CN114787224A - 用于形成聚氨酯泡沫的组合物 - Google Patents

用于形成聚氨酯泡沫的组合物 Download PDF

Info

Publication number
CN114787224A
CN114787224A CN202080089590.3A CN202080089590A CN114787224A CN 114787224 A CN114787224 A CN 114787224A CN 202080089590 A CN202080089590 A CN 202080089590A CN 114787224 A CN114787224 A CN 114787224A
Authority
CN
China
Prior art keywords
polyurethane foam
polyol
composition
catalyst
forming
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202080089590.3A
Other languages
English (en)
Inventor
Y·井本
S·松泽
S·佐渡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Covestro Intellectual Property GmbH and Co KG
Original Assignee
Covestro Intellectual Property GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2019231423A external-priority patent/JP2021098813A/ja
Application filed by Covestro Intellectual Property GmbH and Co KG filed Critical Covestro Intellectual Property GmbH and Co KG
Publication of CN114787224A publication Critical patent/CN114787224A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08—Processes
    • C08G18/14—Manufacture of cellular products
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08—Processes
    • C08G18/16—Catalysts
    • C08G18/161—Catalysts containing two or more components to be covered by at least two of the groups C08G18/166, C08G18/18 or C08G18/22
    • C08G18/163—Catalysts containing two or more components to be covered by at least two of the groups C08G18/166, C08G18/18 or C08G18/22 covered by C08G18/18 and C08G18/22
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08—Processes
    • C08G18/10—Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08—Processes
    • C08G18/16—Catalysts
    • C08G18/18—Catalysts containing secondary or tertiary amines or salts thereof
    • C08G18/1833—Catalysts containing secondary or tertiary amines or salts thereof having ether, acetal, or orthoester groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08—Processes
    • C08G18/16—Catalysts
    • C08G18/18—Catalysts containing secondary or tertiary amines or salts thereof
    • C08G18/20—Heterocyclic amines; Salts thereof
    • C08G18/2009—Heterocyclic amines; Salts thereof containing one heterocyclic ring
    • C08G18/2027—Heterocyclic amines; Salts thereof containing one heterocyclic ring having two nitrogen atoms in the ring
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08—Processes
    • C08G18/16—Catalysts
    • C08G18/18—Catalysts containing secondary or tertiary amines or salts thereof
    • C08G18/20—Heterocyclic amines; Salts thereof
    • C08G18/2081—Heterocyclic amines; Salts thereof containing at least two non-condensed heterocyclic rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08—Processes
    • C08G18/16—Catalysts
    • C08G18/22—Catalysts containing metal compounds
    • C08G18/225—Catalysts containing metal compounds of alkali or alkaline earth metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/48—Polyethers
    • C08G18/4833—Polyethers containing oxyethylene units
    • C08G18/4837—Polyethers containing oxyethylene units and other oxyalkylene units
    • C08G18/485—Polyethers containing oxyethylene units and other oxyalkylene units containing mixed oxyethylene-oxypropylene or oxyethylene-higher oxyalkylene end groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/74—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic
    • C08G18/76—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic
    • C08G18/7657—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing two or more aromatic rings
    • C08G18/7664—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing two or more aromatic rings containing alkylene polyphenyl groups
    • C08G18/7671—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing two or more aromatic rings containing alkylene polyphenyl groups containing only one alkylene bisphenyl group
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/77—Polyisocyanates or polyisothiocyanates having heteroatoms in addition to the isocyanate or isothiocyanate nitrogen and oxygen or sulfur
    • C08G18/78—Nitrogen
    • C08G18/79—Nitrogen characterised by the polyisocyanates used, these having groups formed by oligomerisation of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/797—Nitrogen characterised by the polyisocyanates used, these having groups formed by oligomerisation of isocyanates or isothiocyanates containing carbodiimide and/or uretone-imine groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/12—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent
    • C08J9/125—Water, e.g. hydrated salts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2101/00—Manufacture of cellular products
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2110/00—Foam properties
    • C08G2110/0016—Foam properties semi-rigid
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2110/00—Foam properties
    • C08G2110/0041—Foam properties having specified density
    • C08G2110/0058—≥50 and <150kg/m3
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2110/00—Foam properties
    • C08G2110/0041—Foam properties having specified density
    • C08G2110/0066—≥ 150kg/m3
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2110/00—Foam properties
    • C08G2110/0083—Foam properties prepared using water as the sole blowing agent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2350/00—Acoustic or vibration damping material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2203/00—Foams characterized by the expanding agent
    • C08J2203/10—Water or water-releasing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2375/00—Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
    • C08J2375/04—Polyurethanes
    • C08J2375/08—Polyurethanes from polyethers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

[问题]本发明提供了能够形成具有高硬度和优异的吸音性能的聚氨酯泡沫的组合物。[解决方案]本发明涉及用于形成聚氨酯泡沫的组合物，其特征在于，所述用于形成聚氨酯泡沫的组合物包含多元醇、多异氰酸酯和催化剂，其中所述多元醇包括具有1500至8000g/mol的数均分子量的多元醇(A)，所述催化剂包括三聚催化剂，其中所述聚氨酯泡沫具有不低于0.1升/秒的空气渗透率。

Description

用于形成聚氨酯泡沫的组合物
技术领域
本发明涉及用于形成聚氨酯泡沫、特别是聚氨酯半硬质泡沫的组合物，以及由所述组合物形成的聚氨酯泡沫，特别是聚氨酯半硬质泡沫。具体而言，本发明涉及能够形成具有高硬度和优异的吸音性能的聚氨酯泡沫的组合物。
背景技术
作为减少机动车辆造成的环境负荷的措施，人们正努力提高机动车辆的燃油经济性。由于燃油经济性随着机动车辆的重量的增加而下降，因此机动车辆的减重对于改善燃油经济性而言是高度有效的。另一方面，由于为了改善机动车辆的安全性和舒适性的目的而安装在机动车辆上的装置的数量越来越多，因此期望的是使机动车辆的每个组件的重量最小化。
例如，在机动车辆的发动机的周围安装有发动机罩以改善隔音性能和样式，并且为了减重的目的提出了将树脂泡沫材料作为用于发动机罩的材料。
JP 2002-28934 A(专利文献1)公开了具有聚氨酯泡沫树脂层的发动机罩，该聚氨酯泡沫树脂层通过在常温下将双组分(two-pack)聚氨酯泡沫树脂组合物发泡成在树脂或金属罩的背面上与发动机外表面的凸起和凹陷匹配的形状来形成。专利文献1表明该发动机罩表现出优异的隔音和隔振效果。
JP 2006-265467 A(专利文献2)公开了用于车辆的隔音和隔振材料，其中该隔音和隔振材料包括软质聚氨酯泡沫，该泡沫通过使有机多异氰酸酯组分与多元醇组分反应并发泡而获得，其中所述有机多异氰酸酯组分以特定比例含有2,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、多核异氰酸酯和预聚体形式的异氰酸酯，并且所述软质聚氨酯泡沫具有特定的密度、特定的50%压缩载荷和不燃性。专利文献2表明该隔音和隔振材料既实现了优异的阻燃性，还实现了优异的耐热劣化性，并且可以提供在高频区具有改善的吸音性能的用于车辆的隔音和隔振材料，甚至以低成本提供。
引用列表
专利文献
专利文献1：JP 2002-28934 A
专利文献2：JP 2006-265467 A。
发明概述
技术问题
专利文献1中公开的发动机罩包括树脂或金属罩和聚氨酯泡沫树脂层。然而，该发动机罩优选地仅由聚氨酯泡沫形成以实现进一步的减重。然而，为了改善隔音性能，优选具有开孔型泡孔结构的软质聚氨酯泡沫。对于仅使用了泡沫的构成组件而言，在强度(硬度)方面还有改善空间。实际上，专利文献2中公开的隔音和隔振材料被限定为由软质聚氨酯泡沫构成。然而，专利文献2缺乏对硬度的充分考虑。
因此，本发明的一个目的是解决现有技术中的上述问题，并提供能够形成具有高硬度和优异的吸音性能的聚氨酯泡沫的组合物。本发明的另一个目的是提供获自所述组合物的聚氨酯泡沫。
问题的解决方案
本发明人在为实现上述目的而努力研究后发现，当使用三聚催化剂用于配制含有如软质聚氨酯泡沫中使用的具有1500至8000g/mol的数均分子量的多元醇的组合物时，可以获得具有高硬度和优异的吸音性能的聚氨酯泡沫，从而完成本发明。
即，根据本发明的用于形成聚氨酯泡沫的组合物的特征在于，用于形成聚氨酯泡沫的所述组合物包含多元醇、多异氰酸酯和催化剂，其中所述多元醇包括具有1500至8000g/mol的数均分子量的多元醇(A)，其中所述催化剂包括三聚催化剂，并且其中所述聚氨酯泡沫具有不低于0.1升/秒的空气渗透率。
在根据本发明的用于形成聚氨酯泡沫的组合物的一个优选实施方案中，所述多元醇(A)具有20至60 mg KOH/g的羟值。
在根据本发明的用于形成聚氨酯泡沫的组合物的另一个优选实施方案中，所述多元醇(A)占所述多元醇的不低于90质量%。
在根据本发明的用于形成聚氨酯泡沫的组合物的另一个优选实施方案中，所述组合物具有70至300的异氰酸酯指数。
在根据本发明的用于形成聚氨酯泡沫的组合物的另一个优选实施方案中，所述聚氨酯泡沫具有60至250kg/m3的密度。
在根据本发明的用于形成聚氨酯泡沫的组合物的另一个优选实施方案中，所述聚氨酯泡沫具有不低于90的Asker F硬度。在根据本发明的用于形成聚氨酯泡沫、特别是聚氨酯半硬质泡沫的组合物的一个特别优选的实施方案中，所述多元醇(A)具有20至60mgKOH/g的羟值和/或占所述多元醇的不低于90质量%，和/或所述组合物具有70至300的异氰酸酯指数，和/或所述聚氨酯泡沫、特别是聚氨酯半硬质泡沫具有60至250kg/m3的密度，和/或所述聚氨酯泡沫、特别是聚氨酯半硬质泡沫具有不低于90的Asker F硬度。
根据本发明的聚氨酯泡沫的特征在于，所述聚氨酯泡沫是由上述用于形成聚氨酯泡沫的组合物形成的。
本发明的有利效果
根据本发明，可以提供能够形成具有高硬度和优异的吸音性能的聚氨酯泡沫的组合物，以及由所述组合物形成的聚氨酯泡沫。
实施方案的描述
下面将详细描述根据本发明的用于形成聚氨酯泡沫的组合物(在下文中，也简称为“根据本发明的组合物”)。根据本发明的组合物是包含多元醇、多异氰酸酯和催化剂的组合物，其中所述组合物用于形成聚氨酯泡沫。根据本发明的组合物也可以称为聚氨酯泡沫的原料组合物。
用于根据本发明的组合物的多元醇是具有两个或更多个羟基的化合物，通常指聚合多元醇。
所述多元醇的具体实例包括聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚酯-醚多元醇、聚酯聚碳酸酯多元醇、聚内酯多元醇、聚丁二烯多元醇和聚合物多元醇。这些多元醇可以单独或以两种或更多种的组合的方式使用。
在根据本发明的组合物中，所述多元醇的含量根据多异氰酸酯的量进行适当地调整，并且该含量的一个实例是50至85质量%。
在上述多元醇中，聚醚多元醇的实例包括环状醚的加聚产物和多羟基醇的缩合产物。环状醚的实例包括氧化苯乙烯、环氧乙烷、环氧丙烷、四氢呋喃、环氧丁烷和环氧氯丙烷。这些环状醚可以单独或以两种或更多种的组合的方式使用。多羟基醇的实例包括二元醇，例如乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、1,2-丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、四丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、2,3-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇、1,4-二羟基环己烷、1,4-二羟甲基环己烷、1,8-辛二醇、1,10-癸二醇和1,12-十二烷醇；以及三官能或更多官能多元醇，例如三羟甲基丙烷、甘油和季戊四醇。这些多元醇可以单独或以两种或更多种的组合的方式使用。已知的四氢呋喃的加聚产物是例如聚(四亚甲基醚)二醇(PTMG)。
聚酯多元醇可以通过控制制备聚酯的条件来制备。聚酯多元醇的实例包括在主链的至少两个末端具有羟基的聚酯。更具体而言，实例包括直链聚酯多元醇、略微支化的聚酯多元醇等。聚酯多元醇可以通过已知的方法使用脂族、脂环族或芳族二元羧酸、二元醇，以及任选的多价羧酸和/或三官能或更多官能多元醇来制备。
聚内酯多元醇是内酯的均聚物或内酯的共聚物，例如ε-己内酯、β-丁内酯、γ-丁内酯、γ-戊内酯和δ-戊内酯。聚内酯多元醇的实例包括在主链的至少两个末端具有羟基的聚内酯等。
聚碳酸酯多元醇可以通过控制制备聚碳酸酯的条件来制备。聚碳酸酯多元醇的实例包括在主链的至少两个末端具有羟基的聚碳酸酯等。聚丁二烯多元醇的实例包括在主链的至少两个末端具有羟基的聚丁二烯等。聚合物多元醇的实例包括可通过在聚醚聚合物中聚合乙烯基单体(例如丙烯腈或苯乙烯)而获得的聚合物多元醇。
从聚氨酯泡沫的空气渗透率和吸音性能的角度出发，用于根据本发明的组合物的多元醇包含具有1500至8000g/mol的数均分子量的多元醇(A)。在本文中，具有在上述规定范围内的数均分子量的多元醇用多元醇(A)表示。多元醇(A)优选地具有2000至6000g/mol的数均分子量。在本文中，数均分子量是指通过凝胶渗透色谱法测量的相对聚苯乙烯标准物的数均分子量。
从聚氨酯泡沫的空气渗透率和吸音性能的角度出发，所述多元醇(A)具有优选20至70mg KOH/g、更优选20至60mg KOH/g、且特别优选25至60mg KOH/g的羟值。羟值是指在用乙酸酐将样品中的自由羟基完全乙酰化之后中和1g样品中的乙酰化羟基所需要的氢氧化钾的以毫克表示的量(参见JIS K 1557 2007)。
多元醇中的官能团数(fn)优选为2至6，更优选为2至4，且特别优选为2至3。一个多元醇分子中的官能团数(fn)可通过多元醇的羟值(OHV)和数均分子量(Mn)采用以下公式计算：
fn = Mn(g/mol) × OHV(mg KOH/g)/56100。
在根据本发明的组合物中，从聚氨酯泡沫的空气渗透率和吸音性能的角度出发，多元醇(A)优选地占多元醇的不低于90质量%，并且多元醇(A)可以占多元醇的全部。
用于根据本发明的组合物的多异氰酸酯是具有两个或更多个异氰酸酯基团的化合物。多异氰酸酯的实例包括芳族、脂族、芳脂族或脂环族多异氰酸酯，且还包括这些多异氰酸酯的改性形式。多异氰酸酯的改性形式的实例包括具有脲二酮、脲酮亚胺(uretoimine)、异氰脲酸酯、氨基甲酸乙酯、脲、脲基甲酸酯、缩二脲、碳二亚胺、亚氨基噁二嗪二酮、噁二嗪三酮、或噁唑烷酮等的结构的多异氰酸酯。此外，作为上述的多异氰酸酯，可以使用通过使多元醇与多异氰酸酯反应得到的含有异氰酸酯基团的预聚物。这些多异氰酸酯可以单独或以两种或更多种组合的方式使用。
在上述多异氰酸酯中，芳族多异氰酸酯的实例包括1,3-苯二异氰酸酯和/或1,4-苯二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯和/或2,6-甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚合TDI(也被称为粗TDI)、2,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯和/或4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、多亚甲基多苯基异氰酸酯(也被称为粗MDI或聚合MDI)、多芳基多异氰酸酯(PAPI)。脂族多异氰酸酯优选是具有2至18个碳原子的脂族二异氰酸酯，且具体实例包括1,6-六亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯等。脂环族多异氰酸酯优选是具有4至16个碳原子的脂环族二异氰酸酯，且具体实例包括异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯、降冰片烷二异氰酸酯等。
上述多异氰酸酯优选地具有20至50质量%、且更优选为25至35质量%的异氰酸酯基团含量。在本文中，异氰酸酯基团含量可根据JIS K 1603获得。
在根据本发明的组合物中，多异氰酸酯的含量可以通过例如异氰酸酯指数表示。在根据本发明的组合物中，从聚氨酯泡沫的硬度和阻燃性的角度出发，较高的异氰酸酯指数是优选的。具体而言，异氰酸酯指数优选为70至300，且更优选为80至150。在本文中，异氰酸酯指数是指通过将多异氰酸酯的异氰酸酯基团对与异氰酸酯基团反应的多元醇和发泡剂等的活性氢的总量之比乘以100得到的值。
用于根据本发明的组合物的催化剂包括三聚催化剂。三聚催化剂是指加速异氰酸酯的三聚反应(即异氰脲酸酯环的形成)的催化剂。通过在聚氨酯泡沫中形成异氰脲酸酯环结构，可以增加聚氨酯泡沫的硬度和阻燃性。三聚催化剂的实例包括芳族化合物，例如2,4,6-三(二烷基氨基烷基)六氢-S-三嗪、1,3,5-三(N,N-二甲基氨基丙基)六氢-S-三嗪、2,4,6-三(二甲基氨基甲基)苯酚、2,4-双(二甲基氨基甲基)苯酚以及1-异丁基-2-甲基咪唑；碱金属羧酸盐，例如乙酸钾、2-乙基己酸钾和辛酸钾；以及羧酸的季铵盐；或其它鎓盐。在根据本发明的组合物中，三聚催化剂的含量优选为0.3至1.5质量%，且更优选为0.5至1.0质量%。三聚催化剂可以单独或以两种或更多种组合的方式使用。
用于根据本发明的组合物的催化剂可进一步包括其它催化剂。其它催化剂的优选实例包括加速水和异氰酸酯之间的反应的催化剂(发泡催化剂)，以及加速多元醇和异氰酸酯之间的反应的催化剂(树脂化催化剂)。尽管用于根据本发明的组合物的催化剂包括至少三聚催化剂，但该催化剂优选地包括发泡催化剂、树脂化催化剂和三聚催化剂。当根据本发明的组合物包含三聚催化剂以外的催化剂时，组合物中的总催化剂的含量为例如0.3至3.0质量%。
发泡催化剂的实例包括二吗啉-2,2-二***、N,N,N',N'',N''-五甲基二亚乙基三胺、双(二甲基氨基乙基)醚和2-(2-二甲基氨基乙氧基)乙醇。发泡催化剂可以单独或以两种或更多种组合的方式使用。
树脂化催化剂的实例包括胺类催化剂，例如三亚乙基二胺、N,N-二甲基环己胺、N,N,N',N'-四甲基乙二胺、N,N,N',N'',N''',N'''-六甲基三亚乙基四胺、N-二甲基氨基乙基-N'-甲基哌嗪、N,N,N',N'-四甲基六亚甲基二胺、1,2-二甲基咪唑、N,N-二甲基氨基丙胺、以及双(二甲基氨基丙基)胺；烷醇胺类催化剂，例如N,N-二甲基氨基乙醇、N,N,N'-三甲基氨基乙基乙醇胺、N,N,N'-三甲基-N'-羟乙基双氨基乙基醚、N-(3-二甲基氨基丙基)-N,N-二异丙醇胺、N-(2-羟乙基)-N'-甲基哌嗪、N,N-二甲基氨基己醇和5-二甲基氨基-3-甲基-1-戊醇；和金属催化剂，例如辛酸锡(II)、二月桂酸二丁基锡(IV)、辛酸铅、羧酸铋和锆络合物。树脂化催化剂可以单独或以两种或更多种组合的方式使用。
通常，根据本发明的组合物优选地包含发泡剂。通常将可用于根据本发明的组合物的发泡剂分为物理发泡剂和化学发泡剂。物理发泡剂的具体实例包括碳氟化合物，例如氢氯氟烃(HCFC)和氢氟烃(HFC)；氢氟烯烃(HFO)；烃，例如庚烷、己烷和戊烷；和二氧化碳。化学发泡剂的实例包括水；以及羧酸，例如甲酸和乙酸。发泡剂可以单独或以两种或更多种组合的方式使用。物理发泡剂可与化学发泡剂组合使用。在根据本发明的组合物中，发泡剂在多元醇组分中的含量优选为0.4至2.5质量%，且更优选为0.5至2.0质量%。
根据本发明的组合物可包含泡沫稳定剂。作为泡沫稳定剂，优选地使用表面活性剂。表面活性剂的实例包括离子型表面活性剂，例如阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂和两性表面活性剂，以及非离子型表面活性剂，并且非离子型表面活性剂是优选的。具体实例优选地包括基于硅酮的表面活性剂和基于氟的表面活性剂。在根据本发明的组合物中，泡沫稳定剂的含量优选为0.1至5质量%，且更优选为0.2至2质量%。泡沫稳定剂可以单独或以两种或更多种组合的方式使用。
根据本发明的组合物可进一步包含阻燃剂。作为阻燃剂，优选使用磷系阻燃剂。具体实例优选地包括磷酸三甲苯酯(TCP)、磷酸三乙酯(TEP)、磷酸三(β-氯乙基)酯(TCEP)和磷酸三(β-氯丙基)酯(TCPP)。在根据本发明的组合物中，阻燃剂的含量优选为2至15质量%。阻燃剂可以单独或以两种或更多种组合的方式使用。
在根据本发明的组合物中，如果必要，可适当地包含其它组分，例如交联剂、着色剂、填料、抗氧化剂、紫外线吸收剂、热稳定剂、光稳定剂、增塑剂、杀真菌剂、抗菌剂、溶剂、降粘剂和减压剂。可优选地使用可商购的产品作为这些组分。
根据本发明的组合物包含多元醇组分和多异氰酸酯组分。多元醇组分含有多元醇，并且通常含有发泡剂、泡沫稳定剂、阻燃剂、催化剂等。多异氰酸酯组分包括多异氰酸酯，并且可含有添加剂如发泡剂或阻燃剂。根据本发明的组合物是由包含多元醇组分和多异氰酸酯组分的组合的储液(stock solution)构成的，且因此也被称为双组分型组合物。
根据本发明的组合物可以通过混合根据需求适当选择的各种组分来制备。例如，通过将含有多元醇和催化剂的多元醇组分与含有多异氰酸酯的多异氰酸酯组分混合，可以制备根据本发明的组合物。
根据本发明的组合物是用于形成聚氨酯泡沫的组合物。该聚氨酯泡沫优选地具有不低于0.1升/秒的空气渗透率，优选地具有60至250kg/m3的密度，并且优选地具有不低于90的Asker F硬度。
接下来，将详细描述根据本发明的聚氨酯泡沫。根据本发明的聚氨酯泡沫是由上述用于形成根据本发明的聚氨酯泡沫的组合物形成的。由于根据本发明的组合物包含多元醇和多异氰酸酯，通过混合这两种化合物进行反应，从而能够形成聚氨酯泡沫。对制备聚氨酯泡沫的方法没有特别限制，并且可以使用已知的成型手段，例如板坯成型、模具成型等。
根据本发明的聚氨酯泡沫可用于各种领域，例如车辆、仪器、家具、寝具、内饰、包装、日用品、服装等领域，并且由于聚氨酯泡沫具有优异的吸音性能，所以优选将其用作吸音材料。此外，根据本发明的聚氨酯泡沫具有高硬度和高阻燃性，且因此优选地用于放置在机动车辆的发动机周围的组件或类似物，且特别优选地用于发动机罩。
根据本发明的聚氨酯泡沫优选地具有不低于0.1升/秒、且更优选不低于0.5升/秒的空气渗透率。当聚氨酯泡沫的空气渗透率在上述规定的范围内时，可以改善吸音性能。对根据本发明的聚氨酯泡沫的空气渗透率的上限没有特别限制，且可以是例如不大于2升/秒。在本文中，聚氨酯泡沫的空气渗透率根据JIS K6400-7中定义的方法A(负压法)测得。
根据本发明的聚氨酯泡沫优选地具有60至250kg/m3、更优选80至250 kg/m3、且特别优选80至150 kg/m3的密度。在本文中，聚氨酯泡沫的密度根据JIS K 7222:2005测得。
本发明的聚氨酯泡沫优选具有不低于90的Asker F硬度。在本文中，Asker F硬度由使用用于橡胶的Asker Durometer Type F获得的值表示。
根据本发明的放置在发动机周围的组件的特征在于其包含上述根据本发明的聚氨酯泡沫，并且根据本发明的发动机罩的特征在于其包含上述根据本发明的聚氨酯泡沫。由于这些发明材料包含根据本发明的聚氨酯泡沫，所以这些材料在硬度和吸音性能方面都很优越，且优选地进一步在阻燃性方面也很优越。放置机动车辆的发动机周围的组件或类似物的实例除了发动机罩之外，还包括承油盘(oil pan)等。
实施例
下面参照实施例进一步详细描述本发明，但本发明不以任何方式受限于下文描述的实施例。
<原料>
用于制备聚氨酯泡沫的材料如下所示：
多元醇A：由Sumika Covestro Urethane Co., Ltd.生产的多元醇(丙氧基化三醇，其具有4,800的数均分子量、约3个官能团、35mgKOH/g的OH值，并包含甘油、环氧丙烷和环氧乙烷作为组成单元)
多元醇B：由Sumika Covestro Urethane Co.Ltd.生产的多元醇(丙氧基化三醇，其具有360的数均分子量、约3个官能团、470mg KOH/g的OH值，并包含甘油、环氧丙烷和环氧乙烷作为组成单元)
多异氰酸酯A：由Sumika Covestro Urethane Co., Ltd.生产的多异氰酸酯[液体碳二亚胺改性的二苯基甲烷二异氰酸酯(NCO含量=29质量%)]
硅酮A：由EVONIK生产的TEGOSTAB B8715LF2
硅酮B：由Momentive生产的NIAX-SILICONE L3601
催化剂A：由EVONIK生产的DABCO BL11
催化剂B：由EVONIK生产的DABCO 2040
催化剂C：由EVONIK生产的DABCO K15
阻燃剂：由DAIHACHI CHEMICAL INDUSTRY CO., LTD.生产的TMCPP
发泡剂：水。
<制备聚氨酯泡沫的实施例>
使用注射成型设备，将获自多元醇组分和多异氰酸酯组分的用于形成聚氨酯泡沫的双组分反应型组合物注入模具中，它们经过反应并固化来形成聚氨酯泡沫。
为了制备聚氨酯泡沫模制品，使用了由Polymer Engineering Co., LTD.制造的反应注射成型机。
在执行制备的过程中使用了以下条件：
原料(即多元醇组分和多异氰酸酯组分)的温度为30℃。
多元醇组分和多异氰酸酯组分的排放速率为150克/秒。
多元醇组分和多异氰酸酯组分的排放压力为14MPa。
模具的温度为55℃，并且从注入模具到从模具移出的固化时间为5分钟。
多元醇组分的配方、组成中的质量比(多元醇组分/多异氰酸酯组分)、异氰酸酯指数以及通过发泡和固化组合物得到的聚氨酯泡沫的密度示于表1中。使用多异氰酸酯A作为多异氰酸酯组分。
对制备的聚氨酯泡沫评价了吸音性能、硬度和阻燃性。结果示于表1中。
<空气渗透率>
根据JIS K6400-7中定义的方法A(负压法)测得聚氨酯泡沫的空气渗透率。
<吸音性能>
根据JIS A 1405-2:2007测得聚氨酯泡沫的吸音性能。
在63Hz至5000Hz的波长下进行吸音率(sound absorbability)的测量，并使用平均吸音率的结果进行对比。
<硬度>
使用用于橡胶的Asker Durometer Type F测得聚氨酯泡沫的硬度，并根据以下标准对结果进行硬度评价。测量在25℃下进行。
<阻燃性>
根据FMVSS 302中定义的方法进行燃烧试验，以评价聚氨酯泡沫的阻燃性。
评价标准
○: 自熄性能
△: 缓燃性能
×: 高度易燃性能。
Figure 889961DEST_PATH_IMAGE001

Claims (6)

1.一种用于形成聚氨酯半硬质泡沫的组合物，所述组合物包含多元醇、多异氰酸酯和催化剂，其中所述多元醇包括具有1500至8000g/mol的数均分子量的多元醇(A)，其中所述催化剂包括三聚催化剂，并且其中所述聚氨酯泡沫具有不低于0.1升/秒的空气渗透率和不低于90的Asker F硬度。
2.根据权利要求1所述的用于形成聚氨酯半硬质泡沫的组合物，其中所述多元醇(A)具有20至60mg KOH/g的羟值。
3.根据权利要求1或2所述的用于形成聚氨酯半硬质泡沫的组合物，其中所述多元醇(A)占所述多元醇的不低于90质量%。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的用于形成聚氨酯半硬质泡沫的组合物，其中所述组合物具有70至300的异氰酸酯指数。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的用于形成聚氨酯半硬质泡沫的组合物，其中所述聚氨酯泡沫具有60至250kg/m3的密度。
6.一种由根据权利要求1至5中任一项所述的用于形成聚氨酯泡沫的组合物形成的聚氨酯半硬质泡沫。
CN202080089590.3A 2019-12-23 2020-12-17 用于形成聚氨酯泡沫的组合物 Pending CN114787224A (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019-231423 2019-12-23
JP2019231423A JP2021098813A (ja) 2019-12-23 2019-12-23 ポリウレタンフォーム形成用組成物
EP20161050.8 2020-03-04
EP20161050 2020-03-04
PCT/EP2020/086610 WO2021130093A1 (en) 2019-12-23 2020-12-17 Composition for forming polyurethane foam

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114787224A true CN114787224A (zh) 2022-07-22

Family

ID=74104098

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080089590.3A Pending CN114787224A (zh) 2019-12-23 2020-12-17 用于形成聚氨酯泡沫的组合物

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20230002541A1 (zh)
EP (1) EP3906267A1 (zh)
CN (1) CN114787224A (zh)
WO (1) WO2021130093A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118339210A (zh) * 2021-12-09 2024-07-12 陶氏环球技术有限责任公司 用于汽车座椅的阻燃软质聚氨酯泡沫

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3804782A (en) * 1972-06-19 1974-04-16 Basf Wyandotte Corp Flexible cellular polyurethane foam compositions having increased flame retardance
ZA945718B (en) * 1993-08-03 1995-03-09 Osi Specialties Inc Process for forming polyurethane foam using mechanical cooling and an additive
JP3872265B2 (ja) 2000-04-07 2007-01-24 太平洋工業株式会社 エンジンカバー
JP4704782B2 (ja) 2005-03-25 2011-06-22 東海ゴム工業株式会社 車両用難燃性防音・防振材及びその製造方法
WO2013117541A1 (de) * 2012-02-08 2013-08-15 Bayer Intellectual Property Gmbh Verfahren zum herstellen eines polyurethan-polyisocyanurat-hartschaumstoffs
CN109890863B (zh) * 2016-11-16 2022-04-05 三井化学株式会社 聚氨酯泡沫体、衣料用材料、胸罩衬垫、胸罩罩杯、及聚氨酯泡沫体的制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3906267A1 (en) 2021-11-10
US20230002541A1 (en) 2023-01-05
WO2021130093A1 (en) 2021-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2864245A1 (en) Additive for adjusting the glass transition temperature of visco-elastic polyurethane soft foams
KR102023224B1 (ko) 경질 폴리우레탄 폼의 제조 방법
JP5550450B2 (ja) 放出の少ない軟質ポリウレタンフォームの製造方法
KR20070085327A (ko) 경질 폴리우레탄 발포체의 제조 방법
JP2010007072A (ja) ポリウレタンフォームの放出を低減させるための方法
EP3908617B1 (de) Herstellung von polyurethanhartschaum
KR102243756B1 (ko) 지방산 개질 폴리에테르 폴리올을 주성분으로 하는 개선된 강성 폴리우레탄 및 강성 폴리이소시아누레이트 폼
CA2622045A1 (en) Process for producing polyurethane flexible foamed materials having low bulk density
KR100442072B1 (ko) 3,3&#39;-디메틸비페닐4,4&#39;-디이소시아네이트-함유폴리이소시아네이트혼합물을기재로하는압축또는다공질폴리우레탄탄성중합체의제조방법및그에적합한이소시아네이트예비중합체
DE19918726C2 (de) Offenzellige Polyurethanhartschaumstoffe
WO2010023871A1 (ja) 難燃性ポリウレタンフォームを用いた車両用緩衝材および車両用カバー
EP3555159B1 (en) Polyurethane product with sulfur-containing polyester polyol
WO2022122360A1 (de) Herstellung von polyurethanschaum
CN114787224A (zh) 用于形成聚氨酯泡沫的组合物
KR20150046103A (ko) 열성형성 경질 폴리우레탄-폴리아미드 폼
JP2005015713A (ja) 硬質ポリウレタンフォームの製造方法
CN112543777B (zh) 生产粘弹性聚氨酯泡沫材料的方法
JP2023540151A (ja) ポリウレタンフォーム形成用組成物
JP2001106764A (ja) 変性ポリイソシアネート組成物、並びにこれを用いた硬質ポリウレタンフォーム又はイソシアヌレート変性ポリウレタンフォームの製造方法
JP2021098813A (ja) ポリウレタンフォーム形成用組成物
CN111630080B (zh) 具有长乳白时间和快速固化行为的包含聚异氰脲酸酯的泡沫
WO2021130091A1 (en) Polyurethane resin composition and polyurethane resin molded product
JP2023039017A (ja) 制振性の良好なポリウレタン形成原料組成物
CN110272529B (zh) 聚氨酯块状泡沫形成用组合物、聚氨酯块状泡沫、及其制造方法
CN114829436A (zh) 用于形成具有空气渗透率的硬质聚氨酯泡沫的组合物和硬质聚氨酯泡沫

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20220722

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication