[发明专利]制备开孔聚氨酯泡沫的方法、用于其的系统以及由此制备的开孔聚氨酯泡沫

说明书

公开了通过非连续箱式泡沫法制备开孔聚氨酯泡沫的方法和系统，其中(a)将形成聚氨酯泡沫的组合物放置在具有透气底面的容器中；和(b)使形成聚氨酯泡沫的组合物在容器中形成开孔聚氨酯泡沫。在所述方法和系统中，在步骤(a)之前、期间和/或之后加热透气底面，并且加热在步骤(b)的至少一部分期间持续进行。

本发明涉及通过非连续箱式泡沫法制备开孔聚氨酯泡沫的方法和系统，其中将形成聚氨酯泡沫的组合物放置在容器中并使其在容器中膨胀(rise)以形成开孔聚氨酯泡沫。

非连续箱式泡沫法用于生产在很多应用(例如汽车发动机罩内衬、车顶内衬和遮阳罩)中使用的水发泡开孔聚氨酯泡沫。在该方法中，通常通过倾倒将形成水发泡聚氨酯泡沫的组合物放置在一个大箱子中并使其膨胀并在箱子中形成通常称为“泡沫胶块(bun)”的开孔聚氨酯泡沫。放热的聚氨酯泡沫形成反应产生热量。在泡沫凝固之后，脱气过程通过蒸汽和CO₂的混合物的快速蒸发而发生，这在板的表面上留下许多小凹坑。这个爆裂(blow-out)过程是泡沫泡孔已经打开的外部迹象。再过大约30分钟后，通常将泡沫胶块从箱子中取出，并在环境条件下冷却大约24至48小时。一旦泡沫胶块冷却后，就将其切成最终产品所需厚度的片材，所述产品如汽车发动机罩内衬、车顶内衬和/或遮阳罩。然而，在这种切片之前，通常修整泡沫胶块的侧面以及顶部和底部以使泡沫胶块成为方形。修整掉的泡沫通常是废品。

用于生产水发泡开孔聚氨酯泡沫的这种非连续箱式泡沫法的一个难点在于在泡沫胶块底部产生的废品的程度。在泡沫形成过程中，水与组合物中的多异氰酸酯反应，产生二氧化碳。该二氧化碳通常可以从开孔聚氨酯泡沫胶块的上部逸出，但是更经常地陷入底部部分，这在脱气过程之后在泡沫胶块的底部部分产生大空隙，从而导致泡沫的外观差，并且相对于泡沫胶块的其他部分，泡沫胶块底部的密度显著更低。泡沫胶块的底部包含这些大空隙的部分是废品。

在这种方法中已经尝试将泡沫胶块底部产生的废品减到最少。例如，已经尝试了形成聚氨酯泡沫的组合物的化学改性，例如控制组合物中的表面活性剂和/或催化剂，以增加泡孔紧密性。然而，这些复合方法的问题在于，增加了整个泡沫胶块的泡孔紧密性，这可能对所得泡沫的物理性质具有不利影响，并且还可能不利地影响由该泡沫制得的制品(例如汽车发动机罩内衬、车顶内衬和/或遮阳罩)的性能，如声学性能。

因此，期望提供一种改进的非连续箱式聚氨酯泡沫的制备方法，其减少聚氨酯泡沫胶块底部部分废品的量，而不对聚氨酯泡沫的形成物进行会对所得开孔聚氨酯泡沫胶块或由这种泡沫制成的制品的物理性质产生不利影响的化学改性。

本发明涉及制备开孔聚氨酯泡沫的方法。所述方法包括：(a)将形成聚氨酯泡沫的组合物放置在具有透气底面(base)的容器中；和(b)使形成聚氨酯泡沫的组合物在容器中形成开孔聚氨酯泡沫，其中在步骤(a)之前、期间和/或之后加热透气底面，并且加热在步骤(b)的至少一部分期间持续进行，并且所述方法是非连续的。

另一方面，本发明涉及使用本文所述的方法制备开孔聚氨酯泡沫的系统。所述系统包括：(a)形成聚氨酯泡沫的组合物的源；(b)具有透气底面的容器；和(c)用于容器的透气底面的加热装置。

本发明还涉及通过这样的方法和/或使用这样的系统制备的开孔聚氨酯泡沫。

在本说明书中描述和说明了各种实施方案，以提供对所公开的发明的结构、功能、性质和使用的全面理解。应该理解，在本说明书中描述和说明的各种实施方案是非限制性和非穷尽性的。因此，本发明不受本说明书中公开的各种非限制性和非穷尽性实施方案的描述的限制。针对各实施方案描述的特征和特性可以与其他实施方案的特征和特性组合。这样的修改和变型也包括于本说明书的范围内。