[发明专利]含有蓖麻油的高回弹性聚氨酯泡沫

说明书

本发明涉及制备高回弹性(resilience)柔性聚氨酯泡沫的方法，该方法包括：将(a)异氰酸酯预聚物，(b)带有异氰酸酯反应性基团的聚合化合物、(c)蓖麻油、(d)任选地扩链剂和/或交联剂、(e)催化剂、(f)发泡剂以及任选地(g)添加剂混合以形成反应混合物，并进行反应以形成柔性聚氨酯泡沫，其中基于组分(b)-(g)的总重量计使用多于5重量%的蓖麻油(c)，并且异氰酸酯预聚物(a)通过将二苯基甲烷二异氰酸酯(a1)和多元醇1(a2)以及任选地其他多元醇、扩链剂和/或交联剂混合而获得，其中多元醇1(a2)包含具有羟值30-60、平均官能度2.3-3.2和基于氧亚烷基含量计70-100重量%的氧亚丙基部分的聚氧亚烷基多元醇。

高回弹性聚氨酯泡沫是已知的并用作例如家具工业中的装潢材料、床垫，或用于汽车座椅的生产。在许多领域，对生态的关注和化石原材料储备减少的前景正推动对解决方案的寻找，通过该解决方案可用可再生原材料取代化石原材料。例如，在聚氨酯一体化泡沫的生产中，基于化石原材料的多元醇正被基于可再生原材料的多元醇取代。

JP2010174111描述了在作为异氰酸酯组分的聚酯多元醇和TDI（80:202,4-TDI:2,6-TDI混合物）的存在下在基础多元醇组分中使用45-75重量%的蓖麻油而生产聚氨酯泡沫的方法。该方法产生的泡沫回弹性低。

US2009286897描述了一种具有14%的DIN EN ISO 8307回弹性的粘弹性聚氨酯泡沫，该泡沫从基于单体的和更多原子核的MDI的异氰酸酯预聚物获得，以及从官能度为3、羟值为30的聚醚醇和含量为15重量%的氧亚乙基获得。

DE102008030940描述了一种柔性闭孔PU泡沫，该柔性闭孔PU泡沫含有含OH的油，优选蓖麻油，其中所述油并入到PU中。该泡沫是无收缩的，但主要是闭孔的，并且因为湿气不能被排出，所以舒适度极低。

由于蓖麻油的短链长和高官能度，因此在高回弹性聚氨酯泡沫的生产中使用蓖麻油是不利的。这倾向于使由此产生的泡沫更加坚硬。为了避免这点，JP2006104404提出了在聚氨酯泡沫的生产中使用乙氧基化的蓖麻油。然而，这需要额外的步骤，并因此导致复杂和昂贵的生产方法。

WO2009032894描述了降低所得泡沫的硬度并同时使用高比例生物基异氰酸酯反应性组分的另一种方法。使用官能度小于1.5的异氰酸酯反应性天然产物。但这导致了交联密度的降低，并因此泡沫的重要物理性能如拉伸强度和撕裂强度变得更差。

本发明提出的问题是提供简单且易于加工的低压缩强度的高回弹性柔性聚氨酯泡沫，其中异氰酸酯反应性组分中的一些是基于可再生原材料。

本发明提出的问题通过高回弹性聚氨酯泡沫而解决，所述高回弹性聚氨酯泡沫通过以下步骤而获得：将(a)异氰酸酯预聚物、(b)带有异氰酸酯反应性基团的聚合化合物、(c)蓖麻油、(d)任选地扩链剂和/或交联剂、（e）催化剂、(f)发泡剂以及任选地(g)添加剂混合以形成反应混合物，并进行反应以形成柔性聚氨酯泡沫，其中基于组分(b)-(g)的总重量计使用多于5重量%的蓖麻油，并且异氰酸酯预聚物(a)通过将二苯基甲烷二异氰酸酯(a1)和多元醇1(a2)以及任选地其他多元醇、扩链剂和/或交联剂混合而获得，其中多元醇1(a2)包含具有羟值30-60、平均官能度2.3-3.2和基于氧亚烷基(alkylene oxide)含量计70-100重量%的氧亚丙基(propylene oxide)部分的聚氧亚烷基多元醇。

此处提及的高回弹性聚氨酯泡沫是密度小于100g/l，优选20-70g/l，更优选30-60g/l，且特别是40-55g/l，且DIN EN ISO 8307回弹性大于40%，优选大于45%，且更优选大于50%的聚氨酯泡沫。本发明的高回弹性聚氨酯泡沫进一步优选具有小于10kPa，更优选小于8kPa，且特别是小于6kPa的DIN EN ISO 2439 40%挠曲压缩强度，以及优选低于30%，更优选低于20%，且特别是低于15%的DIN EN ISO 1856压缩形变(在70℃下，50%压缩22小时测量)。

本发明的异氰酸酯预聚物(a)通过将二苯基甲烷二异氰酸酯(a1)和多元醇1(a2)以及任选地其他多元醇和/或扩链剂混合而制备。