提供了用于制備具有高氣流和低壓縮變定的聚氨酯泡沫體的反應(yīng)體系，該反應(yīng)體系包括(a)多異氰酸酯組分和(b)異氰酸酯反應(yīng)性組分。異氰酸酯反應(yīng)性組分包含(i)45至70重量%的總數(shù)均當(dāng)量為210至510的一種或多種PO-富集多元醇，(ii)20至30重量%的總數(shù)均當(dāng)量為200至500的一種或多種環(huán)氧乙烷多元醇，(iii)10至25重量%的總數(shù)均當(dāng)量為300至800的一種或多種環(huán)氧乙烷-環(huán)氧烷烴聚醚；和(iv)0.5至15重量%的官能度為1至4和總數(shù)均當(dāng)量為2,000至6,000的一種或多種PO-富集多元醇。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)的實施方式涉及聚氨酯泡沫體。更特別地，本專利技術(shù)的實施方式涉及具有粘彈性性質(zhì)的聚氨酯泡沫體。
技術(shù)介紹
聚氨酯泡沫體用于多種應(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。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)。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)粘彈性，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)泡劑存在下的反應(yīng)制備的。發(fā)泡劑通常為水或為水和另一種物質(zhì)的混合物。VE制劑通常的特征在于，對多元醇組分和制劑中水的量的選擇。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，但是其它因素(如水含量和異氰酸酯指數(shù))也具有重要的作用。通常，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) (0.47升/秒)，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(I)增加的泡沫體(床層)溫度和(2)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)。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，期望得到具有改善氣流而同時保持如壓縮變定等性質(zhì)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。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的實施方式涉及聚氨酯泡沫體。更特別地，本專利技術(shù)的實施方式涉及具有高氣流同時保持粘彈性性質(zhì)的聚氨酯泡沫體。在一種實施方式中，提供了用于制備粘彈性聚氨酯泡沫體的反應(yīng)體系。反應(yīng)體系包括(a)多異氰酸酯組分和(b)異氰酸酯反應(yīng)性組分。異氰酸酯反應(yīng)性組分(b)包含(i)占異氰酸酯反應(yīng)性組分45至70重量％的總數(shù)均當(dāng)量為210至510的一種或多種環(huán)氧丙烷富集(PO-富集)多元醇，(ii)占異氰酸酯反應(yīng)性組分20至30重量％的總數(shù)均當(dāng)量為200至500的一種或多種環(huán)氧乙烷(E0-富集)多元醇，(iii)占異氰酸酯反應(yīng)性組分10至25重量％的總數(shù)均當(dāng)量為300至800的一種或多種環(huán)氧乙烷-環(huán)氧烷烴聚醚，其中所述環(huán)氧烷烴是環(huán)氧丙烷，環(huán)氧丁烷，或其組合；和(iv)占異氰酸酯反應(yīng)性組分0.5至15重量％的官能度為I至4和總數(shù)均當(dāng)量為2，000至6，000的一種或多種PO-富集多元醇。在另一種實施方式中，提供了制備粘彈性泡沫體的方法。該方法包括形成反應(yīng)組分。反應(yīng)組分包括多異氰酸酯組分，異氰酸酯反應(yīng)性組分，水，和催化劑組分。異氰酸酯反應(yīng)性組分包含:占異氰酸酯反應(yīng)性組分45至70重量％的總數(shù)均當(dāng)量為210至510的一種或多種環(huán)氧丙烷富集(PO-富集)多元醇；占異氰酸酯反應(yīng)性組分20至30重量％的總數(shù)均當(dāng)量為200至500的一種或多種環(huán)氧乙烷(E0-富集)多元醇；占異氰酸酯反應(yīng)性組分10至25重量％的總數(shù)均當(dāng)量為300至800的一種或多種環(huán)氧乙烷-環(huán)氧烷烴聚醚，其中所述環(huán)氧烷烴是環(huán)氧丙烷，環(huán)氧丁烷，或其組合；和占異氰酸酯反應(yīng)性組分0.5至15重量％的官能度為I至4和總數(shù)均當(dāng)量為2，000至6，000的一種或多種環(huán)氧丙烷富集(PO-富集)多元醇。在足以形成粘彈性聚氨酯泡沫體的條件下混合反應(yīng)組分。再在另一種實施方式中，提供了粘彈性聚氨酯泡沫體，其氣流為1.2升/秒至3.5升/秒和壓縮變定@75%為2%或更少。具體實施方式 本專利技術(shù)的實施方式涉及聚氨酯泡沫體。更特別地，本專利技術(shù)的實施方式涉及具有高氣流同時保持粘彈性性質(zhì)的聚氨酯泡沫體。如本申請使用，術(shù)語“粘彈性泡沫體”意在表示回彈率小于25%的那些泡沫體，根據(jù)ASTM D3574測試H測得。優(yōu)選地，泡沫體的回彈率小于20%。在某些實施方式中，泡沫體的回彈率小于15%或甚至小于10%。如本申請使用，術(shù)語“氣流”是指在125Pa(0.0lSpsi)的壓力通過1.0英寸(2.54cm)厚2英寸x2英寸(5.08cm)方形截面的泡沫體的空氣的體積。單位表示為立方分米每秒(即升/秒)并轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)立方英尺每分鐘。測量氣流的代表性工業(yè)裝置由瑞士蘇黎世的TexTest AG制造并確定為TexTest Fx3300。該測量遵循ASTM D3574測試G。如本申請使用，數(shù)均當(dāng)量如下組合:總數(shù)均當(dāng)量=(A的克數(shù)+B的克數(shù))/。如本申請使用，術(shù)語“壓縮變定@75%”表示壓縮變定測試，其在75%壓縮變形水平并平行于泡沫體的起發(fā)方向測量。該測試在本申請用于關(guān)聯(lián)墊子厚度的使用損失和泡沫體硬度的變化。壓縮變定根據(jù)ASTM D3574測試D的過程測定，并且測量為樣品初始厚度的百分比。類似地，“壓縮變定@90%”表示如上的相同測量(壓縮變定)，但是這次在樣品的90%壓縮變形水平并平行于泡沫體的起發(fā)方向測量。如本申請使用，術(shù)語“CFD25%”表示壓縮力變形測量，其中將橫向方向為4x4英寸且2英寸厚(10.16x10.16x5.08cm)的泡沫體沿厚度軸向下壓至25%的壓縮應(yīng)變，并在確定壓縮力變形測量值之前保持I分鐘，即，根據(jù)ASTM D3574，測試C的過程將泡沫體壓至其初始厚度的75%，且測量為磅力(Ibf)或牛頓(N)的單位。“CFD65%”和“CFD75%”分別類似地對應(yīng)于壓至初始泡沫體厚度的35%和25%。如本申請使用，術(shù)語“VE恢復(fù)時間”或“恢復(fù)時間”如下測量:將壓縮載荷頭(compression load head)從VE75%位置(泡沫體壓至初始泡沫體厚度的25%)釋放/返回至其中將泡沫體壓至初始泡沫體厚度的90%的位置。恢復(fù)時間定義為從釋放/返回壓縮載荷頭到泡沫體推回具有至少I牛頓的力的載荷頭的瞬間的時間。對于粘彈性泡沫體，該時間期望地為至少約2秒，優(yōu)選為至少約5秒，最優(yōu)選為至少約6秒，但是有利地為小于約30秒且優(yōu)選為小于約20秒。這是對“形狀記憶效應(yīng)”的一種量度，但它不是絕對的，因為可在恢復(fù)時間上獲得低數(shù)值且仍具有“形狀記憶泡沫體”。可替換地，可以如下視覺檢查，向下壓泡沫體以確定泡沫體多快或多慢恢復(fù)其形狀。這樣的觀察值記錄為表2中“特別注釋”的部分。測試熱壓縮變定實驗，其中進(jìn)行90%壓縮變定的標(biāo)準(zhǔn)ASTM D3574，測試D，所不同的是該測試在樣品上進(jìn)行多次，其中逐漸升高溫度。在本專利技術(shù)的情況下，使用溫度23° C，40° C，50° C,60° C，70° C，80° C，90° C，和100° C。報告的熱壓縮變定轉(zhuǎn)變溫度或“熱CS T”是觀察到良好壓縮變定(彡5%)時的最后溫度。如本申請使用，術(shù)語“支承因子”是指65%壓縮(壓痕)力變形(CFD)除以25%壓縮力變形的比率。如本申請使用，術(shù)語“回彈性”用于表本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：粟生薰，RR加姆博亞，馬宏明，
申請(專利權(quán))人：陶氏環(huán)球技術(shù)有限責(zé)任公司，
類型：
國別省市：
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