[发明专利]生产基于多孔聚氨酯弹性体的圆柱状模制品的方法

说明书

本发明涉及一种生产圆柱状的、优选中空的模制品，尤其是中空圆柱状汽车过载弹簧的方法，所述过载弹簧优选用于机动车辆的减震器，特别优选用于含有多孔(cellular)聚氨酯弹性体基的中空圆柱状汽车过载弹簧的机动车辆减震器，所述多孔聚氨酯弹性体如果合适可包括异氰脲酸酯和/或脲结构，通过带有异氰酸酯基团的预聚物(i)与交联组分(ii)在模具内反应制得，其密度按DIN EN ISO 845标准为300～900kg/m³，抗张强度按DIN EN ISO 1798标准为≥2.0N/mm²，优选≥2.5N/mm²，断裂伸长率按DIN EN ISO 1798标准为≥200％，优选≥350％，抗撕裂扩展按DIN ISO 34-1 B(b)标准为≥8N/mm，并且特别优选压缩变定(70℃，40％形变，22h)按DIN EN ISO 1856标准小于20％。

推进到汽车减震器的活塞杆上的过载弹簧在汽车结构中一般是已知的，例如在由减震器、线圈弹簧和弹性体弹簧所构成的总悬置支撑结构中；该过载弹簧基于多孔的、比如微孔的聚异氰酸酯加成聚合物，通常为聚氨酯和/或聚异氰脲酸酯，如果需要可包括脲结构，并可通过异氰酸酯与对异氰酸酯呈活性的化合物的反应而获得。

这些特定产品的要求范围与常规的聚氨酯泡沫料有显著的不同，它通常具有高得多的密度，通常为300～900kg/m³，以及特定的物理性质。

在使用时，这些过载弹簧要长期承受很大的负载，因此，使过载弹簧在汽车的整个寿命过程具有尽可能恒定的性能是必要的。

例如，压缩变定尽可能低并同时具有低的吸水性即为可提及的具体要求。此外，在某些情况下，含有微孔聚氨酯弹性体并且用作过载弹簧的组件将暴露于高温、潮湿及受微生物影响的环境中。基于此原因，应努力寻求具有最大可能的水解稳定性的材料，以使其能够在尽可能长的期间内满足高机械性能的要求。低于多孔聚氨酯弹性体的玻璃化转变温度的温度将导致组件弹性减小。因此，对于特殊的应用，还需要在不对材料的静态和动态性质带来不利影响的情况下进一步改进微孔聚氨酯弹性体的低温柔性(flexibility)。

对于多孔聚异氰酸酯加成聚合物的其他要求在于获得极佳的动态机械性能和静态机械性能，例如优良的抗张强度、断裂伸长率、抗撕裂扩展和压缩变定，以使尤其是聚氨酯弹性体能够在尽可能长的期间内满足阻尼元件所必须满足的高机械性能要求。

DE-A3613650和EP-A178562叙述了弹性的、致密的或多孔的聚氨酯弹性体的制备方法。把由分子量为162～10000的聚氧四亚甲基二醇与有机二元羧酸制备的聚醚酯二醇作为多元醇组分，与使用纯的聚酯多元醇相比，可使聚氨酯弹性体的水解稳定性得到改善。然而，其缺点在于该发明的聚醚酯多元醇的价格较高。对于按照发明所制备的聚氨酯弹性体的低温柔性，在此两篇专利中都没有提供任何信息。

一般知道，基于MDI和因而经济的多孔聚氨酯(PU)弹性体可以在汽车中作为阻尼元件使用(WO 96/11219)。为了达到可能的最佳机械性能，通常是把聚酯醇作为弹性相，导致在炎热、潮湿的气候(≥80℃)中对水解的稳定性低。特别是在用于汽车中的阻尼元件的情况下，动态负载可导致温度超过80℃。在这么高的温度下，泡沫料对水解的稳定性是一种特别的挑战。

因此，本发明的一个目的在于提供生产圆柱状的、优选空心的模制品，特别是用于汽车底盘中减震器的活塞杆上的过载弹簧的方法，所述模制品的特征在于具有低吸水、低压缩变定、非常细的泡孔结构和良好的动态和机械性质，尤其期望的是即使在湿热条件下其抗张强度和断裂伸长率也可保持在尽可能高的水平。应能经济地加工模制品，特别是过载弹簧。

本发明的产品，即具体地说本发明的过载弹簧，是公知的并被广泛使用。在相应模具中生产这些模制品的方法已有广泛描述，其对于本领域技术人员而言是公知的，例如于DE-C4438143中。正是上述问题在过载弹簧领域中特别重要，这是由于其特殊的形式——其通常具有一个空腔，汽车减震器的活塞杆被置于此腔中，和在汽车底盘中的极其长时间的负载之故。