[发明专利]可燃性降低的柔性聚氨酯泡沫

说明书

一种形成通过BS 5852：2006源V(Crib 5)测试的柔性聚氨酯泡沫的方法。所述方法包括提供改性多异氰酸酯加聚(PIPA)5多元醇，所述改性多异氰酸酯加聚(PIPA)5多元醇通过使PIPA多元醇分散体与至少一种熔点高于零摄氏度并且存在于载体溶剂中的羧酸接触而形成。基于所述PIPA多元醇分散体的总重量，所述PIPA多元醇分散体具有60wt％至90wt％的多元醇液相含量和10wt％至40wt％的固体颗粒相含量。基于所述PIPA多元醇和至少另一种聚醚多元醇的多元醇共混物的总重量，将10重量％(wt％)至80wt％的所述改性PIPA多元醇与90wt％至20wt％的至少另一种聚醚多元醇组合，其中所述聚醚多元醇由环氧丙烷和环氧乙烷形成，并且具有1,000至2,000的当量和3至6的官能度。所述改性PIPA多元醇和所述聚醚多元醇的所述组合与多异氰酸酯和发泡剂反应形成所述柔性聚氨酯泡沫。

技术领域

本公开涉及聚氨酯泡沫，并且更具体地涉及可燃性降低的柔性聚氨酯泡沫。

背景技术

聚氨酯泡沫通常通过多异氰酸酯与多元醇的反应制备，所述多元醇通常为羟基官能聚氧化烯聚醚多元醇。通过控制多异氰酸酯的官能度和多元醇的分子量和官能度，可制备从特别柔软的柔性泡沫到非常硬的泡沫的聚氨酯泡沫。

为了提高聚氨酯泡沫的机械性质，利用含有分散固体的多元醇已经变得普遍。常用的多元醇分散体例如为所谓的“接枝多元醇”，它是乙烯基聚合物的稳定分散体，通常为丙烯腈和苯乙烯的均聚物或共聚物。这类多元醇可增加聚氨酯泡沫的承载能力，例如，当用作唯一的多元醇组分或与常规聚醚多元醇混合时。其它多元醇，例如聚酯多元醇也可添加到这些混合物中，还可添加增链剂，如短链二醇、二胺或烷醇胺。

含有多异氰酸酯加聚(PIPA)产物作为分散相的多元醇分散体在制备聚氨酯中非常有用。这些分散体例如通过使多异氰酸酯与活性氢化合物反应来制备，通常在多元醇中原位反应。当异氰酸酯与二-和三烷醇胺反应时，分散体称为PIPA多元醇。这类多异氰酸酯加成产物可具有比接枝多元醇更短的加工周期，并且生产更经济。由这类分散体制备的泡沫的性质也具有不同的物理性质，并且通常可需要不同配方。此外，这类泡沫具有特定优点，如低量挥发性有机化合物(VOC)，同时由于在发泡期间PIPA颗粒(例如，在小的时候)的泡孔开口而改善泡沫加工。

降低由PIPA多元醇制造的柔性聚氨酯泡沫的可燃性通常需要使用阻燃(FR)添加剂，如卤化和/或磷基化合物。所述阻燃添加剂由于环境、健康和安全原因并且由于它们为酸性的并且随着时间的推移可从泡沫中浸出而不受欢迎。使用PIPA多元醇和三聚氰胺(氮基化合物)为提高阻燃性的可能途径。然而，三聚氰胺的水平需要很高，这负面影响泡沫性质。因此，本领域中需要在不使用FR添加剂如卤化和/或磷基化合物的情况下形成可燃性降低的柔性聚氨酯泡沫。

发明内容

已经令人惊讶地发现，将羧酸添加到基于多异氰酸酯的泡沫配方中的PIPA多元醇中对泡沫阻燃性(FR)有积极影响，并且有助于减少FR添加剂负载量。本公开的方法提供形成通过BS 5852：2006源V(Crib 5)测试的柔性聚氨酯泡沫。方法包括提供改性PIPA多元醇，其通过使多异氰酸酯加聚(PIPA)多元醇分散体与至少一种熔点高于零摄氏度并且存在于载体溶剂中的羧酸接触而形成。基于PIPA多元醇分散体的总重量，PIPA多元醇分散体具有60重量％(wt％)至90wt％的多元醇液相含量和10wt％至40wt％的固体颗粒相含量。基于多元醇共混物(PIPA多元醇和至少另一种聚醚多元醇)的总重量，将10wt％至80wt％的改性PIPA多元醇与90wt％至20wt％的至少另一种聚醚多元醇组合，其中聚醚多元醇由环氧丙烷和环氧乙烷形成，并且具有1,000至2,000的当量和3至6的官能度。使改性PIPA多元醇和聚醚多元醇的组合与多异氰酸酯和发泡剂反应形成柔性聚氨酯泡沫。本公开的多元醇没有金属腐蚀性。

具体实施方式