[发明专利]软质泡沫

说明书

本发明涉及一种用于制备软质泡沫的组合物及其应用。该组合物包含下列组分：a.一异氰酸酯混合物；b.一聚合物多元醇混合物；c.一数均分子量为32‑400g/mol的含异氰酸酯反应性基团的化合物；d.一碱金属盐的水溶液，其浓度大于等于1.5％且小于30％，pH值小于9.5；和e.一金属催化剂；其中所述组合物中的叔胺催化剂的量不大于0.1重量％，组合物的异氰酸酯指数是70‑120。该组合物的反应效率高，能够满足纺织行业的量化生产要求。由该组合物制备得到的软质泡沫的耐酚黄性能好，且能满足纺织行业对泡沫的高回弹、透气性好、耐紫外黄变等的综合要求。

技术领域

本发明涉及一种用于制备软质泡沫的组合物及其应用，由组合物制备得到的软质泡沫及软质泡沫的制备方法，以及包含软质泡沫的纺织品。

背景技术

黄变现象是纺织品行业一直存在的问题，严重影响外观。纺织品黄变现象主要有酚黄变、热黄变、抗NO_X黄变、紫外黄变等。其中，酚黄变是纺织品在染整加工过程或运输存储过程中经常出现的黄变现象，主要表现为在贴近包装材料和包装打卷的最外面几层纺织品上，有泛黄现象。这是因为塑料包装材料中普遍添加有抗氧剂2，6-二叔丁基对甲苯酚(BHT)，BHT易与空气中氮氧化合物反应生成2，6-二叔丁基对硝基苯酚(DTNP)，该物质在室温下极易升华转移至纺织品上，一般在碱性环境下显色成黄色，引起纺织品变黄。纺织品酚黄变测试最早为Courtaulds，Markspencer等公司的内部测试方法，随后被各大国际检测机构和公司采用，并在此基础上逐渐形成了国际标准ISO 105-X18，用于测试纺织品的耐酚黄指数。该测试已广泛被纺织品从业者应用用于纺织素材检测，成为贸易验货的重要检测项目。

软质泡沫尤其是软质聚氨酯泡沫常被应用于纺织等领域。例如软质聚氨酯泡沫常与纺织品贴合后用作服装衬垫或是经过热定型后形成的垫肩，衣领或内衣罩杯等。现有技术制作的软质聚氨酯泡沫，多基于芳香族异氰酸酯例如甲苯二异氰酸酯(TDI)或二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)等，原因在于他们的高反应活性，然而芳香族异氰酸酯会导致得到的软质聚氨酯泡沫容易在光照或者接触空气的过程中氧化变黄。

这种黄变特性可以通过在软质聚氨酯泡沫中使用脂肪族异氰酸酯来得以改善。然而，由于脂肪族异氰酸酯的活性较芳香族异氰酸酯低很多，目前极少应用于工业化制备软质聚氨酯泡沫。为了解决脂肪族异氰酸酯活性低的问题，通常使用催化剂、高活性异氰酸酯组合物、高活性多元醇组合物或其他生产方法上开发少数几种合成方法来制备软质脂肪族聚氨酯泡沫。

使用强催化剂的方法例如US 5147897，采用脂肪族异氰酸酯预聚物制备不黄变聚氨酯泡沫的方法，在C₂-C₁₀烷酸的钾或钠盐或二氮双环烯烃催化剂存在下使脂肪族异氰酸酯预聚物与0.4-5倍于脂肪族异氰酸酯预聚物当量的水反应，脂肪族异氰酸酯预聚物是通过平均分子量是100g/mol-5,000g/mol的多元醇和2.6-14倍于羟基当量的脂肪族异氰酸酯加成聚合获得的。该方法不能用于制备密度低于80kg/m3的软质聚氨酯泡沫，也不能用于制备模塑泡沫。该方法制得的聚氨酯泡沫易于出现闭孔的情况。EP1721720A1专门对不黄变聚氨酯泡沫进行后处理以改善泡沫透气性进行了研究。

目前报道中也出现了少数使用碱金属催化剂作为发泡催化剂的体系，但体系往往采用的是高浓度，高碱度的碱金属溶液，如碳酸钠。高碱度加速了BHT与氮氧化合物的反应，促进了DTNP在泡沫上的吸附和显色，使得软质聚氨酯泡沫很难通过耐酚黄测试。

为了使软质聚氨酯泡沫通过耐酚黄测试，目前业界常用的方法主要有在配方中加入酸性物质，但这会显著影响软质聚氨酯泡沫的化学反应，尤其是脂肪族聚氨酯泡沫的发泡速率，使其很难应用于实际量化生产，同时也会改变泡沫原有的物理特性，轻则造成制程宽容度缩小，质量变异增加，重则会产生剧烈酸碱放热反应引发安全问题。