[发明专利]高弹性柔性聚氨酯泡沫体

说明书

本发明涉及一种高弹性柔性聚氨酯泡沫体，该泡沫体可通过将a)多异氰酸酯与b)至少一种具有至少两个反应性氢原子的分子量较高的化合物、c)超支化聚醚，d)如果合适，低分子量增链剂和/或交联剂、e)催化剂，f)发泡剂和g)如果合适，其它添加剂混合制得，涉及制造该泡沫体的方法以及其在制造家具、坐垫、汽车座椅和汽车领域的其它内饰方面的应用。

柔性聚氨酯泡沫体主要运用在家具、坐垫、汽车座椅和汽车垫毯的制造上。这些应用所用到的重要性质为机械参数和机械动力学参数，如硬度、弹性、伸长率、拉伸强度，模量损耗和储能模量。对于柔性聚氨酯泡沫体的硬度和弹性来说，弹性的增加一般会导致硬度的减小。

对于大多数应用，例如座椅或坐垫等内饰，在硬度方面有硬性的指定要求。但是，柔性聚氨酯泡沫体的一个重要的舒适度特性就是很高的弹性。

柔性聚氨酯泡沫体的另一个重要参数是密度。因为成本和重量的原因，为了使用极少的材料，人们做了很多工作来减少密度。但是，在恒定的硬度下，密度的减小将导致弹性的减小。

聚氨酯泡沫体的另一个舒适度特性就是减震性能，尤其是用作汽车座椅时。

从WO 03/062297已知，树枝化聚醚可用来制造聚氨酯泡沫体，而且可以改善泡沫体在较低密度和较高抗压强度下的泡沫体稳定性。

从WO 02/10247已知，树枝化聚酯可用作添加剂，以增加异氰酸酯基聚合物泡沫体在恒定密度下的硬度和压力稳定性。这里的树枝化聚合物可以是反应性氢原子含量大于3.8mmol/g、OH官能度大于8、且与OH数目少于40的聚醚醇可混溶至树枝化聚合物总重量的至少15重量％的任何树枝化聚合物。

现有技术下已知的树枝化和超支化添加剂的不足之处是这些添加剂会导致主要为闭孔的聚氨酯泡沫体。而闭孔聚氨酯泡沫体与开孔泡沫体相比弹性会降低。此外，闭孔柔性聚氨酯泡沫体加工很困难，因为孔内的气体会由于反应后泡沫体的冷却而收缩，从而导致聚氨酯泡沫体发生不想要的收缩。尽管可以使用其它添加剂如表面活性剂使得形成的聚氨酯泡沫体的孔为开放的，但这些添加剂很昂贵，并且会导致泡沫体的机械性能受损。此外，这些聚氨酯泡沫体只能采用特定的异氰酸酯和添加剂制备，因为如果不这样，会发生不相容而导致泡沫体缺陷的出现或者无法制得泡沫体。

WO 2008/071622描述了一种柔性聚氨酯泡沫体，其可通过将a)多异氰酸酯与b)至少一种具有至少两个反应性氢原子的分子量较高的化合物、c)A_xB_y型超支化聚酯c1)——其中x至少为1.1、y至少为2.1——和/或超支化聚碳酸酯c2)、d)如果合适，低分子量增链剂和/或交联剂、e)催化剂、f)发泡剂和g)如果合适，其它添加剂混合制得。所述的柔性聚氨酯泡沫体有很好的性能分布，但其热/湿存储稳定性还可以改进。

本发明的一个目的是提供一种具有高硬度而同时又具有高弹性的聚氨酯泡沫体。

本发明的另一个目的是提供一种加工范围很广的聚氨酯泡沫体，可以作为块状柔性泡或模塑泡沫体。

最后，本发明的一个目的是提供一种在缓冲方面舒适度性能良好的聚氨酯泡沫体，例如共振频率下的低传动(减震)作用。另外，聚氨酯泡沫体的热/湿存储稳定性也将得到改进。

本发明的目的通过制备弹性柔性聚氨酯泡沫体来达到，方法为：将a)多异氰酸酯与b)至少一种具有至少两个反应性氢原子的分子量较高的化合物、c)超支化聚醚醇、d)如果合适，低分子量增链剂和/或交联剂、e)催化剂、f)发泡剂和g)如果合适，其它添加剂混合得到反应混合物，并固化制得柔性聚氨酯泡沫体；同样，本发明的目的也通过弹性柔性聚氨酯泡沫体本身来达到。

为了本发明的目的，柔性聚氨酯泡沫体为多异氰酸酯的加聚产物，该产物为依照DIN 7726的泡沫体，形变10％时的压缩应力或抗压强度依照DIN 53 421/DIN EN ISO 604为15kPa或低于15kPa，优选为1到14kPa，特别是4到14kPa。为了本发明的目的，柔性聚氨酯泡沫体的开孔比例，依照DIN ISO 4590，优选为大于85％，特别优选为大于90％。