[发明专利]减少来自填充空腔的低密度NVH聚氨酯泡沫材料的VOC排放

说明书

发明背景

本发明涉及用于NVH(噪音振动和噪音刺耳性(noise vibration and harshness))应用领域的填充空腔的(cavity filling)低密度聚氨酯泡沫材料的 生产中所用的反应体系，该体系显示出VOC(挥发性有机组分)的排放减少。 这些泡沫材料包含异氰酸酯-活性组分，其中一种或多种化合物优选由含胺 基团的起始剂起始。

填充空腔的低密度聚氨酯泡沫材料是抑制噪音穿透汽车车身结构传播 的插入式隔板的合适替代品，因为这些材料在成本和性能方面具有优势。 但是，可看出存在有关在应用该泡沫材料的区域(例如，汽车组装区域)内的 工作人员与来自泡沫材料体系的原料所排放的挥发性有机化合物(VOC)接 触的问题。通常依据美国EPA方法24测量VOC排放量，依据本发明可以 减少该排放量。依据EPA方法24，按照ASTM方法D3960-93，第10.2.1 节所述计算VOC含量。

当各种挥发性化合物从所得泡沫材料中散发出来时，会从泡沫材料起 雾。这与目前所需的降低VOC的要求不符，而该VOC与来自能生产泡沫 材料的原料体系的VOC排放物有关。人们进行了许多努力以减少VOC排 放，因此，到目前为止起雾现象已经得到了一定解决。

美国专利6,803,390揭示了一种由包含以下组分的反应体系制备硬质 聚氨酯泡沫材料的方法：(a)含预聚物的多异氰酸酯，所述预聚物是过量异 氰酸酯与至少一种多元醇和至少一种羟基官能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的 反应产物；(b)含有效量发泡剂和异氰酸酯-活性物质的多元醇组分，该异氰 酸酯-活性物质的平均官能度至少约为2.3，并包含至少一种多元醇。这些 体系还具有以下特征：(c)异氰酸酯与多元醇的体积比不大于10∶1，(d)NCO 与NCO-活性基团的比例约为0.8∶1-1.5∶1。该体系还需要在多异氰酸酯组分 或多元醇组分中的至少一种中存在催化剂。催化剂中存在的伯胺或仲胺基 团使得催化剂可以反应进入所得的聚合物结构中，因而降低了挥发性组分 的含量。

美国专利5,672,636和6,060,531揭示了起雾少(low-fogging)的聚氨酯泡 沫材料和适合制备这些起雾少的泡沫材料的特定的聚氧化烯-多元醇，以及 制备这些起雾少的泡沫材料的方法。该方法包括使a)、b)和任选的c)在d) 和任选的e)和f)存在下反应：a)至少一种多异氰酸酯；b)至少一种OH值 为30-500，通过使用至少一种环氧烷、优选环氧乙烷和/或环氧丙烷，经过 至少一种选自N，N’-二(3-氨基丙基)乙二胺、三亚丙基四胺和四亚丙基五胺 的起始剂的烷氧基化反应制得的聚亚烷基多元醇，以及其它官能度为2-8 且OH值为15-500的多羟基化合物；c)增链剂和/或交联剂；d)发泡剂；e) 催化剂；f)添加剂。

美国专利6,617,032中描述了基本不含挥发性有机化合物的聚脲-聚氨 酯复合结构。这些复合结构的挠曲模量至少为200,000磅/英寸²，包括第 一层(A)和第二层(B)。第一层(A)基本不含挥发性有机化合物，因此不会向 环境排放VOC。该层还包含在紫外光下稳定的脂族组分。尤其是层(A)包含 脂族多异氰酸酯和多胺的反应产物，且其肖氏D硬度(Shore D hardness)通 常至少为65。衬里层(B)也基本上不含VOC，且包含多异氰酸酯组分和树 脂，所述树脂包含至少一种多元醇，该多元醇理论官能度至少为3，OH值 为200，在25℃的粘度等于或小于5,000厘泊。与从原料排放的VOC相比， 美国专利6,617,032中描述的VOC也是从产物即复合物中排放的VOC。