[发明专利]具有高密度的粘弹性泡沫

说明书

本发明涉及一种制备密度为100g/dm³至300g/dm³的粘弹性聚氨酯泡沫的方法，其中在异氰酸酯指数为50至95的条件下，使a)多异氰酸酯与b)具有对异氰酸酯呈反应性的基团的聚合物、c)任选地扩链剂和/或交联剂、d)催化剂、e)含水发泡剂和任选地f)添加剂混合，以形成反应混合物，将该反应混合物引入模具并使其反应以形成软质聚氨酯泡沫，其中多异氰酸酯(a)可通过使4,4'‑MDI和具有2至8个环氧丙烷单元的环氧丙烷低聚物、任选地4,4'‑MDI的碳二亚胺和任选地MDI的高级同系物混合获得，并且其中具有对异氰酸酯呈反应性的基团的聚合物(b)包含以下组分：至少一种羟值为20至50mg KOH/g的聚环氧烷，其衍生自3‑官能起始分子，并且环氧乙烷的比例为0至10重量％，相对于环氧烷的含量计；至少一种羟值为20至50mg KOH/g的聚环氧烷，其衍生自二官能起始分子，并且环氧乙烷的比例为0至10重量％，相对于环氧烷的含量计；至少一种羟值为400至800mg KOH/g的聚环氧烷，其衍生自2‑官能至4‑官能起始分子，并且环氧乙烷的比例为80至100重量％，相对于环氧烷的含量计；和0至30重量％的其他聚环氧烷。本发明还涉及一种可通过这种方法获得的聚氨酯泡沫，以及这种聚氨酯泡沫在制备床垫或家具用填料，或作为绝缘材料(例如在发动机(如内燃机)环境)中的用途。

本发明涉及一种制备密度为100g/dm³至300g/dm³的粘弹性聚氨酯泡沫的方法，其中在异氰酸酯指数为50至95的条件下，使(a)多异氰酸酯与(b)具有对异氰酸酯呈反应性的基团的聚合物、(c)任选地扩链剂和/或交联剂、(d)催化剂、(e)含水的发泡剂和任选地(f)添加剂混合得到反应混合物，将该反应混合物置于载体上并使其反应得到软质聚氨酯泡沫，其中多异氰酸酯(a)的异氰酸酯含量为20至31.5％，并且可通过使4,4'-MDI和具有2至8个环氧丙烷单元的环氧丙烷低聚物、任选地4,4'-MDI的碳二亚胺和任选地具有多于两个环的MDI的高级同系物混合获得，并且具有对异氰酸酯呈反应性的基团的聚合物(b)包含：(b1)15至40重量％的至少一种羟值为20至50mg KOH/g的聚环氧烷，其衍生自三官能起始分子，环氧乙烷的比例为0至10重量％，基于环氧烷的含量计，并且伯羟基的比例为50％至100％，(b2)30至70重量％的至少一种羟值为20至50mg KOH/g的聚环氧烷，其衍生自双官能起始分子，环氧乙烷的比例为0至10重量％，基于环氧烷的含量计，并且伯羟基的比例为50至100％，(b3)10至30重量％的至少一种羟值为400至800mg KOH/g的聚环氧烷，其衍生自双官能至四官能起始分子，并且环氧乙烷的比例为80至100重量％，基于环氧烷的含量计，和(b4)0至30重量％的其他聚环氧烷。本发明还涉及可通过这种方法获得的聚氨酯泡沫，以及这种聚氨酯泡沫在制备床垫或家具用室内装饰品或作为绝缘材料(例如在发动机(如内燃机)环境中)的用途。

近年来，粘弹性软质聚氨酯泡沫变得越来越重要。特别地，它们用于制备室内装饰品、枕头、床垫或用于振动的缓冲(例如在地毯的泡沫衬里或用泡沫填充的中空空间中)。粘弹性泡沫在压缩后恢复其原始形状时表现出缓慢的恢复行为。

目前，已经记载了两类不同的粘弹性泡沫，它们在其泡孔结构和粘弹性机理方面不同。

气动(物理)粘弹性泡沫(pVE)是具有穿孔泡孔膜的闭孔软质PU泡沫，其中其透气性非常低。当这种泡沫被压缩时，空气从泡孔中被压出。当释放压缩时，泡沫仅在透气性允许的情况下快速恢复到其原始形式。因此，恢复时间尤其取决于软质PU泡沫的穿孔程度或开孔性质。软质PU泡沫越闭孔，恢复越慢。

气动粘弹性聚氨酯泡沫的缺点在于，高闭孔性质仅允许非常少的空气交换。没有这种空气交换，就不能排出例如来自人体的热量，这导致增加的汗液和湿空气，例如来自人体排汗或来自洗涤过程，也不能被带走。此外，粘弹性通常也随着时间而损失，这是因为在一定时间后泡孔膜不能再将空气交换调节到所需程度。

结构或化学粘弹性软质聚氨酯泡沫(cVE)的玻璃化转变温度在使用温度附近。这种cVE泡沫可以是开孔的，但仍然是粘弹性的。