[发明专利]用于薄壁应用的聚氨酯泡沫

说明书

公开了一种用于制造具有流动和稳定性的良好平衡的水发泡聚氨酯泡沫的组合物和方法。所述泡沫特别适用于薄壁机动车辆应用，如仪表板。

技术领域

本发明涉及用于制造可用于薄壁应用的聚氨酯泡沫的组合物和方法。所述泡沫特别适用于需要良好流动和稳定性的在机动车辆中的应用，如仪表板。

背景技术

汽车原始设备制造商(OEM)长期以来使用模制聚氨酯泡沫作为为仪表板提供柔软和奢华感的手段。然而，这种众所周知的方法并不能从汽车行业对轻量化的趋势中免除。

有必要提供这样的聚氨酯泡沫体系，其在3mm至8mm范围内的泡沫厚度下在供用于生产仪表板的8pcf或更小的标准密度下具有流动特性和提供稳定/均匀的泡孔结构泡沫的良好平衡。

发明内容

本发明是具有流动特性和稳定性的良好组合的聚氨酯泡沫，以及制造所述聚氨酯泡沫的方法。

在一个实施例中，本发明的聚氨酯泡沫组合物包括以下的反应产物：a)A侧，其包括i)聚合MDI共混物，和b)B侧，其包括：i)0至小于10wt％的官能度等于2的聚醚多元醇，ii)35至80wt％的官能度等于3的聚醚多元醇，iii)0至45wt％的官能度大于3的聚醚多元醇，iv)5至15wt％的共聚物多元醇，v)0.1至0.4wt％的发泡催化剂，vi)0.5至1wt％的胶凝催化剂，vii)1至4wt％的开孔剂，和viii)1至4wt％的水，其中B侧重量百分比基于B侧的总重量。

本发明的另一个实施例是制造本文以上所公开的聚氨酯泡沫组合物的方法，所述方法包括以下步骤：A)通过在或低于105°F下并且以1:1至5:1的(A侧):(B侧)体积比混合所述A侧和所述B侧来形成反应性共混物；和B)使所得的反应共合物经历足以固化反应性共混物的条件以形成聚氨酯泡沫。

具体实施方式

根据本发明的组合物包括(a)A侧，其包括、基本上由或由(i)有机异氰酸酯，优选MDI组成，和(b)B侧，其包括、基本上由或由多元醇共混物组成，所述多元醇共混物包括、基本上由或由以下组成：i)0至小于10wt％的官能度等于2的聚醚多元醇，ii)35至80wt％的官能度等于3的聚醚多元醇，ⅲ)20至45wt％的官能度大于3的聚醚多元醇，ⅳ)5至15wt％共聚物多元醇，v)0.1至0.4wt％的发泡催化剂，vi)0.5至1wt％的胶凝催化剂，vii)1至4wt％的开孔剂，和viii)1至4wt％的水，其中B侧重量百分比基于B侧的总重量。将A侧优选在105°F或更低下与B侧混合混合，以形成(c)反应性共混物。所得的反应性共混物经历足以固化反应性共混物的条件以形成聚氨酯泡沫。

在本发明的一个实施例中，聚氨酯泡沫是半刚性聚氨酯泡沫。本发明的半刚性聚氨酯泡沫是通常具有基本上闭合的多孔结构的基本上刚性的泡沫，其大体上没有弹性变形(即，泡沫的任何变形趋向于永久性的)。这些材料在反复压缩超过50％后通常不具有抵抗永久变形的能力。这类对变定的永久变形的抵抗力不是聚氨酯泡沫材料的特征，但是对于大多数目的，在材料不经受反复压缩的情况下，这未产生问题。半刚性泡沫具有更多的刚性特征并且在变形后不恢复100％。通常，这些泡沫体系具有用于能量吸收应用领域(包括侧面防撞梁、头部防撞梁和保险杠)的高容量。通常增加交联剂和共聚物多元醇的含量以使泡沫硬度和能量耗散特性最大化。

供用于本发明组合物和方法的合适的有机异氰酸酯(a)(i)包含所属领域中已知用于制备聚氨酯泡沫的那些中的任一种，如脂族、环脂族、芳脂族和优选地芳香族异氰酸酯，如以其2,4-和2,6-异构体形式的二异氰酸甲苯酯和其混合物(TDI)，以及以其2,4'-、2,2'-和4,4'-异构体形式的二苯基甲烷二异氰酸酯及其混合物，二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)及其异氰酸酯官能度大于2的低聚物的混合物，其在所属领域中称为“粗”或聚合MDI(聚亚甲基聚亚苯基聚异氰酸酯)，已知MDI变型(其包括氨基甲酸酯、脲基甲酸酯、脲、缩二脲、碳化二亚胺、脲并亚胺(uretonimine)和/或异氰脲酸酯基团)。