[发明专利]制备软聚氨酯泡沫塑料的方法

说明书

本发明涉及制备软聚氨酯泡沫塑料的方法以及用于制备此种软泡沫塑料的多异氰酸酯组合物。

利用有机多异氰酸酯与高分子量对异氰酸酯反应活性化合物在发泡剂存在下的反应来制备软聚氨酯泡沫塑料的技术是众所周知的。更具体地说，在EP-111121中公开了由包含半预聚体的多异氰酸酯组合物制备软聚氨酯泡沫塑料的技术。该多异氰酸酯组合物是利用二苯基甲烷二异氰酸酯与多元醇反应制备的；也可使用多亚甲基多亚苯基多异氰酸酯(聚合MDI)。该多异氰酸酯或者全部用于制备上述半预聚体，或者在半预聚体制备之后再加入。我们发现，按EP-111121中所建议的那样使用聚合MDI不能提供满意的稳定性与低粘度的结合，特别是当采用那些NCO值比较低，如低到11～22％(重量)的多异氰酸酯组合物时。

在EP-392788中，软泡沫塑料是通过半预聚体或预聚体，与含大量水的对异氰酸酯反应活性组合物的反应制备的。

在EP-269449中，软泡沫塑料是通过多异氰酸酯、多元醇及水在较低NCO指数条件下反应制备的。

共同未决申请PCT/EP95/02068涉及采用一种半预聚体制备软泡沫塑料的方法，该半预聚体是通过让一部分聚合MDI与多元醇起反应，然后再将另一部分加入到如此获得的反应产物中而制成的。令人惊奇地发现，当用一部分多亚甲基多亚苯基多异氰酸酯(聚合MDI)来制备半预聚体，然后将另一部分聚合MDI加入到如此生成的半预聚体中时，按照本发明的多异氰酸酯组合物呈稳定、清澈的低粘度液体；结果，该组合物在用于制备泡沫塑料过程中的加工性能也得到改善。当聚合MDI或者全部用于半预聚体的制备中，或者等半预聚体已经制成之后再全部加入时，稳定性和/或粘度均受到不利的影响。

现已发现，在维持为稳定的条件下，多异氰酸酯组合物可以含有较高含量的聚合MDI，从而可制成密度较低的软泡沫塑料；这种较低密度的获得对泡沫体的其他物理性能不产生显著的负面影响。

目前还发现，在半预聚体中加入较大量的聚合MDI可进一步改善回弹和泡沫体稳定性，在半预聚体中加入此种聚合MDI的同时再配合加入甲苯二异氰酸酯(TDI)，导致生成的泡沫体具有较低的密度及诸如回弹、耐久之类的舒适性能，以及较好的机械强度。

因此，本发明涉及通过下列反应体系的反应来制备软聚氨酯泡沫塑料的方法：

1)有机多异氰酸酯与

2)平均标称羟基官能度为2～3、数均分子量为1000～12000的多元醇；以及任选地与

3)含有至少两个对异氰酸酯反应活性的氢原子、数均分子量为60～999的对异氰酸酯反应活性化合物；采用

4)发泡剂；以及任选地

5)催化剂；以及任选地

6)本身为已知的其他助剂及添加剂，其特征在于，

a)该多异氰酸酯是一种NCO值为11～24，优选为13～22％(重量)的多异氰酸酯组合物，它是下列组分的共混物：

a1．50～95重量份NCO值为9～20，优选为11～18％(重量)的以异氰酸酯封端的半预聚体，它是利用下列组分的反应制备的：过量的由35～75％(重量)二苯基甲烷二异氰酸酯和25～65％(重量)多亚甲基多亚苯基多异氰酸酯组成的多异氰酸酯组合物，与平均标称羟基官能度为2～3、数均分子量为1000～12000的多元醇；以及

a2．26～50重量份多亚甲基多亚苯基多异氰酸酯；或者2～25，优选3～20重量份甲苯二异氰酸酯及2～48，优选5～35重量份二苯基甲烷二异氰酸酯和/或多亚甲基多亚苯基多异氰酸酯，a1与a2之和为100重量份；

b)每100重量份有机多异氰酸酯使用25～120，优选用35～100重量份多元醇2)；

c)以水为发泡剂，其用量为，每100重量份多元醇2)，使用3～15，优选用5～12重量份；以及

d)反应在指数为40～130，优选高于70～100的条件下进行。

本发明还涉及包含上述组分的反应体系，前提条件是，该多异氰酸酯被保存在与对异氰酸酯反应活性化合物彼此分开的容器中。

本发明进一步涉及上述的多异氰酸酯。

在本发明的说明中所使用的术语含义如下：

1)异氰酸酯指数或NCO指数或者指数：

配方中存在的NCO基团数目除以对异氰酸酯反应活性氢原子数目所得比值，以百分数计则为：

换句话说，NCO指数表示，配料中实际使用的异氰酸酯相当于为实现与配料中使用的对异氰酸酯反应活性氢原子起反应所需要的异氰酸酯理论用量的百分率。