CN107266656A - 用于制造聚氨酯泡沫及其模塑制品的组合物 - Google Patents

用于制造聚氨酯泡沫及其模塑制品的组合物 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种聚氨酯组合物、一种模塑制品以及包含该聚氨酯组合物或模塑制品的车辆。该聚氨酯组合物包含多元醇组合物(A)、异氰酸酯组合物(B)，在该多元醇组合物(A)中聚醚多元醇(a1)和聚合物多元醇(a2)以预定量混合，该异氰酸酯组合物(B)可通过使聚醚多元醇(b2)和异氰酸酯组合物(b1)聚合而获得，该异氰酸酯组合物(b1)包含i)亚甲基二苯基异氰酸酯(M‑MDI)和ii)聚亚甲基二苯异基氰酸酯(P‑MDI)。这样，可制造带有改进的静态和动态舒适度的模塑制品，诸如车辆座垫。

Description

用于制造聚氨酯泡沫及其模塑制品的组合物
技术领域
本发明涉及一种聚氨酯组合物，其用于制造具有改进的静态和动态舒适度的车辆座垫。该组合物可包含多元醇组合物A、异氰酸酯组合物B，在该多元醇组合物A中聚醚多元醇a1和聚合物多元醇a2以预定的量混合，该异氰酸酯组合物B通过包括在亚甲基二苯基二异氰酸酯(单体或M-MDI)和聚亚甲基二苯基二异氰酸酯(P-MDI)的异氰酸酯混合物中而不使用甲苯二异氰酸酯使聚醚多元醇聚合的步骤获得。该组合物可选择性地包含添加剂。
背景技术
在相关技术中，车辆座垫的硬度和其他机械性质被认为是与性质诸如座椅的形状和成型性连同外观相关的重要性质。另外，为了降低车辆制造成本，通过使用便宜、低密度和可模塑的原材料，已经生产出了聚氨酯座垫，从而大幅增加了产量，但乘坐舒适度相对降低。
乘坐舒适度的主要因素可以以滞后损失和振动特性被测量，该滞后损失指示当驾驶员坐在座垫上时座垫的支撑感觉，该振动特性指示在驾驶期间的乘坐舒适度。座垫的乘坐舒适度可通过使滞后损失最小化和改进振动特征而大幅改进。
最近，由于车辆工业的发展，消费者对于车辆性能的需要已多样化，因而在这些需要中对座垫乘坐舒适度而言的重要性大幅增加。根据消费者的需求，在车辆工业和聚氨酯原材料制造商中，已经开发了用于制造能够使滞后损失最小化并改进振动特性的聚氨酯座垫的原材料。然而，用于制造常规聚氨酯的原材料可能受到限制，因此，对于该限制可能需要补偿技术。
具体地，在常规聚氨酯泡沫组合物中，虽然已经使用甲苯二异氰酸酯、亚甲基二苯基二异氰酸酯和聚亚甲基二苯基二异氰酸酯作为异氰酸酯，但座垫的乘坐舒适度并未得到充分的改进。
因此，迫切需要开发用于制造具有改进的静态和动态舒适度的汽车座垫的组合物。
在背景部分公开的以上信息仅为了加强对本发明背景的理解，因此其可包含不构成在本国内对本领域技术人员而言已知的现有技术的信息。
发明内容
在优选的方面，本发明提供了用于制造车辆座垫的组合物。该组合物可通过使用异氰酸酯组合物(B)和多元醇组合物(A)来制造，该异氰酸酯组合物(B)通过使用亚甲基二苯基异氰酸酯(M-MDI)和聚亚甲基二苯基异氰酸酯(P-MDI)作为异氰酸酯而不使用甲苯二异氰酸酯，以1)具有预定范围重均分子量的聚醚多元醇聚合来制备，该多元醇组合物(A)包含聚醚多元醇(a1)和聚合物多元醇(a2)，该聚醚多元醇(a1)具有作为特定条件的重均分子量和OH值。因此，通过减少滞后损失、振动传递率、共振频率和绝缘频率，行驶期间座垫的乘坐舒适度可大幅改进，以完成本发明。
在本发明的一个方面中，可提供用于制造聚氨酯泡沫的组合物，该聚氨酯泡沫用于制造具有改进的静态和动态舒适度的车辆座垫。该组合物可包括100重量份的多元醇组合物(A)，异氰酸酯组合物(B)。
异氰酸酯组合物(B)可通过使1)相对于100重量份的多元醇组合物(a)大约1到5重量份的聚醚多元醇(b2)与2)异氰酸酯组合物(b1)加成聚合而获得，所述异氰酸酯组合物(b1)包括i)相对于100重量份的多元醇组合物A大约15至40重量份的亚甲基二苯基异氰酸酯(单体MDI或M-MDI)和ii)相对于100重量份的多元醇组合物A大约8至21重量份的聚亚甲基二苯基异氰酸酯(P-MDI)。
该组合物还可包括选自交联剂(C)、催化剂(D)、泡沫稳定剂(E)和发泡剂(F)的一种或多种添加剂。
优选地，相对于100重量份的多元醇组合物(A)，该组合物还可包括大约0.01至10重量份的交联剂(C)、大约0.01至3重量份的催化剂(D)、大约0.01至3重量份的泡沫稳定剂(E)、和大约1至5重量份的发泡剂(F)。
基于亚甲基二苯基异氰酸酯的总重量，亚甲基二苯基异氰酸酯(单体MDI或M-MDI)具有大约30wt％至35wt％的NCO含量。
基于聚亚甲基二苯基异氰酸酯的总重量，聚亚甲基基二苯异氰酸酯(P-MDI)具有大约370至390g/mol范围内的重均分子量和大约25至35wt％的NCO含量。
本文所用的术语“NCO含量”是指表示异氰酸酯复合物中NCO(N＝C＝O)的重量或摩尔百分比的指标。例如，那些NCO基团可与多元醇中的羟基(OH)反应形成聚氨酯。在本发明的某些实施方式中，异氰酸酯化合物中的NCO含量可用wt％表示。
优选地，多元醇组合物(A)可包含：大约60至99wt％的聚醚多元醇(a1)；和大约1至40wt％的接枝聚合物多元醇(a2′)，其中选自丙烯腈和苯乙烯的一种或多种单体可接枝至重均分子量大约为5,000至8,000g/mol且OH值大约为20至35mg KOH/g的聚醚多元醇上。所有wt％均基于多元醇组合物(A)的总重量。
如本文所指，“接枝的”表示以来自主体结构的一个或多个不同化学基团(侧链)在聚合物主体结构上进行划分或支化。如本文所用，接枝聚合物可包括从主体或主链划分或支化的另外的侧链，个别的接枝链可变化以实现主链所需性质，例如水相容性、弹性、疏水性、耐热性、热敏性、抗菌效果等。接枝在本发明优选聚合物上的侧链的实例可包括丙烯腈和苯乙烯。
另选地，多元醇组合物(A)可包括：大约60至99wt％的聚醚多元醇(a1)；和1至40wt％的混合物(a2″)，其中选自丙烯腈和苯乙烯的一种或多种单体分散在重均分子量大约为5,000至8,000g/mol且OH值大约为20至35mg KOH/g的聚醚多元醇中。所有wt％均基于多元醇组合物(A)的总重量。
具体地，聚醚多元醇(a1)可通过包括使环氧丙烷(PO)与环氧乙烷(EO)聚合的步骤而获得，且可具有大约6,000至8,000g/mol的重均分子量和大约20至30mg KOH/g的OH值。优选地，基于聚醚多元醇(a1)的总重量，聚醚多元醇(a1)可包含大约10至20wt％的环氧乙烷(EO)和大约80至90wt％的环氧丙烷(PO)。
聚醚多元醇(b2)可通过包括使环氧丙烷与环氧乙烷聚合的步骤而获得，且可适当地具有大约3,000至8,000g/mol的重均分子量和大约20至60mg KOH/g的OH值。
本文所用的术语“OH值”是指用于多元醇聚合物中羟基基团(OH)含量的指标。例如，那些OH基团可与异氰酸酯组合物中的NCO(N＝C＝O)基团反应以形成聚氨酯。在本发明的某些实施方式中，多元醇聚合物中的OH值能够以可用KOH形式提供的重量表示。
在另一个方面，本发明提供用于车辆座垫的模塑制品，该模塑制品通过使用用于制造本文所述的聚氨酯泡沫的组合物而被制造。
本发明还进一步提供了用于制造聚氨酯泡沫的组合物。该组合物可包含100重量份的多元醇组合物(A)，异氰酸酯组合物(B)。优选地，该异氰酸酯组合物(B)可包含：1)相对于100重量份的多元醇组合物(A)大约1到5重量份的聚醚多元醇(b2)和2)异氰酸酯组合物(b1)，该异氰酸酯组合物(b1)包含i)相对于100重量份的多元醇组合物(A)大约15至40重量份的亚甲基二苯基异氰酸酯(M-MDI)和ii)相对于100重量份的多元醇组合物(A)大约8至21重量份的聚亚甲基二苯基异氰酸酯(P-MDI)。
该组合物还可包含：选自交联剂(C)、催化剂(D)、泡沫稳定剂(E)和发泡剂(F)的一种或多种添加剂，优选地，相对于100重量份的多元醇组合物(A)，组合物还可包含大约0.01至10重量份的交联剂(C)、大约0.01至3重量份的催化剂(D)、大约0.01至3重量份的泡沫稳定剂(E)、和大约1至5重量份的发泡剂(F)。
基于亚甲基二苯基异氰酸酯的总重量，亚甲基二苯基异氰酸酯(M-MDI)可适当地具有大约30至35wt％的NCO含量，基于聚亚甲基二苯基异氰酸酯的总重量，聚亚甲基二苯基异氰酸酯(P-MDI)可适当地具有大约370至390g/mol范围内的重均分子量和大约25至35wt％的NCO含量。
优选地，基于多元醇组合物(A)的总重量，多元醇组合物(A)可包含：大约60至99wt％的聚醚多元醇(a1)；和大约1至40wt％的接枝聚合物多元醇(a2′)，其中选自丙烯腈和苯乙烯的一种或多种单体接枝至重均分子量为5,000至8,000g/mol且OH值为20至35mgKOH/g的聚醚多元醇。聚醚多元醇(a1)可适当地包含环氧丙烷(PO)和环氧乙烷(EO)，且具有大约6,000至8,000g/mol的重均分子量和大约20至30mg KOH/g的OH值。
另选地，多元醇组合物(A)可包含：大约60至99wt％的聚醚多元醇(a1)；和1至40wt％的混合物(a2″)，该混合物(a2″)包含分散在重均分子量为5,000至8,000g/mol且OH值为20至35mg KOH/g的聚醚多元醇中的选自丙烯腈和苯乙烯的一种或多种单体，所有wt％均基于多元醇组合物(A)的总重量。
聚醚多元醇(a1)可适当地包含环氧丙烷(PO)和环氧乙烷(EO)，且具有大约6,000至8,000g/mol的重均分子量和20至30mg KOH/g的OH值。
优选地，聚醚多元醇(a1)可包含大约10至20wt％的环氧乙烷(EO)和大约80至90wt％的环氧丙烷(PO)，所有wt％均基于聚醚多元醇(a1)的总重量。
优选地，聚醚多元醇(b2)可包含环氧丙烷和环氧乙烷，且具有大约3,000至8,000g/mol的重均分子量和大约20至60mg KOH/g的OH值。
本发明还提供了可包含本文所述组合物的车辆。
根据本发明的各种优选实施方式，通过使用用于制造聚氨酯泡沫的组合物维持滞后损失，座椅可具有改进的舒适度。例如，滞后损失可为大约20％或更低。此外，通过将振动特性中的振动传递率降低至大约3.0或更低，可大幅改进乘坐舒适度，并且与常规座垫相比，绝缘频率和共振频率可大幅降低，以使驾驶期间由道路表面和汽车生成的振动最小化。
此外，因为常规座垫具有大的表面厚度和表面粗糙度，当座垫安装在框架上时，由于在框架和座垫之间的摩擦，可发生噪音现象。为了防止噪音，已将抗噪剂涂覆在座垫的背部上。相比之下，由本发明制造的座垫可柔软润泽，噪音可减少，且抗噪剂的用量可大幅减少。
此外，常规座垫已包括混合在20至30wt％的甲苯二异氰酸酯中的特定异氰酸酯以便改进发泡率。在此情况下，泡沫的固化可能较慢，因而，泡沫在55℃至65℃的温度下在大概5分钟内从模具去除。然而，在使用本发明的组合物的模塑产品中，可改进固化，因而，泡沫可在大约3至4分钟内被去除，从而大幅减少去除时间。因此，同时可增加座垫的产量。
换言之，本发明可提供以下优点：通过改进汽车座垫的舒适度功能、维持座垫质地润泽和柔软而使驾驶员和乘客的乘坐舒适度最大化，并且增加产量。
本发明的其它方面和优选实施方式在下文讨论。
附图说明
现将参考在附图中示出的本发明某些示例性实施方式对本发明的以上和其它特征进行描述，所述附图在下文仅以举例的方式给出，因此不限制本发明，且其中：
图1A和图1B示出了比较例1A和比较例6B的示例性滞后损失曲线；以及
图2示出了将比较例1和实施例1的振动特性进行比较的示例性曲线。
应当理解，附图未必按比例绘制，其呈现用于说明本发明基本原理的各种优选特征的一定程度的简化表示。本文所公开的本发明具体设计特征(包括例如具体尺寸、取向、位置和形状)将部分通过特定的预期应用和使用环境而确定。
在附图中，贯穿附图的几个图中，参考标号是指本发明的相同或等同部件。
具体实施方式
本文使用的术语仅为了描述具体示例性实施方式的目的，并不意在限制本发明。如本文所用，除非上下文另行清楚地指示，单数形式的“一”、“一个”和“该”也包含复数形式。还应当理解，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包括的”指定了所述特性、整数、步骤、操作、元素、和/或组分的存在，但不排除一个或多个其它特性、整数、步骤、操作、元素、组分和/或其集合的存在或添加。如本文所用，术语“和/或“包括相关列出项的一个或多个的任何和所有组合。
如本文所用，除非特别规定或通过上下文显而易见，否则术语“约”理解为在本领域正常公差的范围内，例如在平均值的2个标准偏差以内。“大约”可以理解为在所述值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％或0.01％以内。除非另行从上下文清楚，否则在此提供的所有数字值都被术语“大约”修饰。
应当理解，如本文所用的术语“车辆”或“车辆的”或其他类似术语包括例如运动型多用途车辆(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆的通用机动车辆，各种小船和船舶的船只，航空器等，且包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆和其他替代燃料车辆(例如衍生自非石油资源的燃料)。如在本文所指，混合动力车辆是有两个或更多动力源的车辆，例如汽油动力和电动力都有的车辆。
在下文将对本发明的各种实施方式作出具体的参考，其实例在附图中示出并且在以下进行描述。虽然将结合示例性实施方式描述本发明，但应当理解，本说明书不旨在将本发明限制在这些示例性实施方式。相反地，本发明旨在不仅涵盖示例性实施方式，而且还涵盖可包括在由所附权利要求限定的本发明的精神和范围内的各种替代方式、变型、等同方式和其它实施方式。
在下文，本发明将以示例性实施方式进行更具体的描述。
本发明提供了一种聚氨酯泡沫组合物。该组合物可包含：100重量份的多元醇组合物A，异氰酸酯组合物B。该异氰酸酯组合物B可通过包括使a)大约1至5重量份的聚醚多元醇b2与2)异氰酸酯组合物b1聚合的步骤而获得，该异氰酸酯组合物b1包括i)相对于100重量份的多元醇组合物A大约15至40重量份的亚甲基二苯基异氰酸酯(M-MDI)和ii)相对于100重量份的多元醇组合物(A)大约8至21重量份的聚亚甲基二苯基异氰酸酯(P-MDI)。
本发明的组合物还可包含选自交联剂(C)、催化剂(D)、泡沫稳定剂(E)和发泡剂(F)的一种或多种添加剂。优选地，相对于多元醇组合物(A)整体重量，组合物还可包括大约0.01至10重量份的交联剂(C)、大约0.01至3重量份的催化剂(D)、大约0.01至3重量份的泡沫稳定剂(E)、以及大约1至5重量份的发泡剂(F)。
在下文，将具体描述每个组分。
优选地，多元醇组合物A可为聚醚多元醇(a1)和接枝聚合物多元醇(a2′)混合物，该聚醚多元醇(a1)具有6,000至8,000g/mol的重均分子量和20至30mg KOH/g的OH值，在该接枝聚合物多元醇(a2′)中，选自丙烯腈和苯乙烯的一种或多种单体接枝到重均分子量大约为5,000至8,000g/mol且OH值大约为20至35mg KOH/g的聚醚多元醇。
另选地，多元醇组合物A可为聚醚多元醇(a1)和混合物(a2″)的混合物，该聚醚多元醇(a1)具有6,000至8,000g/mol的重均分子量和20至30mg KOH/g的OH值，在该混合物(a2″)中选自丙烯腈和苯乙烯的一种或多种单体接枝至重均分子量大约为5,000至8,000g/mol且OH值大约为20至35mg KOH/g的聚醚多元醇中。
优选地，聚醚多元醇a1可通过包括使环氧丙烷(PO)与环氧乙烷(EO)加成聚合的步骤而获得，因而所获得的聚醚多元醇a1可具有大约6,000至8,000g/mol的重均分子量和大约20至30mg KOH/g的OH值。当聚醚多元醇a1的重均分子量小于大约6,000g/mol或聚醚多元醇a1的OH值大于大约30时，当制造座垫时，滞后损失可大大变差且可发生其中泡沫凹陷的塌缩缺陷。当聚醚多元醇a1的重均分子量大于大约8,000g/mol或聚醚多元醇a1的OH值小于大约20时，由于内侧和外侧之间的压差，可发生座垫的收缩缺陷。因此，优选的是，聚醚多元醇a1具有如上所述范围内的性质。
优选地，基于聚醚多元醇a1的总重量，聚醚多元醇a1可包括大约10至20wt％的环氧乙烷(EO)和大约80至90wt％的环氧丙烷(PO)。当环氧乙烷小于大约10wt％或大于大约20wt％时，在发泡期间，由于泡沫的凹陷和收缩而发生模塑缺陷。
聚合引发剂可用在加成聚合反应中并可适当地为选自乙二醇、丙三醇、三乙醇胺、季戊四醇、甲苯二胺、乙二胺、4,4’-二氨基二苯基甲烷、山梨醇和蔗糖的一种或多种。
优选地，相对于多元醇组合物A的总重量，可包括大约60至99wt％的聚醚多元醇a1，或具体地为大约85至95wt％。当聚醚多元醇a1小于大约60wt％时，座垫的硬度可增加，因此，滞后损失和振动传递性能可大幅降低。当聚醚多元醇a1的用量大于大约99wt％时，座垫的硬度可大幅降低，因此，可不存在适销性。因此，优选的是，聚醚多元醇a1可以按照上述范围来使用。
聚合物多元醇a2″可为混合物，其中选自丙烯腈和苯乙烯的一种或多种单体分散在重均分子量为5,000至8,000g/mol且OH值为20至35mg KOH/g的聚醚多元醇中。另选地，聚合物多元醇a2′可为接枝聚合物，其中选自丙烯腈和苯乙烯的一种或多种单体接枝至重均分子量为5,000至8,000g/mol且OH值为20至35mg KOH/g的聚醚多元醇。优选地，相对于多元醇组合物A的总重量，可包括大约1至40wt％的聚合物多元醇a2，和或具体地，相对于多元醇组合物A的总重量大约为5至15wt％。
当聚醚多元醇的重均分子量小于大约5,000g/mol或OH值小于大约20时，滞后损失可大幅降低。当聚醚多元醇的重均分子量大于大约8,000g/mol或OH值大于大约35时，由于内部和外部压力之间的差，可发生座垫的收缩缺陷。因此，优选的是，聚醚多元醇a1按照以上限定的范围来使用。
当相对于多元醇组合物A的总重量，聚合物多元醇a2小于大约1wt％时，座垫的硬度可大大降低，因而不存在适销性。当聚合物多元醇a2大于大约40wt％时，座垫的硬度可大大增加，因此，可大大降低滞后损失和振动传递性能。因此，优选的是，聚合物多元醇a2以如上所述的范围包括在多元醇组合物A中。
异氰酸酯组合物B可包括亚甲基二苯基异氰酸酯(M-MDI)和聚亚甲基二苯基异氰酸酯(P-MDI)，而不使用甲苯二异氰酸酯。异氰酸酯组合物B可通过使重均分子量大约为3,000至8,000g/mol的聚醚多元醇与异氰酸酯混合物(M-MDI和P-MDI)加成聚合而获得。
优选地，基于M-MDI的总重量，亚甲基二苯基异氰酸酯(M-MDI)可具有大约30至35wt％的NCO(N＝C＝O)。当NCO含量小于大约30wt％时，由于低的氨基甲酸酯发泡率，座垫的密度可大大增加，因而可降低燃料效率。当NCO含量大于大约35wt％时，座垫的密度可大大降低，因而，座垫的耐久性可降低。因此，M-MDI的NCO含量可在如上所述的范围中。
优选地，基于P-MDI的总重量，聚亚甲基二苯基异氰酸酯(P-MDI)可具有大约370至390g/mol范围内的重均分子量，且基于P-MDI的总重量，NCO含量可在大约25至35wt％之内。当重均分子量小于大约370g/mol时，座垫性质中的撕裂强度和伸长率可降低，而当重均分子量大于大约390g/mol时，座垫的拉伸强度可降低。当NCO含量小于大约30wt％时，由于低的氨基甲酸酯发泡率，座垫的密度可大大增加，因而可降低燃料效率。当NCO含量大于大约35wt％时，座垫的密度可大大降低，因而座垫的耐久性可降低。因此，聚亚甲基二苯异氰酸酯可具有如上所述的范围内的性质。
具体地，异氰酸酯组合物B可通过包括使a)大约1至5重量份的聚醚多元醇b2与2)异氰酸酯混合物b1加成聚合的步骤而获得，该聚醚多元醇b2具有3,000至8,000g/mol的重均分子量。异氰酸酯混合物b1可包括：i)相对于100重量份的多元醇组合物A大约15至40重量份的亚甲基二苯基异氰酸酯(M-MDI)和ii)相对于100重量份的多元醇组合物A大约8至21重量份的聚亚甲基二苯基异氰酸酯(P-MDI)。
优选地，在异氰酸酯复合物中，亚甲基二苯异氰酸酯(M-MDI):聚亚甲基二苯异氰酸酯(P-MDI):聚醚多元醇之间的混合量比可为大约30-80wt％:20-45wt％:1-30wt％，或具体地大约为40-65wt％:30-40wt％:2-7wt％。当聚醚多元醇的含量小于预定范围时，加成效应可大大减少，当含量大于预定范围时，泡沫的硬度和产量可大大降低，因而，在如上所述范围内的混合量比是优选的。
优选地，在制造异氰酸酯组合物B中使用的聚醚多元醇b2可通过包括使环氧丙烷与环氧乙烷加成聚合的步骤而获得。此外，聚醚多元醇b2可具有大约3,000至8,000g/mol的重均分子量和大约20至60mg KOH/g的OH值。当聚醚多元醇b2的重均分子量小于大约3,000g/mol或聚醚多元醇b2的OH值大于大约60mg KOH/g时，滞后损失和振动传递性能可大大降低，并且当聚醚多元醇b2的重均分子量大于大约8,000g/mol或聚醚多元醇b2的OH值小于大约20mg KOH/g时，由于在内部压力和外部压力之间的差，可发生座垫形状的变形。因此，聚醚多元醇b2可具有如上所述范围中的那些性质。供参考，在制造异氰酸酯组合物时所使用的聚醚多元醇可不同于包括在多元醇组合物A中的聚醚多元醇a1。
如上所述，本发明的组合物还可包括选自交联剂(C)、催化剂(D)、泡沫稳定剂(E)和发泡剂(F)的一种或多种添加剂。优选地，添加剂可主要包括在多元醇组合物中，然后通常在反应期间被包括在组合物中，或另选地，添加剂可被包括且然后混合在异氰酸酯或发泡剂中。
具体地，本文所用的交联剂(C)可基于乙二醇或基于胺，并可选自乙二醇、二甘醇、三甘醇、二丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、季戊四醇、二乙醇胺、三乙醇胺、乙二胺、三乙烯四胺、亚甲基邻苯胺、4,4-二苯基甲烷二胺、2,6-二氯-4,4-二苯基甲烷二胺、2,6-甲苯二胺和2,6-甲苯二胺，但交联剂的实例不必局限于此。
交联剂可增加分子之间的交联键合力以改进通用性质诸如拉伸和剪切，并且同时增加耐水解性以在高温和高湿条件下维持产品特性。然而，可仅需要用来满足最终产品特征的量的交联剂，因为由于诸如封闭单元和流动性的问题可使产量变差。
优选地，交联剂可按照相对于100重量份多元醇大约0.01至10重量份的量被使用，和或具体地大约为0.01至5重量份的量。当交联剂小于大约0.01重量份时，作用可大大减少，当交联剂大于大约10重量份时，流动性可变差，因而，模塑缺陷率可大大增加。因此，交联剂可在如上所述范围内使用。
催化剂D可包括在制造聚氨酯泡沫主体中使用的通用催化剂，并且可不受具体限制。催化剂可包括胺催化剂，其可选自三亚乙基二胺、二乙胺基双***、三丙胺、三异丙醇胺、三丁胺、三乙胺、N-甲基吗啉、二亚乙基三胺双(2-(N,N-二乙胺基)乙基)醚及其盐。
催化剂可按照相对于100重量份多元醇大约0.01至3重量份的量被使用。当催化剂小于大约0.01重量份时，固化性和聚合作用可大大降低，因而，产量可大大降低。当包括大于大约3重量份的催化剂时，由于根据初始固化性增加而流动性变差，缺陷率可大大增加。因此，催化剂可以在如上所述的范围内使用。
本文所用的泡沫稳定剂(E)可通过减少在材料之间的乳化作用和表面张力来促进相互作用，并可包括通常在制造聚氨酯泡沫体中使用的泡沫稳定剂。示例性泡沫稳定剂可包括但不限于有机硅表面活性剂。
相对于100重量份的多元醇，泡沫稳定剂可以大约0.01至3重量份的量被使用。当泡沫稳定剂小于大约0.01重量份时，通过材料之间的相分离，泡沫可不产生，而当使用的泡沫稳定剂大于大约3重量份时，通过过度生成封闭单元，产量可大大变差。优选地，泡沫稳定剂可以在如上所述的范围内使用。
发泡剂(F)可包括水，或者发泡剂(F)可包括基于氟利昂(CFC、HCFC和HFC)的化合物、基于戊烷(环戊烷)的化合物。然而，由于为了阻止臭氧层破坏的全球规则，可不适于使用基于氟利昂的发泡剂，而基于戊烷的发泡剂可需要重大的投资以防止由于其在空气中微量时的***性质引起的***。
优选地，相对于100重量份多元醇组合物，发泡剂可以大约1至5重量份的量被使用。当包括的发泡剂的量小于大约1重量份时，可发生由于发泡变差引起的不成型问题并且密度品质可降低。当包括的发泡剂的量大于大约5重量份时，由于过度发泡，性质可大大变差。
如果必要，除了主要组分以外，本发明的树脂组合物可额外地包括选自稳定剂、填料、着色剂、阻燃剂和抗菌剂的一种或多种添加剂。
用于制造根据本发明各种示例性实施方式的聚氨酯泡沫的组合物可减少滞后损失并降低振动传递率、共振频率和绝缘频率，以与常规座垫相比大大改进静态和动态舒适度，该滞后损失为就具有大约50至80kg/m3密度范围的车辆座垫而言的静态舒适度的指数。因此，本发明的组合物可在具有改进的乘坐舒适度的车辆座垫用聚氨酯泡沫中提供。
在下文，将参考实施例更具体地描述本发明。然而，以下实施例仅举例说明本发明，且本发明的范围不限于实施例。
实施例
以下实施示出本发明，而不旨在限制本发明。
比较例1至比较例15
根据以下表1至表3的组分和含量比来制造异氰酸酯组合物。然后，将异氰酸酯组合物与多元醇组合物混合并搅拌，反应，并注入到加热至60℃的温度的方形(400×400×100mm3)铝模具中。4分钟后，移除模具以制造聚氨酯泡沫。
实施例1
根据以下表3的组合物比、通过与比较例1-15相同的方法来制造聚氨酯泡沫。
表2
用于制造聚氨酯泡沫的组合物(单位：重量份)
表3
用于制造聚氨酯泡沫的组合物(单位：重量份)
测试例
性质的测定
关于在比较例1-15及实施例1中制造的聚氨酯泡沫，在24小时后，测量泡沫的密度、硬度、滞后损失、共振频率、振动传递率和绝缘频率，性质的结果在下表4-6中列出。性质的测试方法如下。
(1)比重：通过ASTM D3574-05 TEST A测定比重。
(2)硬度：通过ASTM D3574-05 TEST B测定硬度。
(3)滞后损失：通过ASTM D3574-05 TEST X6测定滞后损失。测定的滞后损失可表示，随着测量值降低，静态舒适度增加。
(4)最大振动传递率/共振频率/绝缘频率：最大振动传递率/共振频率/绝缘频率通过MS200-34 4.8节进行测定。测定的值可表示，随着测定值降低，座垫吸收从汽车转移的振动并使在驾驶期间通过汽车振动而使舒适度下降的具体频率最小化以改进动态舒适度。
如表4的结果所示，在比较例1中，可以看出，基于由用于制造常规车辆座垫的异氰酸酯制造的聚氨酯泡沫，甲苯二异氰酸酯以10重量份被包括，与实施例相比，滞后损失和振动特性大大降低。
同时，在比较例2中，可以看出，在没有将甲苯二异氰酸酯添加到异氰酸酯化合物中的情况下，滞后损失和振动特征同时得到改进。
在比较例3中，与比较例1比较，可以看出，在未将甲苯二异氰酸酯添加至异氰酸酯化合物中的情况下，通过使用由在异氰酸酯化合物中添加预定量的聚醚多元醇获得的化合物，滞后损失和振动特征进一步得到改进。
在比较例4至比较例7中，与比较例3比较，可以看出，聚亚甲基二异氰酸酯(P-MDI)的含量增加，且滞后损失和振动特征进一步得到改进。使用相对于100重量份多元醇组合物16.8重量份的聚亚甲基二异氰酸酯(P-MDI)的比较例6是最佳的，并且在比较例4(8.4重量份)和比较例7(21重量份)中，可以确认它们之间效果上的差别相对不大。
图1A和图1B示出比较例1A和比较例6B相比较的滞后损失曲线。因此，可以看出，在仅使用亚甲基二苯基异氰酸酯(M-MDI)和聚亚甲基二苯基二异氰酸酯(P-MDI)作为异氰酸酯，而不使用甲苯二异氰酸酯的情况下，静态和动态舒适度得到改进。
因此，通过比较例1-7，可以确认，在通过使用包括预定量的聚亚甲基二异氰酸酯的异氰酸酯而不使用甲苯二异氰酸酯制造聚氨酯泡沫的情况下，滞后损失和振动特性得到改进。
表5
性质测定结果2
如表5的结果中所示，与比较例5比较，在比较例8-11的情况下，在异氰酸酯复合物中，使用具有大的重均分子量及小的重均分子量的聚醚多元醇。在比较例8(分子量2,000)中，几乎没有效果，而在比较例9(分子量5,000)中，与比较例10和比较例11相比，效应相对地降低。供参考，未发现分子量为9,000或更大的商业化聚醚多元醇。
因此，通过比较例8-11，在当制造异氰酸酯复合物使用的聚醚多元醇的情况下，可以确认当重均分子量大于2,000g/mol时滞后损失和振动特性得到改进。因此，优选的是，通过使用重均分子量为3,000至8,000g/mol的聚醚多元醇来制造异氰酸酯组合物。
表6
性质测定结果3
如表6的结果中所示，在比较例12-15的情况下，可以看出，随着多元醇组合物中的聚醚多元醇的分子量增加，静态和动态舒适度得到改进，但效果大大降低，并且在比较例12(分子量4,000)中，效果降低最多。
然而，在使用多元醇组合物(其包括具有根据本发明的预定量的聚醚多元醇和聚合物多元醇)的实施例1的情况下，可以看出，效果最优。
图2示出了将比较例1和实施例1的振动特性进行比较的曲线。在使用聚醚多元醇和聚合物多元醇作为多元醇组合物的实施例1的情况下，可以看出，静态和动态舒适度得到大幅改进。
如上所述，可以看出，通过使用恰当的相应组分，根据本发明的实施例1的聚丙烯树脂组合物可减少滞后损失、振动传递率、共振频率和绝缘频率，从而改进在车辆行驶中座垫的乘坐舒适度。
本发明已经参考其各种示例性实施方式进行了详细描述。然而，本领域技术人员将会理解，在不偏离本发明的原理和精神下可对这些实施方式作出修改，本发明的范围在所附权利要求及其等同方式中被限定。

Claims (20)

1.一种用于制造聚氨酯泡沫的组合物，其包括：
100重量份的多元醇组合物(A)，
异氰酸酯组合物(B)，
其中所述异氰酸酯组合物(B)可通过包括使1)相对于100重量份的所述多元醇组合物(A)1至5重量份的聚醚多元醇(b2)与2)异氰酸酯组合物(b1)聚合的步骤而获得，所述异氰酸酯组合物(b1)包括i)相对于100重量份的所述多元醇组合物(A)15至40重量份的亚甲基二苯基异氰酸酯(M-MDI)和ii)相对于100重量份的所述多元醇组合物(A)8至21重量份的聚亚甲基二苯基异氰酸酯(P-MDI)。
2.根据权利要求1所述的组合物，其还包括：
选自交联剂(C)、催化剂(D)、泡沫稳定剂(E)和发泡剂(F)的一种或多种添加剂，
其中相对于100重量份的所述多元醇组合物(A)，所述组合物还包括0.01至10重量份的所述交联剂(C)、0.01至3重量份的所述催化剂(D)、0.01至3重量份的所述泡沫稳定剂(E)、和1至5重量份的所述发泡剂(F)。
3.根据权利要求1所述的组合物，其中基于所述亚甲基二苯基异氰酸酯的总重量，所述亚甲基二苯基异氰酸酯(M-MDI)具有30至35wt％的NCO含量。
4.根据权利要求1所述的组合物，其中基于所述聚亚甲基二苯基异氰酸酯的总重量，所述聚亚甲基二苯基异氰酸酯(P-MDI)具有370至390g/mol范围内的重均分子量和25至35wt％的NCO含量。
5.根据权利要求1所述的组合物，其中所述多元醇组合物(A)包括：
基于所述多元醇组合物(A)的总重量，
60至99wt％的聚醚多元醇(a1)；以及
1至40wt％的接枝聚合物多元醇(a2′)，其中选自丙烯腈和苯乙烯的一种或多种单体接枝至重均分子量为5,000至8,000g/mol且OH值为20至35mg KOH/g的聚醚多元醇，
其中所述聚醚多元醇(a1)可通过包括使环氧丙烷(PO)与环氧乙烷(EO)聚合的步骤而获得，且具有6,000至8,000g/mol的重均分子量和20至30mg KOH/g的OH值。
6.根据权利要求1所述的组合物，其中所述多元醇组合物(A)包括：
60至99wt％的聚醚多元醇(a1)；以及
1至40wt％的混合物(a2″)，其包含分散在重均分子量为5,000至8,000g/mol且OH值为20至35mg KOH/g的聚醚多元醇中的选自丙烯腈和苯乙烯的一种或多种单体，
所有wt％均基于所述多元醇组合物(A)的总重量，
其中所述聚醚多元醇(a1)可通过包括使环氧丙烷(PO)与环氧乙烷(EO)聚合的步骤而获得，且具有6,000至8,000g/mol的重均分子量和20至30mg KOH/g的OH值。
7.根据权利要求5所述的组合物，其中所述聚醚多元醇(a1)包括10至20wt％的环氧乙烷(EO)和80至90wt％的环氧丙烷(PO)，所有wt％均基于所述聚醚多元醇(a1)的总重量。
8.根据权利要求6所述的组合物，其中所述聚醚多元醇(a1)包括10至20wt％的环氧乙烷(EO)和80至90wt％的环氧丙烷(PO)，所有wt％均基于所述聚醚多元醇(a1)的总重量。
9.根据权利要求1所述的组合物，其中所述聚醚多元醇(b2)可通过包括使环氧丙烷与环氧乙烷聚合的步骤而获得，且具有3,000至8,000g/mol的重均分子量和20至60mg KOH/g的OH值。
10.一种车辆座垫的模塑制品，其包含根据权利要求1所述的组合物。
11.一种车辆，其包含根据权利要求1所述的组合物。
12.一种用于制造聚氨酯泡沫的组合物，其包括：
100重量份的多元醇组合物(A)，
异氰酸酯组合物(B)，
其中所述异氰酸酯组合物(B)包括：
1)相对于100重量份的所述多元醇组合物(A)1至5重量份的聚醚多元醇(b2)，和
2)异氰酸酯组合物(b1)，其包括i)相对于100重量份的所述多元醇组合物(A)15至40重量份的亚甲基二苯基异氰酸酯(M-MDI)和ii)相对于100重量份的所述多元醇组合物(A)8至21重量份的聚亚甲基二苯基异氰酸酯(P-MDI)。
13.根据权利要求12所述的组合物，其还包括：
选自交联剂(C)、催化剂(D)、泡沫稳定剂(E)和发泡剂(F)的一种或多种添加剂，
其中相对于100重量份的所述多元醇组合物(A)，所述组合物还包括0.01至10重量份的所述交联剂(C)、0.01至3重量份的所述催化剂(D)、0.01至3重量份的所述泡沫稳定剂(E)、和1至5重量份的所述发泡剂(F)。
14.根据权利要求12所述的组合物，其中基于所述亚甲基二苯基异氰酸酯的总重量，所述亚甲基二苯基异氰酸酯(M-MDI)具有30至35wt％的NCO含量。
15.根据权利要求12所述的组合物，其中基于所述聚亚甲基二苯基异氰酸酯的总重量，所述聚亚甲基二苯基异氰酸酯(P-MDI)具有370至390g/mol范围内的重均分子量和25至35wt％的NCO含量。
16.根据权利要求12所述的组合物，其中所述多元醇组合物(A)包括：
基于所述多元醇组合物(A)的总重量，
60至99wt％的聚醚多元醇(a1)；以及
1至40wt％的接枝聚合物多元醇(a2′)，其中选自丙烯腈和苯乙烯的一种或多种单体接枝至重均分子量为5,000至8,000g/mol且OH值为20至35mg KOH/g的聚醚多元醇，
其中所述聚醚多元醇(a1)包括环氧丙烷(PO)和环氧乙烷(EO)，且具有6,000至8,000g/mol的重均分子量和20至30mg KOH/g的OH值。
17.根据权利要求12所述的组合物，其中所述多元醇组合物(A)包括：
60至99wt％的聚醚多元醇(a1)；以及
1至40wt％的混合物(a2″)，其包括分散在重均分子量为5,000至8,000g/mol且OH值为20至35mg KOH/g的聚醚多元醇中的选自丙烯腈和苯乙烯构的一种或多种单体，
所有wt％均基于所述多元醇组合物(A)的总重量，
其中所述聚醚多元醇(a1)包括环氧丙烷(PO)和环氧乙烷(EO)，且具有6,000至8,000g/mol的重均分子量和20至30mg KOH/g的OH值。
18.根据权利要求16所述的组合物，其中所述聚醚多元醇(a1)包括10至20wt％的环氧乙烷(EO)和80至90wt％的环氧丙烷(PO)，所有wt％均基于所述聚醚多元醇(a1)的总重量。
19.根据权利要求17所述的组合物，其中所述聚醚多元醇(a1)包括10至20wt％的环氧乙烷(EO)和80至90wt％的环氧丙烷(PO)，所有wt％均基于所述聚醚多元醇(a1)的总重量。
20.根据权利要求12所述的组合物，其中所述聚醚多元醇(b2)包括环氧丙烷和环氧乙烷，且具有3,000至8,000g/mol的重均分子量和20至60mg KOH/g的OH值。
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