[发明专利]聚氨酯泡沫塑料

说明书

将有机聚异氰酸酯如甲本二异氰酸酯(TDI)或二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)与聚醚多元醇以及发泡剂一起反应制备聚氨酯软泡沫塑料的方法已相当成熟。聚醚通常是由氧化丙烯得出的聚氧化丙烯多元醇或是由氧化丙烯和氧化乙烯的各种组合得出的聚(氧化丙烯一氧化乙烯)多元醇。氧化乙烯封端的聚氧化丙烯多元醇类中，氧化烯基只占总氧化烯残余物的极小部分，由于它们对异氰酸酯有较高的反应性，从而特别重要。

氧化乙烯含量较高的多元醇，例如含50％(重量)或更多氧化己烯的多元醇通常作为微量添加物使用，以确保泡沫塑料具有开孔结构。不能将非常高浓度的上述聚醚与通常的异氰酸酯共同使用，这是因为那样便不产生开孔效应，而导致闭孔泡沫塑料。

现在发现，如果采用基本上纯的4,4′-MDI或其衍生物作为聚异氰酸酯，便可从含高浓度具有高氧化乙烯含量的多元醇的配方成功地制得具有有价值性能的软泡沫塑料。

因而，本发明提供一种制备软聚氨酯泡沫塑料的方法，即，在发泡剂存在下，将聚异氰酸酯与多元醇组合物反应。该聚异氰酸酯含至少85重量％，含至少90重量％较好，含至少95重量％更好的4,4′-二苯基甲烷或其变体。该多元醇组合物包含至少一种聚(氧化乙烯-氧化烯)多元醇，其平均标称羟基官能度为2-6，平均羟基当量为1000-3000，平均氧化乙烯含量为50-85，最好为60-85重量％，任何还可加入的多元醇中氧化乙烯含量最好为500当量或者至少占50重量％。

本发明方法所用的聚异氰酸酯组分可主要包含纯4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯或二异氰酸酯与一种或多种其它有机聚异氰酸酯尤其是其它二苯基甲烷二异氰酸酯异构体(例如2,4′-异构体,还可含2,2′-异构体)的混合物。该聚异氰酸酯组分也可以是由含有至少85重量％,4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯的聚异氰酸酯组合物衍生而来的MDI变体。MDI变体是本领域公知的，就本发明用途而言，尤其包括通过将uretonimine和/或碳化二亚胺基团引入上述聚异氰酸酯组合物和/或将该组合物与一种或多种多元醇反应得到的液体产物。

多元醇组合物可包含具有所需宫能度、当量和氧化乙烯含量的单一聚氧化烯多元醇，最好是聚(氧化乙烯一氧化丙烯)多元醇，这样的多元醇是本领域公知的，可用常规方法制得，即，同时和/或以任何顺序将氧化乙烯和氧化丙烯与引发剂反应。所述引发剂的例子有：水、多元醇、多元胺和其它具有2至6个活性氢原子的物质。

或者，多元酯组合物可包含两种或多种聚氧化烯多元醇的混合物，使得总组成具有所需的平均官能度、当量和氧化乙烯含量。该混合物中的聚氧化烯多元醇最好是聚(氧化乙烯一氧化丙烯)多元醇，但还可以有一种或多种聚氧化乙烯多元醇和/或聚氧化丙烯多元醇。

优选的多元醇组合物包括：

(a)85-100重量％的含氧化乙烯残基的聚氧化烯多元醇，所述多元醇组分的平均标称羟基官能度为2-6，平均羟基当量为1000-3000且平均氧化乙烯含量为50-85重量％，和

(b)15-0重量％的一种或多种其它多元醇。

多元醇(b)以平均官能度为2-6，平均当量为1000-3000为宜，例如，可以是聚氧化丙烯多元醇、聚氧化乙烯多元醇或含有50重量％以下或85重量％以上氧化乙烯残基的聚(氧化乙烯-氧化丙烯)多元醇。

具有500或更高当量的各多元醇最好含至少50重量％的氧化乙烯。此混合物中的聚氧化烯最好是聚(氧化乙烯-氧化丙烯)多元醇，但还可以含有一种或多种聚氧化乙烯多元醇。

此处“平均标称羟基官能度”是指在假设聚氧化烯多元醇的平均官能度与制备过程中所用的引发剂的平均官能度(每个分子中活性氢的数目)相同--尽管实际上由于终端不饱和常常较少--的条件下，多元醇组合物的平均官能度(每个分子中羟基的数目)。多元醇组合物的平均标称羟基官能度最好为2-4，最优选的聚氧化烯多元醇是三元醇。

必要时，聚氧化烯多元醇(或当使用其混合物时，一种或多种聚氧化烯多元醇)可含有分散的聚合物颗粒。这样的聚合物改性多元醇在先有技术中已有详尽描述，它还包括在聚氧化烯多元醇中，一种或多种乙烯基单体(例如乙腈和苯乙烯)原位聚合得到的产物，或在聚氧化烯多元醇中，聚异氰酸酯与氨基或羟基官能化合物(例如：三乙胺)原位反应得到的产物。