[发明专利]用于生产聚氨酯整皮泡沫材料的异氰酸酯封端预聚物

说明书

本发明涉及制备用于生产聚氨酯整皮泡沫材料的预聚物的方法，其中所述预聚物通过含有下列组分或由其组成的组合物在450至850的指数下的反应获得或可获得：组分A，其含有下列组分或由其组成：‑具有20 mg KOH/g至200 mg KOH/g的根据DIN 53240‑2（2007年11月）DIN 53240‑1:2013‑06的羟值的聚甲醛‑聚氧化烯嵌段共聚物作为组分A1，‑任选地，不同于组分A1并具有至少1.7个泽列维季诺夫活性氢原子平均数和40 mg KOH/g至80 mg KOH/g的根据DIN 53240‑2（2007年11月）的羟值的聚合物作为组分A2，‑任选地，不同于组分A1和A2并具有至少两个泽列维季诺夫活性氢原子和50至500 g/mol的分子量的化合物作为组分A3；组分B，其含有具有基于组分B计15至45重量%的根据EN ISO 11909(2007)的NCO含量的二异氰酸酯和/或多异氰酸酯或由其组成；基于所述组合物计0.04至1.0重量%的质子酸作为组分C；和任选地，含有辅助剂的组分D。本发明进一步涉及通过所述方法获得的预聚物、基于所述预聚物的聚氨酯整皮泡沫材料及其用途。

本发明涉及制备用于生产聚氨酯整皮泡沫材料的预聚物的方法，其中用于生产所述预聚物的组合物含有酸，还涉及通过所述方法获得的预聚物和基于所述预聚物的聚氨酯整皮泡沫材料。

由聚氨酯整皮泡沫材料制成的模制件具有泡孔芯和基本无孔的边缘区。由于在生产过程中形成的表皮由与泡孔芯相同的材料组成，即是模制件的整体组成部分，这种类型的聚氨酯泡沫材料被称为整皮泡沫材料。聚氨酯整皮泡沫材料已获得广泛应用，尤其是作为鞋底的材料。其通常是具有0.3至0.6 g/cm³的表观密度的柔性整皮泡沫材料。柔性整皮泡沫材料也用于汽车工业。

聚氨酯整皮泡沫材料通常如下制成：将异氰酸酯组分和多元醇组分和任选辅助剂和添加剂相互混合，然后倒入模具，在此它们反应以形成泡沫材料。这样的方法被称为反应注塑成型或RIM法。此处所用的组分具有高反应性，因此它们必须在短时间内计量加入和混合以产生反应混合物。此外，必须确保模具可快速用反应混合物填充。为了实现组分的良好混合和确保快速填充到模具中，组分必须具有在25℃下≤ 1500 mPa*s的低粘度。由于组分在进一步加工前任选储存一段时间，它们的性质在储存过程中不应改变。在这些方法中，已经发现有利的是使用异氰酸酯封端预聚物作为异氰酸酯组分，以满足对生产方法和所得聚氨酯整皮泡沫材料的要求。

异氰酸酯封端预聚物通常通过首先由相应单体与催化剂的反应制备聚醚多元醇或聚酯多元醇、然后使其与多异氰酸酯或二异氰酸酯反应来获得。已经观察到，在储存过程中，该预聚物的粘度提高且稍后反应以产生聚氨酯所需的游离异氰酸酯基团的含量也降低。这可归因于该预聚物的末端异氰酸酯基团相互反应并导致异氰酸酯的三聚和/或低聚。这对预聚物的反应性和对其在聚氨酯的生产方法中的可加工性都具有不利影响。在使用已借助双金属氰化物催化剂（DMC催化剂）制备的多元醇的情况下尤其存在这一效应。

由现有技术已知用于聚氨酯合成的各种预聚物。

CN 101353413公开了用于生产高回弹聚氨酯泡沫的基于MDI的具有末端异氰酸酯基团的预聚物。该预聚物通过使聚醚多元醇与异氰酸酯和作为聚合抑制剂的酸反应来获得。通过该预聚物，应克服由在高回弹聚氨酯泡沫的生产中使用未改性MDI而产生的问题。该文献不涉及预聚物的性质，而是仅涉及所得高回弹聚氨酯泡沫的性质。

WO 2014/095679公开了NCO改性的聚甲醛嵌段共聚物及其作为用于生产聚氨酯柔性泡沫材料和热塑性聚氨酯的预聚物的用途。该文献公开了可相对于附加低聚物通过聚甲醛嵌段的长度来有针对性地控制预聚物的粘度。该文献不涉及该预聚物的储存稳定性。