聚異氰脲酸酯泡沫塑料的製作方法

2023-04-23 05:56:46 6

專利名稱：聚異氰脲酸酯泡沫塑料的製作方法
技術領域：
本發明涉及聚異氰脲酸酯泡沫塑料，用於製造該泡沫塑料的組合物和自該泡沫塑料製造的模塑製品。
背景技術：
已經發現模塑微孔和非微孔泡沫製品在汽車和建築工業中有許多用途。說明性的汽車方面的應用包括該泡沫塑料在諸如儀錶板、門板、柱和座位靠背等製品中的應用。非汽車應用的例子包括組合式房屋、淋浴器支架和門。雖然許多泡沫製件通過反應注塑法(RIM)製備，但已知機織或非織造纖維增強材料，用來提供具有較大的拉伸強度和撓曲模重的泡沫製件。這種模塑方法稱作結構反應注塑(SRIM)法。
SRIM方法一般需要將液態泡沫組合物倒入或注入閉式或開式模具，如果是開式模具，則接著在發泡反應期間變為密閉。在將液體泡沫組合物倒入之前，能夠將增強玻璃纖維氈和/或其它適宜的塑料增強制品置於開式模具中。在某些情況下，在置入增強材料和/或液態泡沫組合物之前，開始時先在開式模具中放置裝飾飾面材料或覆蓋材料。在應用這些覆蓋材料時，隨後將液態泡沫組合物倒入已部分充填的模具中，該方法稱作回填法或後倒入SRIM法。
雖然，SRIM鑄工面臨著只有特定工藝才有的問題，但是其也面臨著任何常規聚氨酯模塑工藝附帶的問題。在任何模塑操作中，效率和成本因素要求製造每個製品所需要的時間越短越好。結果，迫切希望每個製品能儘可能快速並容易地從模具中取出。然而，本領域技術人員應該理解，模塑聚氨酯製品往往需要長的模具滯留時間。模具滯留時間長是一個嚴重的缺點，因為這樣就使每個製品的成本顯著增加。
聚氨酯泡沫塑料已經應用於許多用途之中，包括，通過反應注塑(LD-SRIM)製造的剛性纖維增強的後倒入泡沫結構複合材料。在這些應用中，將起泡組分加入到模具中，在模具中起泡，並作為製成品取出。模具中可以置入纖維氈增強材料。在這些方法中，有利的是模具滯留時間儘可能縮短，從而提高了生產率。另外，很少或沒有模塑後膨脹的現象，這是防止製造出不合格製件所必須的。
現有技術中減少LD-SRIM製品滯留時間的方法集中在改善聚氨酯配方上。然而這些方法有缺點，因為放熱時的高溫超過了尚未完成反應的聚合物的初始軟化點。
所以還需要有專門應用在LD-SRIM用途的、能夠採用最小滯留時間模塑的泡沫塑料配方。
發明概述所公開的發明涉及聚異氰脲酸酯泡沫塑料的反應體系。該反應體系包括聚異氰酸酯成分和聚異氰酸酯反應性成分。聚異氰酸酯反應性成分能夠包含多元醇、羧酸、水、三聚催化劑和其它添加劑。聚異氰酸酯可以是任何下述物質脂肪族聚異氰酸酯、環脂族聚異氰酸酯、芳脂族聚異氰酸酯、芳族聚異氰酸酯、以及通過引入至少一個氨基甲酸酯、脲基甲酸酯、脲、縮二脲、碳二亞胺、uretonimine或異氰脲酸酯殘基改性的聚異氰酸酯和異氰酸酯的混合物。羧酸成分是取代的或未取代的羧酸或其部分酯，所述羧酸選自脂肪族羧酸、芳香族羧酸、雜環羧酸。三聚催化劑是任何下述物質氫氧化鉀，含有脂肪酸的氫氧化鉀、和可溶性鹼金屬羧酸鹽，或其混合物。
本文公開的聚異氰脲酸酯反應體系能夠用SRIM和LD-SRIM、採用最小的模具滯留時間進行模塑，尤其是與聚異氰酸酯體系進行比較時。聚異氰脲酸酯反應體系能夠提供諸如減少循環時間等顯著優點。其它好處包括玻璃化轉變溫度較高、模塑後膨脹減少、熱撓曲溫度較高及脫模較容易。
上文概述了本發明，現以下文和非限制性實例詳述本發明。
發明詳述下文匯集材料商品名並釋義。
Dabco 8800延遲膠凝化催化劑，Air Product公司出品Dabco K-152-乙基己酸鉀，15 wt％的二甘醇溶液，三聚催化劑，Air Product公司出品Daltorez P-716聚酯二醇，聚[己二酸(乙二醇，二乙二醇)酯]；羥基值56,MW約2000，標稱官能度2.0,ICI Americas出品DEG二乙二醇Jeffamine T-5000甘油基聚(氧丙烯)三胺，5000MW，官能度為3,Huntsman Petrochemical公司出品。胺基為一級脂族基團。
Kemester 5721硬脂酸十三酯，Witco Chemicals公司。
Loxiol G-71S複合脂肪族聚酯，是己二酸、季戊四醇和油酸的反應產物，Henkel公司出品Niax L-1000聚氧化烯甲基矽氧烷共聚物，Witco(OSI)出品Niax L 5420聚氧化烯甲基矽氧烷共聚物，Witco(OSI)出品Niax L 6980聚氧化烯甲基矽氧烷共聚物，Witco(OSI)出品Poly 6-55-173聚醚多元醇，Olin Chemical出品Polycat DBU二氮雜雙環十一烯催化劑，Air Products出品Pripol 1013聚合的三聚脂肪酸，標稱官能度2,Uniqema出品Pripol 1040聚合的二聚脂肪酸、標稱官能度3 Uniqema出品Priolube 1414商品級油酸的油酸異丁酯Rubinol R-015三元醇，丙氧基化甘油，羥基值650,ICIAmericas出品Rubinol R-180丙氧基化蔗糖/二乙二醇混合物(約72∶28 w/w丙氧基化產物)，總羥基值440，數均官能度6.42,ICI Americas出品。
Rubinol F 435主要由羥基封端的聚醚多元醇，羥基值35，標稱官能度3,ICI Americas出品Rubinol F-455主要由羥基封端的三元醇，3000MW,ICI Americas出品Rubinol F-459，氧丙基化二丙二醇，用20.7 wt％的環氧乙烷封端，羥基值為30，二醇由ICI Americas出品Rubinate 1680:Uretonimine改性的4,4』MDI，最終NCO含量為29.3％，在室溫下是液體，ICI Ameticas出品Rubinate 1790:4,4』-MDI與低MW二元醇混合物(TPG,1,3-BDO和PG，約60∶20∶20，按重量計)的預聚物，最終NCO含量為23.3％(液態純MDI衍生物)，ICI Americas出品Rubinate 7302MDI和4000 MW柔性聚醚三醇的預聚物，NCO含量28 wt％Rubinate 7400MDI和2000 MW柔性聚醚三醇的預聚物，NCO含量28 wt％
Rubinate 8700聚合的亞甲基二異氰酸酯(MDI)，NCO含量31.5％，ICI Americas出品Rubinate 9410MDI異氰酸酯共混物，數均官能度2.3,NCO含量32.5 wt％Stepanpol PS-4002以鄰苯二甲酸酯為基礎的聚酯多元醇，羥基值為400，標稱官能度2.0,Stepan公司出品SR-242(NIAX L-5420)表面活性劑，得自WITCO(OSi公司)Suprasec DNR聚合的MDI,NCO含量31.5wt％，數均官能度2.7,ICI出品Tegostab B-8465聚醚改性的聚矽氧烷表面活性劑，Th.Goldschmidt出品Unitol DSR妥爾油脂肪酸(油酸和亞油酸的混合物，原油狀)，酸值191，發泡劑，和IMR助添加劑，得自Union Camp。
組份本發明泡沫塑料由包含下述成分的組合物製備聚異氰酸酯和異氰酸酯反應性成分，後者包括多元醇、包括羧酸、催化劑、交聯劑、穩定劑的發泡劑。現將其中每一種組份敘述如下。
聚異氰酸酯以前在製備聚異氰脲酸酯泡沫塑料中使用的任何聚異氰酸酯均可使用。優選，聚異氰酸酯的粘度(在25℃下)為約35cps～約400cps，最優選約200cps。有用的聚異氰酸酯的例子包括脂肪族聚異氰酸酯、環脂族聚異氰酸酯、芳脂族聚異氰酸酯、芳族聚異氰酸酯，和通過引入至少一種下述基團改性的聚異氰酸酯和異氰酸酯的混合物，所述基團包括氨基甲酸酯、脲基甲酸酯、脲、縮二脲、碳二亞胺、uretonimine或異氰脲酸酯殘基。在本發明中有用的有機聚異氰酸酯包括，例如，二異氰酸1,6-己二酯、異佛爾酮二異氰酸酯、環己烷1,4-二異氰酸酯、二異氰酸4,4』-二環己基甲酯、二異氰酸1,4-亞二甲苯酯、二異氰酸1,4-亞苯基酯、2,4-甲苯二異氰酸酯、2,6-甲苯二異氰酸酯，4,4』-二苯甲烷二異氰酸酯(4,4』MDI)、2,4』-二苯基甲烷二異氰酸酯(2,4』MDI)、聚異氰酸多亞甲基多亞苯基酯(粗MDI)和二異氰酸1,5-亞萘基酯。
優選，聚異氰酸酯成分是芳香族聚異氰酸酯。芳香族聚異氰酸酯可以是下述任何物質4,4』-二苯基甲烷二異氰酸酯、2,4』-二苯基甲烷二異氰酸酯、聚合的二苯基甲烷二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯變體，及它們的混合物。更優選，芳香族聚異氰酸酯是MDI組合物，其-NCO官能度為約2.0～約3.0，還更優選為約2.2～約2.7。
多元醇優選多元醇是柔性聚醚多元醇，其主要以氧化丙烯為基礎，和優選含有少量環氧乙烷端基。有用的多元醇包括柔性聚醚二元醇/三元醇。有用的柔性聚醚多元醇的例子是環氧乙烷封端的聚氧丙烯為基礎的多元醇，其數均MW為約1500～約10,000，數均官能度為約1.5～約8。
柔性多元醇優選包含在異氰酸酯反應性成分中。柔性聚醚多元醇是異氰酸酯反應性成分中唯一的最多重量的成分。更優選，柔性多元醇存在量約高於異氰酸酯反應性成分的50wt％，還更優選為約60～約85wt％，和最優選約70～約80wt％，以總異氰酸酯反應性成分為基準計。
柔性聚醚多元醇可以端接伯或仲-OH，優選端接伯-OH。優選，柔性聚醚多元醇數均當量約為1000。當量範圍可以從約300以上一直到約10,000(數均)，優選大於約500到約2000，更優選約800到約1500，還更優選約900到約1200，和最優選約為1000，所使用的柔性聚醚多元醇的數均官能度為約1.5～約8，優選約2～約4，更優選約2～約3，和最優選約2.5～約3。優選柔性多元醇的環氧乙烷(EO)含量完全以端基存在，儘管一些EO可以存在於主鏈中。優選EO端基含量約5～約25％，更優選約8～約18％，最優選9～10％(EO重量百分數)。優選柔性多元醇作為唯一多元醇使用，但是也可以使用柔性多元醇的混合物。
發泡劑羧酸是本發明中必要的發泡劑。可以應用羧酸酐，但是很少優選使用。羧酸與異氰酸酯反應形成CO2和醯胺鍵。在本發明中可以使用的羧酸包括脂肪族、環脂族、芳香族和/或雜環羧酸，和可以是取代的(如，用滷原子)和/或未飽和的。適宜的羧酸和酐的例子包括丁二酸、己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、偏苯三酸、鄰苯二甲酸酐、四氫化鄰苯二甲酸酐、六氫化鄰苯二甲酸酐，四氯鄰苯二甲酸酐、橋亞甲基四氫鄰苯二甲酸酐、戊二酸酐、馬來酸、馬來酸酐、富馬酸，單體、二聚體和三聚體脂肪酸如可以與單體脂肪酸混合的油酸的那些。也可以使用多元羧酸的部分酯，例如對苯二甲酸單甲酯、對苯二甲酸乙二醇單酯和它們的混合物。
所優選的羧酸是液態或可溶於異氫酸酯反應性成分。最優選的羧酸是脂肪族羧酯如含有10個或更多碳原子的脂肪族單、二元或三元羧酸，最優選含有16個碳原子或更多。適宜的羧酸可以包括，例如，月桂酸、棕櫚酸、蓖麻油酸、硬脂酸、油酸、亞油酸、亞麻酸、己二酸、山萮酸、花生酸、褐煤酸、異硬脂酸、和類似的酸及它們的混合物。水能夠和羧酸一起使用，作為共發泡劑。
催化劑正如普通技術人員明知的那樣，在本發明配方中催化劑的量能夠改變，以得到所要求的加工和性能特性。
可以使用多種已知的能促進三聚反應的三聚催化劑。優選的三聚催化劑包括可溶性鹼金屬羧酸鹽，如2-乙基己酸鉀、和醋酸鉀、醋酸鈉、辛酸鈉、辛酸鉀、羧酸四烷基銨、氫氧化鉀、最優選含脂肪酸的氫氧化鉀，其中酸摩爾數過量，即COOH基團比KOH基團多。
共催化劑可以與三聚催化劑組合使用。這些另外的催化劑包括三級胺和過渡金屬的酯，特別是錫的脂肪族酯，任選其具有連接到錫原子的烷基基團。優選的一類共催化劑的是鉍的脂肪族酯，特別是Shepherd Chemical出品的「Bicat」系列產品。特別優選的另一系列共催化劑是不含異氰酸酯反應性的(-NH)或NH2基團的強鹼性脒和胍。特別優選的例子是Air Products公司出品的稱作Polycat DBU(二氮雜雙環十一碳烯)的環脂族脒。
交聯劑和/或擴鏈劑擴鏈劑和/或交鏈劑如DEG和甘油可以包含在本發明的聚異氰脲酸酯反應體系中。一般說，擴鏈劑和/或交鏈劑是整個異氰酸酯反應性成分配方中的重量較少的成分。
催化劑載體如二乙二醇(DEG)或二丙二醇(DPG)可以用作擴鏈劑。然而，在三聚催化劑溶於樹脂(多元醇或酸)成分時，不需要用載體。
可以使用各種交聯劑和擴鏈劑。有用的擴鏈劑包括數均或絕對MW最高約300的二元醇，優選小於約300，更優選小於約250。這些二元醇的例子包括乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、1,4-丁二醇和丙二醇400。
適宜的擴鏈劑可以選自多元醇如分子量最高約600的、氧乙烯基或氧丙烯基的二元醇。其它有用的二元醇的例子包括1,8-辛二醇、新戊二醇、環己烷二甲醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,6-己二醇、1,5-戊二醇、和二縮三丙二醇，脂肪族胺和芳香族胺如在每個N原子的鄰位具有低級烷基取代基的4,4』-亞甲基二苯胺。
優選交聯劑是官能度約3～約4的多元醇，最優選數均MW為約250或更小的三元醇。甘油是最優選的交聯劑。
穩定劑在本發明的反應體系中也能使用泡沫穩定表面活性劑。有用的泡沫穩定表面活性劑包括但不限於矽氧烷-聚醚共聚物。能夠在本發明組合物中使用的矽氧烷-聚醚共聚物的例子包括硬質泡沫塑料表面活性劑如Tegostab B-8465。
其它添加劑可以包括在製備聚異氰脲酸酯泡沫塑料中常規使用的其它材料作為本發明反應體系的添加劑。特別有用的添加劑包括內部脫模添加劑，優選非矽氧烷內部脫模劑如脂肪酸、脂肪族酯、脂肪族聚酯，特別是它們的組合。
增強材料也能包括在本反應體系中。一般說，增強材料能夠直接放入模具並在上面倒入液態泡沫組合物。然而，替代地或者此外，短纖維和其它填料也可以加到體系的異氰酸酯成分中、異氰酸酯反應性成分中、或者兩者之中，其加入量最多為SRIM製件的約70 wt％。
優選在本發明的反應體系中包括纖維增強材料。纖維增強材料的用量可以包括較寬範圍。纖維材料可以是織造的，非織造(無規)的，或者它們的組合。適宜的纖維包括尼龍、聚酯、聚芳醯胺、聚醚酮、聚醚碸、聚醯胺、矽碳等合成纖維；如纖維素、棉、大麻、亞麻和黃麻等天然纖維；以及包括矽灰石、鋁、玻璃纖維和碳纖維如礦物或陶瓷纖維。或者織造的或者非織造的玻璃纖維，是優選的增強材料，原因在於其成本低和物理性能適當。取決於所要求的纖維重量可以使用一層或多層纖維增強材料。優選這些增強材料是纖維增強材料和/或氈增加材料，更優選玻璃纖維和/或玻璃氈。特別優選氈(或長纖維)。最優選玻璃纖維氈。
優選，增強材料為最終製品的0％以上至約70wt％，更優選約10wt％～約50wt％，最優選約15wt％～約40wt％。也可以使用長度約12.5mm～約100mm的短纖維。
泡沫塑料的製造聚異氰脲酸酯泡沫塑料優選通過，使異氰酸酯與異氰酸酯反應性成分以高指數配方進行反應而製備，後者包括多元醇、羧酸鹼金屬鹽氫氧化物三聚催化劑和一元或多元羧酸發泡劑。在替代的實施方案中，異氰酸酯反應性成分可以包括羧酸、交聯劑和/或擴鏈劑，不含多元醇。
羧酸-異氰酸酯醯胺的反應至少提供部分形成泡沫的膨脹，並有助於促進三聚作用。任選地，水可與羧酸一起用作共發泡劑。將各成分混合，得到異氰酸酯指數約200～約1500，優選約250～約700。
異氰酸酯反應性成分可以包含單一多元醇或混合多元醇。優選，在異氰酸酯反應性成分中多元醇和添加劑佔多數。如果添加劑與異氰酸酯具有化學相容性，那從添加劑也可置於異氰酸酯成分中。羧酸和催化劑包含在異氰酸酯反應性成分中。
當使用多元醇時，部分多元醇可以與異氰酸酯發生預反應形成準預聚物。在該實施方案中，所有或大多數多元醇可以在異氰酸酯準預聚物(quasi-prepolymer)中。
雖然最優選兩種成分配方，但是本發明可以採用含有兩種以上的成分的配方來實施。
泡沫組合物的加工成形優選本發明配製物進行模塑加工。然而，這些組合物也可能應用非模塑加工。有用的模塑方法包括LD-SRIM和纖維切斷法。LD-SRIM使用玻璃氈增強材料和纖維切斷法，還應用長徑比大的玻璃纖維，包括使纖維增強材料切斷，並在混合頭把它們注射到A和B的混合成分中。
一般說，在配製物中反應性成分以保證適於所需要的泡沫密度、指數和A∶B比的量進行混合和加工。本領域普通技術人員明顯知道如何混合配製物成分的詳情。
按照本發明製備的聚異氰脲酸酯泡沫塑料的模塑密度小於約1.2(spg)。優選密度為約0.8spg至約0.1spg，更優選約0.75spg至約0.2spg，還更優選約0.7spg至約0.25spg，最優選約0.6spg至約0.3spg。如果存在增強材料，那末所測定的密度包括增強材料在內。
採用如下實例說明本發明，但不限制本發明，所述實例涉及兩種成分的體系，其中A成分是異氰酸酯，B成分是多元醇、交聯劑、擴鏈劑、催化劑、發泡劑和其它添加劑的共混物。在實例1～9中，除非另有所指，聚異氰脲酸酯泡沫塑料是通過手動混合表1所列各個成分、並使泡沫自由產生製備的。所得泡沫塑料的性能列於表1。
如下文所述，指數意指NCO當量與異氰酸酯反應基團總當量之比再乘以100％。
A/B比意指異氰酸酯與異氰酸酯反應性成分的重量比。它是雙組分體系中的成分進行混合時的重量比。
乳白期意指A組分和B組分從開始混合到體積開始增加所經歷的時間，以秒計。
凝膠時間意指A組分和B組分從開始混合形成液態混合物直至液態混合物轉為固態所經歷時間，以秒計。
消粘時間意指A組分和B組分從開始混合直至與所得泡沫塑料表面接觸時粘性消失所經歷的時間。
發泡期意指從混合直至泡沫塑料停止發泡所經歷的時間，以秒計。
1．泡沫外觀良好，2．機械反應性，3．指數，4．A∶B比5.45％KOH實例6A-6F實例6的配製重複進行，只是A∶B比和指數變化。所得結果列於表2。
1．秒實例6C-6L實例6的配製重複進行，只是異氰酸酯A∶B比保持不變，為2.25，指數變化。結果示於表3。
1．秒實例10本實例舉例說明以胺為基礎的多元醇與酸發泡劑一起的應用。
A-組分Rubinate 8700；指數290；A∶B比 1.8B．組分組分 重量份Rubinol F-45557.99Jeffamine T-5000 8.39Rubinol R-01514.48甘油 3.62Unitol DSR 6.06Loxioi G71S 0.6Priolube 14140.07Tegostab B-8465 1.6250％KOH+50％水 0.78水 0.37反應體系混合7秒。所得泡沫塑料具有乳白期=36 sec凝膠時間=102 sec消粘時間=124 sec硬化時間=142 sec泡沫外觀良好實例11本實例舉例說明在B組分中使用己二酸聚酯多元醇製備自由發泡的聚異氰脲酸酯泡沫塑料。在本實例中，採用鉀催化劑使A組分和B組分混合25秒，製造自由發泡聚異氰脲酸酯泡沫塑料。
A-組分Rubinate 8700；指數=355；A/B=1.08B-組分組分 重量份Daltorez P-716100.050％KOH+50％H2O 0.8Dabco 88002.0Tegostab B-8465 2.0Unitol DSR7.5Loxiol G71S 7.5Priolube 1414 0.8水0.8實例12使用實例11的步驟，只是混合時間為15秒。將所得共混物倒入尺寸為6英寸×8英寸×5/32英寸的模具中。模具在Carver壓機中，保持190°F，夾持力為15,000磅，成形樣條。組合物脫模在2分30秒進行。所得聚合物在脫模時極易彎曲。在脫模之後，製品伴隨時間的延續而有尺寸穩定性。使用該組合物製造的製品可用作要求有顯著撓曲性的熱成形製品。
實例13
將下述體系的配製物按實例12的步驟製成樣條，只是體系混合時間為10秒，脫模在1分45秒進行。
A-組分Rubinate 8700；指數=355；A/B=1.45B-組分組分重量份Daltorez P-716 100.0乙二醇 3.050％KOH+50％H2O0.8Tegostab B-8465 2.0Unitol DSR 7.5Loxiol G71S 7.5Priolube 1414 0.8水 0.8與實例12相比，乙二醇使聚合物剛性改善。
實例14將下述體系的配製物用實例12的步驟製成樣條，只是體系混合時間為13秒，脫模在3分45秒進行。
A-組分Rubinate 8700指數=355；A/B=2.94B-組分組分 重量份Daltorez P-716100.0Ethylene glycol 15.050％KOH+50％H2O 0.8Tegostab B-8465 2.0Unitol DSR 7.5Loxiol G71S 7.5Priolube 14140.8水 0.8該體系表示，加入乙二醇對衝擊的剛性影響。該樣條比實例13更具有剛性而脆性更小。
實例15本實例舉例說明在B組分中使用鄰苯二甲酸酯聚酯多元醇製備自由發泡的聚異氰脲酸酯泡沫塑料。混合時間為12秒。
A-組分Rubinate 8700指數=355；A/B=2.10B-組分組分 重量份Stepanpol PS-4002100.050％KOH+50％H2O 0.8Tegostab B-8465 2.0Unitol DSR 7.5Loxiol G71S 7.5Priolube 14140.8水 0.8本體系呈現優良的表面固化。聚異氰脲酸酯自由發泡泡沫塑料具有乳白期=1 min.16 sec；凝膠時間=1 min.56 sec；消粘時間=2 min.15sec。
實例16
將如下所示體系配製物用實例12的步驟製成樣條，只是本體系混合時間為7秒，脫模在3分30秒進行。
A-組分Rubinate 8700；指數=355；A/B=2.10B-組分組分 重量份Stepanpol PS-4002100.050％KOH+50％H2O 0.8Tegostab B-8465 2.0Unitol DSR 7.5Loxiol G71S 7.5Priolube 14140.8水 0.8與己二酸酯聚酯比較，本樣條呈現良好的尺寸穩定性。
實例17本實例舉例說明在B組分中使用二酸作發泡劑製造聚異氰脲酸酯泡沫塑料。混合時間為7秒。
A-組分Rubinatc 8700；指數=270；A/B=2.33B-組分組分 重量份Rubinol F-43670.0Rubinol R-01530.050％KOH+50％H2O 0.8Tegostab B-8465 2.0Pripol 1013 7.5Loxiol G71S 7.5
Priolube 1414 0.8水0.8聚異氰脲酸酯泡沫塑料具有乳白期=21 sec。凝膠時間=1 min.27 sec.消粘時間=2 min.44 sec.
實例18本實例舉例說明在B組分中使用三元酸作發泡劑製造自由發泡的泡沫塑料。混合時間7秒。
A-組分Rubinate 8700；指數=270；A/B=2.33B-組分組分 重量份Rubinol F-43670.0Rubinol R-01530.050％KOH+50％H2O 0.8Tegostab B-8465 2.0Pripol 1040 7.5Loxiol G71S 7.5Priolube 14140.8水 0.8聚異氰脲酸酯泡沫塑料具有乳白期=21 sec。凝膠時間=1 min.43 sec.消粘時間=2 min.20 sec.
實例19和20舉例說明採用本發明聚異氰脲酸酯泡沫塑料反應體系製造的製品脫模時間降低。實例19說明聚氨酯體系的脫模時間。實例20說明本發明的聚異氰脲酸酯反應體系的脫模時間。實例19聚氨酯體系組分重量份Rubinol RO15100.0甘油7.5Polycat 8 3.5Dabco 8800 1.0Unitol DSR 6.5Loxiol G71S 10.0Kemester 5721 1.1Niax L-6980 1.5水 1.6AB比=1.70採用Rubinate 8700指數=105模具頂部和底部溫度=165°F脫模時間=90秒實例20本發明的聚異氰脲酸酯體系組分 重量份Rubinol F-455 85.0Rubinol R-015 15.0Unitol DSR 7.5Loxiol G71S 7.5Priolube 1414 0.83Tegostab B-8465 2.0KOH+水 0.65水 0.60A∶B比=1.80採用Rubinate 8700指數=405模具頂部和底部溫度=180°F脫模時間=55秒
權利要求
1．聚異氰脲酸酯泡沫塑料的反應體系，其包含聚異氰酸酯成分、和聚異氰酸酯反應性成分，所述聚異氰酸酯反應性成分包含多元醇、羧酸和三聚催化劑。
2．權利要求1的反應體系，其中該聚異氰酸酯成分選自脂肪族聚異氰酸酯、環脂族聚異氰酸酯、芳脂族聚異氰酸酯、芳香族聚異氰酸酯以及通過引入至少一個氨基甲酸酯、脲基甲酸酯、脲、縮二脲、碳二亞胺、uretonimine或異氰脲酸酯殘基改性的聚異氰酸酯和異氰酸酯的混合物。
3．權利要求2的反應體系，其中該聚異氰酸酯成分是選自4,4』-二苯基甲烷二異氰酸酯、2,4』-二苯基甲烷二異氰酸酯、聚合的二苯基甲烷二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯變體和它們的混合物的芳香族聚異氰酸酯。
4．權利要求3的反應體系，其中該芳香族聚異氰酸酯是-NCO數均官能度為約2.0～約3.0的二苯基甲烷二異氰酸酯、聚合的二苯基甲烷二異氰酸酯或二苯基甲烷二異氰酸酯和聚合的二苯基甲烷二異氰酸酯的混合物。
5．權利要求2的反應體系，其中該羧酸成分是選自飽和或不飽和脂肪族羧酸、芳香族羧酸、雜環羧酸的取代或未取代的羧酸或其部分酯。
6．權利要求5的反應體系，其中該羧酸是脂肪族羧酸。
7．權利要求6的反應體系，其中該脂肪族羧酸選自含有10個或10個以上碳原子的脂肪族一元、二元或三元羧酸。
8．權利要求7的反應體系，其中該脂肪族羧酸含有16個或16個上碳原子。
9．權利要求2的反應體系，其中該三聚催化劑選自氫氧化鉀、含有脂肪酸的氫氧化鉀和可溶性鹼金屬羧酸鹽。
10．權利要求9的反應體系，其中該可溶性鹼金屬羧酸鹽選自2-乙基己酸鉀、和醋酸鉀、醋酸鈉、辛酸鈉、辛酸鉀。
11．權利要求2的反應體系，共中該羧酸發泡劑是羧酸四烷基銨鹽。
12．權利要求9的反應體系，其中該三聚催化劑是含有脂肪酸的氫氧化鉀。
13．通過SRIM方法製造泡沫塑料產品的方法，及其改進，其中泡沫塑料由包括聚異氰酸酯成分和聚異氰酸酯反應性成分的反應體系製備，所述聚異氰酸酯反應性成分包括多元醇，羧酸和三聚催化劑。
14．權利要求13的方法，其中該聚異氰酸酯成分選自脂肪族聚異氰酸酯、環脂族聚異氰酸酯、芳脂族聚異氰酸酯、芳族聚異氰酸酯以及通過引入至少一個氨基甲酸酯、脲基甲酸酯、脲、縮二脲、碳二亞胺、uretonimine或異氰脲酸酯殘基改性的聚異氰酸酯和異氰酸酯的混合物。
15．權利要求14的方法，其中該聚異氰酸酯成分是選自4,4』-二苯基甲烷二異氰酸酯、2,4』-二苯基甲烷二異氰酸酯、聚合的二苯基甲烷二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯變體和它們的混合物的芳香族聚異氰酸酯。
16．權利要求15的方法，其中該芳香族聚異氰酸酯是數均-NCO官能度為約2.0～約3.0的二苯基甲烷二異氰酸酯或聚合的二苯基甲烷二異氰酸酯。
17．權利要求13的方法，其中該羧酸成分是選自脂肪族羧酸、芳香族羧酸、雜環羧酸的取代或未取代羧酸或它們的部分酯。
18．權利要求16的方法，其中該羧酸是脂肪族羧酸。
19．權利要求18的方法，其中該脂肪族羧酸選自含有10個或10個以上碳原子的脂肪族一元、二元或三元羧酸。
20．權利要求19的方法，其中該脂肪族羧酸含有16個或16個以上碳原子。
21．一種聚異氰脲酸酯泡沫塑料的反應體系，包含聚異氰酸酯和異氰酸酯反應性成分，後者包含複合脂肪族聚酯，即己二酸、季戊四醇和油酸的反應產物，油酸異丁酯，丙氧基化甘油，三元醇，聚醚改性的聚矽氧烷表面活性劑，妥爾油脂肪酸，和氫氧化鉀。
22．權利要求21的反應體系， 其中丙氧基化甘油的羥基值為650。
23．權利要求22的反應體系，其中該三元醇分子量為3000。
24．權利要求23的反應體系，其中妥爾油脂肪酸是油酸和亞油酸的混合物。
25．權利要求24的反應體系，其中該聚異氰酸酯是聚合的二異氰酸亞甲基酯。
26．權利要求1的反應體系的反應產物。
全文摘要
本發明提供製造聚異氰脲酸酯泡沫塑料部件,如自SRIM法製造聚異氰脲酸酯泡沫塑料部件的聚異氰脲酸酯體系。該反應體系包括聚異氰酸酯和聚異氰酸酯反應性成分,後者包含三聚催化劑、多元醇和羧酸發泡劑,任選包含水作為共發泡劑。該反應體系能夠僅僅用羧酸發泡,以便製造模具滯留時間較短的能夠脫模的SRIM產品。
文檔編號C08J9/00GK1304426SQ99806933
公開日2001年7月18日 申請日期1999年4月1日 優先權日1998年4月3日
發明者A·羅塔克爾 申請人:亨茨曼Ici化學品有限公司