[发明专利]聚氨酯垫片及其形成方法

说明书

技术领域

本披露总体涉及聚氨酯垫片以及用于形成此类聚氨酯垫片的方法。

背景技术

聚氨酯泡沫已经被用于形成各种行业中的密封件以及垫片，如汽车行业、器具行业、航空行业、以及电子行业。聚氨酯泡沫可以通过不同的技术来形成垫片，例如现场发泡法、模制法、或传递模制法。此外，聚氨酯能以从高密度至低密度变化的多种密度进行使用。

具体地，聚氨酯可以使用一种二组分系统或一种一组分系统来形成。在一种常规的二组分系统中，在立即使用之前将一种多元醇组分与一种二异氰酸酯组分进行混合。照这样，二组分系统具有的缺点包括：与对这些组分的化学计量混合进行严格控制相关的困难以及与用来防止该聚氨酯在一种分配系统中固化的清洁管线以及清洁设备有关的困难。

替代地，可以使用一组分聚氨酯系统，它们常规地是在水的存在下固化。一组分聚氨酯的组分可以在分配之前与水进行混合或者可以在分配之后被湿态固化。湿态固化的一组分聚氨酯泡沫常规地依赖于协助固化的高湿度箱。此类高湿度箱在生产大数目组分的工厂占据了显著量的空间。此外，此类高湿度箱利用了显著量的能量既在箱内维持高温并且又在箱内通过蒸发湿气而维持高湿度。在对能量生产的环境影响日益关注的时候，高湿度箱的显著能量利用对制造厂的环境影响具有负面影响。此外，高湿度箱设备代表着显著的投资成本。

照这样，对一种改善的聚氨酯垫片以及制造这样一种垫片的方法将是令人希望的。

发明内容附图说明

通过参见附图可以更好地理解本披露，并且使其许多特征和优点对于本领域的普通技术人员变得清楚。

图1包括用于形成垫片的一种示例性应用系统的图示。

图2包括用于形成垫片的一种示例性分配头的图示。

图3包括可以将垫片施于其上的一种示例性部件的图示。

图4包括可以将垫片施于其上的一个示例性表面的图示。

图5、图6和图7包括可以将垫片施加于其中的示例性凹槽的图示。

在不同的图中使用相同的参考符号表示相似的或相同的事项。

优选实施方案的说明

在一个具体实施方案中，一个垫片可以通过使一种一组分(K)的聚氨酯前体起泡、将该泡沫(froth)施加在一个物品表面上、并且外部施加水(如通过该泡沫的附近喷雾水)而形成。例如，可以将水喷洒在该物品的表面上或者该物品的凹槽内，可以将该泡沫施加在该潮湿表面上，并且可以将额外的水施加在被分配的泡沫上。该泡沫可以被原位固化以形成一种具有的密度不大于500kg/m³的垫片。此外，该垫片的聚氨酯泡沫体(foam)可以具有一种开放或闭孔的构型。

具体地，可以在环境条件下在没有人为升高的湿度时进行固化。这里，人为升高的温度和湿度视为在超过40℃的温度下大于65％的相对湿度。在另一个例子中，该泡沫包括一种1K聚氨酯前体，其具有量值为0.2wt％至1.8wt％的一种胺类催化剂。

该一组分聚氨酯前体是一种多元醇与过量值的一种异氰酸酯组分的反应产物，从而产生了以异氰酸酯基团封端的一种聚氨酯前体。在水的存在下，这些异氰酸酯基团的一部分被转化为胺基团，它们将与剩余的异氰酸酯基团进行反应而产生一种化学交联的聚氨酯网络。在这个过程中释放的二氧化碳可以有助于该发泡过程。

在一个实例中，该多元醇可以是一种聚醚型多元醇、一种聚酯型多元醇、其改性或接枝的衍生物、或它们的任意组合。一种合适的聚醚型多元醇可以通过以下过程来进行生产：经由环氧烷的双金属氰化物催化的聚插入作用(polyinsertion)、通过在碱氢氧化物或碱醇化物作为催化剂的存在下并且加入含键合形式的2至6个、优选2至4个反应性氢原子的至少一种引发剂分子时环氧烷的阴离子聚合作用、或者通过在路易斯酸(如五氯化锑或醚合三氟化硼)的存在下环氧烷的阳离子聚合。一种合适的环氧烷可以在亚烷基基团中包含2至4个碳原子。一个例子包括四氢呋喃、1，2-环氧丙烷、1，2-或2，3-环氧丁烷、环氧乙烷、1，2-环氧丙烷、或它们的任意组合。这些环氧烷可以单独地、依次的、或者作为混合物使用。具体地，可以使用1，2-环氧丙烷和环氧乙烷的混合物，由此该环氧乙烷以10％至50％的量使用作为环氧乙烷端嵌段因而得到的多元醇显示出了超过70％的伯OH端基。一种引发剂分子的例子包括水或二元的或三元的醇，如乙二醇、1，2-丙二醇以及1，3-丙二醇、二乙二醇、二丙二醇、乙-1，4-二醇、甘油、三羟甲基丙烷、或它们的任意组合。