[发明专利]具有水性聚合物分散剂的粘弹性聚氨酯泡沫

说明书

一种用于形成粘弹性聚氨酯泡沫的反应系统，包括异氰酸酯组分和异氰酸酯反应性组分，所述异氰酸酯反应性组分至少包括多元醇组分、添加剂组分，和预先形成的水性聚合物分散剂。混合物包括50.0重量％到99.8重量％的所述多元醇组分、0.1重量％到49.9重量％的所述添加剂组分，以及0.1重量％到6.0重量％的所述预先形成的水性聚合物分散剂。所述水性聚合物分散剂具有6.0到12.0的pH且包括5重量％到60重量％的聚合性组分和40重量％到95重量％的流体介质。所述聚合性组分包括从20重量％到100重量％的具有至少一个羰基、磷酸基、膦酸酯基或磺酰基的至少一种亲水性酸单体衍生且任选地从至少一种疏水性末端不饱和烃单体衍生的至少一种基质聚合物。

技术领域

实施例涉及使用预先形成的水性酸聚合物分散剂制备的粘弹性聚氨基甲酸酯泡沫和制造此类粘弹性聚氨基甲酸酯泡沫的方法。

背景技术

可挠性、粘弹性的聚氨酯泡沫(也称为缓慢恢复泡沫和高阻尼泡沫)的特征在于相对缓慢地逐渐从压缩状态恢复且粘弹性泡沫可具有相对较低回弹性。粘弹性泡沫的示范性应用利用所述泡沫的特征，例如形状顺应、能量衰减，和/或声音阻尼。举例来说，粘弹性聚氨酯泡沫可用于盖被应用(例如寝具和枕头)、减震应用(例如运动填充物和头盔)以及隔音应用(例如汽车内部)中。

发明内容

实施例可通过提供用于形成具有如根据ASTM D 3574所测量的小于或等于20％的回弹性的粘弹性聚氨酯泡沫的反应系统以及用于形成所述粘弹性聚氨酯泡沫的方法来实现。反应系统具有包含使所述反应系统的异氰酸酯指数为50到110的至少一种异氰酸酯的异氰酸酯组分，以及异氰酸酯反应性组分，所述异氰酸酯反应性组分为至少包含多元醇组分、添加剂组分以及预先形成的水性聚合物分散剂的混合物。所述混合物包含按混合物的总重量计50.0重量％到99.8重量％的多元醇组分，多元醇组分包含至少一种聚醚多元醇，按混合物的总重量计0.1重量％到49.9重量％的添加剂组分，所述添加剂组分包含至少一种催化剂，以及按混合物的总重量计0.1重量％到6.0重量％的预先形成的水性聚合物分散剂。预先形成的水性聚合物分散剂具有6.0到12.0的pH且包含5重量％到60重量％的聚合性组分和40重量％到95重量％的至少包含水的流体介质。所述聚合性组分包含从20重量％到100重量％的具有至少一个羰基、磷酸基、膦酸酯基或磺酰基的至少一种亲水性酸单体衍生且任选地从至少一种疏水性末端不饱和烃单体衍生的至少一种基质聚合物。

具体实施方式

粘弹性聚氨酯泡沫可被表征为具有如根据ASTM D 3574(还可被称作钢球回跳测试)所测量的小于或等于20％的回弹性。举例来说，回弹性可小于15％、小于10％、小于8％，且/或小于7重量％。回弹性可大于1％。粘弹性聚氨基甲酸酯泡沫可使用包含异氰酸酯组分和异氰酸酯反应性组分的反应系统来制备。具体地说，粘弹性泡沫形成为异氰酸酯组分和异氰酸酯反应性组分的反应产物。异氰酸酯组分包含至少一种异氰酸酯，例如异氰酸酯封端的预聚物和/或多异氰酸酯。异氰酸酯反应性组分包含至少一种具有例如羟基和/或氨基的异氰酸酯反应性氢原子基团的化合物。异氰酸酯组分和/或异氰酸酯反应性组分可包含添加剂，例如催化剂、固化剂、表面活性剂、发泡剂、多胺，和/或填充剂。

根据实施例，异氰酸酯反应性组分包含至少三种组分。具体地说，异氰酸酯反应性组分包含多元醇组分、添加剂组分，以及预先形成的水性聚合物分散剂。多元醇组分占异氰酸酯反应性组分的50.0重量％到99.8重量％(例如60.0重量％到99.8重量％、70.0重量％到99.5重量％、80.0重量％到99.0重量％、90.0重量％到99.0重量％等，使得成为用于形成粘弹性聚氨酯泡沫的反应系统中的大多数组分)。多元醇组分包含至少一种聚醚多元醇且可任选地包含至少一种聚酯多元醇。