[发明专利]制备粘弹性柔性聚氨酯泡沫体的方法

说明书

本发明涉及一种通过使多异氰酸酯与含有至少两个对异氰酸酯基团具有活性的氢原子的化合物反应而制备粘弹性柔性聚氨酯泡沫体的方法。

粘弹性柔性聚氨酯泡沫体近年来愈来愈重要。其用于——特别是——制备室内装潢、垫子或用于振动的缓冲，例如用于地毯的泡沫衬底中。

为了本发明的目的，泡沫体在根据DIN 53445的扭摆测试中于25℃的损耗因数正切值变化(tan delta)大于0.15、优选大于0.2时为粘弹性的。还优选的是，本发明的泡沫体在宽的温度范围内，即-20℃至+50℃，但至少-5℃至+30℃，显示出粘弹性行为。

泡沫体当根据DIN EN ISO 8307测量的回弹性小于30％、优选为5至25％、特别优选为8至22％时同样为粘弹性的。

特别优选的是，本发明的泡沫体既满足损耗因数的上述标准，又满足回弹性的上述标准。

具有上述阻尼系数的本发明的粘弹性泡沫体被称为“柔软的”泡沫体。

粘弹性优选地通过选择起始原料、特别是多元醇来设定。

一种可能的制备粘弹性泡沫体的方法是使用羟基数为20至100的优选地三官能化的聚醚醇和至少一种羟基数在160至250范围内的、链中存在大量环氧丙烷单元的优选地三官能化的聚醚醇的混合物。

这些泡沫体的缺点是，例如，特别是当甲苯二异氰酸酯(TDI)作为多异氰酸酯使用时，其高比例的闭合孔导致在加工过程中的问题和较差的机械性质。

此外，粘弹性可通过使用至少一种环氧乙烷含量高(优选地至少50重量％)的聚醚醇和至少一种与所述第一种聚醚醇不相容并且环氧丙烷含量高(优选地至少90重量％)的聚醚醇的混合物作为含有至少两个对异氰酸酯基团具有活性的氢原子的化合物而实现。

US 2004/0254256描述了粘弹性泡沫体，在其制备中，多元醇组分包含30至70重量份的在聚醚链中具有高比例的环氧乙烷单元的聚醚醇。EP 1 240 228描述了使用聚醚醇来制备粘弹性泡沫体，所述聚醚醇在聚醚链中的环氧乙烷的含量至少为50重量％并且羟基数在40至50的范围内。

DE19936481描述了吸音的、易于加工的模塑柔性PUR泡沫体，其损耗因数＞0.2并且包含至少一种蓖麻油聚醚醇，所述蓖麻油聚醚醇通过使用例如碱金属氢氧化物的阴离子聚合或通过蓖麻油与环氧烷的阳离子聚合制备而来。可任选地加入纯净的蓖麻油，但其用量不多于10％。在此的一个缺点是，仅可加工小量的纯净蓖麻油。完全由于使用必须以额外的制备步骤由蓖麻油制备而来的蓖麻油衍生物，可再生原材料的比例显著增加。另一个缺点是，根据WO 04/20497，由基于可再生原材料(例如蓖麻油)的聚醚醇制备而来的柔性聚氨酯泡沫体在使用碱性催化剂时表现出极差的气味、散发和成雾性质。

DE 3316652描述了由具有减小噪音的性质的粘弹性泡沫体组成的模塑体，所述泡沫体基于极大比例的蓖麻油制备而来，材料密度至少为120kg/m³，并且为自粘的，因此可粘合在支持材料上。

DE 3710731描述了具有隔音和防噪音性质的柔性泡沫体，其材料密度为80-250kg/m³，可包含蓖麻油作为组分，并优选地通过RIM(反应注射成型)法制备。这些模塑泡沫体的损耗因数至少为0.4。由于在≤80的NOC指数下加工反应混合物，所以其具有粘合性表面。

DE3708961描述了具有低回弹性的模塑泡沫体，其包含蓖麻油，并且表现出——在无第二增粘剂的情况下——对经涂布的和未经涂布的金属表面的粘合性。

DE-A-19924803描述了具有胶乳状行为的模塑泡沫体。由于＞0.15的损耗因数和＜30％的回弹性，所述泡沫体还可称为粘弹性的。其缺点为所述模塑泡沫体具有极粘的表面。

DE19634392描述了用至少50重量％的蓖麻油与含有活性羟基基团的增链剂和/或交联剂来制备发泡聚氨酯模塑体。这些模塑体具有极高的劲度和压缩强度，因此不适于柔性泡沫体的常规用途。

出于生态学原因，市场越来越需要含有可再生原材料的泡沫体。在聚氨酯的制备中，可再生原材料还可为石油化学制备的起始原料的替代品。所述泡沫体通常用含有羟基基团的天然材料或用通过环氧烷与这些化合物的加成而制备的多元醇来制备。