[发明专利]泡沫聚合物及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种泡沫聚合物及其生产方法。更具体地说，本发明涉及一种以异氰酸酯为主的泡沫聚合物(例如：聚氨酯泡沫塑料、聚脲泡沫塑料、聚三聚异氰酸酯泡沫塑料等)及其生产方法。

技术背景

在本领域中已知以异氰酸酯为主的聚合物。一般本领域技术人员认为以异氰酸酯为主的聚合物是聚氨酯、聚脲、聚三聚异氰酸酯及其混合物。

在本领域中也已知生产以异氰酸酯为主的泡沫聚合物的方法。的确，与其他聚合物系统比较，异氰酸酯聚合物的优点之一是能应用其化学组成和化学性质就地得到所需性能的产品。

生产聚氨酯泡沫塑料的传统方法之一称作一步法工艺。在该工艺中，使用例如机械混合器或撞流混合器将异氰酸酯、适当的多元醇、催化剂、水(作为主发泡剂、能够任选补充一种或一种以上有机辅发泡剂)和其他添加剂即时混合。通常，假若生产聚脲，则应该用适当的多胺代替多元醇。聚三聚异氰酸酯可以从异氰酸酯组分成环三聚作用得到。氨基甲酸乙酯改性的聚脲或聚三聚异氰酸酯都是本领域所熟知的品种，无论哪一种情况下，都应使用适当的混合器把反应物完全迅速地混合。

生产以异氰酸酯为主的泡沫聚合物的另一种工艺称为“预聚物”工艺。在该工艺中，多元醇和异氰酸酯的预聚物(在聚氨酯的情况下)在惰性氛围中起反应形成以异氰酸酯基团封端的液态聚合物。为了生产泡沫聚合物，将预聚物与水和多元醇(在生产聚氨酯的情况下)或多胺(在生产聚脲的情况下)在催化剂或交联剂存在下充分混合。在某些情况下，泡沫聚合物能够通过预聚物与水和催化剂的反应生产。

正如本领域技术人员已知的那样，许多传统以异氰酸酯为主的泡沫塑料是不亲水的(即较疏水)。这类泡沫塑料通常排斥含水液体。实际上，该性能使这类泡沫塑料除了机械夹带之外不能吸收或吸附大量含水液体(例如：泡沫塑料将浮在水上)。所以，这类泡沫塑料实际上从来不使用于以大量吸收含水液体为所需特征的应用中。

迄今，现有技术力图使用两种一般方法生产亲水以异氰酸酯为主的泡沫塑料(即能够吸收或吸附大量含水液体的泡沫塑料)。

第一种方法通过将特殊含活性氢的化合物(例如，在聚氨酯情况下为多元醇)和/或其他添加剂使用于反应体系，使否则为疏水的泡沫塑料具有亲水性。例如：已知，在其他传统配方中使用在市场上可以买到的Olin公司商标名为POLY-G-X-609^的多元醇，能生产出亲水聚氨酯泡沫塑料。本方法的其他实例也参见美国专利3,781,231(Janssen等)和3,799,898(Lamplugh等)和英国专利1,354,576(Fritz Nauer&公司)，这些专利的内容特此引入作为参考。所得到的泡沫塑料在吸收或吸附含水液体的意义上说是亲水的(例如：将泡沫塑料浸入水中时，会浸没至少部分或全部)。然而，所得的泡沫塑料不能保留相当大量的任何吸收或吸附的含水液体(例如：在上例中，当至少部分或全部浸没的泡沫塑料从水中移出时，所吸收的水会立即开始从泡沫塑料本体中排出)。其结果是按照第一种方法生产的以前已知的亲水泡沫塑料不适于在需要吸收和保持含水液体的应用中使用(例如用即弃尿布、用即弃训练裤、妇女卫生巾、失禁用品和其他个人卫生用品、一般用途泡沫材料、外科用泡沫材料、农业/园艺用吸收设备、害虫防治、化学溢出障碍物等)。