[发明专利]软质泡沫

说明书

本发明涉及一种用于制备软质泡沫的组合物及其应用。该组合物包含下列组分：a.一异氰酸酯混合物，包含：a1)一脂肪族和/或脂环族异氰酸酯单体，和a2)一脂肪族和/或脂环族异氰酸酯三聚体，其中所述单体和三聚体的质量比是3∶1‑200∶1；b.一聚合物多元醇混合物，包含：b1)一第一聚醚多元醇，数均分子量不小于3000g/mol，环氧乙烷含量是5‑20重量％，b2)一第二聚醚多元醇，数均分子量不小于3000g/mol，环氧乙烷含量大于60重量％，其中所述第一聚醚多元醇和第二聚醚多元醇的质量比是4∶1‑100∶1；c.一数均分子量是32‑400g/mol的含异氰酸酯反应性基团的化合物；d.一催化剂；e.一发泡剂；和f.可选的一添加剂；其中所述组合物的异氰酸酯指数是70‑120。

技术领域

本发明涉及一种用于制备软质泡沫的组合物及其应用。

背景技术

软质泡沫尤其是软质聚氨酯泡沫常被应用于纺织等领域。软质聚氨酯泡沫常通过在发泡剂、催化剂、硅氧烷基表面活性剂和其它添加剂存在下使异氰酸酯与包含至少两个活泼氢原子的异氰酸酯反应性化合物反应来制备，含活泼氢原子的异氰酸酯反应性化合物通常是多元醇、多元伯胺、仲胺和水。

芳族异氰酸酯例如甲苯二异氰酸酯(TDI)或二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)等因其较高的反应性，被广泛的使用于制备软质及硬质聚氨酯泡沫。US4,250,137公开了利用176-204℃的高温模具将芳族软质聚氨酯泡沫加热至其玻璃化转变温度(Tg)之上并压制、冷却定型，以作为内衣衬垫的方法。由芳族软质聚氨酯泡沫制得的内衣衬垫，因其在照光或接触空气的光氧化过程中产生了导致变黄的二醌亚胺化合物而很快产生黄化变色，造成制造及使用的困扰。

因此，希望开发不使用芳族异氰酸酯来制备软质聚氨酯泡沫的方法。

US 5147897公开了采用脂肪族异氰酸酯预聚物制备不黄变聚氨酯泡沫的方法，在C₂-C₁₀烷酸的钾或钠盐或二氮双环烯烃催化剂存在下使脂肪族异氰酸酯预聚物与0.4-5倍于脂肪族异氰酸酯预聚物当量的水反应，脂肪族异氰酸酯预聚物是通过平均分子量是100-5,000的多元醇和2.6-14倍于羟基当量的脂肪族异氰酸酯加成聚合获得的。该方法不能用于制备密度低于80kg/m³的软质聚氨酯泡沫，也不能用于制备模塑泡沫。该方法制得的聚氨酯泡沫易于出现闭孔的情况。EP1721720A1专门对不黄变聚氨酯泡沫进行后处理以改善泡沫透气性进行了研究。

US 20060160977公开了一种制备不黄变、透气的脂肪族聚氨酯泡沫，采用异氰酸酯和含有50-80重量％、官能度是2.7-6.0、羟值是150-300的聚醚多元醇制备，其中异氰酸酯包括至少两种NCO基团直接连在脂肪族碳原子上的脂肪族和/或脂环族异氰酸酯单体，如IPDI和HDI组合或Desmodur W和HDI的组合。该方法制备得到的聚氨酯泡沫存在VOC挥发问题。

US 4256841公开了一种聚氨酯泡沫，采用脂肪族和/或脂环族聚异氰酸酯优选含有缩二脲基团改性的脂肪族和/或脂环族聚异氰酸酯，在羧酸盐以及二丁基二月桂酸锡催化剂存在下与聚酯多元醇和/或聚醚多元醇制备。该方法使用的二丁基二月桂酸锡催化剂在软质聚氨酯泡沫行业常被禁用。

JP 2010195945A公开了一种软质聚氨酯泡沫，采用异氰酸酯组分和含羟基的官能度是2-8的异氰酸酯活性化合物制备。所述异氰酸酯组分包含脲基甲酸酯改性的聚异氰酸酯和异氰脲酸酯改性的聚异氰酸酯，二者的比例是1∶1-9∶1。该方法得到的软质聚氨酯泡沫耐黄变、耐热和机械性能良好。