[发明专利]模制聚氨酯泡沫体

说明书

本发明涉及模制聚氨酯泡沫体，它用于操向轮，头靠垫和手靠垫汽车材料，家具材料等等并具有优良的抗磨性。

众所周知，连皮聚氨酯泡沫体具有优良的表皮，且广泛用作操向轮，头靠垫和手靠垫等汽车材料，及家具材料等各种领域。连皮泡沫体表层的生成是基于诸如含氯氟烃（“CFC”）在多异氰酸酯与一多元醇的放热反应中的发泡剂作用。使用物理的发泡剂诸如CFC赋予泡沫体优良的表皮性质，这是上述产品所要求的。相反，使用化学的发泡剂诸如水，不是总能赋予泡沫优良的表皮性能。

一些赋予模制聚氨酯泡沫体优良的表皮性能的方法包括，例如，在日本公开专利No.H03-24108中描述的方法，其中使用包括一氨基甲酸酯催化剂和一碳化二酰亚胺催化剂的一种特别的催化剂混合物，在非反应活性的物理发泡剂的作用下赋予低芯密度，以及在日本公开专利No.H03-33120中，其中使用一种以水为主要的发泡剂的特殊的催化剂混合物。特别是在氟里昂法规的限制下，后一种专利中揭示的方法可作为CFC基发泡剂的有效的替代技术。

因为几年前，人们指出CFC破坏地球的臭氧层，所以，在现在和将来，在各种工业领域中，CFC的使用希望在全球范围得到限制或废除。在这种情况下，一些使用水作为主要的发泡剂的方法已进行了尝试。然而，在这种先有技术中，存在一个技术性问题，那就是使用水作为一种唯一的发泡剂的工艺的脱模时间长于使用CFC作为一发泡剂的工艺的脱模时间，同时生成的泡沫体的表皮性能和抗磨性差于CFC制备的后一种泡沫体。

发明者通过研究克服所述的过去的技术问题。这就是说，本发明的目的是提供具有优良抗磨性和较短脱模时间的模制聚氨酯泡沫体。

发明者发现，以水作为一发泡剂，利用一特别的多异氰酸酯，多元醇和催化剂可有效地达到上述本发明的目的。那就是说，以水为一发泡剂，本发明可通过一多异氰酸酯与一多元醇在一催化剂的作用下反应制备而提供模制的聚氨酯泡沫体，其中（a）多异氰酸酯包括（ⅰ）2-30wt%聚亚甲基聚苯基多异氰酸酯（“聚合物MDI”）和（ⅱ）一通过一种有机多异氰酸酯与20-45wt%的聚（氧四亚甲基）二醇（“PTMG”）反应制取的NCO-端基的预聚物的混合物，所说重量百分数是基于有机多异氰酸酯，聚（氧四亚甲基）二醇和聚亚甲基聚苯基多异氰酸酯的总重计，（b）多元醇包含至少30wt%的一聚醚多元醇与一烯属不饱和单体反应制取的聚合物多元醇，及（c）催化剂包含一有机锡化合物。本发明也提供一多异氰酸酯与一多元醇，在水为发泡剂和一催化剂作用下反应制取的模制聚氨酯泡沫体，其中（a）多异氰酸酯包括（ⅰ）一种有机多异氰酸酯，（ⅱ）2-30wt%的聚亚甲基聚苯基多异氰酸酯及（ⅲ）20-45wt%的聚（氧四亚甲基）二醇反应制取的NCO-端基予聚物，所说的重量百分数是基于多异氰酸酯、聚亚甲基聚苯基多异氰酸酯和聚（氧四亚甲基）二醇的总重计，及（b）多元醇包含至少30wt%的一种聚醚多元醇与一种烯属不饱和单体反应制取的聚合物多元醇，以及催化剂包含一种有机锡化合物。

用于本发明的合适的多异氰酸酯包括，例如，一聚合物MDI与一通过一种有机多异氰酸酯与PTMG反应制取的NCO-端基予聚物的一种混合物，或一通过一含有聚合物MDI的有机多异氰酸酯与PTMG反应制取的NCO-端基予聚物。

用于本发明合适的有机多异氰酸酯包括，例如，脂肪族多异氰酸酯，脂环族多异氰酸酯，芳香族多异氰酸酯或杂环的多异氰酸酯，它们在聚氨酯或聚脲工业领域中是众所周知的，特别是，合适的有机多异氰酸酯包括，例如，1，6-六亚甲基二异氰酸酯，环已烷-1，4二异氰酸酯，1，4-亚二甲苯基二异氰酸酯，2，4-甲苯二异氰酸酯，2，6-甲苯二异氰酸酯，4，4'-二苯甲烷二异氰酸酯（“MDI”），2，4-二苯甲烷二异氰酸酯，聚合物MDI和含有诸如氨基甲酸酯基团的改性多异氰酸酯，及其混合物。在多异氰酸酯中，较好的多异氰酸酯是芳香族多异氰酸酯诸如MDI，一聚合物MDI，及其改性的多异氰酸酯和它们的混合物。

合适的聚（氧四亚甲基）二醇（“PTMG”）是一线性的聚醚多元醇，它含有伯羟基在其两端，其重均分子量为约300到约3000。本发明中用于制备NCO-端基予聚物的PTMG的分子量优选为约500到约2，400。

NCO-端基予聚物是通过PTMG与过量的一种有机多异氰酸酯，在约40℃-约100℃的温度范围下反应而制取的。予聚物中NCO的含量为约14wt%到约28wt%及予聚物中PTMG的含量为约10wt%到约50wt%，优选为约20wt%到约45wt%。