專利名稱：多孔結(jié)構(gòu)體和粘彈性聚氨酯泡沫體的制作方法
多孔結(jié)構(gòu)體和粘彈性聚氨酯泡沬體
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及高孔隙度多孔結(jié)構(gòu)體、粘彈性聚氨酯泡沫體、以及制備那些泡沫體的 方法。聚氨酯泡沫體用于各種應(yīng)用，從緩沖(如床墊、枕頭和座位墊)至包裝至熱絕緣和 用于醫(yī)療應(yīng)用。聚氨酯具有下述能力，即，經(jīng)過選擇用來形成聚合物的原材料，可以將其剪 裁以適應(yīng)特定應(yīng)用。剛性類型的聚氨酯泡沫體用作器具絕緣泡沫體和其它熱絕緣應(yīng)用。半 剛性聚氨酯用于汽車應(yīng)用，如儀表板和方向盤。較撓性的聚氨酯泡沫體用于緩沖應(yīng)用，特別 是家具、被褥和汽車座位。一類聚氨酯泡沫體稱為粘彈性(VE)或“記憶”泡沫體。粘彈性泡沫體表現(xiàn)了對于 外加應(yīng)力的時間-延遲和速率-依賴的響應(yīng)。它們具有低回彈性，當(dāng)壓縮時會遲緩恢復(fù)。這 些性質(zhì)通常與聚氨酯的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度(Tg)有關(guān)。粘彈性通常當(dāng)聚合物的Tg為使用溫度 或接近使用溫度時可以呈現(xiàn)，所述使用溫度對于很多應(yīng)用而言為室溫。如同大多數(shù)聚氨酯泡沫體，VE聚氨酯泡沫體是通過多元醇組分與多異氰酸酯在發(fā) 泡劑存在的情況下的反應(yīng)制備的。發(fā)泡劑通常為水，或較不優(yōu)選地為水和另一種物質(zhì)的混 合物。VE制劑通常的特征在于，對多元醇組分的選擇和制劑中水的量。用于這些制劑的主 要的多元醇的官能度為約3個羥基基團(tuán)/分子，其分子量為400-1500。這種多元醇主要為 聚氨酯泡沫體的Tg的首要決定因素，盡管其它因素(如水含量和異氰酸酯指數(shù))也具有重 要的作用。典型地，粘彈性聚氨酯泡沫體具有低氣流性質(zhì)，其在室溫(22°C )和大氣壓(Iatm) 的條件下通常小于約1. 0標(biāo)準(zhǔn)立方英尺每分鐘(SCfm) (0. 471/s)，從而當(dāng)其用作舒適泡沫 體(例如，被褥、座位和其它緩沖材料)時能夠促進(jìn)發(fā)汗。低氣流也導(dǎo)致熱量和濕氣向泡沫 體外的低傳導(dǎo)，這將導(dǎo)致(1)增加的泡沫體(床層)溫度和( 濕潤度。較高溫度的結(jié)果 是較高的回彈性和降低的粘彈性特征。結(jié)合的熱量和濕氣導(dǎo)致泡沫體的疲勞加速。此外， 如果泡沫體氣流足夠低，則在制造過程中泡沫體可能會經(jīng)受收縮。此外，改善粘彈性泡沫體 的支承因子會受到限制，除非犧牲粘彈性性質(zhì)。這些缺點(diǎn)有時通過加入共聚物多元醇(如 包含苯乙烯/丙烯腈(SAN)的那些)來解決。期望的是，與現(xiàn)在通常達(dá)到的相比，可以達(dá)到較高的氣流值，而同時又保持泡沫體 的粘彈性性質(zhì)。此外，期望得到具有良好氣流而同時改良其支承因子的泡沫體。在一些應(yīng) 用中，也期望得到觸摸起來感覺柔軟的泡沫體。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施方式包括開孔結(jié)構(gòu)體、引入這樣結(jié)構(gòu)體的粘彈性泡沫體、制備這樣 的泡沫體的反應(yīng)系統(tǒng)和方法。一種實(shí)施方式提供了包括多個三維泡孔的結(jié)構(gòu)體，其中各泡孔包括限定內(nèi)部空隙 的外壁，其中所述壁包括多個支柱和窗，所述支柱形成多個窗的邊界，其中所述支柱包含多 個孔隙。
進(jìn)一步的實(shí)施方式提供了粘彈性泡沫體，其在20°C的彈性模量(E’ )與25%壓縮 力變形(CFD)的比率為25至125。在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，本發(fā)明提供了多元醇組合物，其包括al) 30至80wt%的至少一種聚環(huán)氧丙烷多元醇或聚環(huán)氧乙烷-聚環(huán)氧丙烷多元 醇，其平均當(dāng)量為100至2000，平均標(biāo)稱羥基官能度為2-4，條件是，如果多元醇是聚環(huán)氧乙烷-聚環(huán)氧丙烷多元醇，則聚環(huán)氧丙烷含量為至 少70重量％的多元醇；a2) 5至50wt %的聚環(huán)氧乙烷多元醇或聚環(huán)氧乙烷-聚環(huán)氧丙烷多元醇，其平均當(dāng) 量為100至1000 ；和平均標(biāo)稱羥基官能度為2-4，條件是，如果多元醇是聚環(huán)氧乙烷-聚環(huán)氧丙烷多元醇，則聚環(huán)氧乙烷含量為至 少70重量％的多元醇；和a3) 1至20wt%的一元醇或一元醇的共混物，其平均當(dāng)量為500或更高，其中一元 醇或一元醇的共混物包括>60重量％的聚環(huán)氧烷烴，其中環(huán)氧烷烴包含4個或更多個碳原 子；或聚環(huán)氧烷烴多元醇，其官能度為2至4、當(dāng)量為500至3000，其中環(huán)氧烷烴包含大 于60重量％的包含4個或更多個碳原子的環(huán)氧烷烴；或這樣的一元醇和聚環(huán)氧烷烴多元醇的組合。在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，本發(fā)明提供了多元醇組合物，其包括如上所述的多元醇 al)和a2)以及為聚丁二烯的a3)，其中聚丁二烯的當(dāng)量為2250至6000。再在另一種實(shí)施方式中，本發(fā)明提供了制備粘彈性聚氨酯泡沫體的反應(yīng)系統(tǒng)，其 包括a)如上公開的多元醇組合物中的任何一種；b)多異氰酸酯；c) 0. 5至3. 5wt%的水，基于a)的總重量和任選的d)本身已知的添加劑和助劑。再在另一種實(shí)施方式中，本發(fā)明提供了制備粘彈性聚氨酯泡沫體的方法，其包括A)形成包括至少下述物質(zhì)的反應(yīng)混合物a)異氰酸酯反應(yīng)性組分，其包括al) 30至SOwt %的至少一種聚環(huán)氧丙烷多元醇或聚環(huán)氧乙烷-聚環(huán)氧丙烷多元其平均當(dāng)量為100至2000和平均標(biāo)稱羥基官能度為2-4，條件是，如果多元醇是聚環(huán)氧乙烷-聚環(huán)氧丙烷多元醇，則聚環(huán)氧丙烷含量為至 少70重量％的多元醇；a2) 5至50wt %的聚環(huán)氧乙烷多元醇或聚環(huán)氧乙烷-聚環(huán)氧丙烷多元醇，其平均當(dāng) 量為100至1000 ；和平均標(biāo)稱羥基官能度為2-4，條件是，如果多元醇是聚環(huán)氧乙烷-聚環(huán)氧丙烷多元醇，則聚環(huán)氧乙烷含量為至 少70重量％的多元醇；和
a3) 1至20wt %的一元醇或一元醇的共混物，其平均當(dāng)量為500或更高，其中一元 醇或一元醇的共混物包括>60重量％的聚環(huán)氧烷烴，其中環(huán)氧烷烴包含4個或更多個碳原 子；或聚環(huán)氧烷烴多元醇，其官能度為2至4、當(dāng)量為500至3000，其中環(huán)氧烷烴包含大 于60重量％的包含4個或更多個碳原子的環(huán)氧烷烴；或這樣的一元醇和聚環(huán)氧烷烴多元醇的組合；b)至少一種多異氰酸酯，c)水，含量為0. 5至3. 5wt %的a)，和d)任選的本身已知的添加劑和助劑；和B)使反應(yīng)混合物經(jīng)受足以促使該反應(yīng)混合物膨脹和固化以形成粘彈性聚氨酯泡 沫體的條件。在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，本發(fā)明提供了制備如上所述的粘彈性聚氨酯泡沫體的方 法，其中多元醇組合物的組分Μ)是當(dāng)量為2250至6000的聚丁二烯。


為了可以詳細(xì)理解上述本發(fā)明的特征的方式，以上簡要總結(jié)的本發(fā)明的更具體的 描述可以參考實(shí)施方式，其中一些實(shí)施方式由附圖闡明。為了便于理解，當(dāng)可能時使用相同 的參考數(shù)字來指示各圖共有的相同要素?？梢灶A(yù)期的是，一種實(shí)施方式的要素和特征可以 有利地引入到其它實(shí)施方式中，而無需進(jìn)一步的說明。然而，需要注意的是，附圖僅闡明本 發(fā)明的示例性實(shí)施方式，因此不認(rèn)為其限制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明可以允許其它等效的實(shí) 施方式。圖IA和IB是現(xiàn)有技術(shù)泡孔結(jié)構(gòu)的三維圖。圖2是現(xiàn)有技術(shù)泡孔結(jié)構(gòu)的二維圖。圖3是現(xiàn)有技術(shù)泡孔結(jié)構(gòu)的掃描電鏡圖。圖4A和4B是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式泡孔結(jié)構(gòu)的三維圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式泡孔結(jié)構(gòu)的二維圖。圖6A和6B是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式泡孔的掃描電鏡圖。圖7是說明與參考粘彈性泡沫體的DMTA曲線對比的本發(fā)明粘彈性聚氨酯泡沫體 的DMTA曲線的圖示。圖8是與參考(對照)粘彈性泡沫體對比的本發(fā)明粘彈性聚氨酯泡沫體的tan δ 曲線的圖示。
具體實(shí)施例方式如本申請所使用，術(shù)語“粘彈性泡沫體”表示回彈小于25 %的那些泡沫體，如根據(jù) ASTM D3574Test H所測量。優(yōu)選地，泡沫體的回彈性將小于20%。在進(jìn)一步的實(shí)施方式中， 泡沫體的回彈性將小于15%或甚至小于10%。在某些實(shí)施方式中，泡沫體的回彈性為5% 或更小，甚至小于3%。如本申請所使用，術(shù)語“粘彈性”是物質(zhì)對于施用的恒定負(fù)載(應(yīng)力)的依賴于時 間的響應(yīng)，這是由于在物質(zhì)中彈性(固體)和粘性(液體)特征共存所致。在動態(tài)力學(xué)特性中，粘彈性的程度與通過物質(zhì)的tan δ測量的阻尼系數(shù)成比例。所述tan δ是粘性耗散 的損耗模量Ε”與彈性模量Ε’的比率。高tan δ值意味著，在物質(zhì)的性質(zhì)中存在高粘性組 分，因此將觀察到對任何微擾的強(qiáng)阻尼。玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度(Tg)是在動態(tài)力學(xué)熱分析(DMTA)測量法中與tan δ曲線的峰值 相應(yīng)的溫度點(diǎn)。相對于時間測量彈性模量Ε’、損耗模量Ε”、和損耗模量與彈性模量的比率 Ε”/Ε’(稱為損耗正切或tanS)。將與tan δ曲線的峰相應(yīng)的溫度認(rèn)作是測試樣本的玻璃 態(tài)轉(zhuǎn)化溫度(Tg)。如本申請所使用，術(shù)語“支撐因子”指65%壓縮(壓陷)力變形(CFD)除以25% 壓縮力變形的比率。術(shù)語“壓縮力變形”表示對撓性材料(例如，泡沫體)承受負(fù)載的能力 的量度，其測量為將四英寸(IOcm)厚的不小于M平方英寸(155cm2)的樣品壓至樣品初始 高度的25或65%所需要的力(以磅計)(0.453migf)，如各自由術(shù)語25% CFD和65% CFD 所表示。圖IA和IB各為現(xiàn)有技術(shù)三維泡孔結(jié)構(gòu)100A和100B的圖，而圖2是泡孔結(jié)構(gòu)100A 和100B的外貌的二維圖。各泡孔結(jié)構(gòu)由外壁組成，所述外壁限定了內(nèi)部空隙。所述壁包括 多個泡孔支柱102和窗104。支柱102形成多個窗104的邊界。泡孔結(jié)構(gòu)一經(jīng)形成，構(gòu)成泡 孔結(jié)構(gòu)100A和100B的材料則將被構(gòu)造成泡孔支柱102的幾何排列。窗104可以由膜106 關(guān)閉，所述膜是與構(gòu)成支柱102的材料相同的材料的層。在泡孔結(jié)構(gòu)內(nèi)，一些窗106可以由 膜106覆蓋(該窗是關(guān)閉的)，一些窗可以不由膜106覆蓋(該窗是打開的)，而一些窗可 以由膜106部分填充。部分打開的窗104可以在膜106中包含洞108。圖3是現(xiàn)有技術(shù)泡 孔結(jié)構(gòu)的掃描電鏡圖，其中支柱、窗和洞是可見的。圖4A和4B各為泡孔結(jié)構(gòu)200A和200B的三維圖，而圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式 泡孔結(jié)構(gòu)200A和200B的外貌的二維圖。泡孔結(jié)構(gòu)200A可以包含多個孔隙110，其穿透通 過支柱102。孔隙110的寬度可以小于90 μ m。此外，窗104的寬度可以為100至600 μ m。 在一種實(shí)施方式中，多于30%的窗是打開或部分打開的，在另一種實(shí)施方式中，多于40% 的窗是打開或部分打開的，在另一種實(shí)施方式中，多于50%的窗是打開或部分打開的，在另 一種實(shí)施方式中，多于60%的窗是打開或部分打開的，在另一種實(shí)施方式中，多于70%的 窗是打開或部分打開的，在另一種實(shí)施方式中，多于80%的窗是打開或部分打開的，在另一 種實(shí)施方式中，多于90%的窗是打開或部分打開的，在另一種實(shí)施方式中，多于95%的窗 是打開或部分打開的，在另一種實(shí)施方式中，多于99%的窗是打開或部分打開的。在另一種實(shí)施方式中，多于30%的窗是打開的，在另一種實(shí)施方式中，多于40% 的窗是打開的，在另一種實(shí)施方式中，多于50%的窗是打開的，在另一種實(shí)施方式中，多于 60%的窗是打開的，在另一種實(shí)施方式中，多于70%的窗是打開的，在另一種實(shí)施方式中， 多于80%的窗是打開的，在另一種實(shí)施方式中，多于90%的窗是打開的，在另一種實(shí)施方 式中，多于95%的窗是打開的，和在另一種實(shí)施方式中，多于99%的窗是打開的。在一種實(shí) 施方式中，基本上全部的窗104是打開的。圖6A和6B是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的泡孔結(jié)構(gòu)的掃描電鏡圖。這些圖表明，孔隙 110穿透支柱102。高孔隙度結(jié)構(gòu)(在泡孔支柱中的開孔和孔隙)允許生產(chǎn)具有良好氣流和柔軟觸感 (如通過低25% CFD所證明的)的粘彈性泡沫體。出乎意料地，即使具有高孔隙度結(jié)構(gòu)和低25% CFD，泡沫體也具有良好的支承因子。還出乎意料的是，這樣具有低25% CFD的多孔 泡沫體仍將保持高彈性模量E’(對聚合物硬度的量度)。進(jìn)一步出乎意料的是，這樣的泡 沫體可在寬溫度范圍內(nèi)具有高tan δ ( > 0. 3)。通常，本發(fā)明的泡沫體的氣流為2scfm(標(biāo)準(zhǔn)立方英尺每分鐘)或更高。在另一種 實(shí)施方式中，泡沫體的氣流大于2. 3scfm。出于對使泡沫體具有足夠支承的實(shí)際考量，泡沫 體的氣流通常小于8scfm。在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，泡沫體的氣流為7scfm或更少。在進(jìn)一 步的實(shí)施方式中，泡沫體的氣流將為2. 3scfm至6. 25scfm。具有柔軟觸感而同時保持良好彈性模量的泡沫體可以由彈性模量(在20°C測量) 與25% CFD的比率來表示。本發(fā)明粘彈性泡沫體的彈性模量與25% CFD的比率將為25或 更大。優(yōu)選地，該比率將為30或更大。在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，該比率為35或更大。該比 率將通常為125或更小。在一些實(shí)施方式中，該比率可以為115或更小。再在其它實(shí)施方 式中，該比率將為110或更小。本發(fā)明的泡沫體表現(xiàn)了在0至40°C的溫度范圍內(nèi)大于0.3的tan δ。在進(jìn)一步的 實(shí)施方式中，在0至40°C的溫度范圍內(nèi)，tan δ為0. 4或更大，特別是在18至40°C的溫度 范圍內(nèi)，tan δ為0.4或更大。有利地，固化的VE泡沫體的密度為2. 5至30磅/立方英尺(pcf) 40_480kg/ m3)，優(yōu)選地，該密度為3.0磅/立方英尺G^g/m3)或更大。優(yōu)選地，該密度為至多201b/ ft3(320kg/m3)。在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，該密度為101b/ft3(160kg/m3)或更少。所述密度 常規(guī)地根據(jù)ASTM D 3574-OlTest A測量。在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，粘彈性泡沫體是反應(yīng)系統(tǒng)的反應(yīng)產(chǎn)物，其中所述反 應(yīng)系統(tǒng)包括異氰酸酯組分和異氰酸酯反應(yīng)性組分。用于聚氨酯生產(chǎn)的異氰酸酯反應(yīng)性組分 通常是包含至少兩個羥基基團(tuán)或胺基團(tuán)的那些化合物。那些化合物在本申請稱為多元醇。 在一種實(shí)施方式中，多元醇是包含反應(yīng)性羥基基團(tuán)的聚醚多元醇。所述聚醚多元醇包括通過使用環(huán)氧烷烴對適宜的起始分子(引發(fā)劑)的烷氧基化 得到的那些。包含2至4個反應(yīng)性位點(diǎn)的引發(fā)劑分子的實(shí)例包括水、氨水、或多元醇，如分 子量為62-399的二元醇，特別是烷烴多元醇(如乙二醇、丙二醇、六亞甲基二醇、甘油、三羥 甲基丙烷或三羥甲基乙烷)，或包含醚基團(tuán)的低分子量醇(如二甘醇、三甘醇、一縮丙二醇、 二縮三丙二醇或丁二醇)。這些多元醇是通過常規(guī)方法制備的常規(guī)材料。對這種聚合的催 化可以是陰離子的或陽離子的，使用催化劑如K0H、Cs0H、三氟化硼、或雙氰絡(luò)合物(DMC)催 化劑如六氰基鈷酸鋅或季磷腈像化合物。在堿性催化劑的情況，這些堿性催化劑優(yōu)選地在 生產(chǎn)結(jié)束時通過適當(dāng)?shù)男拚襟E(如凝結(jié)、硅酸鎂分離或酸中和)從多元醇中移除。在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，異氰酸酯反應(yīng)性組分是多元醇組合物，其包括al) 30至SOwt %的至少一種聚環(huán)氧丙烷多元醇或聚環(huán)氧乙烷-聚環(huán)氧丙烷多元其數(shù)均當(dāng)量為100至2000和數(shù)均標(biāo)稱羥基官能度為2-4，條件是，如果多元醇是聚環(huán)氧乙烷-聚環(huán)氧丙烷多元醇，則聚環(huán)氧丙烷含量為至 少70重量％的多元醇；a2) 5至50wt%的聚環(huán)氧乙烷多元醇或聚環(huán)氧乙烷-聚環(huán)氧丙烷多元醇，
其數(shù)均當(dāng)量為100至1000 ；和數(shù)均標(biāo)稱羥基官能度為2-4，條件是，如果多元醇是聚環(huán)氧乙烷-聚環(huán)氧丙烷多元醇，則聚環(huán)氧乙烷含量為至 少70重量％的多元醇；和a3) 1至20wt %的一元醇或一元醇的共混物，其平均當(dāng)量為500或更高，其中一元 醇或一元醇的共混物包括>60重量％的聚環(huán)氧烷烴，其中環(huán)氧烷烴包含4個或更多個碳原 子；聚環(huán)氧烷烴多元醇，其數(shù)均官能度為2至4、數(shù)均當(dāng)量為500至3000，其中環(huán)氧烷 烴包含大于60重量％的包含4個或更多個碳原子的環(huán)氧烷烴；當(dāng)量為2250至6000的聚丁二烯或其組合?；诰郗h(huán)氧丙烷的多元醇al)將通常包含大于70重量％的得自環(huán)氧丙烷(PO)單 元的環(huán)氧烷烴單元，和優(yōu)選地包含至少75重量％的得自PO的環(huán)氧烷烴單元。在其它實(shí)施 方式中，所述多元醇將包含大于80wt %的得自PO的環(huán)氧烷烴單元，和在進(jìn)一步的實(shí)施方式 中，其包含85wt%或更多的得自PO的環(huán)氧烷烴單元。在一些實(shí)施方式中，環(huán)氧丙烷將是用 于多元醇生產(chǎn)中的唯一的環(huán)氧烷烴。當(dāng)環(huán)氧乙烷(EO)用于多元醇al)的生產(chǎn)中時，優(yōu)選的 是，EO作為與PO的共同原料進(jìn)料或作為內(nèi)部嵌段進(jìn)料。在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，多元醇組分al)將占全部多元醇組合物的35wt%、 40wt%、或45wt%。多元醇組分al)可以占全部多元醇組合物的60wt%、65wt%、70wt%和 甚至至多為80wt%。在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，多元醇al)將包括兩種單獨(dú)的組分；至少一種數(shù)均當(dāng)量 小于700的多元醇(表示為ala)和至少一種當(dāng)量為700或更高的第二多元醇(表示為 alb)。多元醇組分ala)和alb)可以獨(dú)立地包含得自PO的重量百分比，如以上關(guān)于多元醇 al)所描述的。當(dāng)使用兩種單獨(dú)的多元醇ala)和alb)時，多元醇組分ala)通常將占全部多元醇 組合物a)的至少5wt%、10wt%或至少15wt%。多元醇組分ala)可以占全部多元醇的至 少50wt%、55wt%、60wt%、和甚至至多79wt%。多元醇ala)的當(dāng)量將通常為100至小于 700，優(yōu)選為150至650。在其它實(shí)施方式中，所述當(dāng)量為200至650。當(dāng)多元醇ala)和alb)同時存在時，多元醇alb)將通常占全部多元醇的至少 、至少3wt%或至少5wt%。多元醇alb)將通常占存在的全部多元醇的小于25wt%，
優(yōu)選地占存在的全部多元醇的小于20wt%或甚至占存在的全部多元醇的小于17wt%。多 元醇alb)的當(dāng)量為700至2000。優(yōu)選地，多元醇alb)的當(dāng)量為750至1750。在進(jìn)一步的 實(shí)施方式中，多元醇alb)的當(dāng)量為800至1450。在另一種實(shí)施方式中，多元醇alb)的當(dāng)量 小于1250。多元醇U)是基于聚環(huán)氧乙烷的多元醇，其包含大于70重量％的環(huán)氧乙烷單元， 優(yōu)選地包含至少75重量％的環(huán)氧乙烷單元，更優(yōu)選地包含至少80重量％的環(huán)氧乙烷單元， 再在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，包含至少90重量％的環(huán)氧乙烷單元，和甚至包含至少93重量％ 的環(huán)氧乙烷單元。在一些實(shí)施方式中，除了環(huán)氧乙烷單元之外，U)基本上不含環(huán)氧烷烴單 元。多元醇a2)的結(jié)合(bound)羥基基團(tuán)的標(biāo)稱官能度通常為2至4，優(yōu)選為2至3，和在一些實(shí)施方式中，標(biāo)稱官能度為3。a2)相對于多元醇中混合的全部羥基基團(tuán)的數(shù)均當(dāng)量為100至1000 ；其為150至 825 ；其為175至750，和在一些實(shí)施方式中，其為190至500，和甚至其為200至小于500。在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，多元醇組分a2)將占全部多元醇組合物的至少IOwt%、 、或17wt%。多元醇組分al)可以占全部多元醇的小于、小于40wt%、小于 或小于 30wt%。多元醇組合物的組分是一元醇或一元醇的共混物，其平均當(dāng)量為500或更高， 其中一元醇或一元醇的共混物包括>60重量％的聚環(huán)氧烷烴，其中聚環(huán)氧烷烴聚合物中 的環(huán)氧烷烴單元包含4個或更多個碳原子；聚環(huán)氧烷烴多元醇，其官能度為2至4、當(dāng)量為500至3000，其中聚環(huán)氧烷烴包含 大于60重量％的包含4個或更多個碳原子的環(huán)氧烷烴；當(dāng)量為2250至6000的聚丁二烯，或其組合。在一種實(shí)施方式中，的組分是一元醇，其中所述一元醇得自一種或多種包含4 至20個碳原子的環(huán)氧烷烴。優(yōu)選地，所述環(huán)氧烷烴為18個碳原子或更少。所述一元醇的 當(dāng)量將通常為500或更高、其為750或更高和在一些實(shí)施方式中，其為1000或更高。在一 種實(shí)施方式中，所述一元醇得自C4或C5氧化物、或其組合。當(dāng)所述一元醇得自C4和C5氧 化物時，一元醇的當(dāng)量可以為2000或更高和在一些實(shí)施方式中，其為3000及更高。由于工 藝限制，所述一元醇的當(dāng)量將通常小于12，000、和通常小于10，000。在一種實(shí)施方式中，所 述一元醇得自環(huán)氧丁烷、四氫呋喃、或其組合，和其當(dāng)量為2，500至7，000。在進(jìn)一步的實(shí)施 方式中，所述一元醇的當(dāng)量為3，000至6，000。在另一種實(shí)施方式中，所述一元醇在多元醇制劑中的存在量將小于全部多元醇組 合物的15wt%。在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，所述一元醇小于12wt%的多元醇組合物。在其 它實(shí)施方式中，所述一元醇將占多元醇組合物的至少2重量<%、至少3重量％或至少5重量％。a3)的一元醇可以是聚酯。所述聚酯包含羧酸衍生物(例如，酐、二酸)和乙二醇 或二醇的重復(fù)單元。所述聚酯僅包含一個羥基基團(tuán)。另一個端基是不與異氰酸酯反應(yīng)的基 團(tuán)，如烷基、芳基、或芳烷基取代的醚或酯。一元醇通過本領(lǐng)域已知的技術(shù)制備。這些可便利地通過使一元醇(甲醇、乙醇、苯 酚、烯丙醇、較高分子量的醇等)與多倍當(dāng)量的如上所述的環(huán)氧化物反應(yīng)來制備。環(huán)氧化物 可以使用熟知的技術(shù)和多種催化劑聚合，所述催化劑包括堿金屬、堿金屬氫氧化物和醇鹽、 雙金屬氰化物絡(luò)合物、以及很多其它的。一元醇也可以通過下述過程制備首先制備聚環(huán)氧 烷烴二醇或三醇，然后利用已知方法將除了一個之外的全部的剩余羥基基團(tuán)轉(zhuǎn)化為醚、酯、 或其它非反應(yīng)性衍生物。當(dāng)組分a3)是如上所述的多元醇時，其在多元醇組合物中的存在量可以與以上關(guān) 于一元醇所給出的那些相同。以類似的方式，多元醇將得自引發(fā)劑與環(huán)氧烷烴的烷氧基化， 所述環(huán)氧烷烴包含4至20個碳原子，包含小于18個碳原子，和在一些實(shí)施方式中，包含小 于12個碳原子。在一種實(shí)施方式中，環(huán)氧烷烴是C4至C8環(huán)氧烷烴，而在進(jìn)一步的實(shí)施方 式中，是C4至C6環(huán)氧烷烴。
在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，a3)的多元醇組分的當(dāng)量將為750或更高。在另一種實(shí) 施方式中，a3)的多元醇組分的當(dāng)量將為1000或更高。在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，組分可以是聚丁二烯，其中所述聚丁二烯占全部多 元醇組合物的1至20wt%。生產(chǎn)聚丁二烯的方法是本領(lǐng)域已知的。在一種實(shí)施方式中，聚 丁二烯可以是非支化的羥基-封端的聚丁二烯，其平均包含1. 8至2. 0個末端羥基基團(tuán)，和 重均當(dāng)量為2250至6，000、優(yōu)選為MOO至5800和更優(yōu)選為約2275至5，500。這樣非支化 的聚丁二烯得自陰離子聚合，其可以根據(jù)美國專利6，864，321的程序制備。組分b)是有機(jī)多異氰酸酯，其每分子平均包含1.8個或更多個異氰酸酯基團(tuán)。異 氰酸酯官能度優(yōu)選為約1. 9至4，更優(yōu)選為1. 9至3. 5，特別為1. 9至2. 5。適宜的多異氰酸 酯包括芳族、脂族和脂環(huán)族多異氰酸酯?；诔杀?、實(shí)用性和賦予產(chǎn)物聚氨酯的性質(zhì)，芳族 多異氰酸酯通常是優(yōu)選的。示例性的多異氰酸酯包括，例如，間苯二異氰酸酯、2，4_甲苯二 異氰酸酯和/或2，6-甲苯二異氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二異氰酸酯的各種異構(gòu)體(MDI)、 六亞甲基-1，6-二異氰酸酯、四亞甲基-1，4-二異氰酸酯、環(huán)己烷-1，4-二異氰酸酯、六氫 甲苯二異氰酸酯、氫化MDI (H12MDI)、萘-1，5- 二異氰酸酯、甲氧基苯基_2，4_ 二異氰酸酯、 4，4’ -聯(lián)苯二異氰酸酯、3，3’ - 二甲氧基_4，4’ -聯(lián)苯二異氰酸酯、3，3’ - 二甲基二苯基甲 烷_4，4’ - 二異氰酸酯、4，4’，4”_三苯基甲烷三異氰酸酯、聚亞甲基聚苯基異氰酸酯、氫化 聚亞甲基聚苯基異氰酸酯、甲苯-2，4，6-三異氰酸酯、和4，4’ - 二甲基二苯基甲烷_2，2’， 5,5'-四異氰酸酯。優(yōu)選的多異氰酸酯包括MDI和MDI的衍生物(如縮二脲-改性的“液 體”MDI產(chǎn)品和聚合的MDI)、以及TDI的2，4-異構(gòu)體和2，6-異構(gòu)體的混合物。特別有用的多異氰酸酯是2，4_甲苯二異氰酸酯和2，6_甲苯二異氰酸酯的混合 物，其包含至少60重量％的2，4_異構(gòu)體。在另一種實(shí)施方式中，多異氰酸酯是2，4_甲苯 二異氰酸酯和2，6-甲苯二異氰酸酯的混合物，其包含至少約80重量％的2，4-異構(gòu)體。這 些多異氰酸酯混合物是普遍可用的和相對便宜的，然而迄今卻難以用于工業(yè)級的VE泡沫 體方法，這是由于在加工泡沫體制劑中的困難所致。在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，多異氰酸酯的異氰酸酯基團(tuán)的數(shù)均官能度大于2. 1，以及 基于重量，多異氰酸酯主要由一種或多種MDI系列的多異氰酸酯組成。多異氰酸酯的使用量典型地為足以提供70至115的異氰酸酯指數(shù)的量。在另一 種實(shí)施方式中，該指數(shù)為85至110和在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，該指數(shù)為85至105。異氰酸 酯指數(shù)為，異氰酸酯的當(dāng)量除以包含異氰酸酯反應(yīng)性氫原子的物質(zhì)的總當(dāng)量乘以100。所述泡沫體制劑包括水，其含量為約0. 5至約3. 5重量份每100重量份的多元醇 或多元醇混合物。本發(fā)明在具有下述特征的制劑方面特別有用，在所述制劑中水含量為約 0. 8至約2. 5重量份每100重量份的多元醇，特別是為1. 0至2. 25重量份每100重量份的 多元醇，和在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，為0. 8至1. 8重量份每100重量份的多元醇。反應(yīng)系統(tǒng)可以任選地包含少量的至多為全部反應(yīng)系統(tǒng)10重量％ (但是典型地為0 或至多小于5wt% )的反應(yīng)性(聚合物形成)物質(zhì)，其不包括本申請所描述的任何增鏈劑、 交聯(lián)劑或反應(yīng)性填料，除了以上特別指定的那些。這些可以包括，例如，包含伯胺和/或仲 胺的物質(zhì)、聚酯多元醇或不同于上述那些的多元醇。已知多種物質(zhì)可以催化聚氨酯-形成反應(yīng)，包括叔胺；叔膦，如三烷基膦和二烷基 芐基膦；各種金屬螯合劑，如可以由乙酰丙酮、苯甲酰丙酮、三氟乙酰丙酮、乙酰乙酸乙酯等與金屬(如 Be、Mg、Zn、Cd、Pd、Ti、Zr、Sn、As、Bi、Cr、Mo、Mn、Fe、Co 和 Ni)的螯合得到 的那些；強(qiáng)酸的金屬鹽，如氯化鐵、氯化錫、氯化亞錫、三氯化銻、硝酸鉍和氯化鉍；強(qiáng)堿，如 堿金屬及堿土金屬的氫氧化物、醇鹽和酚鹽，各種金屬醇鹽和酚鹽，如Ti(0R)4、Sn(OR)4* Al (OR)3，其中R是烷基或芳基，以及醇化物與羧酸、β-二酮和2-(N，N-二烷基氨基)醇的 反應(yīng)產(chǎn)物；堿土金屬、Bi、Hk Sn或Al的羧酸鹽；和四價錫化合物，以及三價或五價鉍、銻或 砷化合物。優(yōu)選的催化劑包括叔胺催化劑和有機(jī)錫催化劑?？蓮纳虡I(yè)上購買到的叔胺催 化劑的實(shí)例包括三甲胺、三乙胺、N-甲基嗎啉、N-乙基嗎啉、N, N- 二甲基芐胺、N, N- 二 甲基乙醇胺、N，N，N' , N'-四甲基-1，4-丁二胺、N，N-二甲基哌嗪、1，4-重氮雙環(huán)-2， 2，2_辛烷、二(二甲基氨基乙基)醚、三亞乙基二胺和二甲基烷基胺，其中烷基基團(tuán)包含4 至18個碳原子。通常使用這些叔胺催化劑的混合物?？蓮纳虡I(yè)上購買到的胺催化劑的實(shí) 例包括Niax Al和Niax A99 ( 二(二甲基氨基乙基)醚在丙二醇中，得自GE Advanced Materials, Silicones)、Niax B9 (N, N-二甲基哌嗪和N_N_ 二甲基十六胺在聚環(huán)氧烷烴 多元醇中，得自 GE Advanced Materials, Silicones)、Dabco 8264( 二( 二甲基氨基乙 基)醚、三亞乙基二胺和二甲基羥基乙基胺的混合物在一縮丙二醇中，得自Air Products and Chemicals)、和 Dabco 33LV (三亞乙基二胺在一縮丙二醇中，得自 Air Products and Chemicals), Niax A-400 (專利的在水中的叔胺/羧酸鹽和二(二甲基氨基乙基)醚以 及專利羥基化合物，得自GE Advanced Materials, Silicones) ；Niax A_300(專利的在水 中的叔胺/羧酸鹽和三亞乙基二胺，得自GE Advanced Materials, Silicones) ；Polycat 58(專利胺催化劑，得自Air Products and Chemicals)、Polycat 5(五甲基二亞乙基 三胺，得自 Air Products and Chemicals)和 Polycat 8 (N，N-二甲基環(huán)己胺，得自 Air Products and Chemicals)。有機(jī)錫催化劑的實(shí)例是氯化錫、氯化亞錫、辛酸亞錫、油酸亞錫、二月桂酸二甲基 錫、二月桂酸二丁基錫、式SnIin(OR)4_n的其它有機(jī)錫化合物，其中R是烷基或芳基，η為0_2 等。若使用的話，有機(jī)錫催化劑通常與一種或多種叔胺催化劑聯(lián)合使用。可從商業(yè)上購買 到的有用的有機(jī)錫催化劑包括Dabco T-9和T-95催化劑(都為辛酸亞錫組合物，購自Air Products and Chemicals)0催化劑典型地以小量使用，例如，各催化劑的使用量為得自天然油的多元醇組合 物的約0. 0015至約5重量％。該使用量取決于催化劑或催化劑的混合物、對于特定設(shè)備而 言所期望的膠凝反應(yīng)和發(fā)泡反應(yīng)的平衡、多元醇和異氰酸酯的反應(yīng)性、以及本領(lǐng)域熟練技 術(shù)人員所熟悉的其它因素。在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，為了改善加工以及為了允許使用較高的異氰酸酯指數(shù)， 可以向反應(yīng)混合物中加入添加劑e)，如描述于公開WO 20008/021034中的那些，其公開內(nèi) 容通過參考并入本申請。這樣的添加劑包括1)羧酸的堿金屬鹽或過渡金屬鹽；2)1,3, 5-三烷基-六氫-S-三嗪化合物或1，3，5-三(N，N- 二烷基氨基烷基)-六 氫-S-三嗪化合物；和；3)季銨化合物的羧酸鹽。當(dāng)使用時，這樣的添加劑的使用量通常為約0. 01至1重量份每100重量份的組分
a) ο
組分e)添加劑通常溶解于至少一種反應(yīng)混合物的其它組分中。通常不優(yōu)選的是， 將其溶解于多異氰酸酯中。在粘彈性泡沫體制劑中可以包括各種另外的組分。這些包括，例如，增鏈劑、交聯(lián) 齊U、表面活性劑、增塑劑、填料、增塑劑、煙霧抑制劑、香料、增強(qiáng)劑、染料、著色劑、顏料、防腐 劑、遮味劑、物理發(fā)泡劑、化學(xué)發(fā)泡劑、阻燃劑、內(nèi)部脫模劑、生物滅殺劑、抗氧化劑、UV穩(wěn)定 劑、抗靜電劑、觸變劑、增粘劑、開孔劑(cell openers)、以及這些的組合?？砂l(fā)泡組合物可以包含開孔劑、增鏈劑或交聯(lián)劑。當(dāng)使用這些材料時，它們典型地 以小量使用，如至多10重量份每100重量份多元醇或多元醇混合物，特別是至多2重量份 每100重量份多元醇或多元醇混合物。增鏈劑是每分子包含兩個異氰酸酯反應(yīng)性基團(tuán)的物 質(zhì)，而交聯(lián)劑每分子包含大于兩個異氰酸酯反應(yīng)性基團(tuán)。在任何一種情況下，每個異氰酸酯 反應(yīng)性基團(tuán)的當(dāng)量可以為約30至小于100，以及通常為30至75。異氰酸酯反應(yīng)性基團(tuán)優(yōu) 選為脂族醇、伯胺或仲胺基團(tuán)，其中脂族醇基團(tuán)是特別優(yōu)選的。增鏈劑和交聯(lián)劑的實(shí)例包括 亞烷基二醇，如乙二醇、1，2-丙二醇或1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇等；二醇醚， 如二甘醇。表面活性劑可以包含在粘彈性泡沫體制劑中，以便于當(dāng)泡沫體膨脹和固化時有 助于使其穩(wěn)定。表面活性劑的實(shí)例包括非離子表面活性劑和潤濕劑，如通過向丙二醇中 依次加入環(huán)氧丙烷和然后環(huán)氧乙烷所制備的那些、固態(tài)或液態(tài)的有機(jī)硅、和長鏈醇的聚 乙二醇醚。也可以使用離子表面活性劑，如叔胺或長鏈烷基酸硫酸酯的鏈烷醇胺鹽、長 鏈烷基磺酸酯的鏈烷醇胺鹽和長鏈烷基芳基磺酸的鏈烷醇胺鹽。與固態(tài)或液態(tài)的有機(jī) 硅一樣，通過向丙二醇中依次加入環(huán)氧丙烷和然后環(huán)氧乙烷所制備的表面活性劑是優(yōu)選 的。有用的有機(jī)硅表面活性劑的實(shí)例包括可從商業(yè)上購買到的聚硅氧烷/聚醚共聚物，如 Tegostab (Goldschmidt Chemical Corp.的商標(biāo))B-8462 和 B-8404、和得自 Dow Corning 的DC-198和DC-5043表面活性劑、和得自O(shè)Si Specialties的Ni ax 627表面活性劑。當(dāng)使用表面活性劑時，其存在量典型地為0. 0015至1重量份每100重量份多元醇 或多元醇混合物。一種或多種填料也可以存在于粘彈性泡沫體制劑中。填料可以有助于以有利的 方式改進(jìn)組合物的流變學(xué)性質(zhì)、降低成本和賦予泡沫體有益的物理性質(zhì)。適宜的填料包括 顆粒無機(jī)物質(zhì)和顆粒有機(jī)物質(zhì)，其在聚氨酯-形成反應(yīng)的過程中所經(jīng)受的溫度是穩(wěn)定的并 且不會熔融。適宜的填料的實(shí)例包括高嶺土、蒙脫石、碳酸鈣、云母、硅灰石、滑石、高熔點(diǎn)的 熱塑性塑料、玻璃、粉煤灰(fly ash)、炭黑、二氧化鈦、氧化鐵、氧化鉻、偶氮/重氮染料、酞 菁、二#惡嗪等。填料可以賦予可發(fā)泡聚氨酯組合物觸變性質(zhì)。蒸氣沉積二氧化硅是這樣的 填料的實(shí)例。反應(yīng)系統(tǒng)中也可以包括反應(yīng)性粒子以改進(jìn)粘彈性泡沫體的性質(zhì)。這樣的反應(yīng)性系 統(tǒng)包括共聚物多元醇，如包含苯乙烯/丙烯腈共聚物(SAN)，polyharnstoff分散體(PHD) 多元醇和多異氰酸酯加聚產(chǎn)物(PIPA)的那些，例如教導(dǎo)于Chemistry and Technology of Polyols for Polyurethanes, Rapra Technology Limited(2005)pp 185—227。當(dāng)使用時，填料有利地占組合物的約0. 5重量％至約30重量％，特別是約0. 5重 量％至約10約％。 盡管在可發(fā)泡聚氨酯組合物中通常不使用另外的發(fā)泡劑(除了水之外)，但是在該制劑中包括另外的物理或化學(xué)發(fā)泡劑是在本發(fā)明范圍之內(nèi)的。物理發(fā)泡劑包括超臨界 CO2以及各種烴、氟碳化合物、氫氟碳化合物、氯碳化合物(如二氯甲烷)、氯氟碳化合物和 氫氯氟碳化合物?；瘜W(xué)發(fā)泡劑是在高溫分解或反應(yīng)(除了與異氰酸酯基團(tuán)反應(yīng)之外)以產(chǎn) 生二氧化碳和/或氮?dú)獾奈镔|(zhì)。VE泡沫體可以以所謂的塊料法、或通過各種模塑法制備。在塊料法中，使各組分混 合，將其倒入槽或其它區(qū)域中，在所述槽或其它區(qū)域中制劑反應(yīng)、在至少一個方向上自由膨 脹、和固化。塊料法通常以工業(yè)規(guī)模連續(xù)操作。在塊料法中，將各種組分以單獨(dú)或各種子組合的方式引入到混合頭中，在那里將 它們混合及調(diào)配?；旌现暗慕M分溫度通常為15至35°C。調(diào)配的混合物典型地在無施用 熱量的情況下膨脹和固化。在塊料法中，起反應(yīng)的混合物自由膨脹或在最小的約束下(如 可以由覆蓋片或膜的重量施用)膨脹。也可以以模塑法生產(chǎn)粘彈性泡沫體，其通過將反應(yīng)混合物引入到閉式模具中來進(jìn) 行，在所述模具中反應(yīng)混合物膨脹和固化。根據(jù)本發(fā)明制備的粘彈性泡沫體可用于多種包裝和緩沖應(yīng)用，如床墊(包括床墊 上層)、枕頭、包裝、緩沖器墊、運(yùn)動和醫(yī)療器械、頭盔沉淀、駕駛員座位(Pilot seats)、耳 塞、以及各種隔音及防震應(yīng)用。所述隔音及防震應(yīng)用對于運(yùn)輸行業(yè)(如在汽車應(yīng)用中)特 別有用。提供下面的實(shí)施例來說明本發(fā)明，但是該實(shí)施例不限制本發(fā)明的范圍。除非指明， 否則所有的份和百分?jǐn)?shù)基于重量。對各實(shí)施例中所使用原料的描述如下所示。多元醇A是3官能的、當(dāng)量為336的全部環(huán)氧丙烷聚醚多元醇，其以商品名稱 Voranol 3150 可從商業(yè)上購自 The Dow Chemical Company。多元醇B是6. 9官能的、當(dāng)量為大約1800的、環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷的無規(guī)共聚物， 其以商品名稱Voranol 4053多元醇可從商業(yè)上購自The Dow Chemical Company。多元醇C是三官能的；全部環(huán)氧乙烷進(jìn)料多元醇，其EW為大約208。多元醇D是甘油引發(fā)的聚環(huán)氧乙烷-聚環(huán)氧丙烷混合進(jìn)料的多元醇(8wt% E0)， 其當(dāng)量為大約994，其以商品名稱Voranol 3010多元醇可從商業(yè)上購自The Dow Chemical Company。一元醇A是全部環(huán)氧丁烷一元醇，其當(dāng)量為大約4，000。二醇A是聚丁二烯二醇，其當(dāng)量為大約5，000，以Krasol LBH 10000購自 Sartomer0表面活性劑A是有機(jī)硅表面活性劑，其以Niax L-627表面活性劑由OSi Specialties商業(yè)出售。錫催化劑A是辛酸亞錫催化劑，其以Dabco T-9催化劑可從商業(yè)上購自Air Products and Chemicals。胺催化劑A是一縮丙二醇中70%的二(二甲基氨基乙基)醚溶液，商業(yè)上以 DABCO BLll 催化劑由 Air Products and Chemicals，he 提供。胺催化劑B是三亞乙基二胺在一縮丙二醇中的33 %的溶液，其以Dabco 33LV可 從商業(yè)上購自 Air Products and Chemicals。
TDI 80是甲苯二異氰酸酯的2，4_異構(gòu)體和2，6_異構(gòu)體的80/20共混物，其購自 The Dow Chemical Company0測試方法除非指明，否則泡沫體性質(zhì)按照ASTM 3574-05測量。實(shí)施例1至7和對照(Cl)。泡沫體通過下述過程制備，首先在高剪切速率混合頭中將多元醇、水、和胺催化劑 共混。組分溫度為大約22°C。然后以相同的方式將該混合物與表面活性劑和錫催化劑共 混，然后再以相同的方式將得到的混合物與多異氰酸酯共混。立即將最終的共混物倒入敞 開的盒子中，使其在無施用熱量的情況下反應(yīng)?？偟闹苿┲亓繛?000-2700克。用于生產(chǎn) 聚氨酯泡沫體的制劑如表1所示。實(shí)施例Cl是對照泡沫體，其基于用于粘彈性泡沫體生產(chǎn) 的制劑。使固化的制劑在七天的最小值內(nèi)老化，對其進(jìn)行性質(zhì)測試。生產(chǎn)出的泡沫體的性 質(zhì)如表2所示。該數(shù)據(jù)表明，基于本發(fā)明的泡沫體具有良好的氣流和低壓縮力變形25%。本發(fā)明 的泡沫體也具有良好的支承因子，表明當(dāng)與以相同指數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)制劑相比時，其具有較好的 支承。表 1
IC1234567多元醇A9555555555555555多元醇B5000000多元醇C025252525252525多元醇D010101010101010一元醇A0101010101010二醇A10H201. 251.251. 251. 251.251. 251. 251. 25表面活性劑A10.90. 90. 90.90. 90. 90. 9胺催化劑A0. 150. 150. 150. 150. 150. 150. 150. 15胺催化劑B0. 30.20.20. 20. 20.20.20. 20錫催化劑A0.030. 020. 020.020. 020. 020.020合計102. 73102.52102. 52102. 52102.52102. 52102. 52102. 50異氰酸酯指數(shù)90909294969810090T-8033.2734. 1334.8835. 6436. 4037. 1637.9234. 1權(quán)利要求
1.一種粘彈性泡沫體，其在20°C的彈性模量(E’)與25%壓縮力變形(CFD)的比率為 25 至 125。
2.權(quán)利要求1中所述的泡沫體，其中通過ASTMD-3574Test G測量的氣流大于2scfm。
3.權(quán)利要求1或2中所述的泡沫體，其中所述泡沫體在O至40°C的溫度范圍內(nèi)的tanδ 大于0. 3。
4.權(quán)利要求3中所述的泡沫體，其中所述泡沫體表現(xiàn)了不大于20%的回彈，如根據(jù) ATSM D-3574-H球回彈測試所測量的。
5.一種多元醇組合物，其包括al) 30至80wt%的至少一種聚環(huán)氧丙烷多元醇或聚環(huán)氧乙烷-聚環(huán)氧丙烷多元醇， 其平均當(dāng)量為100至2000 和平均標(biāo)稱羥基官能度為2-4，條件是，如果所述多元醇是聚環(huán)氧乙烷_聚環(huán)氧丙烷多元醇，則聚環(huán)氧丙烷含量為所 述多元醇的至少70重量％ ；a2) 5至50wt %的聚環(huán)氧乙烷多元醇或聚環(huán)氧乙烷-聚環(huán)氧丙烷多元醇，其平均當(dāng)量為 100 至 1000 ；和平均標(biāo)稱羥基官能度為2-4，條件是，如果所述多元醇是聚環(huán)氧乙烷_聚環(huán)氧丙烷多元醇，則聚環(huán)氧乙烷含量為所 述多元醇的至少70重量％ ；和a3) 1至20襯％的一元醇或一元醇的共混物，其平均當(dāng)量為500或更高，其中所述一元 醇或一元醇的共混物包括> 60重量％的聚環(huán)氧烷烴，其中所述環(huán)氧烷烴包含4個或更多個 碳原子；聚環(huán)氧烷烴多元醇，其官能度為2至4、當(dāng)量為500至3000，其中所述環(huán)氧烷烴包含大 于60重量％的包含4個或更多個碳原子的環(huán)氧烷烴； 當(dāng)量為2250至6000的聚丁二烯。 或其組合。
6.權(quán)利要求5中所述的組合物，其中所述多元醇al)包括兩種單獨(dú)的多元醇，當(dāng)量為 200至700的ala)，和當(dāng)量大于700的alb)。
7.權(quán)利要求5或權(quán)利要求6中所述的多元醇組合物，其中基于ala)和alb)的所述聚 環(huán)氧丙烷含量為至少75wt%。
8.權(quán)利要求7中所述的多元醇組合物，其中基于ala)和alb)的所述聚環(huán)氧丙烷含量 為至少85wt%。
9.權(quán)利要求5至8中任一項所述的多元醇組合物，其中組分a3)是一元醇，其中所述一 元醇得自包含4至20個碳原子的環(huán)氧烷烴，和所述一元醇的分子量為1，000至7，000道爾頓。
10.權(quán)利要求5至8中任一項所述的多元醇組合物，其中所述組分a3)是當(dāng)量為2200 至5500的聚丁二烯。
11.一種制備粘彈性聚氨酯泡沫體的反應(yīng)系統(tǒng)，其包括a)權(quán)利要求5至10中任一項所述的多元醇組合物；b)多異氰酸酯組合物；c)0. 5至3. 5wt%的水，基于a)的總重量和任選的d)本身已知的添加劑和助劑其中所述異氰酸酯指數(shù)為70至115。
12.權(quán)利要求11中所述的反應(yīng)系統(tǒng)，其中所述多異氰酸酯是TDI2，4_異構(gòu)體和2， 6_異構(gòu)體的共混物。
13.權(quán)利要求11中所述的反應(yīng)系統(tǒng)，其中所述多異氰酸酯的異氰酸酯基團(tuán)的數(shù)均官能 度大于2. 1，以及基于重量，所述多異氰酸酯主要由一種或多種所述MDI系列的多異氰酸酯 組成。
14.權(quán)利要求11至13中任一項所述的反應(yīng)系統(tǒng)，其中所述組合物進(jìn)一步包括e)添加 齊U，其量足以減少所述反應(yīng)混合物的排氣時間，其中所述添加劑選自1)羧酸的堿金屬鹽或過渡金屬鹽；2)1，3，5_三烷基-六氫-S-三嗪化合物或1，3，5_三(N，N-二烷基氨基烷基)-六 氫-S-三嗪化合物；和3)季銨化合物的羧酸鹽，其中將所述添加劑溶解于至少一種所述反應(yīng)混合物的其它組分。
15.一種粘彈性聚氨酯材料，其由權(quán)利要求11至14中任一項所述的反應(yīng)系統(tǒng)所生產(chǎn)。
16.權(quán)利要求15中所述的粘彈性聚氨酯泡沫體，其中所述泡沫體表現(xiàn)了不大于15%的 回彈，如根據(jù)ATSM D-3574-H球回彈測試所測量的。
17.一種制備粘彈性聚氨酯泡沫體的方法，其包括A)形成包括至少下述物質(zhì)的反應(yīng)混合物a)異氰酸酯反應(yīng)性組分，其包括權(quán)利要求6至14中任一項所述的多元醇組合物；b)至少一種多異氰酸酯，c)水，其含量為0.5至3.5財％的&)，和d)任選的本身已知的添加劑和助劑；和B)使所述反應(yīng)混合物經(jīng)受足以促使所述反應(yīng)混合物膨脹和固化以形成粘彈性聚氨酯 泡沫體的條件。
18.一種包括多個三維泡孔的結(jié)構(gòu)，其中各泡孔包括限定內(nèi)部空隙的外壁，其中所述壁 包括多個支柱和窗，所述支柱形成所述多個窗的邊界，其中所述支柱包含多個孔隙。
19.權(quán)利要求18中所述的結(jié)構(gòu)，其中大于50%的所述窗是打開的。
20.權(quán)利要求18或19中所述的結(jié)構(gòu)，其中所述孔隙的寬度小于90μ m。
全文摘要
本發(fā)明公開了包括多個三維泡孔的結(jié)構(gòu)體，其中各泡孔包括限定內(nèi)部空隙的外壁，其中所述壁包括多個支柱和窗，所述支柱形成所述多個窗的邊界，其中所述支柱包含多個孔隙。本發(fā)明進(jìn)一步公開了粘彈性泡沫體，其在20℃的彈性模量(E’)與25％壓縮力變形(CFD)的比率為25至125。
文檔編號C08G18/76GK102149740SQ200980135251
公開日2011年8月10日 申請日期2009年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月18日
發(fā)明者伯納德.奧比, 粟生薰, 羅吉利奧.甘博亞, 艾倫.施羅克, 阿斯杰德.沙菲 申請人:陶氏環(huán)球技術(shù)有限責(zé)任公司