[发明专利]基于PIPA的燃烧改性的聚氨基甲酸酯泡沫

说明书

一种形成燃烧改性的醚(CME)聚氨基甲酸酯泡沫的方法包括：提供包括PIPA多元醇的多元醇组分，其是以所述PIPA多元醇的总重量计固体含量是10重量％到75重量％的分散体；提供包括至少一种多异氰酸酯的异氰酸酯组分；提供包括至少一种阻燃剂的添加剂组分；和形成包括以下的反应混合物：所述多元醇组分、所述异氰酸酯组分和所述添加剂组分，以形成CME聚氨基甲酸酯泡沫。所述反应混合物的异氰酸酯指数是90到150。所述PIPA多元醇是包括以下的混合物的反应产物：数量平均羟基当量重量小于80的至少一低当量重量多元醇、数量平均异氰酸酯当量重量小于225的多异氰酸酯化合物和液体基础聚醚多元醇，所述液体基础聚醚多元醇的数量平均羟基当量重量是至少200并且以所述液体基础聚醚多元醇中的羟基的总量计具有至少80％仲羟基。

技术领域

实施例涉及一种使用多异氰酸酯聚加成分散体制造的燃烧改性的醚(CME)聚氨基甲酸酯泡沫。

背景技术

聚合物多元醇具有连续相，其中基础多元醇有固体粒子分散于其中并且可以用以制造燃烧改性的泡沫。当聚合物多元醇用以制造燃烧改性的聚氨基甲酸酯泡沫时，分散粒子可以有助于形成开放泡孔并且增加所得泡沫的承载性质。聚合物多元醇的实例包括苯乙烯-丙烯腈(SAN)多元醇，其是苯乙烯-丙烯腈的分散体；和多异氰酸酯聚加成(PIPA)多元醇，其是聚氨基甲酸酯-脲粒子的分散体；或聚脲(PHD)多元醇，其是胺与多异氰酸酯反应的分散体。

虽然SAN多元醇广泛用以形成燃烧改性的醚(CME)聚氨基甲酸酯泡沫，但SAN多元醇并不改良所得泡沫的阻燃性。PIPA多元醇用以生产燃烧改性的高回弹性(CMHR)泡沫并且PIPA多元醇可以提供阻燃性益处。然而，为了获得高回弹性性质(即，高于50％的泡沫回弹性)，所述PIPA多元醇通常主要含有伯羟基(例如，如美国专利公开第2006/0058410号的段落[0024]中所论述)、以氧化乙烯封端的长氧化丙烯链并且当量重量高于1,600，其是对其它类型的燃烧改性的泡沫(如CME聚氨基甲酸酯泡沫)(例如，回弹性值低于45％的泡沫)中的PIPA多元醇的使用的显著限制。因此，探寻提供能够生产CME聚氨基甲酸酯泡沫的基于PIPA多元醇的配制品，例如，以便可以实现改良的阻燃性。

虽然US 4,374,209包括使用基于仲羟基类载体多元醇和二乙醇胺的PIPA多元醇制造的聚氨基甲酸酯泡沫的实例，但未给出最终产物粘度和粒度分布的指示。EP 776,922还包括其中基础多元醇主要含有仲羟基并且三乙醇胺用作制造聚氨基甲酸酯粒子的反应物的分散体的一个实例，但未提供粒度稳定性信息。这些方法未能引起成功商业生产其中基础多元醇主要具有仲羟基的PIPA多元醇。WO 2014/037558还包括其中基础多元醇含有90％仲羟基的PIPA分散体的一个实例，但如EP 776,922，未提供粒度或分散稳定性信息。

此外，已经确立了对燃烧改性的聚氨基甲酸酯泡沫的标准，因为聚氨基甲酸酯泡沫当暴露于充足热源时可能会点燃。举例来说，为了形成使得能够通过高可燃性标准的CME聚氨基甲酸酯泡沫，通常添加阻燃剂到构造。然而，阻燃剂可能会产生储存和/或加工障碍(例如，如美国专利第5,118,721号中所论述)。另外，通常所要泡沫越低，通过可燃性测试所需要的阻燃剂量越高(例如，因为泡沫的空气含量与密度相关，并且密度越低，空气含量越高)。然而，因为阻燃剂还可能充当填充剂，所以较高量的阻燃剂可能会对所得密度具有不良影响。此外，使用常规多元醇(如SAN多元醇)生产的CME泡沫与CMHR泡沫相比可能归因于不同熔融特性而需要更高量的阻燃剂。因此，探寻提供能够生产满足高可燃性标准的在大量密度范围(例如，10kg/m³到100kg/m³、15kg/m³到50kg/m³等)中、尤其在低密度(如10到30kg/m³、10到25kg/m³或15到25kg/m³)下的CME聚氨基甲酸酯泡沫的基于PIPA多元醇的配制品。

发明内容