聚氨酯泡沫制造技术

一种可以通过使多异氰酸酯、由二聚体脂肪酸和／或二聚体脂肪二醇形成的聚酯和扩链剂反应而得到的微孔聚氨酯。这种泡沫体特别适宜用作鞋底的组分。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种微孔聚氨酯泡沫、制造该泡沫的方法，并特别涉及其在鞋底中的应用。
技术介绍
聚氨酯是有极多方面用途的材料，已用于多种应用中，如泡沫保温材料、汽车座椅和耐磨涂层。聚氨酯以各种各样的形式使用，例如无孔材料如弹性体；和有孔材料如低密度软泡沫、高密度软泡沫和微孔泡沫。微孔泡沫已应用于吸收能量的缓冲器支架和车轮的辅助悬挂部件，特别是用于鞋底。用于鞋底的微孔聚氨酯泡沫要求有各种各样的性能，如在实际应用中的耐磨性和耐久性，以及高的挠曲性、最佳的冲击回弹性，低的重量，高的绝热性和减震性。这就要求微孔聚氨酯泡沫在一项或者多项的前述性能上作出改进。特别地，已知的鞋底材料在低温下反复弯折时往往挠曲性不足(原因是应变硬化)，且具有水解不稳定性。现有技术回顾EP-0795572-A涉及使用源自对苯二酸和己二酸的聚酯多元醇生产用于鞋底的聚氨酯泡沫。US-A-5856372涉及由源自聚氧化丙烯二醇的异氰酸酯封端的预聚物形成的微孔聚氨酯鞋底组分。
技术实现思路
专利技术简述现在我们已惊奇地发现了一种可以减少或者基本上克服至少一种上述问题的微孔聚氨酯泡沫。据此，本专利技术提供了一种可以通过使多异氰酸酯、由二聚体脂肪酸和/或二聚体脂肪二醇所形成的聚酯和扩链剂反应得到的微孔聚氨酯泡沫。本专利技术还提供了一种制备微孔聚氨酯泡沫的方法，该方法包括(i)使多异氰酸酯与由二聚体脂肪酸和/或二聚体脂肪二醇所形成的聚酯反应，以形成异氰酸酯封端的预聚物，和(ii)使该预聚物与扩链剂反应。本专利技术还提供了一种异氰酸酯封端的预聚物，此预聚物为多异氰酸酯和聚酯的反应产物，所述聚酯为二聚体脂肪酸、己二酸和二甘醇的反应产物。本专利技术还提供了一种含有微孔聚氨酯泡沫的鞋底，该微孔聚氨酯泡沫可通过使多异氰酸酯、由二聚体脂肪酸和/或二聚体脂肪二醇所形成的聚酯和扩链剂反应而获得。本专利技术中所使用的聚酯由至少一种二聚体脂肪酸和/或二聚体脂肪二醇和/或其同类物所形成，即包含至少一种二聚体脂肪酸和/或二聚体脂肪二醇和/或其同类物的反应产物。聚酯通常在至少一种多羧酸和至少一种多元醇之间进行的缩聚反应中生产。二羧酸和二醇是优选的。本专利技术中使用的聚酯的优选的二羧酸组分优选包含至少一种二聚体脂肪酸。术语二聚体脂肪酸是本领域中所熟知的，它是指单-或多不饱和脂肪酸和/或其酯的二聚产物。优选的二聚体脂肪酸是C10至C30，更优选C12至C24，尤其是C14至C22，特别是C18烷基链的二聚体。适宜的二聚体脂肪酸包括油酸、亚油酸、亚麻酸、棕榈油酸和反油酸的二聚产物。也可以使用不饱和脂肪酸混合物的二聚产物，所述不饱和脂肪酸混合物是通过天然的脂肪和油，例如向日葵油、大豆油、橄榄油、菜籽油、棉籽油和妥尔油的水解而得到的。还可以采用例如通过使用镍催化剂的氢化的二聚体脂肪酸。除二聚体脂肪酸外，二聚通常会导致存在不同量的低聚脂肪酸(所谓的“三聚体”)和剩余的单体脂肪酸(所谓的“单体”)，或其酯。可通过比如蒸馏来减少单体的量。适宜的二聚体脂肪酸的二羧基(或二聚体)的含量为大于60重量％，优选为大于75重量％，更优选为80至96重量％，尤其是85至92重量％，特别是87至89重量％。三聚体的含量适宜地为小于40重量％，优选为2至25重量％，更优选为5至15重量％，尤其是7至13重量％，特别是9至11重量％。单体的含量优选为小于10重量％，更优选为0.2至5重量％，尤其是0.5至3重量％，特别是1至2重量％。以上所有的重量％数值都是基于存在的三聚体、二聚体和单体的总重量的。所述聚酯的二羧酸组分优选还包含非二聚的二羧酸(下文中称为非二聚酸)。非二聚酸可以是脂肪族的或者是芳香族的(如邻苯二甲酸、间苯二甲酸和对苯二甲酸)，并且可以包括二羧酸及其酯(优选烷基酯)，优选具有含2至20，更优选6至12个碳原子的碳链的、具有端羧基的线性的二羧酸，如己二酸、戊二酸、丁二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、庚烷二甲酸、辛烷二甲酸、壬烷二甲酸、癸烷二甲酸、十一烷二羧酸、十二烷二羧酸及其更高级的同系物。特别优选己二酸。也可以使用单体的二羧酸酐如邻苯二甲酸酐作为非二聚酸组分或者非二聚酸组分的一部分。所述聚酯优选由以按全部二羧酸的重量计的10至100∶0至90％，更优选30至70∶30至70％，尤其是40至60∶40至60％，特别是45至55∶45至55％范围内的比例存在的二聚体脂肪酸和非二聚酸形成。本专利技术中使用的聚酯的多元醇组分的分子量适宜地为50至650，优选为60至250，更优选为70至200，特别是100至150。该多元醇组分可以包含多元醇如季戊四醇，三元醇如丙三醇和三羟甲基丙烷，和优选地二元醇。适宜的二元醇包括直链的脂肪族二醇如乙二醇、二甘醇、1，3-丙二醇、双丙甘醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇，支链二醇如新戊二醇、3-甲基戊二醇、1，2-丙二醇，和环状二醇如1，4-二(羟甲基)环己烷和(1，4-环己烷二甲醇)。二甘醇是特别优选的二元醇。多元醇组分也可以包含二聚体脂肪二醇。上面提及了和二羧酸组分相关的二聚体脂肪酸，二聚体脂肪二醇可以通过对相应的二聚体脂肪酸的加氢来生产。以上对于二聚体脂肪酸的相同首选适用于聚酯的二聚体脂肪二醇组分。所述聚酯优选由摩尔比为1∶1.0至5.0，更优选为1∶1.05至3.0，尤其是1∶1.1至2.0，特别是1∶1.2至1.4的二羧酸与二醇原料形成。因而，二醇优选以过量的摩尔存在，以便获得两端都由OH基团封端的聚酯。在一个优选的实施方案中，所述聚酯是由二聚体脂肪酸、己二酸与二甘醇所形成的，优选其重量比为0.3至0.7∶0.3至0.7∶1.0至3.0，更优选为0.4至0.6∶0.4至0.6∶1.1至2.0，尤其是0.45至0.55∶0.45至0.55∶1.2至1.4，特别是大约0.5∶0.5∶1.3。优选聚酯的数均分子量为1,000至5,000，更优选为1,700至3,000，尤其是1,800至2,500，特别是1,900至2,200。优选聚酯的玻璃化转变温度(Tg)值(根据这里的描述测量的)为-60至0℃，更优选-50至-5℃，尤其是-40至-10℃，特别是-35至-15℃。优选聚酯的羟基值(根据这里的描述测量的)为10至100，更优选为30至80，尤其是40至70，特别是50至60mgKOH/g。此外，优选聚酯的酸值(根据这里的描述测量的)为小于2，更优选为小于1.7，尤其是小于1.3，特别是小于1.0。优选多异氰酸酯组分是官能度为至少2的至少一种异氰酸酯，并且可以是脂肪族的异氰酸酯，如1，6-己二异氰酸酯，但是更优选为芳香族异氰酸酯，如甲苯二异氰酸酯、间-苯二异氰酸酯、对-苯二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、4，4’-二苯甲烷二异氰酸酯、1，6-己二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、多亚甲基多苯基二异氰酸酯、3，3’-二甲基-4，4’-亚联苯基二异氰酸酯、3，3’-二甲基-4，4’-二苯甲烷二异氰酸酯、3，3-二氯-4，4’-亚联苯基二异氰酸酯、1，5-亚萘基二异氰酸酯，或其改性的化合物，例如其uretonimine改性的化合物。可以单独地或以其混合物形式来使用多异氰酸酯单体。在一个优选的实施方案中，单独使用4，4’-二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)，或者更优选地使用MDI和uretonimin本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微孔聚氨酯泡沫，它可以通过使多异氰酸酯、由二聚体脂肪酸和／或二聚体脂肪二醇所形成的聚酯和扩链剂反应而得到。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：PA卡姆龙，E诶普尔曼，
申请(专利权)人：禾大国际股份公开有限公司，尤尼彻玛化学公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]