CN1576271A - 氨基甲酸酯多元醇预聚物、多孔聚氨酯片材及其制备方法 - Google Patents

氨基甲酸酯多元醇预聚物、多孔聚氨酯片材及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明是关于一种氨基甲酸酯多元醇预聚物、多孔聚氨酯片材及其制备方法，该多孔聚氨酯片材包括具有容易储存和加工特点的氨基甲酸酯多元醇预聚物。该氨基甲酸酯多元醇预聚物在室温下处于半固体或固体状态并且包含一个氨基甲酸酯官能团在主链上和至少两个羟基官能团。将氨基甲酸酯多元醇预聚物加热熔化，然后加入包含有一种用于和羟基官能团反应的异氰酸酯官能团的异氰酸酯化合物和聚氨酯固化催化剂，高速搅拌形成了机械发泡材料。这样形成的机械发泡材料在有或没有压力的情况下冷却至室温就形成了多孔聚氨酯片材。这样形成的多孔聚氨酯片材具有优异的力学和机械性能。

Description

氨基甲酸酯多元醇预聚物、多孔聚氨酯片材及其制备方法
本申请的优先权为2003年7月15日申请的韩国专利NO.200348414，申请的内容作为补充，保持韩国专利NO.200348414的完整性。
技术领域
本发明涉及一种多孔聚氨酯片材及其制备方法，特别是涉及一种只通过将氨基甲酸酯多元醇预聚物熔融和搅拌后制备的多孔聚氨酯片材和该片材的制备方法，该片材非常容易制备，不需要采用任何溶剂或干燥剂，并且产品具有很好的力学性能。
背景技术
多孔聚氨酯可用于制造多种化学产品，例如人造革、合成革、纺织工艺等等，其通常是通过干法或湿法制备的。
按照湿法制备，是将亲水有机溶剂如二甲基甲酰胺滴入水中固化，因此得到多孔性，同时，由于是将亲水有机溶剂在水中扩散，因此孔中含有水。
按照干法制备，水或者低沸点溶剂起到发泡剂的作用，混合在含有异氰酸酯官能团和羟基官能团或胺基官能团的多元醇化合物中，或者形成一种反应时放出碳酸气的混合物。因此，碳酸气或从溶剂中蒸发的气体因为具有较低的沸点而用于发泡。
一种已经公开的发泡方法是将聚氨酯树脂与可热降解发泡剂混合，涂覆得到混合物，加热使发泡剂降解放出包括氮气的气体。
另外一种已经公开的发泡方法是将聚氨基甲酯乳液快速搅拌或对在水中可分散的材料鼓风。因此发泡产品覆盖在基体上然后干燥得到产品。
但是，按照以上所描述的方法得到的多孔聚氨酯材料需要在涂覆后加热，因此，多孔聚氨酯的生产效率很低。另外，生产过程需要大型设备并且在加热和干燥过程中能耗极高。
而且，当将使用的溶剂蒸发到大气中或发生泄漏将会导致环境污染。当涂覆层特别厚或者特别薄时，很难得到孔分布均匀的多孔聚氨酯材料。
为了解决以上问题，已经公布的韩国专利NO.2002-0050138公开了一种乳脂型机械发泡体。聚氨酯预聚物在半固态或固态时含有异氰酸酯官能团，在60℃至250℃加热熔融。然后，将具有异氰酸酯官能团的聚氨酯预聚物作为复合反应物和/或聚氨酯固化催化剂混合并用混合头高速搅拌。在高速搅拌机械地发泡引入气体形成乳脂型机械泡沫体。然后将机械泡沫体在室温下冷却或压缩得到聚氨酯多孔材料，该材料具有较高的撕扯强度和剥离强度。
但是，本发明人通过实验室试验后，发现按照以上描述的方法实施在实际应用和商业化时有一些问题。按照以上描述的方法制备半固态或固态的含有异氰酸酯官能团的氨基甲酸酯预聚物非常困难。实际上，在全球只有3到4家公司实现了商业生产，因此，氨基甲酸酯预聚物的制备非常困难。
按照以上描述的方法制备的具有异氰酸酯官能团的氨基甲酸酯预聚物非常容易在潮湿条件下变形，因此这些氨基甲酸酯预聚物的贮存是不容易的。当需要贮存时，需要用一种特别的花费较大的包装方法。
为了确保具有异氰酸酯官能团的氨基甲酸酯预聚物在较高温度下熔融的稳定性，需要使用一种使氨基甲酸酯预聚物与湿气隔绝的设备。工作时间也要减少，以缩短氨基甲酸酯预聚物与湿气接触的时间。由于以上的原因，保证具有异氰酸酯官能团的氨基甲酸酯预聚物产品质量是很困难的。
由此可见，上述现有的产品及其制备方法仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。
发明内容
本发明考虑到以上所述的问题，发明了一种贮存及加工都较容易的氨基甲酸酯多元醇预聚物，而且由于在加工时不需要太多的关注，因此在制备多孔渗水聚氨基甲酯材料时产品的稳定性可得到保证。
本发明使用一种贮存及加工都较容易的由氨基甲酸酯预聚物制备多孔聚氨酯片材，它有良好的力学性能，包括耐热性、耐溶剂性、剥离强度、撕裂强度。同时，其也较容易加工和贮存。
本发明提出了使用一种贮存及加工都较容易的氨基甲酸酯预聚物制备力学性能和化学性能都优良的多孔聚氨酯片材的方法，这种方法不存在环保方面的问题。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种氨基甲酸酯多元醇预聚物，其包括一个在氨基甲酸酯多元醇预聚物主链上的氨基甲酸酯官能团和至少两个羟基官能团，在室温下，氨基甲酸酯多元醇预聚物处于半固体或固体状态。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的氨基甲酸酯多元醇预聚物，其中在120℃左右时，该氨基甲酸酯多元醇预聚物的熔融粘度的范围大约为500-100,000mPas，该氨基甲酸酯多元醇预聚物的制备是通过一种多元醇化合物和一种异氰酸酯化合物在大约70℃至120℃的温度下通过加成反应制备的。
前述的氨基甲酸酯多元醇预聚物，其中多元醇化合物和异氰酸酯化合物混合的比率为每一份重量的异氰酸酯化合物要加入1.1-2.5份重量的多元醇化合物。
前述的氨基甲酸酯多元醇预聚物，其中多元醇化合物至少是聚酯基的多元醇化合物，内酯基的多元醇化合物，聚碳酸酯基的多元醇化合物和聚醚基的多元醇化合物中的一种。
前述的氨基甲酸酯多元醇预聚物，其中异氰酸酯化合物至少是甲苯二异氰酸酯，二苯基甲烷二异氰酸酯，改性的二苯基甲烷二异氰酸酯，萘-二异氰酸酯，亚苯基二异氰酸酯，(1，6)-亚己基二异氰酸酯，赖氨酸异氰酸酯，环己烷二异氰酸酯，异佛尔酮二异氰酸酯，二甲苯二异氰酸酯，四甲基二甲苯二异氰酸酯，降冰片烯二异氰酸酯，四苯基甲烷二异氰酸酯，聚苯基聚亚甲基聚异氰酸酯，包含一种碳二亚胺官能团的聚异氰酸酯，包含一种脲基甲酸酯官能团的聚异氰酸酯和包含一种异氰尿酸酯官能团的聚异氰酸酯中的一种。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的一种多孔聚氨酯片材，其是将含有一个氨基甲酸酯官能团在聚合物主链上和至少两个羟基官能团的氨基甲酸酯多元醇预聚物、含有一个可以和羟基官能团反应的异氰酸酯官能团(-NCO)的异氰酸酯化合物、以及一种聚氨酯固化催化剂进行混合，通过高速搅拌、引入一种气体、并冷却至室温而发泡成的一种机械发泡材料。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的多孔聚氨酯片材，其中所述的冷却在加压下进行。
前述的多孔聚氨酯片材，其中氨基甲酸酯多元醇预聚物和异氰酸酯化合物混合的比率大约为每一份重量的氨基甲酸酯多元醇预聚物要加入0.8-3份重量的异氰酸酯化合物。
前述的多孔聚氨酯片材，其中氨基甲酸酯多元醇预聚物室温下处于半固体或固体状态，氨基甲酸酯多元醇预聚物熔融粘度的范围120℃时大约为500-100,000mPas，该氨基甲酸酯多元醇预聚物的制备是通过一种多元醇化合物和一种异氰酸酯化合物在大约70℃至120℃的温度下通过加成反应进行的。
前述的多孔聚氨酯片材，其中多元醇化合物和异氰酸酯化合物混合的比率为每一份重量的异氰酸酯化合物要加入1.1-2.5份重量的多元醇化合物。
前述的多孔聚氨酯片材，其中多元醇化合物至少是聚酯基的多元醇化合物，内酯基的多元醇化合物，聚碳酸酯基的多元醇化合物和聚醚基的多元醇化合物中的一种。
前述的多孔聚氨酯片材，其中异氰酸酯化合物至少是甲苯二异氰酸酯，二苯基甲烷二异氰酸酯，改性的二苯基甲烷二异氰酸酯，萘-二异氰酸酯，亚苯基二异氰酸酯，(1，6)-亚己基二异氰酸酯，赖氨酸异氰酸酯，环己烷二异氰酸酯，异佛尔酮二异氰酸酯，二甲苯二异氰酸酯，四甲基二甲苯二异氰酸酯，降冰片烯二异氰酸酯，四苯基甲烷二异氰酸酯，聚苯基聚亚甲基聚异氰酸酯，包含一种碳二亚胺官能团的聚异氰酸酯，包含一种脲基甲酸酯官能团的聚异氰酸酯和包含一种异氰尿酸酯官能团的聚异氰酸酯中的一种。
前述的多孔聚氨酯片材，其中异氰酸酯化合物是一种单分子类型的异氰酸酯化合物或者是包含有单分子类型异氰酸酯的异氰酸酯预聚物。
前述的多孔聚氨酯片材，其中在将异氰酸酯和氨基甲酸酯固化催化剂和氨基甲酸酯多元醇预聚物混合时至少加入泡沫稳定剂、抗氧剂、紫外线吸收剂、耐侯剂、除臭剂、水渗透改进剂、传导剂、抗静电剂、防粘连剂、偶联剂、防水剂、防水解剂、染料、颜料、填料、中空发泡剂、热分解型发泡剂、结晶水保持化合物、邻苯二甲酸二辛酯、各种增塑剂、热塑性树脂、热固性树脂中的一种。
本发明的目的及解决其技术问题进一步采用以下技术方案来实现的。
依据本发明提出的一种制备多孔聚氨酯片材的方法，其包括以下步骤：(a)制备有一个氨基甲酸酯官能团在聚合物主链上和至少有两个羟基官能团的氨基甲酸酯多元醇预聚物，这种预聚物在室温下处于半固体或固体状态；(b)在40℃至250℃的温度范围熔化这种氨基甲酸酯多元醇预聚物；(c)将获得的熔化的氨基甲酸酯多元醇预聚物和包含至少两个可以和羟基官能团反应的异氰酸酯官能团的异氰酸酯化合物以及聚氨酯固化催化剂混合和搅拌；(d)通过执行在高速下搅拌混合的产物和引入一种气体之一的操作来得到一种机械发泡材料；以及(e)冷却这种机械发泡材料。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的制备多孔聚氨酯片材的方法，其中冷却机械发泡材料在加压下进行。
前述的制备多孔聚氨酯片材的方法，其中氨基甲酸酯多元醇预聚物和异氰酸酯化合物混合的比率大约为每一份重量的氨基甲酸酯多元醇预聚物要加入0.8-3份重量的异氰酸酯化合物。
前述的制备多孔聚氨酯片材的方法，其中氨基甲酸酯多元醇预聚物熔融粘度的在120℃时大约为500-100,000mPas，该氨基甲酸酯多元醇预聚物的制备是通过一种多元醇化合物和一种异氰酸酯化合物在大约70℃至120℃的温度下通过加成反应进行的。
前述的制备多孔聚氨酯片材的方法，其中多元醇化合物和异氰酸酯化合物混合的比率为每一份重量的异氰酸酯化合物要加入1.1-2.5份重量的多元醇化合物。
前述的制备多孔聚氨酯片材的方法，其中多元醇化合物至少是聚酯基的多元醇化合物，内酯基的多元醇化合物，聚碳酸酯基的多元醇化合物和聚醚基的多元醇化合物中的一种。
前述的制备多孔聚氨酯片材的方法，其中异氰酸酯化合物至少是甲苯二异氰酸酯，二苯基甲烷二异氰酸酯，改性的二苯基甲烷二异氰酸酯，萘-二异氰酸酯，亚苯基二异氰酸酯，(1，6)-亚己基二异氰酸酯，赖氨酸异氰酸酯，环己烷二异氰酸酯，异佛尔酮二异氰酸酯，二甲苯二异氰酸酯，四甲基二甲苯二异氰酸酯，降冰片烯二异氰酸酯，四苯基甲烷二异氰酸酯，聚苯基聚亚甲基聚异氰酸酯，包含一种碳二亚胺官能团的聚异氰酸酯，包含一种脲基甲酸酯官能团的聚异氰酸酯和包含一种异氰尿酸酯官能团的聚异氰酸酯中的一种。
前述的制备多孔聚氨酯片材的方法，其中异氰酸酯化合物包含有一种至少有两个异氰酸酯官能团的单分子类型的异氰酸酯化合物或者由所述的单分子类型的异氰酸酯化合物和多元醇进行加成反应得到的异氰酸酯预聚物。
前述的制备多孔聚氨酯片材的方法，其中异氰酸酯预聚物是在20℃至120℃的温度下通过加成反应得到的。
前述的制备多孔聚氨酯片材的方法，其中所述的混合和搅拌包括以下步骤：熔融的氨基甲酸酯多元醇预聚物和氨基甲酸酯固化催化剂的初级混合；以及由第一步混合和搅拌得到的混合物和包含有至少两个用于和羟基官能团反应的异氰酸酯官能团的异氰酸酯化合物的次级混合和搅拌。
前述的制备多孔聚氨酯片材的方法，其中至少如下的泡沫稳定剂、抗氧剂、紫外线吸收剂、耐侯剂、除臭剂、水渗透改进剂、传导剂、抗静电剂、防粘连剂、偶联剂、防水剂、防水解剂、染料、颜料、填料、中空发泡剂、热分解型发泡剂、结晶水保持化合物、邻苯二甲酸二辛酯、各种增塑剂、热塑性树脂、热固性树脂中的一种在步骤(c)时加入。
前述的制备多孔聚氨酯片材的方法，其中在步骤(d)之后，进一步包括将机械发泡材料涂覆在片材形状的基体上的步骤。
前述的制备多孔聚氨酯片材的方法，其中片材成型的基体是无纺布、纤维织物、塑料片材和针织品中的一种。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，为了达到前述发明目的，本发明的主要技术内容如下：
在本发明中，氨基甲酸酯多元醇预聚物在氨基甲酸酯多元醇预聚物主链上包含有一个氨基甲酸酯官能团和至少两个羟基官能团。在室温下，这种氨基甲酸酯多元醇预聚物呈固态或半固态。
本发明中，多孔聚氨酯片材的制备首先是混合以下几种物质：主链上包含氨基官能团和至少两个羟基官能团的氨基甲酸酯多元醇预聚物、包含能够与羟基官能团反应的异氰酸酯官能团的异氰酸酯化合物、聚氨酯固化催化剂。然后通过机械搅拌或通气体的方法进行发泡，形成一种发泡材料，最后在室温下冷却或冷却压缩。
本发明中多孔聚氨酯片材的制备方法提出如下：
首先，制备包含氨基甲酸酯官能团和至少两个羟基官能团的氨基甲酸酯多元醇预聚物。在室温下，这种氨基甲酸酯多元醇预聚物呈固态或半固态。然后把这种氨基甲酸酯多元醇预聚物在温度为40～250℃下熔融。随后，把熔融的氨基甲酸酯多元醇预聚物与包含至少有两个能与羟基官能团反应的异氰酸酯官能团的异氰酸酯化合物及聚氨酯固化催化剂混合搅拌，通过在混合物中剧烈机械搅拌或通入气体进行发泡，形成一种机械发泡材料。这种发泡材料可在室温下有压力的情况下或没压力的情况下冷却。
如上所述，这种氨基甲酸酯多元醇预聚物在室温下呈固态或半固态，因此加工和贮存都很容易。用这种氨基甲酸酯多元醇预聚物制备多孔聚氨酯片材时，不需要太多的关注，因此生产效率可以持久。另外，这种物理性能和化学性能较好的多孔聚氨酯片材制备时消耗较少的能量，不会产生环保方面的问题。
经由上述可知，本发明是关于一种氨基甲酸酯多元醇预聚物、多孔聚氨酯片材及其制备方法，该多孔聚氨酯片材包括具有容易储存和加工特点的氨基甲酸酯多元醇预聚物。该氨基甲酸酯多元醇预聚物在室温下处于半固体或固体状态并且包含一个氨基甲酸酯官能团在主链上和至少两个羟基官能团。将氨基甲酸酯多元醇预聚物加热熔化，然后加入包含有一种用于和羟基官能团反应的异氰酸酯官能团的异氰酸酯化合物和聚氨酯固化催化剂，高速搅拌形成了机械发泡材料。这样形成的机械发泡材料在有或没有压力的情况下冷却至室温就形成了多孔聚氨酯片材。这样形成的多孔聚氨酯片材具有优异的力学和机械性能。
本发明和现有技术相比，具有如下优点：
本发明的氨基甲酸酯多元醇预聚物在运输和加工方面具有优越性，因此，这种预聚物就可以用来制备多孔聚氨酯片材。另外，由于湿度引起的变形的问题不再容易发生。因此，当制备多孔聚氨酯片材时不需要太多的关注，产品的稳定性提高。
由于是使用氨基甲酸酯多元醇预聚物来制备多孔聚氨酯片材，因此不必使用有机溶剂或干燥剂，这样工作环境就可以很舒适，使用一条短生产线就可以经济地和高效地得到高强度的多孔聚氨酯片材。同时，因为在多孔聚氨酯片材的气孔内没有对人体有害的溶剂，所以生产的是环境友善产品。
另外，这种多孔聚氨酯片材可以取代传统的聚氯乙烯商品、湿法制造的合成革、人造革和织物的加工产品。由于这种多孔聚氨酯片材有较好的生产效率和质量，用这种多孔聚氨酯片材代替传统的聚氨酯可以得到各种性能更好的产品。
综上所述，本发明具有上述诸多的优点及实用价值，并在同类产品及制备方法中未见有类似的文献公开发表或使用而确属创新，其不论在产品、制备方法或功能上皆有较大的改进，在技术上有较大的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的产品和技术方案具有增进的多项功效，从而更加适于实用，而具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
本发明由以下实施例及附图详细给出。
附图说明
图1是根据本发明具体实施例2制备的多孔聚氨酯片材的截面图。
图2是根据本发明具体实施例5制备的多孔聚氨酯片材的截面图。
图3是根据本发明对比实施例1制备的多孔聚氨酯片材的截面图。
图4是根据本发明的收录6制备的包含多孔聚氨酯片材的人造革的截面图。
图5是根据本发明收录7制备的多孔聚氨酯片材的人造革的截面图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的氨基甲酸酯多元醇预聚物、多孔聚氨酯片材及其制备方法其具体实施方式、步骤、特征及其功效，详细说明如后。
氨基甲酸酯多元醇预聚物
本发明的氨基甲酸酯多元醇预聚物在室温下呈固态或半固态，在预聚物主链上有氨基甲酸酯官能团。这种预聚物至少有两个羟基官能团，并且在120℃时熔融粘度在500～100,000cps之间。
这里，如果多羟基氨基甲酸乙酯预聚物的羟基官能团数目少于两个，多孔聚氨酯片材的固化就很困难。如果羟基官能团的数目超过六个，多孔聚氨酯片材的交联度就会增大，破坏固化涂覆层的柔软性，同时粘度增加，降低工作效率。
因此氨基甲酸酯多元醇预聚物上羟基官能团的数目应该为2～6个，最好为2～4个。
当氨基甲酸酯多元醇预聚物在120℃时的粘度小于500cps时，所制备出的多孔聚氨酯片材的发泡性能会被破坏，而且即使是冷却氨基甲酸酯多元醇预聚物也不会使它固化。
当氨基甲酸酯多元醇预聚物在120℃时的粘度大于100,000cps时，进行均相混合是困难的，因此均相的多孔渗水聚氨基甲酯片的制备也是困难的。另外，因为粘度太高，氨基甲酸酯多元醇预聚物的运动和从泵的排出是困难的。
因此，氨基甲酸酯多元醇预聚物在120℃时熔融粘度应该在500～100,000cps，最好是1000～50,000cps。
把1份重量的异氰酸酯化合物和1.1～2.5份重量的多元醇化合物在70～120℃时混合，可以得到有如上所述性质的氨基甲酸酯多元醇预聚物。
如果以异氰酸酯化合物为1份重量计，当多元醇化合物的重量小于1.1份时，所得到的氨基甲酸酯多元醇预聚物末端部分就不会是羟基官能团。由于分子量的增加，氨基甲酸酯多元醇预聚物的粘度也会增加。
当多元醇化合物的重量超过2.5份重量时，所得到的多羟基氨基甲酸乙酯预聚物分子量就会变小，反应后氨基甲酸酯多元醇预聚物的性质也会被破坏。
因此，以异氰酸酯化合物为1份重量计，多羟基化合物的的重量应在1.1～2.5份之间，最好是1.8～2.1。
当多元醇化合物与异氰酸酯化合物反应温度低于70℃时，反应不会完全进行，反应时间会增加，生产效率降低。由于在70℃时，反应生成的氨基甲酸酯多元醇预聚物为固态，氨基甲酸酯多元醇预聚物的合成会很困难。当反应温度超过120℃时，会发生氨基甲酸酯多元醇预聚物生成反应的逆反应，会阻止氨基甲酸酯多元醇预聚物的生成。
因此，制备氨基甲酸酯多元醇预聚物的多元醇化合物与异氰酸酯化合物反应的温度应在70～120℃之间。
制备本发明所述的氨基甲酸酯多元醇预聚物所用的多元醇化合物包括：聚酯基的多元醇化合物，内酯基的多元醇化合物，聚碳酸酯基的多元醇化合物和聚醚基的多元醇化合物等等。以上的化合物可以单独使用或两种及两种以上混合使用。
制备氨基甲酸酯多元醇预聚物所用的异氰酸酯化合物包括：甲苯二异氰酸酯，二苯基甲烷二异氰酸酯，改性的二苯基甲烷二异氰酸酯，萘-二异氰酸酯，亚苯基二异氰酸酯，(1，6)-亚己基二异氰酸酯，赖氨酸异氰酸酯，环己烷二异氰酸酯，异佛尔酮二异氰酸酯，二甲苯二异氰酸酯，四甲基二甲苯二异氰酸酯，降冰片烯二异氰酸酯，四苯基甲烷二异氰酸酯，聚苯基聚亚甲基聚异氰酸酯，包含一种碳二亚胺官能团的聚异氰酸酯，包含一种脲基甲酸酯官能团的聚异氰酸酯和包含一种异氰尿酸酯官能团的聚异氰酸酯。以上的化合物可以单独使用或两种及两种以上混合使用。
有如上所述性质的氨基甲酸酯多元醇预聚物是用来制备多孔聚氨酯片材的。这种氨基甲酸酯多元醇预聚物的加工和贮存是简单和容易的，不易因为湿气的存在而发生变形。另外，在制备过程中不需要太多的关注，保证了生产同样产品的稳定性。
多孔聚氨酯片材及其制备方法
这种多孔聚氨酯片材有良好的物理性能和化学性能，如耐热性、耐溶剂性、良好的剥离强度和撕裂强度。另外，片材的厚度是可以控制的，并且在传统方法中所关心的厚度平均性问题得到了解决。当这种多孔聚氨酯片材涂覆在有泡沫结构物体、无泡沫结构物体、无纺布或纤维织物物品上时，可得到同样的性质。
本发明的多孔聚氨酯片材是在室温下混合搅拌半固态或固态氨基甲酸酯多元醇预聚物制得的。氨基甲酸酯多元醇预聚物包括在预聚物主链上的氨基甲酸酯官能团和至少两个羟基官能团，包含一个可与羟基反应的异氰酸酯官能团(-NCO)的异氰酸酯化合物以及氨基甲酸酯固化催化剂。得到的混合物通过高速搅拌或通入气体形成乳状的机械发泡材料。这种发泡材料可在室温下有压力的情况下或没压力的情况下冷却。
为避免重复，关于氨基甲酸酯多元醇的解释省略。
包含可与羟基反应的异氰酸酯官能团(-NCO)的异氰酸酯化合物与上有一个氨基甲酸酯官能团在预聚物主链和2～4个羟基官能团(-OH)的氨基甲酸酯多元醇预聚物发生反应。
这就是说，异氰酸酯化合物可以是包含两个或多个异氰酸酯官能团的单分子类型异氰酸酯化合物，也可以是包含单分子类型异氰酸酯化合物的一种异氰酸酯预聚物。若氨基甲酸酯多元醇预聚物为1份重量，异氰酸酯化合物使用量为0.8～3份。
若氨基甲酸酯多元醇预聚物为1份重量，异氰酸酯化合物使用量为0.8份或更少，固化度会不够，所得的氨基甲酸酯多元醇预聚物的力学性能和热力学性能会被破坏，孔的形成也会很微弱。若氨基甲酸酯多元醇预聚物为1份，异氰酸酯化合物使用量为3份或更多，由于发泡现象，多孔聚氨酯片材表面将变的不规则。另外，交联度会升高，从而降低多孔聚氨酯片材的柔软性。
因此，若多羟基氨基甲酸乙酯预聚物为1份，异氰酸酯化合物使用量应为1～3等份。优选的是，若多羟基氨基甲酸乙酯预聚物为1份，异氰酸酯化合物使用量应为1～2等份。
以上所述的异氰酸酯化合物包含异氰酸酯官能团。包含异氰酸酯官能团的异氰酸酯化合物的例子包括芳香类二异氰酸酯化合物，如：甲苯二异氰酸酯，二苯基甲烷二异氰酸酯，改性的二苯基甲烷二异氰酸酯，萘-二异氰酸酯，亚苯基二异氰酸酯，(1，6)-亚己基二异氰酸酯，赖氨酸异氰酸酯，环己烷二异氰酸酯，异佛尔酮二异氰酸酯，二甲苯二异氰酸酯，四甲基二甲苯二异氰酸酯，降冰片烯二异氰酸酯，四苯基甲烷二异氰酸酯，聚苯基聚亚甲基聚异氰酸酯，包含一种碳二亚胺官能团的聚异氰酸酯，包含一种脲基甲酸酯官能团的聚异氰酸酯和包含一种异氰尿酸酯官能团的聚异氰酸酯。以上这些化合物可以单独使用，也可以混合使用。
用于制备多孔聚氨酯片材的聚氨酯固化催化剂的实例包括一个叔胺化合物、一个有机金属化合物如辛酸锡(二价)、二丁基二乙酸锡、二丁基二月桂酸锡、一个包含二个环的脒化合物如1，8-重氮-二环(5，4，0)十一烯(简称“DBU”)、DBU-对-甲苯磺盐、DBU甲酸盐、DBU辛酸盐和它的混合物。
作为聚氨酯固化催化剂，水、聚氨酯、各种乳液如聚丙烯醛、各种乳胶等等都可以使用。聚氨酯固化催化剂可以在氨基甲酸酯多元醇预聚物和异氰酸酯化合物混合时加入，也可以在加入异氰酸酯化合物之前预先和氨基甲酸酯多元醇预聚物混合加入。
聚氨酯固化催化剂的加入量以重量计约为氨基甲酸酯多元醇预聚物的0.0001份至10份。当聚氨酯固化催化剂的加入量以重量计小于0.0001份时，固化反应将会变慢，而且，汽泡破裂或变得不稳定。当聚氨酯固化催化剂的加入量大于10份时，固化反应将会过度导致过度的泡沫或直接变为凝胶。
因此，聚氨酯固化催化剂的加入量以重量计约为氨基甲酸酯多元醇预聚物的0.0001份至10份，更好的范围以重量计则约为0.01份至5份。
当通过将氨基甲酸酯多元醇预聚物、异氰酸酯化合物以及聚氨酯固化催化剂混合在一起制备多孔聚氨酯片材时，可以添加一些助剂如泡沫稳定剂、抗氧剂、紫外线吸收剂、耐侯剂、除臭剂、水渗透改进剂、传导剂、抗静电剂、防粘连剂、偶联剂、防水剂、防水解剂、染料、颜料、填料、中空发泡剂、热分解型发泡剂、结晶水保持化合物、邻苯二甲酸二辛酯、各种增塑剂、热塑性树脂、热固性树脂和粘结剂。
传统已知的的有机硅表面活性剂如已商业化的SF-2908、SF-2904、SRX-274C、SH-3746、SF-2944F、SH-193、SF-2945F(商业牌号，Toray DowCorning Silicon有限公司生产)等等可以作为泡沫稳定剂。
用于制备多孔聚氨酯片材的泡沫稳定剂的用量范围以重量计约为氨基甲酸酯多元醇预聚物重量的0.01份到20份。当泡沫稳定剂的加入量小于0.01份时，不利于产生汽泡。当泡沫稳定剂的加入量大于20份时，形成的多孔聚氨酯片材的物理强度和机械强度将会不好。漏气现象也会出现。
粘合剂包括松香酯的衍生物、石油树脂、萜烯树脂、酮类树脂等等。用于提高性能的热塑性树脂包括聚氨酯树脂、聚酯树脂、聚氨基树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚烯烃树脂、苯乙烯基弹性体、聚氯乙烯等等。
根据本发明，为了制备多孔聚氨酯，提供了处于半固体或固体状态并且有一个氨基甲酸酯官能团在聚合物主链上以及两种羟基官能团的氨基甲酸酯多元醇预聚物。提供的氨基甲酸酯多元醇预聚物在约40℃到250℃的某一温度下熔融。然后，将包含有至少两个能和包含在氨基甲酸酯多元醇预聚物上羟基官能团反应的异氰酸酯官能团(-NCO)的异氰酸酯化合物和聚氨酯固化催化剂加热到约20℃到80℃的温度。氨基甲酸酯多元醇预聚物、异氰酸酯化合物和聚氨酯固化催化剂加入到一搅拌和混合的设备中。然后，使用一种混合头将这种混合物高速搅拌。气体在混合物中产生形成了机械泡沫材料。换句话说，不用提供任何气体，只要将混合物高速搅拌就可以产生高度细小的汽泡，这样就得到了机械泡沫材料。这样形成的机械泡沫材料是一种乳状物。然后，这种机械泡沫材料在模具形成预定的形状并且冷却至室温。冷却是在压力下进行的以获得多孔性聚氨酯片材。
为制备具有均一、细小气孔的多孔聚氨酯片材，可以将氨基甲酸酯多元醇预聚物、异氰酸酯化合物和聚氨酯固化催化剂加入到一搅拌的容器中，然后加入气体和高速搅拌。气体可以在混合原材料之前加入并且搅拌在高速下进行。换句话说，气体预先加入到氨基甲酸酯多元醇预聚物中并且搅拌在高速下进行，然后再加入异氰酸酯化合物和聚氨酯固化催化剂。氨基甲酸酯多元醇预聚物和聚氨酯固化催化剂可以预先混合。
当使用混合头混合时，温度保持在氨基甲酸酯多元醇预聚物熔点±30℃的范围内。在搅拌合适的情况下温度最好控制在熔点±30℃的范围内，和控制在室温相比，固化率增加，这样就制备了均一的多孔聚氨酯片材。
用于发泡的气体包括空气、氮气、二氧化碳、氩气等等。气体可以预热。
对于机械发泡来说，在混合氨基甲酸酯多元醇预聚物、异氰酸酯化合物和聚氨酯固化催化剂时加入气体。另一方面，当使用诸如转速达到1000-8000rpm混合头之类的设备高速搅拌混合物时，不需加入气体就可获得包含泡的机械泡沫材料。
当加入气体后，发泡度增加，聚氨酯的孔形成效率较高。另外，机械泡沫材料的粘度降低使得机械泡沫材料的搅拌、混合及加入更容易。当不加气体时，聚氨酯的气孔更紧密，多孔聚氨酯片材的剥离强度、拉伸强度和抗磨损强度提高。
当搅拌期间混合头的转速小于1000rpm时，混合将会不充分，发泡单元的尺寸变大，泡沫不均一。当搅拌期间混合头的转速超过8000rpm时，混合头的负荷过重，普通的工作也会变得困难。
本发明中，压辊的应用包括使用光滑辊、压纹辊、套筒等压碾乳状物和机械泡沫材料的表面来光滑表面部分或在形成期望的凹凸形状或样式时控制片材的厚度。通过压辊的使用，片材的强度大大的提高。
用上述方法制备的多孔聚氨酯片材和包括多孔聚氨酯片材的多孔片材具有优异的力学和机械性能，如耐热性、耐溶剂性、良好的剥离强度和撕裂强度等等。另外，对比传统的方法，片材厚度的精确性提高了，因此就可以得到均一厚度的多孔聚氨酯片材。
通过使用本发明的多孔聚氨酯片材也可以获得多孔聚氨酯片材结构，这一结构可以通过和制备多孔聚氨酯片材相同的方法获得。机械泡沫材料包在板材形状的基体上，如各种塑料片材、无纺布、纤维织物和编织品，然后粘附在上面，在室温下或在增压的室温下冷却。
这样，形成的多孔聚氨酯片材和多孔聚氨酯片材结构可以作为合成革和人造革用于鞋、包、衣服、帽子和各种箱子。而且，这种产品可以作为冲击吸收剂，扬声器边缘部分材料，防滑材料，减震材料，心材，墙体装饰材料，化妆品的喷剂等等。
本发明更好的体现将在下面有更详细的描述。然而必须明白本发明并不局限在下面的例子中。
氨基甲酸酯多元醇预聚物的制备
实施例1
反应装置包括一个带有温度计的圆形烧瓶，一个氮气发生装置，一个混合器和一个加热装置。将400克聚四亚甲基乙二醇(PTMG，Mw＝2,000，BASF公司制造，德国)和1，6-己二醇己二酸酯(Mw＝2,000，Daewon聚合物有限公司，韩国)加入到烧瓶中。将温度升到110℃，在真空状态消泡一小时。然后通入氮气，将温度降至50℃。加入50克4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯(商业牌号为p-MDI，由Kumho-mitsul公司生产，韩国)，将温度升到75℃。在通入氮气下反应一个小时，一个小时后，取样分析红外光谱，发现大约2200cm-1处的一个峰消失，而这个峰对应着异氰酸酯官能团。当确信异氰酸酯官能团已经消失之后，反应产物平铺在衬片上冷却，这样就得到了有一个氨基甲酸酯官能团在预聚物主链上和2-4个羟基官能团的氨基甲酸酯多元醇预聚物。氨基甲酸酯多元醇预聚物在室温下处于半固体或固体状态。得到的氨基甲酸酯多元醇预聚物的粘度在120℃为3900cps(Brookfield LVDV-11+，#3，12rpm)。
多孔聚氨酯片材的制备
实施例2
将实施例1制备的氨基甲酸酯多元醇预聚物加热到120℃熔融，然后放置在120℃的保温容器中。将在保温容器中能够承受30℃温度异氰酸酯化合物(商业牌号为COSMONATE LL，Kumho-mitsul化学公司生产，日本)和添加有5.30％发泡稳定剂(商业牌号为DC-193，由Dow Corning公司生产，美国)的胺基固化催化剂(商业牌号为PC CAT TD 33，Nitroil公司生产，德国)加入到120℃的保温容器中，氨基甲酸酯多元醇预聚物、异氰酸酯化合物和添加有发泡稳定剂的胺基固化催化剂按以总重量为100％计的85∶17∶1.8％混合比率(重量比)加入。然后这种混合物在5000rpm的高速搅拌下搅拌一秒钟，接着，氮气在5000rpm的高速搅拌下通入2秒钟，这样就可以生成乳状的泡沫，进而生产出密度为0.3的机械泡沫材料。将形成的机械泡沫材料倒在一柔软的衬片上然后用涂覆棒均匀的涂成约450μm的厚度。涂覆的原料冷却到室温就可以获得具有均一、细密和连续的气孔、厚度为450μm以及具有优异物理性能的多孔聚氨酯片材。多孔聚氨酯片材的力学性能列于表1，断面的电子显微境照片示于图1。
实施例3
用实施例2相同的方法制备的发泡混合物涂于一衬片上，取另一片衬片置于其上，涂覆层用压延辊压碾以获得厚度为400μm的涂覆层。然后，将之冷却至室温就获得了具有均一、细密的气孔，厚度为400μm以及具有优异物理性能的多孔聚氨酯片材。多孔聚氨酯片材的力学性能列于表1。
实施例4
用实施例2相同的方法制备的发泡混合物涂于一衬片上，取另一片衬片置于其上，涂覆层用压延辊压碾以获得厚度为300μm的涂覆层。然后，将之冷却至室温就获得了具有均一、细密的气孔，厚度为300μm以及具有优异物理性能的多孔聚氨酯片材。多孔聚氨酯片材的力学性能列于表1。
实施例5
除了将氨基甲酸酯多元醇预聚物在使用前在室温下(25℃，75RH％)先放置六天以外，用实施例2相同的方法制备发泡混合物。将此发泡混合物用一涂覆棒均匀地涂于一衬片上使涂覆层厚度为450μm。接着，将此产品冷却到室温就可以获得具有均一、细密和连续的气孔，厚度为450μm以及具有优异物理性能的多孔聚氨酯片材。多孔聚氨酯片材的力学性能列于表1，多孔聚氨酯片材断面的电子显微境照片示于图2。
对比实施例1
韩国专利No 2002-0050138公开的酯基氨基甲酸酯预聚物和包含有异氰酸酯化合物的热塑性聚氨酯树脂可以在室温下放置六天(25℃，75RH％)，可以代替实施例1的氨基甲酸酯多元醇预聚物。
首先，酯基氨基甲酸酯预聚物(商业牌号为Takeda-melt SC-13，TakedaYakuhing Kokyo有限公司制造，日本)加热到120℃熔化，放置于120℃的保温容器中。然后，将聚醚三醇(商业牌号为Mitsui PolyolMN-3050，Mitsui化学公司生产，日本)和添加有泡沫稳定剂(商业牌号为SF-2946，由Dow Corning Silicon公司生产，美国)的胺基固化催化剂(商业牌号为Miniko L-1020，Katsusai化学公司生产，日本)保持在30℃。将酯基氨基甲酸酯预聚物、异氰酸酯化合物和添加有发泡稳定剂的胺基固化催化剂按以总重量为100％计的65∶5∶30％混合比率(重量比)加入到120℃的保温容器中，然后这种混合物在5000rpm的高速搅拌下搅拌一秒钟，接着，氮气在5000rpm的高速搅拌下通入2秒钟，这样就可以生成乳状的泡沫来生产出密度为0.3g/ml的机械泡沫材料。将形成的机械泡沫材料倒在一柔软的衬片上然后用涂覆棒均匀的涂成约450μm的厚度。涂覆的原料冷却到室温就可以获得厚度为450μm的多孔聚氨酯片材。多孔聚氨酯片材的力学性能列于表1，断面的电子显微境照片示于图3。
对比实施例2
用湿法制备了厚度为300μm的商业可购的多孔聚氨酯片材，测量了其物理性能，结果列于表1。
                                 表1物理性能测量结果
样品 压缩  厚度μm   模量(Kg/cm2)   拉伸强度(Kg/cm2)   伸长率(％)   剥离强度(Kg/cm2)
  10％M   50％M   100％M   200％M   300％M
实施例2   None  450   1.92   5.57   8.05   10.34   14.23   21.5   705   1.84
实施例3   Yes  400   4.01   9.86   12.56   19.33   26.29   50.35   735   2.97
实施例4  Yes  300  8.17  17.34  22.05  31.22  40.35  83.20  769  3.85
实施例5  None  450  1.92  5.57  8.05  10.34  14.23  21.5  705  1.84
对比实施例1  None  450  1.02  3.56  4.97  7.08  5.54  12.51  549  0.97
对比实施例2  300  8.44  22.94  32.77  46.00  50.12  259  1.31
*拉伸强度，伸长率：数值按照KS M 6782测量
**剥离强度：数值按照KS K 0533测量
分析表1多孔聚氨酯片材的物理性质，可以注意到，对比实施例2从10％M到100％M的模量值远远高于实施例2-5的值。这一结果表明对比实施例2的聚氨酯多孔片材的柔软性比本发明的多孔聚氨酯片材要差。另外，实施例2-5的断裂伸长率和拉伸强度要好于对比实施例的多孔聚氨酯片材的数值。这就是说，本发明的多孔聚氨酯片材有更好的力学性能。
图3显示，对比实施例1的聚氨酯片材有较大尺寸和不规则的内部单元(多孔体)。至于物理性能，每一个值都要比实施例5差。这一结果间接的表明，依照对比实施例1，酯基氨基甲酸酯预聚物包含着潜在的问题，这些问题可能在储存中产生。因此，获得产品的稳定性需要相当大的费用和现实的困难。
在实施例5中，氨基甲酸酯多元醇预聚物在室温下放置六天后的结果相似于实施例2-4，对照这些结果，本发明的氨基甲酸酯多元醇预聚物有较好的储存性能和较好的加工性能，而且在制备过程中，湿度不需要控制。另外，反应的终点不需要精确的控制，在制备多孔聚氨酯片材时也不需要特别的设备。因此，本发明的制备方法在技术上领先，并且和传统的方法相比，在价格上也具有可竞争性。
用多孔聚氨酯片材制备人造革
实施例六
将实施例1制备的氨基甲酸酯多元醇预聚物加热到120℃熔化，然后放置在120℃的保温容器中。将在保温容器中30℃放置的异氰酸酯化合物(商业牌号为SP-120V，Hepskem公司生产，韩国，NCO＝19％)和添加有5.30％发泡稳定剂(商业牌号为DC-193，由Dow Corning公司生产，美国)的胺基固化催化剂(商业牌号为PC CAT TD 33，Nitroil公司生产，德国)加入到120℃的保温容器中，氨基甲酸酯多元醇预聚物、异氰酸酯化合物和添加有发泡稳定剂的胺基固化催化剂按以总重量为100％计的85∶17∶1.8％混合比率(重量比)加入。然后这种混合物在5000rpm的高速搅拌下搅拌一秒钟，接着，氮气在5000rpm的高速搅拌下通入2秒钟，这样就可以生成乳状的泡沫来生产出密度为0.3g/ml的机械泡沫材料。将具有这样形成的机械发泡材料的一层氨基甲酸酯弹性聚合物倒在一涂覆和干燥的压纹衬片上，使用涂覆棒均匀的涂成约300μm的厚度。将一浸渍的聚氨酯无纺布结合起来，冷却至室温。在室温下保持一天后，将衬片拿走，就得到了拥有良好的外观和具有均一、细密和连续气孔的可用作运动鞋的人造革。这种人造革在室温下就具有200,000或更高的柔韧性和2.5kg/cm或更高的剥离强度。断面的电子显微境照片示于图4。
实施例7
由实施例6描述的方法得到的人造革加热到95℃，使用一压纹辊对人造革进行压纹就得到了压纹人造革。这种革和天然革相比具有相似的外观及鲜明的压纹。这种结构的断面的电子显微境照片示于图5。
按照图5，在经过压纹操作后压缩的单元(多孔层)没有互相连接起来。因此可以确信在压纹的前后，手感和体积几乎没有改变。
尤其，在形成人造革后因为不需要加热，热烘干不必采用，再复合一种原料在人造革上的复合制品可以很容易做到。特别地，合成革、人造革和织物可以加工成各种商品，如具有良好物理性能的运动鞋，男鞋，女鞋，凉鞋，家具，汽车，衣服，包，箱子等等都是复合产品地例子。而且，用这种连续和多孔的聚氨酯片材形成的结构具有优良的冲击吸收性能、减震性能和耐久性能，可以用于制造鞋、家具、衣服材料、电子材料、建筑材料及工程制品等等。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但是凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (27)

1、一种氨基甲酸酯多元醇预聚物，其特征在于其包括一个在氨基甲酸酯多元醇预聚物主链上的氨基甲酸酯官能团和至少两个羟基官能团，在室温下，氨基甲酸酯多元醇预聚物处于半固体或固体状态。
2、根据权利要求1所述的氨基甲酸酯多元醇预聚物，其特征在于其中在120℃左右时，该氨基甲酸酯多元醇预聚物的熔融粘度的范围大约为500-100,000mPas，该氨基甲酸酯多元醇预聚物的制备是通过一种多元醇化合物和一种异氰酸酯化合物在大约70℃至120℃的温度下通过加成反应制备的。
3、根据权利要求2所述的氨基甲酸酯多元醇预聚物，其特征在于其中多元醇化合物和异氰酸酯化合物混合的比率为每一份重量的异氰酸酯化合物要加入1.1-2.5份重量的多元醇化合物。
4、根据权利要求2所述的氨基甲酸酯多元醇预聚物，其特征在于其中多元醇化合物至少是聚酯基的多元醇化合物，内酯基的多元醇化合物，聚碳酸酯基的多元醇化合物和聚醚基的多元醇化合物中的一种。
5、根据权利要求2所述的氨基甲酸酯多元醇预聚物，其特征在于其中异氰酸酯化合物至少是甲苯二异氰酸酯，二苯基甲烷二异氰酸酯，改性的二苯基甲烷二异氰酸酯，萘-二异氰酸酯，亚苯基二异氰酸酯，(1，6)-亚己基二异氰酸酯，赖氨酸异氰酸酯，环己烷二异氰酸酯，异佛尔酮二异氰酸酯，二甲苯二异氰酸酯，四甲基二甲苯二异氰酸酯，降冰片烯二异氰酸酯，四苯基甲烷二异氰酸酯，聚苯基聚亚甲基聚异氰酸酯，包含一种碳二亚胺官能团的聚异氰酸酯，包含一种脲基甲酸酯官能团的聚异氰酸酯和包含一种异氰尿酸酯官能团的聚异氰酸酯中的一种。
6、一种多孔聚氨酯片材，其特征在于其是将含有一个氨基甲酸酯官能团在聚合物主链上和至少两个羟基官能团的氨基甲酸酯多元醇预聚物、含有一个可以和羟基官能团反应的异氰酸酯官能团(-NCO)的异氰酸酯化合物、以及一种聚氨酯固化催化剂进行混合，通过高速搅拌、引入一种气体、并冷却至室温而发泡成的一种机械发泡材料。
7、根据权利要求6所述的多孔聚氨酯片材，其特征在于其中所述的冷却在加压下进行。
8、根据权利要求6所述的多孔聚氨酯片材，其特征在于其中氨基甲酸酯多元醇预聚物和异氰酸酯化合物混合的比率大约为每一份重量的氨基甲酸酯多元醇预聚物要加入0.8-3份重量的异氰酸酯化合物。
9、根据权利要求6所述的多孔聚氨酯片材，其特征在于其中氨基甲酸酯多元醇预聚物室温下处于半固体或固体状态，氨基甲酸酯多元醇预聚物熔融粘度的范围120℃时大约为500-100,000mPas，该氨基甲酸酯多元醇预聚物的制备是通过一种多元醇化合物和一种异氰酸酯化合物在大约70℃至120℃的温度下通过加成反应进行的。
10、根据权利要求9所述的多孔聚氨酯片材，其特征在于其中多元醇化合物和异氰酸酯化合物混合的比率为每一份重量的异氰酸酯化合物要加入1.1-2.5份重量的多元醇化合物。
11、根据权利要求9所述的多孔聚氨酯片材，其特征在于其中多元醇化合物至少是聚酯基的多元醇化合物，内酯基的多元醇化合物，聚碳酸酯基的多元醇化合物和聚醚基的多元醇化合物中的一种。
12、根据权利要求9所述的多孔聚氨酯片材，其特征在于异氰酸酯化合物至少是甲苯二异氰酸酯，二苯基甲烷二异氰酸酯，改性的二苯基甲烷二异氰酸酯，萘-二异氰酸酯，亚苯基二异氰酸酯，(1，6)-亚己基二异氰酸酯，赖氨酸异氰酸酯，环己烷二异氰酸酯，异佛尔酮二异氰酸酯，二甲苯二异氰酸酯，四甲基二甲苯二异氰酸酯，降冰片烯二异氰酸酯，四苯基甲烷二异氰酸酯，聚苯基聚亚甲基聚异氰酸酯，包含一种碳二亚胺官能团的聚异氰酸酯，包含一种脲基甲酸酯官能团的聚异氰酸酯和包含一种异氰尿酸酯官能团的聚异氰酸酯中的一种。
13、根据权利要求6所述的多孔聚氨酯片材，其特征在于其中异氰酸酯化合物是一种单分子类型的异氰酸酯化合物或者是包含有单分子类型异氰酸酯的异氰酸酯预聚物。
14、根据权利要求6所述的多孔聚氨酯片材，其特征在于其中在将异氰酸酯和氨基甲酸酯固化催化剂和氨基甲酸酯多元醇预聚物混合时至少加入泡沫稳定剂、抗氧剂、紫外线吸收剂、耐侯剂、除臭剂、水渗透改进剂、传导剂、抗静电剂、防粘连剂、偶联剂、防水剂、防水解剂、染料、颜料、填料、中空发泡剂、热分解型发泡剂、结晶水保持化合物、邻苯二甲酸二辛酯、各种增塑剂、热塑性树脂、热固性树脂中的一种。
15、一种制备多孔聚氨酯片材的方法，其特征在于其包括以下步骤：
(a)制备有一个氨基甲酸酯官能团在聚合物主链上和至少有两个羟基官能团的氨基甲酸酯多元醇预聚物，这种预聚物在室温下处于半固体或固体状态；
(b)在40℃至250℃的温度范围熔化这种氨基甲酸酯多元醇预聚物；
(c)将获得的熔化的氨基甲酸酯多元醇预聚物和包含至少两个可以和羟基官能团反应的异氰酸酯官能团的异氰酸酯化合物以及聚氨酯固化催化剂混合和搅拌；
(d)通过执行在高速下搅拌混合的产物和引入一种气体之一的操作来得到一种机械发泡材料；以及
(e)冷却这种机械发泡材料。
16、根据权利要求15所述的制备多孔聚氨酯片材的方法，其特征在于其中冷却机械发泡材料在加压下进行。
17、根据权利要求15所述的制备多孔聚氨酯片材的方法，其特征在于其中氨基甲酸酯多元醇预聚物和异氰酸酯化合物混合的比率大约为每一份重量的氨基甲酸酯多元醇预聚物要加入0.8-3份重量的异氰酸酯化合物。
18、根据权利要求15所述的制备多孔聚氨酯片材的方法，其特征在于其中氨基甲酸酯多元醇预聚物熔融粘度的在120℃时大约为500-100,000mPas，该氨基甲酸酯多元醇预聚物的制备是通过一种多元醇化合物和一种异氰酸酯化合物在大约70℃至120℃的温度下通过加成反应进行的。
19、根据权利要求18所述的制备多孔聚氨酯片材的方法，其特征在于其中多元醇化合物和异氰酸酯化合物混合的比率为每一份重量的异氰酸酯化合物要加入1.1-2.5份重量的多元醇化合物。
20、根据权利要求18所述的制备多孔聚氨酯片材的方法，其特征在于其中多元醇化合物至少是聚酯基的多元醇化合物，内酯基的多元醇化合物，聚碳酸酯基的多元醇化合物和聚醚基的多元醇化合物中的一种。
21、根据权利要求15所述的制备多孔聚氨酯片材的方法，其特征在于其中异氰酸酯化合物至少是甲苯二异氰酸酯，二苯基甲烷二异氰酸酯，改性的二苯基甲烷二异氰酸酯，萘-二异氰酸酯，亚苯基二异氰酸酯，(1，6)-亚己基二异氰酸酯，赖氨酸异氰酸酯，环己烷二异氰酸酯，异佛尔酮二异氰酸酯，二甲苯二异氰酸酯，四甲基二甲苯二异氰酸酯，降冰片烯二异氰酸酯，四苯基甲烷二异氰酸酯，聚苯基聚亚甲基聚异氰酸酯，包含一种碳二亚胺官能团的聚异氰酸酯，包含一种脲基甲酸酯官能团的聚异氰酸酯和包含一种异氰尿酸酯官能团的聚异氰酸酯中的一种。
22、根据权利要求15所述的制备多孔聚氨酯片材的方法，其特征在于其中异氰酸酯化合物包含有一种至少有两个异氰酸酯官能团的单分子类型的异氰酸酯化合物或者由所述的单分子类型的异氰酸酯化合物和多元醇进行加成反应得到的异氰酸酯预聚物。
23、根据权利要求22所述的制备多孔聚氨酯片材的方法，其特征在于其中异氰酸酯预聚物是在20℃至120℃的温度下通过加成反应得到的。
24、根据权利要求15所述的制备多孔聚氨酯片材的方法，其特征在于其中所述的混合和搅拌包括以下步骤：
熔融的氨基甲酸酯多元醇预聚物和氨基甲酸酯固化催化剂的初级混合；以及
由第一步混合和搅拌得到的混合物和包含有至少两个用于和羟基官能团反应的异氰酸酯官能团的异氰酸酯化合物的次级混合和搅拌。
25、根据权利要求15所述的制备多孔聚氨酯片材的方法，其特征在于其中至少如下的泡沫稳定剂、抗氧剂、紫外线吸收剂、耐侯剂、除臭剂、水渗透改进剂、传导剂、抗静电剂、防粘连剂、偶联剂、防水剂、防水解剂、染料、颜料、填料、中空发泡剂、热分解型发泡剂、结晶水保持化合物、邻苯二甲酸二辛酯、各种增塑剂、热塑性树脂、热固性树脂中的一种在步骤(c)时加入。
26、根据权利要求15所述的制备多孔聚氨酯片材的方法，其特征在于其中在步骤(d)之后，进一步包括将机械发泡材料涂覆在片材形状的基体上的步骤。
27、根据权利要求15所述的制备多孔聚氨酯片材的方法，其特征在于其中片材成型的基体是无纺布、纤维织物、塑料片材和针织品中的一种。
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