[发明专利]含有协同表面活性剂组合的聚氨酯泡沫及其制备方法

说明书

发明领域

本发明涉及细孔聚氨酯泡沫。更特别地，本发明提供一种细孔聚氨酯 泡沫，其是由使具有有机硅表面活性剂协同组合的聚氨酯泡沫成型组合物 机械发泡得到的。

发明背景

机械发泡的泡沫密度降低有限，这部分归因于用于机械发泡的泡沫的 现有表面活性剂技术的限制。一般而言，用于机械发泡的泡沫工艺的表面 活性剂是聚二甲基硅氧烷/聚醚重复嵌段共聚物或(AB)_n型共聚物。例如，可 水解的(AB)_n表面活性剂披露于美国专利No.3,947,386中，并且不可水解的 (AB)_n表面活性剂披露于美国专利No.3,957,842中，这两者用于机械发泡泡 沫工艺。美国专利Nos.4,022,722和4,022,941描述了可水解或不可水解的 (AB)_n表面活性剂在制备泡沫制品(包括地毯背衬)中的应用。此外，用于制 备(AB)_n表面活性剂的方法描述于美国专利Nos.5,869,727和4,150,048中。

降低泡沫密度的一种尝试是通过使用如美国专利Nos.6,790,872和 6,372,810中所述的得自水与异氰酸酯反应的化学发泡，然而这些方法在密 度降低方面有限，这部分归因于现有表面活性剂技术的物理限制。这两篇 专利描述了在组合物中单一表面活性剂与水一起使用，用于使水与异氰酸 酯反应，产生增加的发泡和密度降低。

DE 19836260披露了使用链终止基团C控制几乎为(AB)_n分子的分子量 来制备CB(AB)_nC表面活性剂的方法(其中B是有机硅和A是聚醚)。

用一定组成和分子量的有机硅表面活性剂制备的机械发泡的聚氨酯泡 沫披露于美国专利No.4,483,894中，其中该表面活性剂是聚(二甲基)硅氧烷 /聚环氧烷共聚物，其中大于60重量％的聚环氧烷是氧化亚乙基，其也占整 个共聚物的至少40重量％，并且二甲基硅氧烷的含量为共聚物的15-40重 量％。然而，用于所披露的方法中的表面活性剂当与(AB)_n型表面活性剂相 比时不能提供低的发泡密度，并且当用于烘箱固化条件中时具有导致较高 最终泡沫密度的相关泡沫稳定问题。

然而，本领域仍然存在，在使用或不使用来自水/异氰酸酯反应的化学 发泡辅助的情况下，对于在机械发泡的泡沫中较低的聚氨酯泡沫密度的需 求。本发明提供了该问题的解决方案。

在制备聚氨酯泡沫领域中将希望拥有可机械发泡的聚氨酯泡沫成型组 合物，以使得可以制备具有合适的细孔结构和好的性能(包括低压缩变定) 的泡沫。在本领域中还将希望拥有通过使用机械发泡方法制备具有良好的 物理性能和低密度的聚氨酯泡沫的方法。

发明概述

根据本发明，提供一种聚氨酯泡沫成型组合物，其包含：

a)至少一种具有约500-约20,000重均分子量的多元醇；

b)至少一种多异氰酸酯和/或多硫代异氰酸酯(polythioisocyanate)；

c)至少一种聚氨酯催化剂；

d)至少一种为聚硅氧烷/聚氧化亚烷基(AB)_n型嵌段共聚物的有机硅表 面活性剂；

e)至少一种为聚硅氧烷-聚氧化亚烷基悬垂型共聚物(pendant-type)的有 机硅表面活性剂；和

f)任选的至少一种选自以下的组分：聚合物和/或共聚物、化学发泡剂、 增链剂、交联剂、填料、增强材料、颜料、染色剂(tint)、着色剂、阻燃剂、 抗氧化剂、热分解或热氧化分解抑制剂、UV稳定剂、UV吸收剂、抗静电 剂、生物杀灭剂、抗菌剂和气体褪色抑制剂。

本发明进一步提供一种制备细孔聚氨酯泡沫的方法，其包括：

i)使包括以下组分的混合物机械发泡：

a)至少一种具有约500-约20,000重均分子量的多元醇；

b)至少一种多异氰酸酯和/或多硫代异氰酸酯；

c)至少一种聚氨酯催化剂；

d)至少一种为聚硅氧烷/聚氧化亚烷基(AB)_n型嵌段共聚物的有机硅表 面活性剂；

e)至少一种为聚硅氧烷-聚氧化亚烷基悬垂型共聚物的有机硅表面活性 剂；和