基于PIPA多元醇的常规柔性泡沫制造技术

一种形成常规柔性聚氨基甲酸酯泡沫的方法包括：提供包括PIPA多元醇的多元醇组分，其是以所述PIPA多元醇的总重量计固体含量是10％到75重量％的分散体；提供包括至少一种多异氰酸酯的异氰酸酯组分；提供包括催化剂的添加剂组分；和形成包括以下的反应混合物：所述多元醇组分、所述异氰酸酯组分和所述添加剂组分，以形成回弹性值低于45％的柔性聚氨基甲酸酯泡沫。所述反应混合物的异氰酸酯指数是90到150。所述PIPA多元醇是包括以下的混合物的反应产物：数量平均羟基当量重量小于80的至少一低当量重量多元醇、数量平均异氰酸酯当量重量小于225的多异氰酸酯化合物和液体基础聚醚多元醇，所述液体基础聚醚多元醇的数量平均羟基当量重量是200到1500并且以所述液体基础聚醚多元醇中的羟基的总量计具有至少80％仲羟基。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
实施例涉及一种使用多异氰酸酯聚加成分散体制造的常规柔性聚氨基甲酸酯泡沫。
技术介绍
聚合物多元醇具有连续相，其中基础多元醇有固体粒子分散于其中。当聚合物多元醇用以制造常规柔性聚氨基甲酸酯泡沫时，分散粒子可以有助于形成开放泡孔并且增加所得泡沫的承载性质。聚合物多元醇的实例包括苯乙烯-丙烯腈(SAN)多元醇，其是苯乙烯-丙烯腈的分散体；和多异氰酸酯聚加成(PIPA)多元醇，其是聚氨基甲酸酯-脲粒子的分散体；或聚脲(PHD)多元醇，其是胺与多异氰酸酯反应的分散体。虽然SAN多元醇广泛用以形成常规柔性聚氨基甲酸酯泡沫，但SAN多元醇的使用还由于苯乙烯-丙烯腈单体含量而产生非所要较高挥发性有机化合物(VOC)含量和/或气味。PIPA多元醇通常主要含有伯羟基(例如，如美国专利公开第2006/0058410号的段落[0024]中所论述)、以氧化乙烯封端的长氧化丙烯链并且当量重量高于1,600，其是对可以生产的PIPA多元醇产物类型和可以使用那些PIPA多元醇的应用类型的显著限制，因此不包括回弹性值低于45％的常规柔性泡沫(其可以代表柔性泡沫市场的约三分之二)。因此，探寻使用主要具有仲羟基(即，羟基的总量的至少80％是仲羟基)的聚合物多元醇形成常规柔性聚氨基甲酸酯泡沫，因为主要具有伯羟基的多元醇归因于其反应性概况和对基于锡的催化剂的水平的灵敏性而不利。此外，探寻减少常规柔性聚氨基甲酸酯泡沫中的VOC含量和/或气味的配制品和形成具有减少的VOC含量的柔性聚氨基甲酸酯泡沫的方法。虽然US4,374,209包括使用基于仲羟基类载体多元醇和二乙醇胺的PIPA多元醇制造的聚氨基甲酸酯泡沫的实例，但未给出最终产物粘度和粒度分布的指示。EP776,922还包括其中基础多元醇主要含有仲羟基并且三乙醇胺用作制造聚氨基甲酸酯粒子的反应物的分散体的一个实例，但未提供粒度稳定性信息。这些方法未能引起成功商业生产其中基础多元醇主要具有仲羟基的PIPA多元醇。WO2014/037558还包括其中基础多元醇含有90％仲羟基的PIPA分散体的一个实例，但如EP776,922，未提供粒度或分散稳定性信息。
技术实现思路
实施例可以通过提供一种形成常规柔性聚氨基甲酸酯泡沫的方法实现，所述方法包括提供包括PIPA多元醇的多元醇组分，其是以所述PIPA多元醇的总重量计固体含量是10％到75重量％的分散体；提供包括至少一种多异氰酸酯的异氰酸酯组分；提供包括催化剂的添加剂组分；和形成包括以下的反应混合物：所述多元醇组分、所述异氰酸酯组分和所述添加剂组分，以形成回弹性值低于45％的柔性聚氨基甲酸酯泡沫。所述反应混合物的异氰酸酯指数是90到150。所述PIPA多元醇是包括以下的混合物的反应产物：数量平均羟基当量重量小于80的至少一低当量重量多元醇、数量平均异氰酸酯当量重量小于225的多异氰酸酯化合物和液体基础聚醚多元醇，所述液体基础聚醚多元醇的数量平均羟基当量重量是200到1500并且以所述液体基础聚醚多元醇中的羟基的总量计具有至少80％仲羟基。具体实施方式实施例涉及多异氰酸酯聚加成(PIPA)多元醇，其是可用于形成常规柔性聚氨基甲酸酯泡沫的聚合物多元醇，例如用于制造寝具和家具(例如，座垫、靠背、枕头和床垫)和地毯衬垫。PIPA多元醇是包括数量平均羟基当量重量小于80的低当量重量多元醇与数量异氰酸酯当量重量小于225的多异氰酸酯(以形成聚氨基甲酸酯或聚氨基甲酸酯-脲键)的反应产物分散于基础或载体多元醇中的分散体，所述基础或载体多元醇以液体基础聚醚多元醇中的羟基的总量计具有至少80％仲羟基、数量平均羟基当量重量是至少200并且至多1,500。反应可在多元醇和多异氰酸酯反应物分散或溶解于基础多元醇中时原位进行，其中低当量重量多元醇和基础多元醇两者中的羟基都与多异氰酸酯中的异氰酸酯基具反应性。基础多元醇与多异氰酸酯之间的反应可产生使PIPA多元醇稳定的接枝。然而，过量或接枝可能会产生高粘性产物，其含有极少或不含有分散聚合物相。因此，当形成PIPA多元醇时，形成聚氨基甲酸酯或聚氨基甲酸酯-脲键的反应应例如，通过选择比基础多元醇对异氰酸酯基的反应性更大的低当量重量多元醇同时仍提供足够量的接枝以形成稳定PIPA多元醇，和任选地通过选择适当催化剂和其于反应物中的水平和/或用于PIPA粒子的稳定剂，而与接枝反应平衡。PIPA多元醇可以在不使用任何种子PIPA分散体的情况下生产(例如，可以排斥使用主要具有伯羟基的种子PIPA分散体制造具有减少的伯羟基含量的第二PIPA分散体)。根据实施例，用以制造常规柔性聚氨基甲酸酯泡沫的PIPA多元醇通过使至少一低当量重量多元醇与多异氰酸酯化合物反应而制备，并且其反应产物分散于基础多元醇中，例如，如美国临时申请第61/877,287号(2013年9月13日提交)和美国临时申请第61/877,290号(2013年9月13日提交)中所论述。举例来说，基础多元醇可以是聚氧丙烯载体多元醇或具有低氧化乙烯含量(例如，以混合进料计小于12重量％)的聚氧丙烯-聚氧乙烯载体多元醇。PIPA多元醇以羟基的总量计(例如，以数量或重量计)具有至少80％仲羟基，并且以有效并且有成本效益的方法生产。举例来说，PIPA多元醇可以具有至少90％仲羟基。PIPA多元醇可以用以使用板材泡沫形成方法(例如，可以使用本领域中已知的板材发泡方法)制造柔性泡沫，在所述方法中，PIPA多元醇在泡沫形成添加剂组分(例如，包括如下添加剂的添加剂组分：如起泡剂、表面活性剂和/或催化剂)存在下与泡沫形成多异氰酸酯组分反应。可以使用强胶凝催化剂，因为PIPA多元醇主要含有仲羟基，因此在发泡期间对多异氰酸酯具有低反应性。在板材发泡方法中，包括PIPA多元醇和泡沫形成多异氰酸酯组分(并且可以包括任选的泡沫形成添加剂组分的至少一部分)的起始物质可以混合并且分配到区域(例如，凹槽)中，在所述区域中起始物质在无约束的情况下或在最小约束(如上覆塑料膜的重量)下反应并且升起。PIPA多元醇不限于用于板材发泡方法中，例如，聚氨基甲酸酯泡沫可以在封闭或开放模具(例如，可以使用本领域技术人员已知的封闭或开放模具方法)中形成，在所述模具中起始物质在开放或封闭模制结构的约束下反应并且升起。为了形成柔性聚氨基甲酸酯泡沫，包括至少PIPA多元醇的泡沫形成多元醇组分与包括至少一种多异氰酸酯化合物的泡沫形成多异氰酸酯组分反应。反应在可以包括起泡和/或胶凝催化剂、表面活性剂、起泡剂和/或阻燃剂的泡本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种形成常规柔性聚氨基甲酸酯泡沫的方法，所述方法包含：提供包括PIPA多元醇的多元醇组分，其是以所述PIPA多元醇的总重量计固体含量是10％到75重量％的分散体，所述PIPA多元醇是包括以下的混合物的反应产物：数量平均羟基当量重量小于80的至少一低当量重量多元醇、数量平均异氰酸酯当量重量小于225的多异氰酸酯化合物和液体基础聚醚多元醇，所述液体基础聚醚多元醇的数量平均羟基当量重量是200到1500并且以所述液体基础聚醚多元醇中的羟基的总量计具有至少80％仲羟基；提供包括至少一种多异氰酸酯的异氰酸酯组分；提供包括催化剂的添加剂组分；和形成包括以下的反应混合物：所述多元醇组分、所述异氰酸酯组分和所述添加剂组分，以形成回弹性值低于45％的柔性聚氨基甲酸酯泡沫，所述反应混合物的异氰酸酯指数是90到150。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.09.13 US 61/877287;2013.09.13 US 61/877290;201.一种形成常规柔性聚氨基甲酸酯泡沫的方法，所述方法包含：
提供包括PIPA多元醇的多元醇组分，其是以所述PIPA多元醇的总重量计固体
含量是10％到75重量％的分散体，所述PIPA多元醇是包括以下的混合物的反应产物：
数量平均羟基当量重量小于80的至少一低当量重量多元醇、数量平均异氰酸酯当量
重量小于225的多异氰酸酯化合物和液体基础聚醚多元醇，所述液体基础聚醚多元醇
的数量平均羟基当量重量是200到1500并且以所述液体基础聚醚多元醇中的羟基的
总量计具有至少80％仲羟基；
提供包括至少一种多异氰酸酯的异氰酸酯组分；
提供包括催化剂的添加剂组分；和
形成包括以下的反应混合物：所述多元醇组分、所述异氰酸酯组分和所述添加剂
组分，以形成回弹性值低于45％的柔性聚氨基甲酸酯泡沫，所述反应混合物的异氰
酸酯指数是90到150。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述液体基础聚醚多元醇具有至少90％仲羟
基。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述PIPA多元醇的固体含量是至少15
重量％并且在不存在锡催化剂的情况下制备。
4.根据权利要求1到3中任一项所述的方法，其中所述基础聚醚多元醇通过使一种
或多种氧化烯在氢氧化钾聚合催化剂存在下反应而制备。
5.根据权利要求1到4中任一项所述的方法，其中所述聚氨基甲酸酯泡沫的密度在
10kg/m3到100kg/m3范围内。
6.根据权利要求1到4中任一项所述的方法，其中所述聚氨基甲酸酯泡沫的密度在
15kg/m3到50kg/m3范围内。
7.根据权利要求1到6中任一项所述的方法，其中用于形成所述PIPA多元醇的所
述混合物包括三乙醇胺或包括三乙醇胺和数量平均羟基当量重量小于80的另一低分子
量多元醇的掺合物。
8.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·A·库克森，I·阿米奇克若提拉瓦，A·奥拉拉米亚，F·卡萨蒂，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US