[发明专利]聚氨酯软质泡沫

说明书

本发明涉及一种制备软质高回弹聚氨酯泡沫的方法、由该方法制得的软质高回弹聚氨酯泡沫以及该泡沫在汽车座椅坐垫/靠垫方面的用途。该软质高回弹聚氨酯泡沫由包括异氰酸酯和多元醇，以及至少一种氨基封端的长链扩链剂、发泡剂和催化剂等组分的反应体系制得。本发明的聚氨酯反应体系熟化快、脱模时间短，所得泡沫弹性好、舒适度高，而且还具有满意的低气味。

技术领域

本发明涉及一种制备软质高回弹聚氨酯泡沫的方法、由该方法制得 的聚氨酯泡沫，以及该软质高回弹聚氨酯泡沫在汽车座椅坐垫/靠垫方面 的用途。

背景技术

业内公知，软质高回弹聚氨酯泡沫被广泛用于沙发、枕头、汽车内 饰和汽车座椅靠垫、坐垫等。然而，随着经济的迅速发展，人们对汽 车、家私用品的舒适性要求日益提高。如今，在对聚氨酯产品的物理性 质有较高标准的同时，汽车行业普遍要求更低有机挥发物(VOC)挥 发、低雾化和低气味的聚氨酯产品。但是，由于在聚氨酯泡沫材料生产 过程中，需要用到胺类催化剂，而且目前性能较好的胺类催化剂如双 (二甲氨基乙基)醚、五甲基二乙烯三胺、二甲基咪唑等均具有难闻的 氨味，会让接触到的人感到不适，甚至影响到人的健康。而且，各国汽 车行业标准对于应用于汽车座椅的软质高回弹聚氨酯泡沫的VOC释放 以及不适气味提出了越来越严格的要求。

一般来说，汽车座椅所用到的软质高回弹聚氨酯泡沫所释放的有机 挥发物以及身体不适气味主要来源于聚氨酯生产原料异氰酸酯、聚醚多 元醇、表面活性剂、催化剂、扩链剂/交联剂中残留的微量化学物质，以 及聚氨酯反应发生过程中伴随的氧化、热降解产物。在主体原料方面， 主要的异氰酸酯和单体聚醚生产供应商在工厂生产阶段已经投资了更优 化的分离、净化设备(活性碳吸附床、超高效蒸发器)以实现更低ppm 级别的的苯系(苯、甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙烯)和醛系(甲醛、乙 醛、丙烯醛)挥发物残留。有机硅表面活性剂生产商也已经推出了采用 更清洁的净化后处理工艺生产的大分子量难挥发型表面活性剂。聚氨酯 催化剂生产商开发了含羟基和/或氨基取代基团的反应性聚氨酯催化剂， 使之能够与异氰酸酯发生反应而固定在聚氨酯大分子链段中，以此来减 少来自于聚氨酯助剂本体的VOC和身体不适性气味来源。然而，这类反 应性催化剂在聚氨酯化学反应过程中催化性和迁移性会逐步衰减，因而 需要更高的使用剂量。还有一些业内人士尝试使用高反应活性的小分子 胺基(-NH2)扩链剂/交联剂来配合甚至代替传统的小分子二元醇/二元醇胺、三元醇/三元醇胺，通过胺基扩链剂/交联剂自身强大的自催化反 应活性来减少易挥发且气味浓重的叔氨催化剂的使用。然而，由于这类 小分子氨基扩链剂/交联剂随着使用剂量的增加，会导致泡沫体的硬度和 闭孔率明显上升。如何降低气味仍然是业内公知的难题。

CN104130371A公开了一种低气味高回弹的客车座椅用海绵，由组 合料与黑料按照质量比为100∶55～60的比例制成，其中组合料由以下重 量份数的组分组成：聚醚多元醇50～80份、接枝聚醚20～50份、胺类 催化剂0.2～0.3份、前期凝胶催化剂0.2～0.5份、后期凝胶催化剂0. 5～0.7份、发泡剂3～4份、交联剂1份、稳定剂0.5～0.7份；同时还 公开了该发明的低气味高回弹的客车座椅用海绵，采用低气味、低毒性 的黑料与低气味、低毒性的聚醚型组合料，制备汽车座椅海绵，气味标 准等级为3.0级，TVOC为13.9ugC/g，具有低气味高回弹的特性，符 合人们对于汽车座椅海绵环保性能和力学性能的要求。

US6051622A公开了一种汽车座椅用聚氨酯泡沫，由异氰酸酯和多 元醇制得的异氰酸根基团封端的预聚体、多元醇和扩链剂以及水等组分 制成。

US20130059145A1公开了一种由30wt％的纤维复合而成的聚氨酯 地板，由异氰酸酯、水和多元醇等组分构成的体系制得。

尽管有以上公开，业界仍急需脱模时间短、回弹性能好、气味低的 软质高回弹聚氨酯泡沫。

发明内容

本发明的一个方面，是提供一种制备软质高回弹聚氨酯泡沫的方 法，其为使包括下列组分的反应体系反应制得聚氨酯泡沫：