CN111263781B - 聚氨酯泡沫*** - Google Patents

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Abstract

一种聚氨酯泡沫形成反应混合物组合物，其包含：(I)有机异氰酸酯；和(II)以下的掺合物：(a)至少一种自催化多元醇；(b)至少一种环氧乙烷(EO)封端的多元醇；(c)至少一种反应性发泡催化剂；(d)至少一种表面活性剂；和(e)水；和由所述上文聚氨酯泡沫形成反应混合物组合物制备的聚氨酯泡沫。

Description

聚氨酯泡沫***
相关申请的参考
本申请要求2017年11月10日提交的美国临时申请第62/584,164号的权益。
技术领域
本发明涉及一种低排放聚氨酯泡沫***和由这种***制备泡沫的方法。
背景技术
软质聚氨酯泡沫为公认的商业制品；且已知各种聚氨酯泡沫***用于生产用于广泛多种商业应用的软质聚氨酯泡沫，例如在缓冲、座椅、床上用品、家具、运输内饰、地毯衬垫和包装应用中。一般来说，将多元醇、多异氰酸酯、催化剂和/或其它添加剂的反应混合物用于制备泡沫形成聚氨酯反应混合物组合物，其随后可用于生产软质聚氨酯泡沫。然而，异氰酸酯化合物和用于制备聚氨酯泡沫的羟基化合物的组成特征有巨大差异；且当异氰酸酯化合物的异氰酸酯基与羟基化合物的羟基反应以形成氨基甲酸酯键时，可产生大量的聚氨酯泡沫结构和性能曲线。硬质泡沫、软质泡沫和声学低密度泡沫为工业中生产的泡沫类型的一些实例。
在一些泡沫***中，即使***中使用的化合物的浓度有微小变化，也可提供具有不同结构和不同性能的泡沫***。在其它泡沫***中，泡沫***中使用的特定组分的改变也可提供不同的泡沫产品，所述泡沫产品可能会或可能不会充分执行所需应用。因此，并非所有的泡沫***化合物或一定剂量的泡沫***化合物的性能都相似，以提供可加工的泡沫***或为特定类型的应用提供具有足够特性的泡沫产品。
举例来说，EP2039713B1公开了由胺引发的自催化多元醇制得的泡沫。在某些情况下，使自催化多元醇取代不同的自催化多元醇可改变泡沫***的性能。已出人意料地发现，并非所有的自催化多元醇的性能都相似，以提供可加工的泡沫***或提供具有足够特性的泡沫产品。
由Grassini等人于2017年1月23日提交的标题为“软质聚氨酯泡沫和其制造方法(Flexible Polyurethane Foam and Process to Make)”的美国临时专利申请第62/449234号(代理人案号80240)公开了一种弹性聚氨酯泡沫产品，所述弹性聚氨酯泡沫产品在广泛范围的异氰酸酯指数内展现出极小的压缩永久变形变化。上述专利申请进一步公开了将自催化多元醇与胺类氨基甲酸酯凝胶催化剂(例如RZETATM(购自东曹株式会社(TosohCorporation)的1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷-2-甲醇))在泡沫***中结合使用以生产低排放泡沫产品。
使用上述已知泡沫***碰到的一些缺点包含例如由这种现有已知***制得的所得泡沫产品未展现出有利的加工特性，例如快速反应性、良好的流动性和足够的多元醇***稳定性，同时仍保持减少的排放，使得泡沫通过VDA278(2011)排放测试。另外，在泡沫***中使用低排放催化剂制备“快速起泡/抗重力聚氨酯泡沫”为具挑战性的，因为与用于其它应用的其它聚氨酯泡沫***相比，在这种***中需要使用大量的总催化剂。
发明内容
本发明的一个方面涉及一种聚氨酯泡沫形成反应混合物组合物或***，其有利地快速反应、具有良好的流动性且为存储稳定的，同时仍具有减少的排放以通过VDA 278(2011)排放测试。在一个实施例中，本发明的反应性混合物组合物包含：(I)有机异氰酸酯；和(II)以下的掺合物：(a)至少一种自催化多元醇；(b)至少一种环氧乙烷(EO)封端的多元醇；(c)至少一种反应性发泡催化剂；(d)至少一种表面活性剂；和(e)水。
本发明的另一方面涉及一种用于制备上述聚氨酯泡沫形成反应混合物组合物的方法。在一个实施例中，所述聚氨酯泡沫形成组合物或***展现出有利的加工特性，例如(1)快速起泡/抗重力，(2)非调配物分离，和(3)根据VDA278(2011)排放测试的低排放。
本发明的又另一方面涉及一种由上述聚氨酯泡沫形成反应混合物组合物制备的聚氨酯泡沫。在一个实施例中，所述聚氨酯泡沫形成组合物提供适用于填充车辆空腔且为自开口的软质泡沫，使得在泡沫放热冷却后在车辆中未出现所得泡沫的收缩。
本发明的聚氨酯泡沫形成反应混合物组合物的益处中的一个是可制得高质量的泡沫形成反应组合物和由其制得的泡沫产品，而无需要使用反应性凝胶催化剂和伯胺二醇，且在不存在反应性凝胶催化剂和伯胺二醇的情况下，所述反应性凝胶催化剂和伯胺二醇在常规的快速反应聚氨酯泡沫形成反应混合物中使用和需要。本发明的泡沫形成反应性组合物出人意料地展现出所有上述特性和性能。迄今为止，上述特性的组合尚不可能，直到本发明使用特定的预定高EO封端的多元醇和特定的预定自催化多元醇与特定的预定反应性发泡催化剂组合来实现本发明的泡沫形成反应性组合物。
具体实施方式
本发明提供一种用于生产软质聚氨酯泡沫的聚氨酯泡沫***，所述聚氨酯泡沫***对于各种应用展现出一定的足够可加工性特性。举例来说，泡沫***的所需泡沫特性或性能可包含(1)快速反应性，(2)足以被视为高反应性的抗重力泡沫形成组合物的足够高的快速起泡，(3)良好流动性，(4)低排放，和(5)存储相稳定的多元醇调配物。在本发明的一个实施例中，组分的特定选择、组合和剂量用于形成聚氨酯泡沫***，所述聚氨酯泡沫***展现出上述有益的特性和/或性能，且提供阻塞空腔的软质聚氨酯泡沫。一般来说，泡沫***通常需要展现出减少的排放以符合VDA 278(2011)排放测试，所述测试包含小于(<)100μg/g的VOC上限最大目标和<250μg/g的FOG上限最大目标。本发明泡沫有益地符合上述目标。
在制备本发明的软质聚氨酯泡沫时，使A侧材料和B侧材料一起反应，其中A侧材料包含至少一种含异氰酸酯的材料(本文中为组分(I))且B侧材料包含至少一种含多元醇的材料，通常为至少一种多元醇、至少一种催化剂、至少一种表面活性剂和水的共混物(本文中为组分(II))。在一个广泛实施例中，本发明包含一种聚氨酯泡沫形成反应混合物组合物，其包含：(I)有机异氰酸酯和其它任选的添加剂(A侧材料)；和(II)以下的掺合物：(a)至少一种自催化多元醇；(b)至少一种环氧乙烷(EO)封端的多元醇；(c)至少一种反应性发泡催化剂；(d)至少一种表面活性剂；和(e)水(B侧材料)和其它任选的添加剂。在另一广泛实施例中，本发明包含由上述聚氨酯泡沫形成反应混合物组合物制备的聚氨酯泡沫。
在一个说明性实施例中，本发明的聚氨酯泡沫***包含聚氨酯泡沫形成反应混合物组合物，其包含：(I)有机异氰酸酯；和(II)以下的掺合物：(a)约1重量百分比(wt％)到约50wt％的自催化多元醇；(b)约30wt％到约95wt％的环氧乙烷(EO)封端的多元醇；(c)约0.2wt％到约2.5wt％的一种或多种反应性发泡催化剂；(d)约0.1wt％到约2.5wt％的表面活性剂；和(e)约4wt％到约9wt％的水。
用于本发明的泡沫形成组合物和方法中的合适的有机异氰酸酯组分(a)包含所属领域中已知的用于制备聚氨酯泡沫的有机异氰酸酯中的任一种，如脂肪族异氰酸酯、环脂族异氰酸酯、芳脂族异氰酸酯和芳香族异氰酸酯。在一个实施例中，基于成本、可用性和赋予产物聚氨酯的特性，通常优选的是芳香族多异氰酸酯。适用于本发明的示例性多异氰酸酯包含例如间亚苯基二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯和/或2,6-甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)的各种异构体、六亚甲基-1,6-二异氰酸酯、四亚甲基-1,4-二异氰酸酯、环己烷-1,4-二异氰酸酯、六氢甲苯二异氰酸酯、氢化MDI(H12 MDI)、亚萘基-1,5-二异氰酸酯、甲氧基苯基-2,4-二异氰酸酯、4,4'-联苯二异氰酸酯、3,3'-二甲氧基-4,4'-联苯二异氰酸酯、3,3'-二甲基二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯、4,4',4"-三苯基甲烷三异氰酸酯、聚亚甲基聚苯基异氰酸酯或其与MDI(聚合MDI)的混合物、氢化聚亚甲基聚苯基异氰酸酯、甲苯-2,4,6-三异氰酸酯和4,4'-二甲基二苯基甲烷-2,2',5,5'-四异氰酸酯。在一个优选实施例中，可用于本发明的泡沫形成组合物中的多异氰酸酯可包含MDI和MDI的衍生物，例如缩二脲改性的“液体”MDI产物和聚合MDI，以及TDI的2,4-异构体和2,6-异构体的混合物。
另一优选实施例，多异氰酸酯为聚合的MDI，例如SPECFLEXTMNE 474；或TDI异构体与MDI的混合物，其中按混合物的重量计，TDI异构体占60wt％到90wt％，且其中按TDI异构体(例如VORANATETM TM-20)的重量计，2,4-TDI异构体占至少70wt％。上述VORANATETM产品可从陶氏化学公司(The Dow Chemical Company)购得。
在一个实施例中，有机多异氰酸酯或其混合物通常可具有每分子平均1.8或更多的异氰酸酯基。在另一个实施例中，异氰酸酯官能度可为约1.9到约4，在再一实施例中，为约1.9到约3.5，且在又一实施例中，为约1.9到约2.9。
在另一个优选实施例中，适用于本发明的软质泡沫形成聚氨酯组合物的有机异氰酸酯可为2,4-甲苯二异氰酸酯；2,6-甲苯二异氰酸酯；2,4-甲苯二异氰酸酯和2,6-甲苯二异氰酸酯的混合物；2,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯；2,2'-二苯基甲烷二异氰酸酯；4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯；2,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,2'-二苯基甲烷二异氰酸酯、4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯的混合物；或其混合物。
在一个实施例中，可用于本发明的软质泡沫形成聚氨酯组合物中的多异氰酸酯的量通常可为足以提供70到125的异氰酸酯指数的量。在另一个实施例中，异氰酸酯指数范围可为75到110，且在再一实施例中，异氰酸酯指数范围可为80到105。本文中的“异氰酸酯指数”意指调配物中异氰酸酯基与异氰酸酯反应性基团的比的100倍的值。
泡沫形成聚氨酯组合物的组分(II)(也称为B侧材料)为包含例如若干多元醇化合物的组分的共混物或掺合物。在一般实施例中，B侧材料包含多元醇共混物，其包括(a)至少一种自催化多元醇和(b)至少一种环氧乙烷(EO)封端的多元醇；和其它添加剂(在下文中详细地描述)，其包含(c)至少一种反应性发泡催化剂；(d)至少一种表面活性剂；及(e)水。
本发明的益处中的一个是当在室温(约25℃)下存储时提供非分离的相稳定的多元醇调配物。本发明的调配物在延长的时间量内不经历任何相分离。多元醇***稳定性或存储稳定性是有利的，因为如果在分离之后使用相分离的***，则相分离的***可能引起指数问题，这可能产生缺陷型泡沫产品。举例来说，在汽车工业中，从操作观点看，高质量的泡沫形成组合物是存储稳定的组合物。通过使用存储稳定的组合物，最终用户无需混合后使用；且存储稳定的组合物可直接从输送容器中使用。
适用于本发明的含多元醇的掺合物可包含自催化多元醇化合物，例如美国专利第8,957,123号、第7,361,695号、第6,762,274号、第6,924,321号和第WO2015/153316A1号中公开的那些，所有所述专利以其全文引用的方式并入本文中。在一个实施例中，自催化多元醇化合物是含有至少一个叔胺基的多元醇，所述叔胺基的官能度为1到约8，优选为约2到约8、更优选为约2到约6，且羟值为约15到约200。可在本发明中使用的脂肪族或芳香族胺类聚醚多元醇包含由使脂肪族或芳香族胺与一种或多种环氧烷反应制得的那些。
在一个实施例中，适用于本发明的方法的自催化多元醇为具有约2到约8范围内的官能度和约15到约200范围内的羟值的自催化多元醇化合物，其中所述自催化多元醇化合物包括至少一个叔胺基，且所述自催化多元醇是通过使至少一种选自由以下组成之组的引发剂分子烷氧基化而获得的胺引发的多元醇：3,3'-二氨基-N-甲基二丙胺、2,2'-二氨基-N-甲基二乙胺、2,3-二氨基-N-甲基-乙基-丙胺或其混合物。
在另一个实施例中，适用于本发明的方法的自催化多元醇为基于下式(I)的引发剂的自催化多元醇化合物：
HmA-(CH2)n-N(R)-(CH2)p-AHm 式(I)
其中在式(I)中，n和p独立地为2到6的整数；A在每次出现时独立地为氧、氮或氢，条件是A中的仅一个可同时为氢；R为C1到C3烷基；且当A是氢时，m等于0，当A为氧时，m等于1，和当A为氮时，m等于2。
在另一个实施例中，适用于本发明的方法的自催化多元醇为如美国专利第6,924,321号中所描述的自催化多元醇化合物，所述专利以引用的方式并入本文中。自催化多元醇化合物可通过下式(II)的引发剂的烷氧基化获得：
H2N—(CH2)n—N(R)—H 式(II)
其中在式(II)中，n为2到12的整数；且R为C1到C3烷基。
在式(II)的一优选实施例中，n可为2到12，更优选为2到6且最优选为2到4的整数。在另一优选实施例中，R可为甲基且n可为2到4的整数。式(II)化合物可通过所属领域中已知的标准程序制得。商业上可获得的式(II)化合物的实例包含N-甲基-1,2-乙二胺和N-甲基-1,3-丙二胺。
在本发明的再一实施例中，聚醚多元醇和聚氨酯聚合物可使用如WO2015/153316A1中所描述的引发剂组合物来产生，所述文献以引用的方式并入本文中。举例来说，引发剂组合物可为二羟基叔胺与多羟基醇的反应产物。在一优选实施例中，用于本发明中的二羟基叔胺具有以下式(III)的结构：
Figure BDA0002462436710000071
其中R1为氢或C1-C6直链或分支链烷基，且R2和R3独立地为C1-C6直链或分支链烷基。在另一优选实施例中，二羟基叔胺可为N-甲基二乙醇胺(MDEA)。
适用于本发明的合适的多羟基醇可包含例如具有2到8个羟基的醇；且可为C2到Ci8烷基、芳基或烷芳基化合物。多羟基醇可为直链、分支链或环状的。在一优选实施例中，多羟基醇可为亚甲基二醇(MEG)、二乙二醇(DEG)、甲基丙二醇(MPG)、二丙二醇(DPG)、丙三醇、三羟甲基丙烷(TMP)、季戊四醇和糖，例如蔗糖和山梨糖醇。在再一优选实施例中，多羟基醇可为丙三醇、二醇、糖或其混合物。
在以下方案1中示出的优选引发剂组合物可为MDEA和丙三醇的反应产物：
方案(I)
Figure BDA0002462436710000081
在以上方案(I)中，x优选为1到10的整数，且独立地y优选为1到10的整数。
在一个实施例中，二羟基叔胺与多羟基醇的反应产物可包括产物以及部分和/或完全未反应的叔胺和/或多羟基醇的混合物。举例来说，在一优选实施例中，除未反应的N-甲基二乙醇胺和/或丙三醇之外，N-甲基二乙醇胺和丙三醇的反应可产生如WO2015/153316A1中所描述的产物的混合物，所述文献以引用的方式并入本文中。
在另一个实施例中，适用于本发明的方法的自催化多元醇为含有多元醇链内的烷基胺或侧接于多元醇链的二烷基氨基的自催化多元醇化合物，其中所述多元醇链通过使含有烷基氮丙啶或N,N-二烷基缩水甘油基胺的至少一种单体与至少一种环氧烷共聚来获得，优选地，胺的烷基或二烷基部分是C1到C3烷基。
适用的芳香族胺类聚醚多元醇包含基于以下的那些多元醇：1,2-苯二胺、1,3-苯二胺和1,4-苯二胺；2,3-甲苯二胺、2,4-甲苯二胺、3,4-甲苯二胺和2,6-甲苯二胺(TDA)；4,4'-二氨基二苯基甲烷、2,4'-二氨基二苯基甲烷和2,2'-二氨基二苯基甲烷(DADPM)；和/或聚苯基-聚亚甲基-多元胺引发剂。烷氧基化芳香族胺多元醇可含有衍生自引发剂混合物中的其它成分的烷氧基化产物。在大多数情况下，其含有较低分子量的二醇和三醇(例如二乙二醇、丙三醇)和/或水的烷氧基化产物。另外，芳香族胺类聚醚多元醇可含有较低分子量的二醇和三醇，例如二乙二醇、二丙二醇和/或丙三醇。芳香族胺类聚醚多元醇(例如TDA类聚醚多元醇和二氨基二苯基甲烷或聚亚甲基聚亚苯基多元胺(DADPM)类聚醚多元醇)已描述为用于硬质聚氨酯泡沫的合适的异氰酸酯反应性化合物(参见例如EP 421269、EP 617068、EP 708127、WO 94/25514和美国专利第5,523,332号、第5,523,333号和第5,523,334号，其全部以引用的方式并入本文中)。
适用于本发明的自催化多元醇的范围可取决于所需要的所需反应性曲线。通常，按B侧材料的总重量计，自催化多元醇化合物以等于或大于(≥)约1wt％，优选≥约2wt％，且更优选≥约5wt％的量存在于B侧材料中。按B侧材料的总重量计，自催化多元醇化合物以等于或小于(≤)约50wt％，优选≤约40wt％，且更优选≤约35wt％的量存在于B侧材料中。在一个优选实施例中，至少一种自催化多元醇的量为约1wt％到约50wt％且在另一个实施例中为约5wt％到约30wt％。
B侧材料还可包含一种或多种高含EO的多元醇化合物作为组分(b)。举例来说，多元醇共混物可包含聚醚多元醇组分(b)。适用于本发明的合适的聚醚多元醇已在现有技术中充分描述且包含环氧烷(例如环氧乙烷和/或环氧丙烷)与引发剂(其具有2到约8，优选约2到约4的官能度和优选约5到约100，更优选约10到约80，且更优选约15到约60的平均羟值)的反应产物。对于制备本发明的软质聚氨酯泡沫特别重要的是具有≥2且≤4的官能度的聚醚多元醇和多元醇混合物。优选地，一种或多种多元醇具有约100到约10,000且更优选约200到约8,000的平均分子量。
用于本发明的合适的引发剂包含：多元醇，例如乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、丁二醇、丙三醇、三羟甲基丙烷、三乙醇胺、季戊四醇、山梨糖醇和蔗糖；多元胺，例如乙二胺、甲苯二胺、二氨基二苯基甲烷和聚亚甲基聚亚苯基多元胺；和氨基醇，例如乙醇胺和二乙醇胺；和这些引发剂的混合物。其它合适的多元醇包含通过适当比例的二醇和更高官能度的多元醇与多元羧酸的缩合获得的聚酯。更进一步合适的多元醇包含羟基封端的聚硫醚、聚酰胺、聚酯酰胺、聚碳酸酯、聚缩醛、聚烯烃和聚硅氧烷。更进一步合适的异氰酸酯反应性组分包含乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、丁二醇、丙三醇、三羟甲基丙烷、乙二胺、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺和前面提到的其它引发剂。还可使用这些异氰酸酯反应性组分的混合物。最优选地，使用不包括伯、仲或叔氮原子的多元醇。
对于制备本发明的软质聚氨酯泡沫特别重要的是具有≤约100，优选≤约80且更优选≤约60的羟值的聚醚多元醇和多元醇混合物。羟值指示可用于反应的反应性羟基的数量。其表示为等同于一克多元醇的羟基含量的氢氧化钾的毫克数。
对于制备软质泡沫特别重要的是环氧烷(例如环氧乙烷和/或环氧丙烷)与每个分子含有2到8个、优选2到4个活性氢原子的引发剂的反应产物。合适的引发剂包含：多元醇，例如乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、丁二醇、丙三醇、三羟甲基丙烷、三乙醇胺、季戊四醇和山梨糖醇；多元胺，例如乙二胺、甲苯二胺、二氨基二苯基甲烷和聚亚甲基聚亚苯基多元胺；和氨基醇，例如乙醇胺和二乙醇胺；和这些引发剂的混合物。其它合适的多元醇包含通过适当比例的二醇和更高官能度的多元醇与多元羧酸的缩合获得的聚酯。更进一步合适的多元醇包含羟基封端的聚硫醚、聚酰胺、聚酯酰胺、聚碳酸酯、聚缩醛、聚烯烃和聚硅氧烷。优选的多元醇是包括环氧乙烷和/或环氧丙烷单元的聚醚多元醇且最优选为具有至少约10wt％且优选约10wt％到约85wt％的氧化乙烯含量的聚氧乙烯聚氧丙烯多元醇。优选的异氰酸酯反应性组分包括环氧乙烷封端的聚醚多元醇。
通常，按B侧材料的总重量计，聚醚多元醇组分(b)可以≥约30wt％，优选≥约40wt％，且更优选≥约50wt％的量存在于B侧材料中。按B侧材料的总重量计，聚醚多元醇(b)(ii)以≤约95wt％，优选≤约90wt％，更优选≤约85wt％，且最优选≤约80wt％的量存在于B侧材料中。在一个优选实施例中，至少一种环氧乙烷(EO)封端的多元醇的量可为约30wt％到约95wt％；且在另一个实施例中为约60wt％到约85wt％。
在一个实施例中，本发明的含EO的多元醇化合物组分(b)具有高百分比的EO含量。举例来说，多元醇的EO含量在一个实施例中通常可>约15wt％，在另一个实施例中>约17wt％且在再一实施例中>约19wt％。在另一个通用实施例中，多元醇的EO含量可为约15wt％到约50wt％，在再一实施例中为约17wt％到约40wt％，且在又一实施例中为约19wt％到约30wt％。
除多元醇的共混物外，组分(II)还可包含反应性发泡催化剂、表面活性剂和水；和其它任选的添加剂。适用于本发明的B侧材料的组分(c)可为至少一种反应性发泡催化剂化合物。举例来说，在一个实施例中，适用于本发明的泡沫形成组合物的B侧材料的催化剂组分(c)可为至少一种叔胺催化剂，其可选自任何有效的叔胺。这些选择通常可包含N-烷基吗啉、N-烷基烷醇胺、氨基醇、N,N-二烷基环己胺、烷基胺(其中烷基为甲基、乙基、丙基、丁基和其异构形式)和杂环胺。其非限制性具体实例包含1-甲基咪唑、三亚乙基二胺、四甲基乙二胺、双(2-二甲基-氨基乙基)醚、三乙醇胺、三乙胺、三丙胺、三异丙胺、三丁胺、三戊胺、吡啶、喹啉、二甲基哌嗪、N,N-二甲基环己胺、N-乙基-吗啉、甲基三亚乙基二胺、N,N',N"-三(二甲基氨基丙基)-均六氢三嗪，和其组合。优选的叔胺基团包括1-甲基-咪唑、2-乙基-4-甲基-咪唑、2-乙基丁基二异丙胺、三亚乙基二胺、三乙胺、三异丙胺和其组合。
叔胺催化剂可为对多元醇与有机多异氰酸酯之间的反应具有催化活性的任何化合物；和至少一个叔胺基。适用于本发明的代表性叔胺催化剂包含例如三甲胺、三乙胺、二甲基乙醇胺、N-甲基吗啉、N-乙基吗啉、N,N-二甲基-苯甲胺、N,N-二甲基乙醇胺、N,N,N',N'-四甲基-1,4-丁二胺、N,N-二甲基哌嗪、1,4-二氮杂双环-2,2,2-辛烷、双(二甲基氨基乙基)醚、双(2-二甲基氨基乙基)醚、吗啉、4,4'-(氧基二-2,1-乙烷二基)双、三亚乙基二胺、五甲基二亚乙基三胺、二甲基环己胺、N-乙酰基N,N-二甲胺、N-椰油基-吗啉、N,N-二甲基氨基甲基N-甲基乙醇胺、N,N,N'-三甲基-N'-羟乙基双(氨基乙基)醚、N,N-双(3-二甲基-氨基丙基)N-异丙醇胺、(N,N-二甲基)氨基-乙氧基乙醇、N,N,N',N'-四甲基己烷二胺、1,8-二氮杂双环-5,4,0-十一烯-7、N,N-二吗啉代二***、N-甲基咪唑、二甲基氨基丙基二丙醇胺、双(二甲基氨基丙基)氨基-2-丙醇、四甲基氨基双(丙胺)、(二甲基(氨基乙氧基乙基))((二甲基胺)乙基)醚、三(二甲基氨基丙基)胺、二环己基甲胺、双(N,N-二甲基-3-氨基丙基)胺，和1,2-亚乙基哌啶以及甲基-羟乙基哌嗪。优选的叔胺催化剂为以下中的一种或多种：N,N,N'-三甲基-N'-羟乙基-双氨基乙基醚(可作为JEFFCATTM ZF-10从亨茨曼公司(HuntsmanCorporation)和作为TOYOCATTM RX 10从东曹株式会社购得)、N,N-双(3-二甲基氨基丙基)-N-异丙醇胺(JEFFCAT ZR-50)、N-(3-二甲基氨基丙基)-N,N-二异丙醇胺(JEFFCAT DPA)、1,3-丙二胺、N'-(3-(二甲基氨基)丙基)-N,N-二甲基(JEFFCAT Z-130)、N,N,N'-三甲基氨基乙基-乙醇胺(JEFFCAT Z-110)、双-(2-二甲基氨基乙基)醚(JEFFCAT ZF-20)、N,N-二甲基乙醇胺(DMEA)、苯甲基二甲胺(BDMA)、N,N-二甲基环己胺(DMCHA)、五甲基二亚乙基三胺(PMDETA)、N,N,N',N”,N”-五甲基-二亚丙基三胺(JEFFCAT ZR-40)、二甲基氨基丙基胺(DMAPA)、(3-氨基丙基二甲胺、1,1'-[[3-(二甲基氨基)丙基]亚胺基]双丙烷-2-醇)(JEFFCAT LE-310)、NIAX EF 600；DABCO NE 1070和其混合物。
在一个优选实施例中，适用于本发明的反应性发泡催化剂可包含例如催化剂，例如>90％的N-[2-[2-(二甲基氨基)乙氧基]乙基]-N-甲基-1,3-丙二胺(购自赢创(Evonik)的DABCO NE 300)；NIAX EF 100；N,N,N'-三甲基-N'-羟乙基-双氨基乙基醚(可作为JEFFCATTM ZF-10从亨茨曼公司购得)；N,N-双(3-二甲基氨基丙基)-N-异丙醇胺(JEFFCATZR 50)。
泡沫形成组合物可含有发泡催化剂，例如叔胺催化剂，按B侧材料的总重量计，通常呈≥约0.01wt％到≤约5wt％的量。举例来说，在一个优选实施例中，按B侧材料的总重量计，叔胺催化剂以≥约0.01wt％，优选≥约0.1wt％，更优选≥约0.15wt％，且最优选≥约0.2wt％的量存在。优选地，按B侧材料的总重量计，叔胺催化剂以≤约5wt％，优选≤约3wt％，更优选≤约2.5wt％，且最优选≤约2.0wt％的量存在。在一个优选实施例中，至少一种反应性发泡催化剂的量可为约0.2wt％到约2.5wt％；且在另一个实施例中为约0.3wt％到约2.0wt％。
已出人意料地发现，通过将上文描述的高含量的反应性发泡催化剂、上文描述的自催化多元醇和高含EO的聚醚多元醇组合，可获得用于本发明的泡沫的快速反应性曲线(而同时通过VDA 278(2011))；且即使水含量较高，也可制得存储稳定的多元醇调配物。
B侧材料包括一种或多种表面活性剂组分(d)。泡沫调配物中优选地包含表面活性剂以在泡沫膨胀和固化时帮助稳定泡沫。表面活性剂的实例包含非离子表面活性剂(或有机改性的聚硅氧烷)和润湿剂(例如通过将环氧丙烷且随后环氧乙烷依次添加到丙二醇中而制备的那些)、固体或液体有机硅酮以及长链醇的聚乙二醇醚。也可使用离子表面活性剂，例如长链烷基酸硫酸酯、烷基磺酸酯以及烷基芳基磺酸的叔胺或烷醇胺盐。通过将环氧丙烷且随后环氧乙烷依次添加到丙二醇中制备的表面活性剂是优选的，固体或液体有机硅氧烷同样是优选的。适用的有机硅酮表面活性剂的实例包含聚硅氧烷/聚醚共聚物，例如购自赢创的TEGOSTABTM B-8729、B-8404、B-8736、B-8870、B-8719LF、B-8734LF2、B-8747LF2、B-8761LF2和B-8715LF2；购自陶氏化学公司的DABCOTM DC-198；和来自迈图高新材料(Momentive Performance Materials)的NIAXTM L2171表面活性剂。不可水解的液体有机硅氧烷为更优选的。
按B侧材料的总重量计，每种表面活性剂通常以≥约0.1wt％，优选≥约0.2wt％，且更优选≥约0.5wt％的量存在。按B侧材料的总重量计，每种表面活性剂通常以≤约5wt％，优选≤约2wt％，且更优选≤约1.3wt％的量存在。在一个优选实施例中，至少一种表面活性剂的量为约0.1wt％到约2.5wt％；且在另一个实施例中为约0.2wt％到约1.2wt％。
B侧材料进一步包括水组分(e)，众所周知其可通过与异氰酸酯基反应来产生二氧化碳且形成脲键而同时执行发泡功能和/或扩链功能。水优选地是本发明的泡沫调配物中的唯一发泡剂，尽管除了水之外还有可能在泡沫调配物中包含辅助发泡剂。辅助发泡剂可为化学类型(例如氨基甲酸酯)或物理发泡剂(例如二氧化碳或低沸点烃、氢氟碳化物或氢氯氟碳化物)。在其中水是唯一发泡剂的优选情况下，水的量是所得泡沫密度的重要影响因素。
按B侧材料的总重量计，水通常以≥约1wt％，优选≥约2wt％，且更优选≥约3wt％的量存在于泡沫形成调配物中。按B侧材料的总重量计，水通常以≤约15wt％，优选≤约10wt％，且更优选≤约8wt％的量存在于调配物中。在本发明的一个说明中，泡沫形成组合物可包含浓度介于约3wt％到约7wt％的水。在一个优选实施例中，存在于调配物中的水的量为约4wt％到约9wt％；且在另一个实施例中为约5wt％到约8wt％。
不受任何特定理论的约束，理论上生产具有有利特性的本发明的低排放软质聚氨酯泡沫的能力可归因于上文描述的化合物的特定组合；且在本发明的泡沫形成组合物中在不存在伯胺二醇且不存在非反应性凝胶催化剂的情况下可实现用于本发明的泡沫的所需特性。
视需要可将其它另外任选的化合物或添加剂添加到A侧材料和/或B侧材料中的任一个中。可使用一种或多种另外类型的其它材料，如可在用于制得泡沫形成组合物或赋予所得泡沫所需特性的制造过程中适用的其它材料，包含(例如)催化剂、发泡剂、开孔剂、表面活性剂、交联剂、扩链剂、填充剂、着色剂、阻燃剂、颜料、抗静电剂、增强纤维、抗氧化剂、防腐剂、除酸剂、醛清除剂和其混合物。
在一个实施例中，当用于泡沫组合物中时，任选的组分可通常以0wt％到约10wt％范围内的量存在；在另一个实施例中以约0.1wt％到约8wt％范围内的量存在；且在再一实施例中以约0.2wt％到约5wt％范围内的量存在。
在一个广泛实施例中，用于制备本发明的反应性泡沫形成组合物的方法可包含以下步骤：(a)制备包含A侧材料和B侧材料的反应性调配物；和(b)将A侧材料和B侧材料混合从而形成反应性共混物；和(c)使反应性共混物经受足以使反应性共混物固化以形成软质聚氨酯泡沫的条件。
在一优选实施例中，根据本发明的方法包含使(i)A侧材料与(ii)B侧材料接触的步骤，所述A侧材料包括以下、基本上由以下组成或由以下组成：(I)有机异氰酸酯，例如MDI、TDI或其混合物，所述B侧材料包括以下、基本上由以下组成或由以下组成：(II)掺合物，其包括以下、基本上由以下组成或由以下组成：(a)至少一种自催化多元醇；(b)至少一种高含EO的多元醇；(c)至少一种反应性发泡催化剂；(d)至少一种表面活性剂；和(e)水。可将一种或多种另外任选的组分添加到A侧材料、B侧材料或二者中。
将A侧材料和B侧材料混合在一起以形成反应性共混物。在一个实施例中，将A侧材料和B侧材料在约50℃或更低的温度下混合在一起。在另一实施例中，将A侧材料和B侧材料在约10℃到约40℃的温度下混合在一起；且在再一实施例中，在约10℃到约30℃的温度下混合在一起。A侧材料和B侧材料也以所需比例混合在一起。举例来说，A侧材料:B侧材料的重量比可为约40:100到约90:100。可将含有多元醇和其它化合物的B侧材料预混合；且随后可通过任何已知的氨基甲酸酯发泡设备将预混合材料(B侧材料)和有机多异氰酸酯组分(A侧材料)混合在一起。将A侧材料与B侧材料混合在一起以形成反应性调配物，继而允许发生发泡反应，所述发泡反应最后形成固化的软质聚氨酯泡沫。
本发明的泡沫形成组合物可有利地用于填充空腔。举例来说，组合物可用于在车辆的制造过程期间填充汽车和运输车辆(例如公共汽车、火车、电车、卡车、拖拉机、船等)中的空腔。通过以上方法制备的本发明的泡沫形成组合物在组合物中的组分的反应期间形成基本上“自由上升(free rise)”的快速起泡/抗重力聚氨基酯泡沫(例如，<约10秒(s)胶凝时间和<约20s无粘性时间)。本发明的另一益处为泡沫可基本上粘附到钢、电子涂层和其它普通表面。
在本文中，“快速起泡/抗重力”意指不能通过目测辨别的乳白时间(cream time)；或乳白时间为<2s。在本文中，“抗重力”意指泡沫反应混合物保持处于其放置的位置，或保持处于非常靠近泡沫反应混合物放置的位置，因为泡沫上升得如此快速以致泡沫形成***不能从泡沫放置的位置移开且不能穿过结构构件中的裂缝和孔。
另外，本发明的泡末形成组合物展现出快速反应性、良好的上升泡沫流动性和足够的存储稳定性，同时仍保持减少的排放，使得泡沫通过VDA 278(2011)排放测试。
关于泡沫形成组合物，本文中的“快速反应性”意指组合物展现出<约12s的胶凝时间和<约25s的无粘性时间。
关于泡沫形成组合物，本文中的“良好流动性”意指组合物展现出不超过自由上升密度的约60％的空腔密度。
关于泡沫形成组合物，本文中的“足够的存储稳定性”意指可以使用反应性组合物的多元醇调配物而无需在使用时再共混多元醇调配物；且当与异氰酸酯组分混合时，反应性组合物产生如本文所描述的本发明的泡沫产品。
另外，本发明的泡沫形成组合物展现出若干增强的特性，包含减少乳白时间、胶凝时间、无粘性时间和自由上升密度。举例来说，在某些示例性方法中，优选随着聚氨酯形成反应的进行，含多元醇的组分和含多异氰酸酯的组分开始快速发泡以提供初始抗流挂性。发泡速度的一种度量称为“乳白时间(CT)”，其被定义为分配含多异氰酸酯的组分和含多元醇的组分与如通过目测检测的组合的组分开始上升的时刻之间的实耗时间。CT的另一种描述为对如通过目测检测的反应混合物中气泡开始形成的时间的度量。在发泡过程期间，本文所描述的本发明的泡沫形成调配物或组合物和方法将产生具有通常为0s到约4s，优选0s到约2s，且更优选0s到约1s的CT的泡沫。
在某些示例性方法中，优选的是含多元醇的组分和含多异氰酸酯的组分快速反应且胶凝，以确保泡沫基本上保持含于所关注的空腔内或衬底上。一种适用于表征泡沫的度量称为“胶凝时间(GT)”。GT在本文中意指在反应混合物的反应期间宏观交联网络开始形成的时间的度量。一种确定GT的示例性方法包括将固定质量(例如，60g)的泡沫分配到纸杯中。紧接着在分配步骤之后，使清洁的木制压舌板的边缘与膨胀的泡沫表面反复接触。一旦由组合的多异氰酸酯组分和含多元醇的组分形成一串材料，就记录实耗时间。所述过程优选地重复若干次，且将GT计算为分配含多异氰酸酯的组分和含多元醇的组分与由组合的组分形成一串材料之间的平均实耗时间。以本文所描述的方式制备的本发明的泡沫形成组合物展现出通常为约4s到约20s，优选约5s到约15s，且更优选约6s到约12s的GT。
在某些示例性方法中，优选的是含多元醇的组分和含多异氰酸酯的组分快速反应且产生具有无粘性表面的泡沫产品，其为发泡速度的另一种度量；且称为“无粘性时间(TFT)”。本文中的TFT意指反应泡沫混合物的表面开始变得不流动或干燥(即，触摸时不湿)的时间的度量。
确定TFT的一种示例性方法包括使用分配机器将上文描述的泡沫组合物倒入容器或杯中。随后，使用清洁的压舌板(TD)，当泡沫达到最大高度时，使泡沫的表面与TD的宽表面接触(轻敲)若干次。每个分接头用新的清洁TD进行且在上升的泡沫的表面上的新位置上进行。最初，第一TD是不干净的，即一些反应表面聚氨酯反应混合物附着到TD的表面。最终，在使用若干TD之后，最终的TD基本上无任何反应表面聚氨酯反应混合物的粘附。最终TD基本上无反应粘附的时间，这通过目测观察到，时间记录为“无粘性时间”。如前所述，泡沫的TFT可指示本发明的泡沫组合物的快速反应。这指示这种泡沫的表面固化和上升结束。一般来说，泡沫形成组合物的TFT可为约10s到约30s，优选为约15s到约25s，且更优选为约17s到约22s。
如前所述，聚氨酯泡沫可通过称为“自由上升密度(free rise density；FRD)”的密度测量来表征。本文中的FRD意指在敞口模具中最小阻碍上升的自然密度的度量。在某些说明性实施例中，本发明的泡沫形成组合物展现出通常为约15kg/cm3到约50kg/cm3，优选为约17kg/cm3到约40kg/cm3，且更优选为约18kg/cm3到约35kg/cm3的FRD。
可通过称量预定体积的杯子(例如，16液盎司的杯子或32液盎司的杯子)且用泡沫过度填充杯子以产生上升到杯子边缘上方的冠部来确定自由上升密度。随后将泡沫完全固化约15分钟且剪掉冠部以确保泡沫紧密符合杯子体积。再次用杯子中的泡沫称量杯子，且通过计算发泡杯子的重量与发泡前杯子的重量之间的差值来确定泡沫的重量。随后通过将泡沫重量除以杯子体积来确定自由上升体积。为提高方法的准确性，可预先称量同一型号的杯子且用密度为1g/cm3的水填充到杯子的边缘。随后可重新称量杯子。随后可通过从装满水的杯子的重量中减去预先称量的杯子的重量来确定杯子的真实体积(以立方厘米为单位)。随后可将此前计算的泡沫重量除以真实杯子体积来获得泡沫的FRD。
在一个广泛实施例中，用于制备本发明的泡沫产品的方法可包含以下步骤：(a)提供反应性调配物，其包含A侧材料(有机异氰酸酯)和B侧材料，其包括以下的掺合物：(a)至少一种自催化多元醇，(b)至少一种环氧乙烷(EO)封端的多元醇，(c)至少一种反应性发泡催化剂；(d)至少一种表面活性剂和(e)水；和(b)将A侧材料和B侧材料混合形成反应性共混物泡沫形成组合物；且随后(c)使反应性共混物经受足以固化反应性共混物以形成软质聚氨酯泡沫的加工条件。
在一优选实施例中，如上文所描述制备本发明的泡沫形成组合物且随后使泡沫形成组合物经受加工条件(例如固化温度)以形成泡沫产品。举例来说，在填充空腔的方法中，将反应混合物分配到空腔中，在空腔中，在约15℃到约30℃的温度下发生固化。当将反应混合物装入空腔时，混合物膨胀并填充空腔且产生具有前述特性的泡沫。有利的是，组合物为非调配物分离的，使得组合物中无组分在发泡前从组合物中分离出来，因为组合物保持≥约6个月的存放稳定性。另外，反应组合物具有快速起泡/抗重力值，例如，<1s的乳白时间、<11s的胶凝时间、<25s的无粘性时间；且因此，组合物可快速填充泡沫所在的空腔而不流失，且所得泡沫用声学处理/阻塞开孔泡沫来密封空腔。在一个实施例中，在冷却约1小时后，且在另一个实施例中，在冷却24小时后，所得泡沫有利地可不显著收缩。此外，泡沫符合VDA278(2011)，且排放极低。本发明的优点在于泡沫组合物展现出快速反应性时间，其提供具有良好可加工性的组合物。
新鲜制备的聚氨酯泡沫通常展现出典型的胺的气味；且引起增加的雾化和挥发性有机化合物(volatile organic compound；VOC)的排放。此外，为获得高反应速率，在反应性泡沫形成组合物中通常使用更多不同的催化剂和更多量的催化剂，这造成甚至更差的VOC排放。举例来说，对于汽车内饰应用，聚氨酯泡沫的胺排放是不希望的，且一些汽车制造商要求显著减少或消除所有VOC。通过本发明的方法生产的软质聚氨酯泡沫产品相对于已知泡沫具有若干优点，其包含(例如)降低的VOC和雾化(FOG)的值。
在一个实施例中，当泡沫形成组合物进行反应时，根据本发明制得的所得泡沫具有低排放(且因此，低VOC和低FOG)。一般来说，在一个实施例中，根据VDA 278(2011)，本发明的泡沫形成组合物展现出<约100微克/克(μg/g)的VOC和<约250μg/g的FOG值；在另一个实施例中，展现出0μg/g到约250μg/g的VOC和0μg/g到约600μg/g的FOG；在再一实施例中，展现出0μg/g到约175μg/g的VOC和0μg/g到约400μg/g的FOG；且在又另一实施例中，展现出0μg/g到约100μg/g的VOC和0μg/g到约250μg/g的FOG。具有低排放的泡沫至关重要，因为泡沫通常用于“车辆的内部”中或在车辆的外部与内部之间；且期望对于这些应用具有低排放。
本发明泡沫的另一个有益用途为其用于减少声学传输。当本发明的泡沫形成组合物反应时，所述组合物提供具有开孔含量和低密度的开孔泡沫；且具有以上特性的泡沫产品允许本发明的泡沫用于声学应用中。举例来说，根据本发明制得的泡沫属于弹性的软质类型且有利地具有通常在约15kg/m3到约50kg/m3，优选约20kg/m3到约45kg/m3，更优选约25kg/m3到约40kg/m3，且最优选约27kg/m3到约35kg/m3范围内的FRD值。通过本文中以上所描述的方法方便地测量FRD。
如前所述，根据本发明制得的泡沫为开孔的软质泡沫且吸声性极佳。泡沫有利地具有通常大于约70百分比(％)且优选大于80％的开孔。在另一个实施例中，泡沫产品中开孔的百分比可为70％到约100％。
在另一个实施例中，本发明的泡沫可为“基本上无收缩”或展现出“减少的收缩”。相对于泡沫产品，“基本上无收缩”或“减少的收缩”在本文中意指在约24小时后冷却泡沫后在尺寸上稳定的泡沫产品，即在泡沫固化后冷却泡沫后，泡沫展现出无收缩或减少的收缩(例如，相对于24小时后的15分钟实耗时间)。举例来说，泡沫产品的收缩的百分比可为0％到小于约10％，优选为0％到小于约7％，且更优选为0％到小于约3％。可通过目视检查泡沫且在冷却A侧和B侧组分的反应的泡沫产品之前和之后以3个维度测量泡沫的尺寸来方便地测量泡沫的收缩。
在本发明的一通用实施例中，泡沫形成组合物可用于制备用于各种应用的泡沫制品。在一个优选实施例中，快速起泡、抗重力泡沫***用于制备例如在声学应用中有用的软质声学低密度泡沫。本发明的泡沫形成组合物可用于例如生产减音软质泡沫产品(声学泡沫产品)，因为由于本发明的快速可膨胀泡沫组合物可能够填充和密封三维空腔。本发明的聚氨酯泡沫有利地提供NVH(噪声、振动和粗糙度)益处；本发明的聚氨酯泡沫有利地粘附到涂底漆的金属表面(例如，在汽车工业中使用的金属结构构件)；且泡沫产品有利地展现出绝缘和密封性能的组合。
本发明的泡沫形成组合物可适用于需要空腔密封的应用，例如主体侧接头；窗台；支柱；底部跨车结构；框架导轨；纵向结构；门板；引擎支架；横向导轨；和作为液压成形的替代品。举例来说，可膨胀泡沫组分可***整个车身的白色空腔中，例如踏脚板和支撑柱。
根据本发明制得的泡沫还可适用于各种包装、座椅和其它缓冲应用，例如床垫；家具衬垫；运输应用；汽车座椅；保险杆衬垫；运动和医疗设备；头盔衬里；飞行员座椅；耳塞；电池封装；船体空腔；公共汽车和卡车壁；和各种其它噪声和振动衰减应用。
实例
呈现以下实例以进一步详细说明本发明，但不理解为限制权利要求的范围。除非另外指示，否则所有份数和百分比都按重量计。
下文解释在以下实例中使用的各种术语和名称。
DOWFAX 92N20为具有2的标称官能度、具有在26与29之间的羟值且具有20wt％的EO含量的混合氧化物(PO/EO)聚醚多元醇。DOWFAX 92N20可从陶氏化学公司购得。
VORANOL 3322为具有3的标称官能度和具有在46与50之间的羟值的混合氧化物(PO/EO)聚醚多元醇；且可从陶氏化学公司购得。
SPECFLEX ACTIV 2306为具有约4的标称官能度和在31.0与40.0之间的羟值的胺引发的自催化聚醚多元醇；且可从陶氏化学公司购得。
JEFFAMINE D-400为具有标称伯胺末端官能团的聚醚多元醇(所有PO)；且由亨茨曼提供。
DABCO NE1070为胺反应性凝胶催化剂；且可从赢创购得。
DABCO NE300为低排放主要发泡反应性胺催化剂；且可从赢创购得。
TEGOSTABB-8734LF2为低排放硅表面活性剂；且可从赢创购得。
TEGOSTABB-8747LF2为低排放硅表面活性剂；且可从赢创购得。
NIAX EF 600为高分子量(Mw)叔胺反应性凝胶催化剂；且可从迈图购得
JEFFCAT LE-310为胺反应性凝胶催化剂；且可从亨茨曼购得。
SPECFLEX NE 474为聚合MDI异氰酸酯；且由陶氏化学公司制得。
测试方法
根据本文中以上所描述的程序各自进行胶凝时间测试、乳白时间测试、上升时间测试和自由上升密度测试。根据VDA 278(2011)中描述的程序进行VOC排放和FOG排放测试。
实例1和比较实例A-E
表I中描述的实例包含与MDI反应的调配的多元醇共混物。MDI具有约31重量％的异氰酸酯含量。使多元醇共混物(B侧材料)和聚合MDI(A侧材料)在聚氨酯分配机中混合。这个分配机是市场上可获得的标准机器，例如购自设备供应商(如Henneke、克劳斯玛菲(Krauss Maffei)和Cannon)。在如表I中所描述制备的实例中，使用具有LN5冲击混合头的Cannon AP10分配设备；且使调配物经受以下加工条件：
分配机能够以给定的异氰酸酯与多元醇的比例混合给定的泡沫形成***。比例由泵/马达的大小控制。材料的分配温度通常在20℃到60℃的范围内。在实例中，聚合物T(聚)的温度为40℃；且异氰酸酯T(异)的温度为40℃。
在40℃的材料温度下，分配压力通常在140巴到200巴的范围内。在实例中，聚合物的压力为150巴且异氰酸酯的压力为150巴。
一般来说，混合头处的材料分配流速在50g/s到800g/s的范围内。在实例中，输出流速为90g/s。
注射量为55g。
针对表I中列出的每个实例给出了按重量计的异氰酸酯:多元醇混合比。
表I-泡沫形成调配物
Figure BDA0002462436710000231
(1)“Nom.Func.”＝标称官能度
(2)比较实例A是被视为空腔填充声学泡沫和非低排放组合物的参考材料。
(3)测量两个VOC排放读数。

Claims (11)

1.一种聚氨酯泡沫形成反应混合物组合物，其包括：
(I)有机异氰酸酯；和
(II)以下的掺合物：
(a)基于所述掺合物的重量为1重量百分比到50重量百分比的至少一种自催化多元醇，其中所述自催化多元醇为胺引发的自催化聚氧乙烯封端的聚氧丙烯多元醇，并且所述自催化多元醇是含有至少一个叔胺基的多元醇，所述叔胺基的官能度为2到8；
(b)基于所述掺合物的重量为30重量百分比到95重量百分比的至少一种环氧乙烷(EO)封端的多元醇，其中存在于所述至少一种环氧乙烷(EO)封端的多元醇中的所述环氧乙烷的含量为19重量百分比到30重量百分比，基于所述至少一种环氧乙烷(EO)封端的多元醇的重量；
(c)基于所述掺合物的重量为0.2重量百分比到2.5重量百分比的至少一种反应性发泡催化剂，其中所述反应性发泡催化剂为>90％的N-[2-[2-(二甲基氨基)乙氧基]乙基]-N-甲基-1,3-丙二胺；
(d)基于所述掺合物的重量为0.1重量百分比到2.5重量百分比的至少一种表面活性剂；和
(e)基于所述掺合物的重量为4重量百分比到9重量百分比的水。
2.根据权利要求1所述的聚氨酯泡沫形成反应混合物组合物，其中所述组合物为非调配物分离的，使得所述组合物中无组分从所述组合物中分离出来，且所述组合物保持大于或等于6个月的存放稳定性；其中所述组合物具有等于或小于10秒的快速起泡/抗重力胶凝时间值；其中所述组合物在反应时提供开孔的非收缩泡沫，其在24小时后冷却时具有5％的最大收缩率，和小于30g/cm3的密度；且其中根据VDA 278(2011)，所述组合物在反应时提供小于100μg/g的减少的排放VOC和小于250μg/g的FOG。
3.根据权利要求1所述的聚氨酯泡沫形成反应混合物组合物，其中所述环氧乙烷(EO)封端的多元醇为聚氧乙烯封端的聚氧丙烯多元醇。
4.根据权利要求1所述的聚氨酯泡沫形成反应混合物组合物，其中所述表面活性剂为有机改性的聚硅氧烷表面活性剂。
5.根据权利要求1所述的聚氨酯泡沫形成反应混合物组合物，其中所述至少一种自催化多元醇的量为5重量百分比到30重量百分比；所述至少一种环氧乙烷(EO)封端的多元醇的量为60重量百分比到85重量百分比；所述至少一种反应性发泡催化剂的量为0.3重量百分比到2.0重量百分比；所述至少一种表面活性剂的量为0.2重量百分比到1.2重量百分比；以及水的量为5重量百分比到8重量百分比。
6.根据权利要求1所述的聚氨酯泡沫反应混合物形成组合物，其中存在于所述至少一种环氧乙烷(EO)封端的多元醇中的所述环氧乙烷的含量为19重量百分比到25重量百分比。
7.一种制备泡沫形成反应混合物组合物的方法，其包括掺合：
(I)有机异氰酸酯；和
(II)以下的掺合物：
(a)基于所述掺合物的重量为1重量百分比到50重量百分比的至少一种自催化多元醇，其中所述自催化多元醇为胺引发的自催化聚氧乙烯封端的聚氧丙烯多元醇，并且所述自催化多元醇是含有至少一个叔胺基的多元醇，所述叔胺基的官能度为2到8；
(b)基于所述掺合物的重量为30重量百分比到95重量百分比的至少一种环氧乙烷(EO)封端的多元醇，其中存在于所述至少一种环氧乙烷(EO)封端的多元醇中的所述环氧乙烷的含量为19重量百分比到30重量百分比，基于所述至少一种环氧乙烷(EO)封端的多元醇的重量；
(c)基于所述掺合物的重量为0.2重量百分比到2.5重量百分比的至少一种反应性发泡催化剂，其中所述反应性发泡催化剂为>90％的N-[2-[2-(二甲基氨基)乙氧基]乙基]-N-甲基-1,3-丙二胺；
(d)基于所述掺合物的重量为0.1重量百分比到2.5重量百分比的至少一种表面活性剂；和
(e)基于所述掺合物的重量为4重量百分比到9重量百分比的水。
8.一种聚氨酯泡沫制品，其包括以下的反应产物：
(I)有机异氰酸酯；和
(II)以下的掺合物：
(a)基于所述掺合物的重量为1重量百分比到50重量百分比的至少一种自催化多元醇，其中所述自催化多元醇为胺引发的自催化聚氧乙烯封端的聚氧丙烯多元醇，并且所述自催化多元醇是含有至少一个叔胺基的多元醇，所述叔胺基的官能度为2到8；
(b)基于所述掺合物的重量为30重量百分比到95重量百分比的至少一种环氧乙烷(EO)封端的多元醇，其中存在于所述至少一种环氧乙烷(EO)封端的多元醇中的所述环氧乙烷的含量为19重量百分比到30重量百分比，基于所述至少一种环氧乙烷(EO)封端的多元醇的重量；
(c)基于所述掺合物的重量为0.2重量百分比到2.5重量百分比的至少一种反应性发泡催化剂，其中所述反应性发泡催化剂为>90％的N-[2-[2-(二甲基氨基)乙氧基]乙基]-N-甲基-1,3-丙二胺；
(d)基于所述掺合物的重量为0.1重量百分比到2.5重量百分比的至少一种表面活性剂；和
(e)基于所述掺合物的重量为4重量百分比到9重量百分比的水。
9.根据权利要求8所述的聚氨酯泡沫制品，其中所述聚氨酯泡沫具有15kg/cm3到50kg/cm3的自由上升密度。
10.根据权利要求8所述的聚氨酯泡沫制品，其包括阻塞空腔的声学汽车内部制品。
11.一种用于生产软质聚氨酯泡沫的方法，其包括以下步骤：
(1)掺合以下：
(I)有机异氰酸酯；和
(II)以下的掺合物：
(a)基于所述掺合物的重量为1重量百分比到50重量百分比的至少一种自催化多元醇，其中所述自催化多元醇为胺引发的自催化聚氧乙烯封端的聚氧丙烯多元醇，并且所述自催化多元醇是含有至少一个叔胺基的多元醇，所述叔胺基的官能度为2到8；
(b)基于所述掺合物的重量为30重量百分比到95重量百分比的至少一种环氧乙烷(EO)封端的多元醇，其中存在于所述至少一种环氧乙烷(EO)封端的多元醇中的所述环氧乙烷的含量为19重量百分比到30重量百分比，基于所述至少一种环氧乙烷(EO)封端的多元醇的重量；
(c)基于所述掺合物的重量为0.2重量百分比到2.5重量百分比的至少一种反应性发泡催化剂，其中所述反应性发泡催化剂为>90％的N-[2-[2-(二甲基氨基)乙氧基]乙基]-N-甲基-1,3-丙二胺；
(d)基于所述掺合物的重量为0.1重量百分比到2.5重量百分比的至少一种表面活性剂；和
(e)基于所述掺合物的重量为4重量百分比到9重量百分比的水；其中形成反应性泡沫形成组合物；和
(2)使来自步骤(1)的所述所得反应性泡沫形成组合物经受足以固化所述反应性泡沫组合物以形成软质聚氨酯泡沫的条件。
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