[发明专利]低密度聚氨酯微孔弹性体

说明书

本发明涉及用于制备密度为200至500g/dm³的聚氨酯泡沫模制品的方法，其中将(a)多异氰酸酯预聚物与(b)至少一种第二聚酯醇、(c)发泡剂以及任选地(d)扩链剂和/或交联剂、(e)催化剂和(f)其他助剂和/或添加剂混合以形成反应混合物，然后将该反应混合物引入至模具中并使其反应以形成聚氨酯泡沫模制品，其中所述(a)多异氰酸酯预聚物可通过使下列物质反应而获得：至少一种有机多异氰酸酯(a1)、至少一种第一聚酯醇(a2)和至少一种聚醚醇(a3)，所述聚醚醇(a3)由包含环氧乙烷的环氧烷使起始分子烷氧基化获得，其中聚醚醇(a3)的羟基数在20至65mgKOH/g范围内、数均分子量为2000至6000、官能度为1.7至3.0以及环氧乙烷单元的含量在13至30重量％范围内，基于聚醚醇(a3)的总重量计；并且其中聚醚醇(a3)的含量基于有机多异氰酸酯预聚物(a)的总重量计在3至15重量％范围内。本发明还涉及由本发明的方法获得的聚氨酯泡沫模制品，以及本发明的聚氨酯泡沫模制品作为鞋底的用途。

本发明涉及用于制备密度为200至500g/dm³的聚氨酯泡沫模制品的方法，其中将(a)多异氰酸酯预聚物与(b)至少一种第二聚酯醇、(c)发泡剂以及任选地(d)扩链剂和/或交联剂、(e)催化剂和(f)其他助剂和/或添加剂混合以形成反应混合物，然后将该反应混合物引入至模具中并使其反应以形成聚氨酯泡沫模制品，其中所述(a)多异氰酸酯预聚物可通过使下列物质反应而获得：至少一种有机多异氰酸酯(a1)、至少一种第一聚酯醇(a2)和至少一种聚醚醇(a3)，所述聚醚醇(a3)由包含环氧乙烷的环氧烷使起始分子烷氧基化获得，其中聚醚醇(a3)的羟基数在20至65mg KOH/g范围内、数均分子量为2000至6000、官能度为1.7至3.0以及环氧乙烷单元的含量在13至30重量％范围内，基于该聚醚醇(a3)的总重量计；并且其中聚醚醇(a3)的含量基于有机多异氰酸酯预聚物(a)的总重量计在3至15重量％的范围内。本发明还涉及由本发明的方法获得的聚氨酯泡沫模制品，以及本发明的聚氨酯泡沫模制品作为鞋底的用途。

显然近年来呈现出鞋底变轻的趋势。然而，聚氨酯鞋底密度的下降产生了模制品的尺寸稳定性问题。这意味着整个底部变得更小，或者鞋底的表面质量会由于空间收缩而受到影响。

为了改善聚氨酯的尺寸稳定性，文献中已经讨论了多种可能性。例如，DE 2402734记载了整体聚氨酯泡沫的制备，其中将基于聚酯醇的预聚物与基于聚醚醇的多元醇组分混合。以这种方式制备的聚氨酯体系的缺点为，聚酯醇与聚醚醇尤其在低密度下的不相容性对于机械性能具有不利的影响，并且无法防止整体聚氨酯泡沫的收缩。

文献中记载的另一可能性为使用接枝或聚合物多元醇。因此，EP 1042384记载了通过使用大量的接枝聚醚多元醇来制备基于聚醚醇的低密度、尺寸稳定的鞋底。这种方法的缺点是与基于聚酯醇的鞋底相比机械性能明显较差。此外，聚合物聚醚醇的高比例对于多元醇组分的粘度具有不利的影响。

EP 1790675和EP 1756187中记载了在聚酯聚氨酯中使用基于聚酯醇的聚合物多元醇。由于大量的聚酯聚合物多元醇的较高粘度，因此这些体系明显地更加难以处理。此外，EP 1790675和EP 1756187公开了在聚酯醇聚氨酯体系中使用基于聚醚醇的聚合物多元醇。该文件在对比实施例中显示，聚合物聚醚醇的使用导致整体泡沫具有不能令人满意的表面和粗糙的孔结构。此外，聚合物多元醇的应用增加了组分的粘度，并使得混合组分以及将反应混合物注入模具中更加困难。另外，聚合物多元醇通常比聚醚醇或聚酯醇更加昂贵。

EP 0582385记载了包含下列物质的反应体系：1)游离NCO值为15-25重量％的多异氰酸酯组合物，其为过量的有机多异氰酸酯与具有官能度为2-6、分子量为2000-6000和EO含量为20-35重量％的聚醚多元醇的反应产物；2)多元醇，其为具有官能度为2-3和分子量为750-4000的聚酯多元醇；以及3)水。EP 582385的聚氨酯模制品在特别是较大部分的例如高跟女鞋的机械性能以及尺寸稳定性和表面质量方面仍然有待改善。