[发明专利]软聚合物泡沫体的制备方法

说明书

本发明涉及软聚合物泡沫体的制备方法和制备此类泡沫体的反应体系。

软多异氰酸酯基聚合物泡沫体的制备是众所周知的。

US-A5,084,486描述了模塑高弹力聚氨酯泡沫体的一种制备工艺，包括将至少三股物料流进料到一个混合装置中：多元醇流、多异氰酸酯流和活泼的第三物料流。较好的多异氰酸酯是MDI、TDI或其混合物。除水和交联剂/增充剂外，第三物料流也包括工艺/泡沫体改性剂，它较好是一种聚氧乙烯一醇或多醇。适用的聚氧乙烯含有50％(重量)以上氧化乙烯，当量范围为150～5000，羟基官能度为2或以上。

在EP-A 442,631中描述了一种软泡沫体制备方法，其中使用的多异氰酸酯成分包括一种低NCO的异氰酸酯封端预聚物。对异氰酸酯活泼的成分包括水，但也可以含有当量低于500、对异氰酸酯活泼的化合物。然而，这类泡沫体的硬度往往太高。

FR 2343765公开了用含有不是直接连接在芳环上的异氰酸酯基团的多异氰酸酯来制备亲水性聚氨酯泡沫的方法。

现已发现，具有改进性能包括降低了硬度和优异滞后变形、落球回弹力、压缩变定与动态疲劳的软泡沫体，可以通过让一种多异氰酸酯(包括一种预聚物)和一种对异氰酸酯活泼的成分(包括水和一种氧化乙烯与伯羟基含量高的多元醇)反应来制备。

添加所述多元醇也提供了加工上的优点，因为它增大了水流的体积，也增大了水在泡沫体体系中的相容性。此外，它也会对泡沫体的泡孔产生影响。

因此，本发明提供一种通过如下(A)与(B)的反应制备软聚合物泡沫体的方法：(A)一种多异氰酸酯成分，包含一种含有异氰酸酯的预聚物，其NCO含量为2～15％(重量)，而且是通过让一种平均标称官能度为2～8，平均当量范围为500～5000，且较好的氧化乙烯含量可高达30％(重量)的对异氰酸酯活泼的聚合物与化学论量过量的一种多异氰酸酯反应得到的；(B)一种对异氰酸酯活泼的成分，包含水和一种聚氧化烯多醇，其平均标称羟基当量为100～1000，氧化乙烯含量为至少60％(重量)，且平均伯羟基含量为至少75％。

“平均标称羟基官能度”这一术语在此用来指出该多醇的平均官能度(每个分子的羟基数目)，其假设是：该聚氧化烯多醇的平均官能度与其制备中所用引发剂的平均官能度(每个分子的活泼氢原子数目)相同，尽管它往往由于某种端基不饱和作用而略微偏低。

本文中多异氰酸酯组分(A)定义为过量多异氰酸酯与多醇的反应产物，包括未反应的多异氰酸酯和反应发生后添加的任何多异氰酸酯。

这里使用的“亚甲基桥联多苯基多异氰酸酯”这一术语系指二苯甲烷二异氰酸酯和官能度大于2，较好大于2而低于3的多亚甲基多亚苯基多异氰酸酯，如“粗”和“聚合”MDI。

NCO含量范围为2～15％(重量)的含异氰酸酯预聚物是通过让一种聚氧化烯多醇(平均标称羟基官能度为2～8，平均当量范围为500～5000、氧化乙烯含量可高达30％(重量))与化学论量过量的一种多异氰酸酯尤其一种二苯甲烷二异氰酸酯组合物反应得到的。

可用于制备这种预聚物的二苯甲烷二异氰酸酯组合物包括“纯”MDI，较好含有至少60％(重量)4，4′-异构体。因此，适用的异氰酸酯包括基本上纯的4，4′-异构体，和含有不多于40％、较好不多于30％、更好的是不多于20％(重量)2，4′-异构体和不多于5％(重量)2，2′-异构体的异构体混合物。其它适用的二苯甲烷二异氰酸酯组合物包括这些二苯甲烷二异氰酸酯的改性形式，这就是说，含有至少60％用已知方法引进氨基甲酸乙酯、脲基甲酸酯、脲、缩二脲、碳化二亚胺、uretonimine或异氰脲酸酯残基改性的4，4′-异构体的MDI。这些所谓MDI变种尤其包括NCO含量至少25％(重量)的uretonimine改性MDI和NCO含量至少20％(重量)的聚醚基预聚物。

含有纯MDI和聚合物填料的二苯甲烷二异氰酸酯组合物也可以用于制备这种预聚物。含有聚合物填料的MDI组合物已在先有技术中被描述，而且包括在MDI和基于MDI的预聚物中的聚脲分散液，和含有分散聚合物颗粒的聚合物多醇。在这些产品中，一般较好的是，分散的聚合物颗粒的平均粒度小于50微米。