聚氨酯泡沫體的制作方法
【專利說明】聚氨酯泡沬體
[0001] 本分案申請是基于申請?zhí)枮?00880115200. 4、申請日為2008年11月7日、發(fā)明名 稱為"聚氨酯泡沫體"的中國專利申請的分案申請。
[0002] 相關(guān)申請的交叉引用
[0003] 本申請要求了 2007年11月8日遞交的美國臨時專利申請60/986, 497和2008年 11月5日遞交的美國實用新型專利申請?zhí)?2/265, 487的權(quán)益，所述兩申請的全部內(nèi)容在此 引入供參考。
技術(shù)領(lǐng)域
[0004] 本發(fā)明總體涉及聚氨酯泡沫體，以及更具體地，涉及適用于如結(jié)構(gòu)增強、密封和/ 或消聲元件的聚氨酯泡沫體。
【背景技術(shù)】
[0005] 在汽車、卡車和類似公路車輛的制造中，許多車體部件呈現(xiàn)出是具有空腔的構(gòu)件， 其需要進行密封來防止可引起車體部件腐蝕的水分和污染物的進入。通常希望增強元件而 保持它們的輕質(zhì)量。同樣有利地是穩(wěn)定這些元件以便削弱和衰減沿空腔的長度或通道傳播 的噪音和振動。這些空腔中許多是形狀不規(guī)則或尺寸狹小的，從而使得它們難以適當(dāng)?shù)剡M 行密封。
[0006] 聚氨酯是可用于制備硬質(zhì)泡沫的一種材料，并且可潛在地用于形成如上所述類型 的增強、密封和/或消聲元件。聚氨酯通過將一種或多種多元醇與一種或多種多異氰酸酯 結(jié)合來進行制備。通常所用的多異氰酸酯包括芳族二異氰酸酯，例如亞甲基苯基二異氰酸 酯（"MDI"）和甲苯二異氰酸酯（"TDI"），及其低聚物或聚合物。
[0007] 許多已知的多異氰酸酯提供顯著水平（超過20% )的游離異氰酸酯單體。用于驅(qū) 動聚氨酯形成過程的反應(yīng)溫度通常提高了未反應(yīng)單體的蒸氣壓并且使其揮發(fā)。由于某些異 氰酸酯單體的毒性，往往采取其它步驟來降低人員暴露區(qū)域中它們的大氣濃度。在一些情 況下，提供通風(fēng)結(jié)構(gòu)如"倒風(fēng)室（down draft booths)"來將人員對揮發(fā)性單體的暴露降至 最低。然而，提供這種通風(fēng)結(jié)構(gòu)可能昂貴且困難。因此，出現(xiàn)了對上文所述的聚氨酯泡沫體 的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 發(fā)明概述
[0009] 本發(fā)明提供了一種聚氨酯泡沫體組合物，其包括有含至少一種多元醇的第一組分 與含至少一種多異氰酸酯的第二組分的反應(yīng)產(chǎn)物。第二組分中異氰酸酯當(dāng)量數(shù)對第一組分 中羥基當(dāng)量數(shù)的比率小于1. 0。所述至少一種多元醇包含胺引發(fā)的聚（環(huán)氧烷烴）多元醇、 多羥基醚引發(fā)的聚（環(huán)氧烷烴）多元醇和碳水化合物引發(fā)的聚（環(huán)氧烷烴）多元醇。在某 些示例性實施方案中，所述至少一種多元醇包括第一成分和第二成分，其中第一成分包含 蔗糖引發(fā)的多元醇和多羥基醚引發(fā)的多元醇并且官能度為約4到約5,以及第二成分包含 胺引發(fā)的多元醇并且官能度為約2. 5到約3. 5。
[0010] 本發(fā)明還提供了一種制備聚氨酯泡沫體的方法，其包括，提供受到聲干擾并且具 有空腔的結(jié)構(gòu)，提供包含至少一種多元醇和至少一種發(fā)泡劑的第一液體組分，以及提供包 含至少一種多異氰酸酯的第二液體組分。第二組分中異氰酸酯當(dāng)量數(shù)對第一組分中羥基當(dāng) 量數(shù)的比率小于1.0。該方法包括，將第一液體組分和第二液體組分進行混合，并且將第一 液體組分和第二種液體組分的混合物分配至空腔中以使混合物形成泡沫體。在某些示例性 實施方案中，所述至少一種多元醇包括第一成分和第二成分，其中第一成分包含蔗糖引發(fā) 的多元醇和多羥基醚引發(fā)的多元醇并且官能度為約4到約5,以及第二成分包含胺引發(fā)的 多元醇并且官能度為約2. 5到約3. 5。
[0011] 具體地，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：
[0012] 1、一種聚氨酯泡沫體組合物52,包括
[0013] 含至少一種多元醇的第一組分與含至少一種多異氰酸酯的第二組分的反應(yīng)產(chǎn)物， 其中第二組分中異氰酸酯當(dāng)量數(shù)對第一組分中羥基當(dāng)量數(shù)的比率小于1.0,并且至少一種 多元醇包含胺引發(fā)的聚（環(huán)氧烷烴）多元醇、多羥基醚引發(fā)的聚（環(huán)氧烷烴）多元醇和碳 水化合物引發(fā)的聚（環(huán)氧烷烴）多元醇。
[0014] 2、第1項的組合物，其中第二組分中異氰酸酯當(dāng)量數(shù)對第一組分中羥基當(dāng)量數(shù)的 比率為不大于約0.95。
[0015] 3、第1項的組合物，其中所述反應(yīng)產(chǎn)物為每鎊泡沫體包含不超過0. 5微克的釋放 的游離二異氰酸酯單體的泡沫體52。
[0016] 4、第3項的組合物，其中所述二異氰酸酯單體為亞甲基二苯基二異氰酸酯。
[0017] 5、一種包含第1項的反應(yīng)產(chǎn)物的泡沫體，其中泡沫體52的自由發(fā)泡密度為小于約 3.0鎊/立方英尺。
[0018] 6、第1項的組合物，其中所述第一組分還包含水。
[0019] 7、第1項的組合物，其中所述反應(yīng)產(chǎn)物的凝膠時間為約2到約10秒。
[0020] 8、一種包含第1項的反應(yīng)產(chǎn)物的泡沫體52,其中所述泡沫體52具有重量，并且當(dāng) 所述泡沫體52經(jīng)受在約50°C的溫度下95%相對濕度7天，泡沫體52吸收的水量低于約30 重量％。
[0021] 9、第1項的組合物，其中至少一種多元醇包括第一成分和第二成分，其中第一成 分包含蔗糖引發(fā)的多元醇和多羥基醚引發(fā)的多元醇并且官能度為約4到約5,以及第二成 分包含胺引發(fā)的多元醇并且官能度為約2. 5到約3. 5。
[0022] 10、第1項的組合物，其中所述第一組分進一步包含有效引起聚氨酯交聯(lián)的量的 聚乙二醇。
[0023] 11、第1項的組合物，其中所述第一組分進一步包含有效引起聚氨酯交聯(lián)的量的 甘油。
[0024] 12、第1項的組合物，其中所述第一組分進一步包含至少一種催化劑，其量足以有 效催化選自至少一種多元醇與至少一種多異氰酸酯之間的反應(yīng)，和所述至少一種多異氰酸 酯和水之間的反應(yīng)中的至少一種。
[0025] 13、第1項的組合物，其中所述第一組分進一步包含至少一種表面活性劑。
[0026] 14、第1項的組合物，其中所述至少一種多異氰酸酯為官能度為約2到約3的聚合 的二苯甲烷二異氰酸酯。
[0027] 15、第1項的組合物，其中所述第一組分包括以第一組分的約50到約70重量％的 量存在的含蔗糖引發(fā)的多元醇和多羥基醚引發(fā)的多元醇的第一多元醇成分，以第一組分的 約10到約30重量％的量存在的含胺引發(fā)的多元醇的第二多元醇成分，至少一種以第一組 分的約5到約15重量％的量存在的羥基官能的交聯(lián)劑，和以第一組分的約1到約5重量％ 的量存在的水。
[0028] 16、第1項的組合物，其中所述第二組分的異氰酸酯官能團含量為至少約20重 量％。
[0029] 17、第1項的組合物，其中所述反應(yīng)產(chǎn)物52的乳白時間為小于約1秒。
[0030] 18、一種制備聚氨酯泡沫體52的方法，包括：
[0031] 提供受到聲干擾并且具有空腔的結(jié)構(gòu)46, 48 ;
[0032] 提供包含至少一種多元醇和至少一種發(fā)泡劑的第一液體組分；
[0033] 提供包含至少一種多異氰酸酯的第二液體組分，其中所述第二組分中異氰酸酯當(dāng) 量數(shù)對