[发明专利]一种低密度聚氨酯微孔泡沫组合物及其应用

说明书

本发明涉及聚氨酯微孔模塑体的组合物，由以下部分组成，包括(a)有机多异氰酸酯；(b)至少两个反应活性氢原子的化合物；(c)气相二氧化物或其组合组作为开孔剂；(d)二元醇扩链剂；(e)交联剂，以及(f)‑(h)的其他添加组分。由以上成分所制备的聚氨酯250‑400kg/m³的低密度模塑体，获得了提升的物性的同时，解决了低密度模塑体容易收缩变形和表面气泡的问题，改善了同类型模塑体的稳定性。该发明所涉及的模塑体可作为鞋底、弹性体等材料使用。

技术领域

本发明涉及一种低密度聚氨酯微孔泡沫组合物及其作为鞋底的应用。

背景技术

聚氨酯作为鞋底泡沫，具有手感柔软、穿着舒适、保暖、富有弹性、防滑的优良特点，且加工成型简单，相比其他常见鞋底材料，其具有优异的耐磨、耐疲劳、低阻尼的特性；但在满足鞋底轻量化需求上，聚氨酯模塑体较难获得较低密度的模塑体，尤其难以获得密度低于350kg/m³、并同时具有满足工艺、使用要求的泡沫材料，限制了聚氨酯作为鞋底材料的进一步应用。

众所周知，当制备低于正常密度的聚氨酯泡沫时，容易出现泡沫回缩、尺寸不稳定、回弹低、耐弯折性下降等问题。因此，为满足鞋底轻量化和降低原料成本的需求，制备具有良好开孔结构、尺寸稳定、同时具有良好物性的低密度微孔泡沫的开发是近年来聚氨酯鞋底材料的开发方向之一。

为得到表面不收缩、性能优良、尺寸稳定的可用作鞋底聚氨酯泡沫，一些文献介绍了可能的改善低密度泡沫性能的方案或制备方法。例如：为改善低密度泡沫尺寸稳定性以及使其具有较低的压缩形变，CN201180064990利用添加基于丙烯酸乙基己酯、聚丁二烯、聚异丁烯、有机硅氧烷等开孔剂的方式，增加低密度微孔泡沫的开孔，制备尺寸稳定的低密度泡沫；该方法制备泡沫的问题是需要添加较大的量才能达到增加开孔的效果，以及通常会导致泡孔变粗的问题，或者进而显著影响了聚氨酯模塑体的部分机械性能。CN201080056052利用聚醚-聚酯醇体系，制备尺寸稳定聚氨酯微孔泡沫，该方法的缺点是聚醚和聚酯两种多元醇体系的不相容性，需要依赖特定合适的硅油表面活性剂加以弥补，系统的相容性问题同样会导致泡沫物性的损失，如回弹性，对低密度泡沫应用性本身不利。CN201380006096.6则利用甘油三醇、接枝聚醚制备具有低压缩形变的低密度鞋底泡沫，该方法虽然能够保证低密度泡沫的强度性能，但由于交联点及硬度增加的软段，导致泡沫的耐弯折性能下降；CN10266625B选择添加碳酸亚丙酯、柠檬酸乙酰基三正丁酯等增塑剂，改善低密度泡沫的低温耐弯折性，尤其在聚酯型聚氨酯安全鞋底中的使用，该方法改善了泡沫的低温柔性，但问题在于增塑剂的使用具有选择性，需要选择具有特定溶剂化作用的增塑剂，否则将限制其在其他聚氨酯鞋底系统中的应用，并一般会导致物性性能的下降。

以上制备低密度聚氨酯泡沫的方法通过增加泡孔开孔、聚醚聚酯配合使用、增加支化交联或引入增塑剂的方式，改善因材料密度降低而损失的表面回缩、压缩形变或耐挠曲性，但普遍存在的问题是新引入原料由于化学组成或结构因素，均在不同程度上导致模塑泡沫体某一个或几个方面性能的下降，而造成实际应用的局限。

发明内容

本发明的目的是提供一种同时具有不收缩、良好物性以及满足耐折性能的低密度聚氨酯微孔泡沫，其密度在250-350kg/m³，可以作为聚氨酯型鞋底原料等。

为了达到上述目的，本发明采用的方案如下：

本发明首先提供一种低密度微孔聚氨酯泡沫，其制备原料包括(重量份)：

(a)多异氰酸酯30-150份(例如50、60、70、80、90、110、130等)

(b)具有至少两个对异氰酸酯有反应活性的氢原子的化合物，100份

(c)开孔剂0.02-5份(例如0.1、0.5、1、2、3、4等)

(d)扩链剂1-25份(例如2、5、8、10、12、15、20等)