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生產軟聚氨酯泡沫的方法及其設備的製作方法

2023-07-01 19:27:41

專利名稱:生產軟聚氨酯泡沫的方法及其設備的製作方法
技術領域:
本發明涉及生產軟聚氨酯泡沫的方法及其設備。更具體的就是,本發明涉及生產軟聚氨酯泡沫的方法,其中具有在較寬範圍的硬度和密度值等特性的各種軟聚氨酯泡沫能夠通過使用單一的生產設備以簡單的方法將兩種或多種不同類型地多元醇進行適當的混合而製得,並且本發明還涉及用於此過程的設備。
背景技術:
軟聚氨酯泡沫具有合適的緩衝性能,因此被廣泛用於汽車(例如汽車椅座等)、家具(如床墊等)和雜件等,因此要求軟聚氨酯泡沫根據它們不同的用途而具有不同的特性或形狀。此外,即使用於椅座或床墊中,也要求它們根據形狀、大小、密度、振動特性等因素而在不同的部分具有不同的形狀或性質。
例如,當用作汽車椅座時,要求椅墊的形狀適合腰部並具有較高的密度、較高的衝擊回彈性以及高的硬度,而用於支撐人後背的椅背,要求其形狀適合於從後面支撐起人的上體並具有相對低的密度和較低硬度。此外,用作椅墊時,考慮到椅墊前面部分比後面部分具有較高的使用頻率,因此要求椅墊前面部分的泡沫具有高的耐久性從而要比後面的泡沫具有更高的密度。因此,考慮到應用及其需要,要求提供具有不同的性質如硬度、密度、衝擊回彈性等的軟聚氨酯泡沫。
例如,為了提供這種具有不同特性的軟的聚氨酯泡沫,要求選擇合適的多元醇的類型、羥值和發泡劑的類型等特性。在具有不同性質的各種軟聚氨酯泡沫的常規生產流程中,如要求事先提供與要生產的軟聚氨酯泡沫的特性相對應的各種多元醇以及製備相同數目的樹脂預混合物。因此就需要提供多個用於製備樹脂預混合物的轉筒和儲存罐等。此外,偶爾還需組裝將產物進行分離的設備以獲得單一的產物。如果組裝多個生產線存在困難,就需要對生產設備進行衝洗以及在每個單一產物反應完成後取出原料。
根據需要調節泡沫的特性,例如,生產在硬度等性質方面存在很大差異的軟聚氨酯泡沫,可通過調節羥值和/或多元醇的官能度來實現。然而,在這種情況下,需要單獨生產或獲得具有需要的羥值和官能度的多元醇並使用與多元醇相對應的生產設備來生產軟的聚氨酯泡沫。在沒有與特殊的多元醇相對應的生產設備的情況下,就會出現很難對硬度等進行充分改變等的問題。
此外,例如當用於椅墊的具有不同的硬度、密度等特性的軟聚氨酯泡沫是在不改變樹脂預混合物的條件下製得,其中樹脂預混合物通過具有期望特性的多元醇或/和聚合多元醇(也稱為「聚合物—分散多元醇」),則軟聚氨酯泡沫的硬度可以通過改變聚異氰酸酯指數或軟聚氨酯泡沫的密度來進行調節。然而,很難或不可能在保持軟聚氨酯泡沫硬度的條件下在較大的範圍內進一步改變它的密度。此外,很難或不可能由上面的樹脂預聚合物來生產用於椅背等的軟聚氨酯泡沫,以及對密度等特性在大範維內進行改變。
更具體的,為了減輕軟聚氨酯泡沫的重量,當苄撐二異氰酸酯被用作異氰酸酯時,在常規的生產流程中,軟聚氨酯泡沫的特性值的可變的範圍會進一步減小,其中,該範圍為超出具有期望特性的多元醇確定的特性範圍。結果,很難生產特性值在較寬的範圍內的軟聚氨酯泡沫。
在最近幾年,對在汽車中的駕駛舒適度的要求有了很大的提高,因此要求軟聚氨酯泡沫能夠在較大範圍內改變其衝擊回彈性。例如,在某種型號的汽車內要求有70%以上的衝擊回彈性的座墊,而在另一種型號的汽車內要求有60%或更低的衝擊回彈性的座墊,而在常規的生產方法中,不改變樹脂預聚合物就很難生產這樣的椅墊。
然而,如考慮到汽車椅背不僅要求較輕的重量和較好的駕駛舒適度,而且還要求具有其它的特性。相應地,還需要軟聚氨酯泡沫具有硬度、密度、通氣量值、共振頻率處的傳遞率、高頻區域傳遞率等各種性質。為了通過使用常規的生產方法達到這些要求,就必須增加原材料的用量、增加生產步驟、提高設備性能等。因此就需要提供能夠減少或取消上述要求的生產流程。此外,為了達到減少產品庫存以及提高生產率,就需要在較短的時間內能夠提供具有不同性質的軟聚氨酯泡沫。因此,要求提供一種簡單而有效的生產流程使得生產的軟聚氨酯泡沫的硬度、密度和衝擊回彈性等性能值能夠存在較大的變化範圍。
本發明的目的就是為了解決背景技術中存在的以上的問題。本發明的目的之一就是提供一種生產流程,在該流程中各種軟聚氨酯泡沫的性質如硬度和密度等具有一個較寬的能夠滿足要求的變化範圍,這些軟聚氨酯泡沫能夠使用單一的生產設備及簡單的方法獲得;另外本發明還提供了相應的生產設備。

發明內容
本發明人為解決以上的問題已進行了深入的研究。結果發現當通過使用含有苄撐二異氰酸酯的聚異氰酸酯作為聚異氰酸酯以及使用總不飽和度低於0.06meq/g的兩或三種類型的多元醇作為多元醇時,多元醇的羥值以及所含的聚合多元醇的百分比可以任意地調節,從而可以使用單一的生產設備及簡單的生產方法獲得滿足要求的軟聚氨酯泡沫,該泡沫的性質如硬度和密度具有一個較寬的能夠滿足要求的變化範圍。
因此,通過本發明來生產軟聚氨酯泡沫的過程是生產具有不同性質的多種軟聚氨酯泡沫的生產過程,該過程包括
通過使用單一的生產設備至少使多元醇、聚異氰酸酯以及發泡劑進行相互接觸,其中
聚異氰酸酯含有苄撐二異氰酸酯,且
多元醇主要含有兩或三種類型的多元醇,該兩或三種類型的多元醇中的至少兩種選自含有以下物質的組
總不飽和度低於0.06meq/g的三種類型的聚氧化烯聚醚多元醇以及
由總不飽和度低於0.06meq/g的聚氧化烯聚醚多元醇獲得的三種類型的聚合多元醇;並且其中
至少對多元醇、聚異氰酸酯以及發泡劑使用至少三個進料口的多用混合頭(多組件機頭)進行混合,且
改變兩或三種類型的多元醇、聚異氰酸酯以及發泡劑的混合比率,從而獲得各種改變的特性值,因此可以獲得具有期望性質的軟聚氨酯泡沫。
此外,根據本發明在生產軟聚氨酯泡沫的過程中,
聚異氰酸酯含有重量百分比為20%或更多的苄撐二異氰酸酯,並且
多元醇主要包括兩種或三種多元醇,其中該兩或三種類型的多元醇中的至少兩種選自含有以下物質的組
總不飽和度低於0.06meq/g的三種聚氧化烯聚醚多元醇以及
由總不飽和度低於0.06meq/g的聚氧化烯聚醚多元醇得到的三種類型的聚合多元醇;
並且該兩或三種類型的多元醇、聚異氰酸酯以及發泡劑以不同的混合比率進行混合得到的軟聚氨酯泡沫的芯部密度在20到70kg/m3之間變化,25%的ILD硬度在50到400N/314cm2之間變化,所得的軟聚氨酯泡沫通過紅外分光光度計測定,在1645到1700cm-1之間出現一個譜峰。
優選地,通過對兩或三種類型的多元醇、聚異氰酸酯以及發泡劑的混合比率進行調節,在使用單一的生產設備的條件下就可以連續生產各種類型的具有不同密度和/或硬度值的軟聚氨酯泡沫。
混合的兩或三種類型的多元醇中的每一種的重量百分比的值在0到100之間。
優選地其中樹脂預混合料是使用兩或三種類型的多元醇中的至少一種而製備的,並且將樹脂預混合料進行相互混合和/或與多元醇進行混合。
關於樹脂預混合料,優選的兩或三種類型的多元醇主要包括
一種或兩種類型的總不飽和度低於0.06meq/g的聚氧化烯聚醚多元醇以及
由總不飽和度低於0.06meq/g的聚氧化烯聚醚多元醇得到的聚合多元醇;
或主要包括
具有總不飽和度低於0.06meq/g的聚氧化烯聚醚多元醇以及
由總不飽和度低於0.06meq/g的聚氧化烯聚醚多元醇得到的兩種類型的聚合多元醇,
以及多種類型的樹脂預混合料,如兩到五種類型,優選使用兩或三種類型的樹脂預混合料,其是通過混合兩或三種多元醇,並且使多元醇混合比率互不相同而得到。
優選地,所有的在以上兩或三種多元醇中含有的聚氧化烯聚醚多元醇的總不飽和度都低於0.04meq/g。
兩或三種類型的多元醇中的至少一種優選由聚合多元醇組成,該聚合多元醇含有聚氧化烯聚醚多元醇與重量百分比為10%或更多的乙烯基聚合物。
在軟聚氨酯泡沫的生產過程中,優選地使用化學發泡劑。
優選地使用多用混合頭(多組件機頭)將多元醇、聚異氰酸酯以及發泡劑進行混合,其中多組件機頭配備至少三個進料口、一個原料混合部分以及一個用於卸料混合物的卸料部分。
多元醇和聚異氰酸酯優選地在卸料壓力為8Mpa或更高的壓力下進行卸料。
優選地,軟聚氨酯泡沫具有0到25%的溼熱壓縮形變。
軟聚氨酯泡沫優選地在重複壓力測試中具有在1到18%之間變化的硬度。
優選地的軟聚氨酯泡沫是用於汽車座墊的主要部分、汽車座墊的側面部分或汽車椅背的主要部分以及汽車椅背的側面部分的軟聚氨酯泡沫,它的硬度取決於用途而各不相同,且至少兩種具有不同硬度的軟聚氨酯泡沫一同生產。
根據本發明生產軟聚氨酯泡沫的設備是用於生產具有不同性質的各種軟聚氨酯泡沫的設備,其包括
至少一個用於輸入聚異氰酸酯的進料口以及一個或多個主要用於輸入的兩種或三種類型的多元醇的進料口,其中
聚異氰酸酯含有苄撐二異氰酸酯,並且
多元醇主要含有兩種或三種類型的多元醇,其中的至少兩種多元醇選自於含有以下物質的組
三種類型的具有總不飽和度低於0.06meq/g的聚氧化烯聚醚多元醇以及
由總不飽和度低於0.06meq/g的聚氧化烯聚醚多元醇得到的三種類型的聚合多元醇;
並且其中
至少對多元醇、聚異氰酸酯以及發泡劑使用具有至少三個進料口的多用混合頭(多組件機頭)進行混合,且
對兩或三種類型的多元醇、聚異氰酸酯以及發泡劑的混合比率進行調節從而獲得各種改變的特性值,因此可以獲得具有期望性質的軟聚氨酯泡沫。
此外,根據本發明用於生產軟聚氨酯泡沫的設備是一種用於生產具有不同性質的軟聚氨酯泡沫的設備,其包括
至少一個用於輸入聚異氰酸酯的進料口以及一個或多個主要用於輸入兩種或三種類型的多元醇進料口,例如一個到五個進料口,其中
聚異氰酸酯含有重量百分比為20%或更多的苄撐二異氰酸酯,並且
多元醇主要含有兩種或三種類型的多元醇,其中的至少兩種多元醇選自下面的多元醇
三種類型的具有總不飽和度低於0.06meq/g的聚氧化烯聚醚多元醇以及
由總不飽和度低於0.06meq/g的聚氧化烯聚醚多元醇得到的三種類型的聚合多元醇;
並且其中
兩種或三種類型的多元醇、聚異氰酸酯以及發泡劑以不同的混合比率進行混合得到的軟聚氨酯泡沫的芯部密度在20到70kg/m3之間變化,25%的壓陷載荷撓度(ILD)硬度在50到400N/314cm2之間變化,所得的軟聚氨酯泡沫通過紅外分光光度計測定,在1645到1700cm-1之間出現一個譜峰。
優選地,通過對兩或三種類型的多元醇、聚異氰酸酯以及發泡劑的混合比率進行調節,從而可以連續地生產各種類型的具有不同密度和/或硬度值的軟聚氨酯泡沫。
優選地,兩或三種類型的混合的多元醇中的每一種的重量百分比的值可在0到100之間變化。
優選地,一個或多個用於輸入兩或三種類型的多元醇的進料口,例如一個到五個進料口,中的至少一個是用於輸入樹脂預混合料的進料口,該樹脂預混合料可通過使用兩或三種類型的多元醇中的至少一種製備,並且可將樹脂預混合料進行相互混合和/或與一種或兩種類型的多元醇進行混合。
優選地,一個或多個用於輸入兩或三種類型的多元醇的進料口,例如一個到五個進料口也用作輸入各種樹脂預混合料的進料口,
可被輸入的樹脂預混合料的類型為,例如兩到五種,優選為兩到三種樹脂預混合料,其中這些樹脂預混合料通過主要混合兩或三種多元醇,並且使多元醇混合比率互不相同而得到,兩種或三種類型的多元醇包括
一種或兩種類型的具有總不飽和度低於0.06meq/g的聚氧化烯聚醚多元醇以及
由總不飽和度低於0.06meq/g的聚氧化烯聚醚多元醇得到的一種類型的聚合多元醇,
或者包括
一種具有總不飽和度低於0.06meq/g的聚氧化烯聚醚多元醇以及
由總不飽和度低於0.06meq/g的聚氧化烯聚醚多元醇得到的兩種類型的聚合多元醇。
優選地,使所有含總不飽和度都低於0.04meq/g的聚氧化烯聚醚多元醇的多元醇作為上述的兩種或三種類型的多元醇。
優選地,含聚氧化烯聚醚多元醇以及重量百分比為10%或更多的乙烯基聚合物的聚合多元醇可以用作兩種或三種類型的多元醇中的至少一種。
優選使用的發泡劑為化學發泡劑。
設備優選包括一個配備了至少三個進料口的混合頭(多組件機頭)、一個原料混合部分以及一個用於卸除混合物的卸料部分,其中多元醇、聚異氰酸酯以及發泡劑可以使用多用混合頭進行混合。
優選地,多元醇和聚異氰酸酯在卸解壓力為8Mpa或更高的壓力下進行卸解。
優選地,使得生產的軟聚氨酯泡沫具有0到25%的溼熱壓縮形變。優選地,軟聚氨酯泡沫在重複壓力測試中具有在1到18%之間變化的硬度。
優選地的軟聚氨酯泡沫是用於汽車座墊的主要部分、汽車座墊的側面部分或汽車椅背的主要部分以及汽車椅背的側面部分的軟聚氨酯泡沫,它的硬度取決於用途而各不相同,且至少兩種具有不同硬度的軟聚氨酯泡沫可以一同生產。
更為具體地,本發明還提供如生產軟聚氨酯泡沫的製造過程,其中通過使用單一生產設備,至少可以生產五種類型的軟聚氨酯泡沫用於具有高衝擊回彈性的座墊、輕重量的座墊、座墊的高硬度部分、椅背及椅背的高硬度部分,其中生產過程使用了兩種類型的多元醇,製備了三種類型的樹脂預混合料,其中多元醇的混合比率各不相同並且改變樹脂預混合料的混合比率從而使獲得的軟聚氨酯泡沫的特性值,如密度、硬度、衝擊回彈性比用常規生產方法獲得的軟聚氨酯泡沫的特性值具有更大的可變範圍。此外,本發明還提供相應的生產設備。


圖1是根據本發明的汽車座墊的示意圖。
圖2是本發明中使用的多用混合頭的示意圖。
圖3是圖2中所示的多用混合頭的頂視圖。
圖4是常用的混合頭的示意圖。
圖5是圖4中所示的混合頭的頂視圖。
圖6是根據本發明的用於生產軟聚氨酯泡沫設備的示意圖。
具體實施例方式
根據本發明的一方面的生產軟聚氨酯泡沫的過程是生產各種具有不同性質的軟聚氨酯泡沫的過程,包括
通過使用一個單獨的生產設備至少將多元醇、聚異氰酸酯及發泡劑進行相互接觸,其中
聚異氰酸酯含有苄撐二異氰酸酯,且
多元醇主要含有兩種或三種類型的多元醇,其中的至少兩種是特定的多元醇;
且其中
至少對聚異氰酸酯、多元醇以及發泡劑使用具有至少三個進料口的多用混合頭(多組件機頭)進行混合,且
改變兩或三種類型的多元醇、聚異氰酸酯以及發泡劑的混合比率,從而可以獲得可變的特性值,因此可以獲得具有期望性質的軟聚氨酯泡沫。
此外,在根據本發明的生產軟聚氨酯泡沫的過程中,
聚異氰酸酯含有重量百分比為20%或更多的苄撐二異氰酸酯,且
多元醇主要含有兩種或三種類型的多元醇,其中的至少兩種含有特定的多元醇並且對含有這些多元醇的多元醇或樹脂預混合料進行混合;且
通過對兩或三種類型的多元醇、聚異氰酸酯以及發泡劑的混合比率進行調節,從而獲得在較大的範圍內變化的軟聚氨酯泡沫的特性值如芯部密度和25%ILD硬度。
本發明中使用的多元醇主要含有兩種或三種類型的多元醇。
兩種或三種類型的多元醇中的至少兩種選自下面的多元醇
三種類型的具有總不飽和度低於0.06meq/g的聚氧化烯聚醚多元醇以及
三種類型的由總不飽和度低於0.06meq/g的聚氧化烯聚醚多元醇獲得的聚合多元醇。
當使用三種類型的多元醇時,其中的一種可以為含有總不飽和度為0.06meq/g或以上的聚醚多元醇的多元醇。
通過使用這些總不飽和度較低的多元醇,能夠生產出各種具有在較大範圍內變化的硬度、密度、通氣量值、共振頻率傳遞率、高頻區域傳遞率值等的不同性質的軟聚氨酯泡沫。
主要為兩種或三種類型的多元醇」表示除了上面所述的兩種或三種類型的多元醇外,還可以包括不會對本發明的結果產生損害的,例如總重量的比率低於5%的其它類型的多元醇。
以上的多元醇優選為既包括聚醚多元醇又包括聚合多元醇。具體地,上述的多元醇優選為包括
兩種類型的多元醇,一種選自上述聚醚多元醇,一種選自上述聚合多元醇;或者
三種類型的多元醇,一種選自上述聚醚多元醇,兩種選自上述聚合多元醇;或者
三種類型的多元醇,兩種選自上述聚醚多元醇,一種選自上述聚合多元醇。
而且上面的多元醇可以為僅從上述聚醚多元醇選定或上述聚合多元醇選定。
聚氧化烯聚醚多元醇、聚合多元醇等描述如下。

本發明中所使用的含在多元醇中的聚氧化烯聚醚多元醇包括通過使用活性氫化物作為引發劑對烯化氧進行開環聚合後得到的低聚物或聚合物。
聚氧化烯聚醚多元醇可被稱為「聚氧化烯多元醇」。
(活性氫化物)
在生產聚氧化烯聚醚多元醇中用作引發劑的活性氫化物可以為,例如在氧原子上含有活性氫原子的活性氫化物或在氮原子上含有活性氫原子的活性氫化物。
在氧原子上含有活性氫原子的活性氫化物的例子包括
水;
含有1到20個碳原子的羧酸,如甲酸、醋酸、丙酸、丁酸、異丁酸、月桂酸、硬脂酸、油酸、苯乙酸、二氫苯丙酸或環己烷羧酸、安息香酸、對甲基安息香酸及2-羧基萘;
含有2到6個羧基基團和2到20個碳原子的多元羧酸,如草酸、丙二酸、丁二酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸、脂肪酸、衣康酸、丁烷(端)四甲酸、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸和偏苯三酸以及均苯四酸;
氨基甲酸,如N,N-二乙基氨基甲酸、N-羧基吡咯烷酮,N-羧基苯胺及N,N』-二羧基-2,4-甲苯二胺;
含有1到20個碳原子的醇,如甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醛、正丁醛、仲級丁醛、叔丁醛、異戊醇、叔戊醇、正辛醛、月桂醇、十六醇、環戊醇、環己醇、丙烯醇、巴豆醇、甲基乙烯基甲醇、苄基醇、1-苯基乙基、三苯基甲醇及肉桂醇。
具有2到8個羥基和2到20個碳原子的多元羧酸,如1,2-亞乙基二醇、丙二醇、二甘醇、二丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,4-環己烷二醇、三羥甲基丙烷、丙三醇、二丙三醇、季戊四醇和二季戊四醇。
糖類及其衍生物,如,葡萄糖、山梨糖醇、右旋糖、果糖和蔗糖;
具有1到3個羥基和6到20個碳原子的芳香族化合物,如,苯酚、2-萘酚、2,6-二羥基萘和雙酚A;以及
具有2到8個端基以及在端位上具有1到8個羥基的聚環氧烷,如聚環氧乙烷、環氧丙烷和它們的共聚物。
在氮原子上含有活性氫原子的活性氫化物的例子包括
具有1到20個碳原子的脂肪族或芳香族的伯胺,如甲胺、乙胺、正丙胺、異丙胺、正丁胺、異丁胺、仲丁胺、叔丁胺、環己胺、苄胺、β-苯乙胺、苯胺、鄰甲苯胺、間甲苯胺和對甲苯胺;
具有2到20個碳原子的脂肪族或芳香族的伯胺,如二甲胺、甲乙胺、二乙胺、二正丙胺、乙基正丁胺、N-甲基苯胺和二苯胺;
具有2或3個伯胺或仲胺基團和2到20個碳原子的多元胺,如,1,2-乙二胺、二(2-氨乙基)胺、六亞甲基二胺、4,4』-二氨基二苯基甲烷、三(2-氨乙基)胺、N,N』-二甲基亞乙基二胺、N,N』-二乙基亞乙基二胺和二(2-甲氨基乙基)胺;
具有4到20個碳原子的飽和的環仲胺,如,、吡咯烷、嗎啉和1,2,3,4-四氫喹啉;
具有4到20個碳原子的不飽和的環仲胺,3-吡咯啉、吡咯、吲哚、咔唑、咪唑、吡唑和嘌呤;
具有2或3個伯胺基團和4到20個碳原子的環多元胺,如,哌嗪、吡嗪和1,4,7-三氮雜環壬烷;
具有2到20個碳原子的未飽和或N-單取代的醯胺,如乙醯胺、丙醯胺、N-甲基丙醯胺、N-甲基苯甲醯胺和N-乙基硬脂醯胺;
5到7元環醯胺,如2-吡咯烷酮和ε-己內醯胺;以及
具有4到10個碳原子的二羧酸醯亞胺,如琥珀醯亞胺、馬來醯亞胺和苯鄰二甲醯亞胺。
其中,優選的活性氫化合物如多羥基醇、糖類和它們的衍生物。更優選的活性氫化合物包括,1,2-亞乙基二醇、丙二醇、二甘醇、二丙二醇、1,4-丁二醇、三羥甲基丙烷、丙三醇、二丙三醇、季戊四醇、二季戊四醇、葡萄糖和山梨糖醇。
(烯化氧化合物)
本發明中用於生產聚氧化烯聚醚多元醇的烯化氧化合物可以為如,環氧化合物,如環氧乙烷、環氧丙烷、1,2-環氧丁烷、2,3-環氧丁烷、氧化苯乙烯、環氧己烷、氯甲代氧丙環、溴甲代氧丙環、甲基縮水甘油醚、烯丙基縮水甘油醚或苯基縮水甘油醚。
在這些烯化氧化合物中,優選使用環氧乙烷、環氧丙烷、1,2-環氧丁烷、氧化苯乙烯,更優選為使用環氧乙烷和環氧丙烷。這些化合物既可以單獨使用也可以兩種或兩種以上一起使用。當一起使用時,優選為含有環氧乙烷。在烯化氧化合物中包含的環氧乙烷的重量百分比優選為在5到25%之間,更加優選為在10%到20%之間。
從環氧乙烷得到的羥基基團優選為處於聚氧化烯聚醚多元醇分子的末端位置。
(聚氧化烯聚醚多元醇的製備過程)
本發明中使用的聚氧化烯聚醚多元醇通過熟知的生產過程製備。在催化劑存在的條件下,通過使用上述的活性氫化物作為引發劑對上述的烯化氧進行開環聚合後從而製得聚氧化烯聚醚多元醇。
例如,生產聚氧化烯聚醚多元醇的過程包括在高壓及聚和催化劑存在的條件下,用活性氫化物作為引發劑對烯化氧進行加成聚合的過程。活性氫化物及烯化氧可以單獨使用也可以多種一起使用。
希望獲得聚氧化烯聚醚多元醇的總不飽和度低於0.06meq/g,優選為低於0.04meq/g,更加優選為處於0.005到0.030meq/g之間,特別優選為處於0.005到0.026meq/g之間。
通過降低包含在多元醇中的聚氧化烯聚醚多元醇的總不飽和度,可以製得在更大的範圍內的具有不同性質的軟聚氨酯泡沫。
當總不飽和度處於上述的範圍之間,聚氧化烯聚醚多元醇的羥值儘管沒有特別的限制,但仍優選為位於15到60mgKOH/g之間,更加優選為位於20到45mgKOH/g之間,特別優選為位於25到40mgKOH/g之間。
特別地,當所有的聚氧化烯聚醚多元醇的總不飽和度都低於0.03meq/g時,通過調節上述的兩種或三種多元醇的混合比率,可以減少溼熱壓縮形變從而使得生產的軟聚氨酯泡沫的溼熱壓縮形變的值的範圍寬於在常規過程中的溼熱壓縮形變的值的範圍。

在本發明中,聚合多元醇表示含有從乙烯基化合物(以下也稱為「乙烯基聚合物」)得到的聚合物的多元醇,其通過在多元醇中將含有乙烯基基團的化合物(以下也稱為「乙烯基化合物」)如丙烯腈或苯乙烯進行分散聚合後得到。乙烯基聚合物在多元醇中常以特殊的形式存在。
儘管乙烯基聚合物可以是乙烯基化合物的均聚物,但在本發明中優選為通過將乙烯基化合物如丙烯腈中的一部分在接枝聚合過程中接枝到作為分散相的多元醇上,從而製得的乙烯基聚合物。
本發明中使用的乙烯基化合物在其分子式中含有一個乙烯基基團。乙烯基化合物的例子包括丙烯腈、苯乙烯和丙烯醯胺。
這些化合物既可以單獨使用也可以兩種或兩種以上一起使用。其中,在本發明中優選使用丙烯腈和苯乙烯。
聚合多元醇可以通過熟知的生產過程製備,並且通過在使用自由基引發劑如偶氮二異丁腈的條件下,將一定量的多元醇中的乙烯化合物進行分散聚合製得。
在聚合多元醇的製備過程中,分散穩定劑、鏈轉移劑與其類似物質可以與乙烯基化合物一起使用。
考慮到在本發明中使用兩種或三種類型的多元醇中的至少一種,在聚氧化烯聚醚多元醇中的乙烯基聚合物的重量百分含量,基於聚氧化烯聚醚多元醇的量,優選為10%或更多,更加優選為10%到50%,進一步優選為10%到45%,特別優選為10%到40%。
在本發明中的多元醇還可以含有上面所述的多元醇以外的並不會對本發明的目的產生損害的其它多元醇。
其它的多元醇的例子包括
二羥基醇,如1,2-亞乙基二醇和丙二醇;
三羥基醇,如丙三醇和三羥甲基丙醇;
四羥基醇,如季戊四醇和雙甘油;
除了上述的聚醚多元醇以外的其它聚氧化烯聚醚多元醇;
除了上述的聚合多元醇以外的其它聚合多元醇;以及聚醚多元醇。
這些其它類型的多元醇既可以單獨使用也可以兩種或兩種以上一起使用。
對這些兩種或三種類型的多元醇的混合比率並沒有特殊的限制,可以根據軟聚氨酯泡沫所希望獲得的性質作相應的調整。
使用含有苄撐二異氰酸酯的聚異氰酸酯和具有總不飽和度低於0.06meq/g的多元醇生產軟聚氨酯泡沫的過程稱為實施例(case)1。
在實施例1中,優選使用含有苄撐二異氰酸酯的聚異氰酸酯作為聚異氰酸酯。然而,當將含有羥值在20到38mgKOH/g之間的特定的多元醇組合使用用於生產在較大範圍內具有不同特性的軟聚氨酯泡沫時,可以使用任意的異氰酸酯(實施例2)。此外,當不需要對25%ILD硬度和芯部密度進行在較大範圍內的改變時,對異氰酸酯的類型並沒有特別的限制,此時優選為進行實施例2。
根據實施例2生產軟聚氨酯泡沫的過程包括將多元醇、聚異氰酸酯和化學發泡劑進行相互反應。混合使用的多元醇中的至少兩種是從特定的多元醇(a),(b)和(c)或含有其的樹脂預聚合料中選擇。
在實施例2中使用的多元醇中的至少兩種是從特定的多元醇(a),(b)和(c)中選擇,優選為三種都為特定的多元醇(a),(b)和(c)。在實施例2中除了使用特定的多元醇(a),(b)和(c)外,在不對本發明的目的產生損害的條件下還可以使用多元醇(d)。
多元醇(a)主要包括
聚氧化烯聚醚多元醇(a-1),其羥值在20到38mgKOH/g之間及總不飽和度等於或低於0.06meq/g,或
聚合多元醇(a-2),其包括聚氧化烯聚醚多元醇(a-1)及乙烯基聚合物。
多元醇(b)主要包括
聚合多元醇(b-2),其包括羥值在20到38mgKOH/g之間及總不飽和度等於或低於0.06meq/g的聚氧化烯聚醚多元醇(b-1)以及乙烯基聚合物。上述的聚氧化烯聚醚多元醇(a-1)和(b-1)可以相同也可以不同。
在多元醇(b)中含有的乙烯基聚合物的重量百分含量(b)(乙烯基聚合物與多元醇(b)的比率)與多元醇(a)中含有的乙烯基聚合物的重量百分含量(a)(乙烯基聚合物與多元醇(a)的比率)之間的重量百分比差別(b-a)在2到30%之間。
多元醇(c)主要包括
羥值在28到60mgKOH/g之間聚氧化烯聚醚多元醇(c-1),其羥值與聚氧化烯聚醚多元醇(a-1)和(b-1)的羥值相比要大5mgKOH/g或更多,或
聚合多元醇(c-2),其包括聚氧化烯聚醚多元醇(c-1)以及乙烯基聚合物。
用於實施例2中的聚氧化烯聚醚多元醇、聚合多元醇及其類似物的描述如下。

實施例2中使用的包括在多元醇(a)、(b)和(c)中的聚氧化烯聚醚多元醇通過使用活性氫化物作為引發劑進行開環聚合製得低聚物或聚合物。
(實施例2中使用的活性氫化物)
用於製備聚氧化烯聚醚多元醇的用作引發劑的活性氫化物可以是,例如在氧原子上含有活性氫原子的活性氫化物或在氮原子上含有活性氫原子的活性氫化物。
在氧原子上含有活性氫原子的活性氫化物的例子包括在上面所提及的相應的氫化物。
在氮原子上含有活性氫原子的活性氫化物的例子包括在上面所提及的相應的氫化物。
在這些氫化物中,優選使用的氫化物如多羥基醇、糖類及其衍生物,更優選為使用以下的活性氫化物1,2-亞乙基二醇、丙二醇、二乙二醇、二丙二醇、1,4-丁二醇、三羥甲基丙醇、丙三醇、雙甘油、季戊四醇、二季戊四醇、葡萄糖和山梨糖醇。
(實施例2中使用的烯化氧化合物)
在實施例2中使用的用於生產聚氧化烯聚醚多元醇的烯化氧化合物包括在上面所提及烯化氧的烯化氧化合物。
在這些烯化氧化合物中,優選使用環氧乙烷、環氧丙烷、1,2-環氧丁烷和氧化苯乙烯。更優選為使用環氧乙烷和環氧丙烷。
這些化合物既可以單獨使用也可以兩種或兩種以上一起使用。當一起使用時,優選為含有環氧乙烷。在環醚化合物中含有的環氧乙烷的重量百分比優選為在5到25%之間,更加優選為在10%到20%之間。
(在實施例2中使用的聚氧化烯聚醚多元醇的生產過程)
在實施例2中使用的聚氧化烯聚醚多元醇(a-1)、(b-1)和(c-1)可以通過常用的生產過程製得。
在催化劑存在的條件下,通過使用上述的活性氫化物作為引發劑對上述的烯化氧進行開環聚合後從而製得聚氧化烯聚醚多元醇。
例如,生產聚氧化烯聚醚多元醇的過程包括在高壓及聚和催化劑存在的條件下,用活性氫化物作為引發劑對烯化氧進行加成聚合的過程。活性氫化物及烯化氧可以單獨使用也可以多種一起使用。
理想的情況是,所得的聚氧化烯聚醚多元醇(a-1)的總不飽和度等於或低於0.06meq/g,優選為處於0.005到0.050meq/g之間,更加優選為處於0.005到0.040meq/g之間。
理想的情況是,聚氧化烯聚醚多元醇(b-1)的羥值位於20到38mgKOH/g之間,優選為位於22到35mgKOH/g之間,更優選為位於28到35mgKOH/g之間。
此外,理想的情況是,聚氧化烯聚醚多元醇(b-1)的總不飽和度等於或低於0.06meq/g,優選為處於0.005到0.050meq/g之間,更加優選為處於0.005到0.040meq/g之間。
這些聚氧化烯聚醚多元醇(a-1)和(b-1)可以相同也可以不同。
理想的情況是,實施例2中使用的聚氧化烯聚醚多元醇(c-1)的羥值位於28到60mgKOH/g之間,優選為在33到50mgKOH/g之間,更加優選為在38到45mgKOH/g之間。其羥值優選為比聚氧化烯聚醚多元醇(a-1)和(b-1)的羥值大5mgKOH/g,更加優選為大7mgKOH/g或更多。
此外,理想的情況是,聚氧化烯聚醚多元醇(c-1)的總不飽和度等於或低於0.060meq/g,優選為處於0.005到0.050meq/g之間。
通過降低包含在多元醇中的聚氧化烯聚醚多元醇的總不飽和度,可以製得在更大的範圍內的具有不同性質的軟聚氨酯泡沫。
(實施例2中使用的聚合多元醇)
在實施例2中,多元醇(a)、多元醇(b)、多元醇(c)分別包含聚合多元醇(a-2)、聚合多元醇(b-2)、聚合多元醇(c-2)。
這些聚合多元醇表示多元醇中含有從乙烯基化合物(以下也稱為「乙烯基聚合物」)得到的聚合物,其通過在多元醇中將含有乙烯基基團的化合物(以下也稱為「乙烯基化合物」)如丙烯腈或苯乙烯進行分散聚合後得到。乙烯基聚合物在多元醇中常以特殊的形式存在。
儘管乙烯基聚合物可以是乙烯基化合物的均聚物,但在實施例2中,優選為通過將乙烯基化合物如丙烯腈中的一部分在接枝聚合過程中接枝到作為分散相的多元醇上,從而製得的乙烯基聚合物。
在實施例2中使用的乙烯基化合物是在其分子中含有乙烯基的化合物。乙烯基化合物的例子包括丙烯腈、苯乙烯和丙烯醯胺。
這些化合物既可以單獨使用也可以兩種或兩種以上一起使用。在實施例2中,優選為使用丙烯腈和苯乙烯。
聚合多元醇可以通過熟知的生產過程製備,並且通過在使用自由基引發劑如偶氮二異丁腈的條件下,將一定量的多元醇中的乙烯化合物進行分散聚合製得。
在聚合多元醇的製備過程中,分散穩定劑、鏈轉移劑等可以與乙烯基化合物一起使用。
在實施例2中,多元醇(a)中含有的乙烯基聚合物的的重量百分含量(a)(乙烯基聚合物與多元醇(a)的比率)與多元醇(b)中含有的乙烯基聚合物的重量百分含量(b)(乙烯聚合物與多元醇(b)的比率)之間在重量百分比上存在一定的差別。該重量百分比差別(b-a)在優選為在2到30%之間,更加優選為在5到25%之間,特別優選為在10到25%之間。
考慮到在實施例2中使用的聚合多元醇(a-2)中的乙烯基化合物的含量,在聚氧化烯聚醚多元醇(a-1)中的乙烯基聚合物的重量百分比基於聚氧化烯聚醚多元醇(a-1)的量,優選為5%到40%,更加優選為10%到30%。
考慮到在實施例2中使用的聚合多元醇(b-2),在聚氧化烯聚醚多元醇(b-1)中的乙烯基聚合物的重量百分比,基於聚氧化烯聚醚多元醇(b-1)的量,優選為5%到40%,更加優選為10%到30%。
考慮到在實施例2中使用的聚合多元醇(c-2),在聚氧化烯聚醚多元醇(c-1)中的乙烯基聚合物的重量百分比,基於聚氧化烯聚醚多元醇(c-1)的量,優選為5%到40%,更加優選為10%到30%。
在實施例2中除了使用特定的多元醇(a),(b)和(c)外,在不對本發明的目的產生損害的條件下還可以使用多元醇(d)。
這種其它的多元醇(d)的例子包括
二羥基醇,如1,2-亞乙基二醇和丙二醇;
三羥基醇,如丙三醇和三羥甲基丙烷;
四羥基醇,如季戊四醇和雙甘油;
除了多元醇(a-1)和(c-1)以外的其它聚氧化烯聚醚多元醇;以及
聚醚多元醇。
這些其它類型的多元醇(d)既可以單獨使用也可以兩種或兩種以上一起使用。
這些多元醇(a)、多元醇(b)和多元醇(c)的混合比率並沒有特殊的限制,可以根據軟聚氨酯泡沫所希望獲得的性質作相應的調整。
例如,當多元醇主要含有選自多元醇(a)、(b)和(c)中的兩種時,尤其是多元醇(a)和多元醇(b)被使用時,通過確定合適的混合比率,可以生產出具有相對高的衝擊回彈性及較大範圍內的硬度值的軟聚氨酯泡沫。
當多元醇(b)和多元醇(c)被使用時,通過確定合適的混合比率,可以生產具有相對高的硬度及較大範圍內的衝擊回彈性的軟聚氨酯泡沫。
上述的混合比率優選為,例如,使用的多元醇(b)的重量百分比大於0小與100%並且多元醇(c)的重量百分比大於0小與100%。
當多元醇(a)和多元醇(c)被使用時,通過確定合適的混合比率,可以生產具有相對低的硬度及較大範圍內的衝擊回彈性的軟聚氨酯泡沫。
上述的混合比率優選為,例如,使用的多元醇(a)的重量百分比大於0小與100%並且多元醇(c)的重量百分比大於0小與100%。
當所有的多元醇(a)、(b)和(c)被使用時,通過確定各自的合適的含量,可以生產具有在較大範圍內的衝擊回彈性及硬度值的軟聚氨酯泡沫。
儘管在實施例1中物理髮泡劑和/或化學發泡劑都可以使用,優選為使用化學發泡劑。可以作為化學發泡劑的如水和甲酸。這些發泡劑中優選為使用水。水與聚異氰酸酯反應生成二氧化碳氣體,從而可使聚氨酯樹脂發泡。
基於100重量份的多元醇,所使用的化學發泡劑的重量份數優選為1到7份,更加優選為2到6份,特別優選為2.2到5.5份。
二氧化碳氣體、液化二氧化碳氣體、碳氫化合物如環戊烷、氟裡昂如HCFC-141b等可以用作物理髮泡劑。在這些物理髮泡劑中,優選使用二氧化碳氣體和液化二氧化碳氣體,更加優選為二氧化碳氣體。
以多元醇的用量為基準,物理髮泡劑的重量百分比優選為0到3%,更加優選為0.1到3%,進一步優選為0.3到2.8%,特別優選為0.5到2.5%。

在實施例2中使用的發泡劑優選為化學發泡劑。可以作為化學發泡劑的為,例如水和甲酸。這些發泡劑中優選為使用水。水與聚異氰酸酯反應生成二氧化碳氣體,從而可使聚氨酯樹脂發泡。
基於100重量份的多元醇,所使用的化學發泡劑的重量份數優選為1到7份,更加優選為2到6份,特別優選為2.2到5.5份。
在實施例2中,物理髮泡劑可與化學發泡劑一起使用。二氧化碳氣體、液化二氧化碳氣體、碳氫化合物如環戊烷、氟裡昂如HCFC-141b等可以用作物理髮泡劑。在這些物理髮泡劑中,優選使用二氧化碳氣體和液態二氧化碳氣體,特別優選的是二氧化碳氣體。
以多元醇的用量為基準,物理髮泡劑的重量百分比優選為0到3%,更加優選為0.1到3%,進一步優選為0.3到2.8%,特別優選為0.5到2.5%。
根據本發明在軟聚氨酯泡沫的發泡過程中使用的催化劑,可以使用常用的催化劑且沒有特殊的限制。作為這種催化劑的可以為脂肪族胺如三亞乙基二胺、二(N,N-二甲氨基乙基)醚和嗎啉;以及有機金屬錫化合物如錫辛酸酯和二丁基錫二月桂酸酯。
這些催化劑既可以單獨使用也可以兩種或兩種以上一起使用。
基於100重量份的多元醇,所使用的催化劑的重量份數優選為0.05到10份,更加優選為0.1到5份。
在本發明中在不會對本發明的目標產生損害的條件下還可以使用其它的添加劑如交聯劑和發泡穩定劑。
在本發明中使用交聯劑的情況下,優選使用羥值在200到1800mgKOH/g的化合物。
脂肪族的多羥基醇如丙三醇、鏈烷醇胺如二乙醇胺和三乙醇胺等可以用作這種交聯劑。
此外,羥值在200到1800mgKOH/g之間的聚氧化烯聚醚多元醇也可以用作交聯劑,並且也可以使用普通的交聯劑。
在使用交聯劑時,基於100重量份的多元醇,交聯劑用良的重量份數優選為0.5到10份。
在本發明中使用的發泡穩定劑可以為通常使用有機矽表面活性劑。
例如,可商購的表面活性劑SRX-274C、SF-2969、SF-2961及SF-2962(商品名,由Dow Corning Toray Silicone有限公司生產)以及表面活性劑L-5309、L-5366、L-5307及L-3600(商品名,由Nippon Unicar有限公司生產)可被用作這種有機矽表面活性劑。
基於100重量份的多元醇,所使用的發泡穩定劑的重量份數優選為0.2到10份,更加優選為0.5到5份。
優選為將實施例1中兩種或三種多元醇中的至少一種或實施例2中多元醇(a)、(b)和(c)中的至少一種用於樹脂預混合料中,該樹脂預聚體中含有多元醇與發泡劑的混合物,如果需要,還可含有催化劑、交聯劑、表面活性劑等類似物。
樹脂預混合料可通過將兩種或三種類型的多元醇進行混合製得,或僅從一種類型的多元醇製得。
通過按不同的混合比率混合兩種或三種類型的多元醇製得的樹脂預混合料可被用作在生產軟聚氨酯泡沫的過程中的各種樹脂預混合料。
各種類型的樹脂預混合料優選為2到5種,更加優選為2或3種。
樹脂預混合料可以含有阻燃劑、色料、紫外光吸收劑,抗氧化劑以及其它的助劑。
從在發泡單元的可混合性及可泡沫的可模塑性的角度考慮,樹脂預混合料的粘度優選為等於或低於4000mPa·s,更優選為等於或低於3500mPa·s,特別優選為等於或低於2500mPa·s。
在實施例1中使用的與多元醇或樹脂預混合料進行反應的聚異氰酸酯優選為苄撐二異氰酸酯(儘管對異構體如2,4-異構體和2,6-異構體的比率沒有特別的限制,但仍優選使用的混合物中的2,4-異構體和2,6-異構體的比率為80∶20)和其它聚異氰酸酯的混合物。優選使用含有苄撐二異氰酸酯的聚異氰酸酯,其中苄撐二異氰酸酯的重量百分比為20到100%,優選為25到100%,進一步優選為45到100%,特別優選為65到100%。對與苄撐二異氰酸酯進行混合的聚異氰酸酯並沒有特別的限制,可以使用常規的聚異氰酸酯。作為這種聚異氰酸酯,優選使用聚亞甲基聚苯聚異氰酸酯(例如,Cosmonate M-200(商品名,由MitsuiTakeda Chemicals公司生產))。
而且,優選使用作為聚亞甲基聚苯聚異氰酸酯或其氨基酯改性產品組份的聚異氰酸酯與苄撐二異氰酸酯的混合物。
用NCO指數表示在聚異氰酸酯中的總異氰酸酯根的數目除以能夠與異氰酸酯根進行反應的活性氫的總數目後得到的商,其中的活性氫包含在多元醇的羥基中、交聯劑的氨基中、水中等,在本發明中的NCO指數優選為在0.70到1.40之間,更加優選為0.80到1.30之間。
當使用的含有重量百分含量為20%或更高的苄撐二異氰酸酯的聚異氰酸酯時,就可以進一步減輕製得的軟聚氨酯泡沫的重量。此外,通過使用總不飽和度低於0.060meq/g,優選為低於0.040meq/g,更加優選為處於0.005到0.030meq/g之間,特別優選為處於0.005到0.026meq/g之間的多元醇作為前面所述的多元醇時,當使用苄撐二異氰酸酯時,能夠得到具有低密度和優良的耐用性的軟聚氨酯泡沫,因此可以製備具有不同性質且可以在較大的範圍內變化的各種軟聚氨酯泡沫。

當不需要改變25%ILD硬度和在很大範圍內改變芯部密度時,對用於與多元醇或樹脂預混合料進行反應的聚異氰酸酯就沒有什麼特殊的限制,並且常規的聚異氰酸酯也可以被使用。作為這樣的聚異氰酸酯,優選為使用苄撐二異氰酸酯(儘管對異構體如2,4-異構體和2,6-異構體的比率沒有特別的限制,但仍優選為使用的混合物中的2,4-異構體和2,6-異構體的比率為80∶20)、亞甲基二異氰酸酯、苄撐二異氰酸酯和聚亞甲基聚苯聚異氰酸酯的混合物(例如,Cosmonate M-200(商品名,由Mitsui Takeda Chemicals,Ltd.))或類似物。
當聚異氰酸酯為苄撐二異氰酸酯和其它的聚異氰酸酯如亞甲基二異氰酸酯的混合物時,優選使用含有重量百分含量低於20%的苄撐二異氰酸酯的混合物。
而且,優選使用作為聚亞甲基聚苯聚異氰酸酯或其氨基酯改性產品組份的聚異氰酸酯與苄撐二異氰酸酯的混合物。
用NCO指數表示在聚異氰酸酯中的總異氰酸酯根的數目除以能夠與異氰酸酯根進行反應的活性氫的總數目後得到的商,其中的活性氫包含在多元醇的羥基中、交聯劑的氨基中、水中等,在本發明中的NCO指數優選為在0.70到1.40之間,更加優選為0.80到1.30之間。
根據本發明在生產軟聚氨酯泡沫的過程中,對給定量的兩種或三種類型的多元醇進行混合,並將混合物與聚異氰酸酯、發泡劑和類似物進行接觸。
多元醇優選為製備成樹脂預混合料的形式並且與聚異氰酸酯進行接觸。
儘管對多元醇或樹脂預混合料與聚異氰酸酯的混合方法沒有特殊的要求,但通常優選的混合方法為通過在高壓發泡裝置、低壓發泡等裝置中將樹脂預混合料與聚異氰酸酯進行混合。
根據本發明,生產軟聚氨酯泡沫的裝置,例如高壓發泡裝置或低壓發泡裝置都配有聚異氰酸酯的進料口以及一個或多個用於兩種或三種類型的多元醇(或包含多元醇的各種樹脂預混合料)進料的進料口。此外,用於生產軟聚氨酯泡沫的設備可以配有一個發泡劑的進料口和一個其它輔助劑的進料口。
用於生產軟聚氨酯泡沫的設備可以配有一個多用混合頭(多組件機頭)。如圖2所示,多用混合頭包括,例如,能夠進料和混合的設備,該設備能夠對來自於不同進料口的各種類型的多元醇或樹脂預混合料和聚異氰酸酯以任意的混合比率進行混合。多用混合頭至少包括三個進料口51,混合部分52和液體混合卸料部分53。至少其中的一個進料口用於多元醇或樹脂預混合料。至少另外的一個進料口用於聚異氰酸酯。多用混合頭是一種用於放出軟聚氨酯泡沫的原材料的設備,它通過調節每個進料口可以分別控制進料的速度從而獲得任意的可控的多元醇、聚異氰酸酯和發泡劑的混合比率,能夠對多元醇、聚異氰酸酯和發泡劑在混合組件中進行靜態混合併且能夠通過卸料部分放出液態混合物。
如圖4所示,常規的混合頭包括一個用於多元醇或樹脂預混合料的進料口61,一個用於聚異氰酸酯的進料口62,混合部分63和液體混合卸料部分64。因此,多元醇的混合比率在樹脂預混合的製備過程中就受到了限制。通過對比,當使用上述的多用混合頭時,多元醇的混合比率能夠在多元醇和聚異氰酸酯進行混合的時候進行任意的調節。
用於多元醇或樹脂預混合料的一個或多個進料口優選為1到5個,更加優選為1到3個。
根據本發明在生產軟聚氨酯泡沫的過程中使用的單一的生產設備是指一系列的軟聚氨酯泡沫生產組件,其包括兩個或三個多元醇儲罐、聚異氰酸酯儲罐、樹脂預混合料製備轉桶,一個用於將聚異氰酸酯和多元醇或樹脂預混合料進行混合的裝置(以下稱為「混合裝置」)以及一個發泡裝置(以下稱為「發泡裝置」)。
多用混合頭可以被用作以上的混合裝置。
混合裝置和發泡裝置既可以分開,也可以組合在一起。
下面,將在圖6中詳細講述根據本發明的生產軟聚氨酯泡沫的過程及其生產設備,例如生產軟聚氨酯泡沫的設備,該用於製造軟聚氨酯泡沫的設備配有三個樹脂預混合製備轉筒以及三個用於多元醇或樹脂預混合料的進料口將在圖6中詳細描述。然而,圖6對本發明在中對生產軟聚氨酯泡沫的設備沒有任何限制。
如圖6所示,根據本發明用於生產軟聚氨酯泡沫的的單一設備包括用於聚異氰酸酯儲罐11、用於多元醇1的儲罐12、用於多元醇2的儲罐13、用於多元醇3的儲罐14、用於發泡劑的儲罐15、用於其它輔助劑的儲罐16、用於製備樹脂預聚合料3的轉筒19、混合裝置20、發泡裝置21、聚異氰酸酯的供應線22、多元醇1的供應線23、多元醇2的供應線24、多元醇3的供應線25、發泡劑的供應線26、其它輔助劑的供應線27、樹脂預聚合料1的供應線28、樹脂預聚合料2的供應線29、樹脂預聚合料3的供應線30、聚異氰酸酯的進料口31、樹脂預聚合料1的進料口(I)32、樹脂預聚合料2的進料口(II)33、樹脂預聚合料3的進料口(III)34。
(1)樹脂預聚合料的製備
儘管多元醇可以在混合裝置20中直接進行混合,但優選為先將其製備成樹脂預聚合料。下面將描述樹脂預聚合料的製備。
用於多元醇1的儲罐12中的多元醇1、用於多元醇2的儲罐13中的多元醇2、用於多元醇3的儲罐14中的多元醇3在以期望的多元醇混合比率,通過多元醇1的供應線23、多元醇2的供應線24、多元醇3的供應線25分別注入到轉筒17中用於製備樹脂預聚合料1。
另外,用於發泡劑的儲罐15中的發泡劑、用於其它輔助劑的儲罐16中的輔助劑也被注入到轉筒17中用於製備樹脂預聚合料1。
對多元醇、發泡劑和其它輔助劑進行混合用於製備樹脂預聚合料1。
用同樣的方式,製備得到含不同多元醇混合比率的樹脂預聚合物2和3。在製備過程中,也可加入發泡劑和其它輔助劑進行混合。
樹脂預聚合物也可以在不對多元醇進行混合的條件下僅從多元醇中的一種製得。
發泡劑和/或其它輔助劑可被加入到樹脂預混合轉筒17到19中,或多元醇供應線23到25中。
(2)樹脂預混合料與聚異氰酸酯的混合
在用於製備樹脂預混合料的轉筒17到19中的樹脂預混合料1,2和3可分別通過樹脂預聚合料1的供應線28從進料口(I)32,通過樹脂預聚合料2的供應線29從進料口(II)33以及通過樹脂預聚合料3的供應線30從進料口(III)34注入到混合裝置20中。用於聚異氰酸酯的儲罐11中的聚異氰酸酯通過聚異氰酸酯的供應線22從聚異氰酸酯的進料口31注入到混合裝置20中。對多元醇、聚異氰酸酯、發泡劑和其它輔助劑進行混合使其相互充分接觸。
混合操作優選為進行靜態混合。儘管靜態混合操作可以在特定的混合成分下進行,但仍優選為聚異氰酸酯與多元醇通過高壓撞擊進行靜態混合。撞擊混合和混合成分可以一同使用。
在上面所述的混合中,發泡劑和/或其它輔助劑可以與多元醇、聚異氰酸酯中的一種或多種一起從進料口進入,也可以從單獨的一個進料口進入。
對液體如多元醇和聚異氰酸酯的卸料壓力並沒有限制,只要多元醇、聚異氰酸酯、發泡劑和其它輔助劑能夠進行均勻的混合即可。卸料壓力優選為5Mpa或更高,更加優選為7到50Mpa,特別優選為7到20Mpa。當卸料壓力為5Mpa或更高時,液體能夠完全混合,從而能夠穩定地獲得期望性能的軟聚氨酯泡沫。
儘管對上述的卸料壓力的控制可以通過控制混合裝置中的液體混合物的壓力或控制在多用混合頭中的液體混合物的卸料裝置的壓力來實現,優選為在進料口對聚異氰酸酯和樹脂預混合料的進料壓力進行分別控制。用於控制每種液體進料壓力的設備,儘管可以安裝在進料線的任何地方,但優選為安裝在進料口上或在每個進料口前面。
多元醇1、多元醇2、多元醇3、聚異氰酸酯、發泡劑和其它輔助劑的混合比率通過調節樹脂預混合物的混合比率可以進行任意的調節,調節的比率以不損害期望獲得的軟聚氨酯泡沫的性質為準。
樹脂預混合料1,2和3可以分別通過進料口32,33和34進入到混合裝置20中,或對它們事先進行混合,通過用於多元醇的進料口中一個或兩個進料口進入到混合裝置20中,隨後與聚異氰酸酯進行混合。
可選地,將發泡劑和/或其它的輔助劑進行混合。
(3)發泡
最終的混合物從混合裝置20進入到發泡裝置21的金屬模子中,進行發泡、加壓和硫化從而獲得給定形狀的軟聚氨酯泡沫。
混合裝置20和發泡裝置21既可以分開也可以作為一體。當混合裝置20和發泡裝置21作為一體時,在樹脂預混合料和聚異氰酸酯混合完成的同時或隨後都可以進行發泡。
儘管在「(1)樹脂預混合料的製備」中優選為將發泡劑和/或其它的輔助劑混合到樹脂預混合料1,2,3中的至少一種,但發泡劑和/或其它的輔助劑可以直接加入到混合裝置20中,或加入到樹脂預聚合料供應線28到30中。
多元醇1,2,3中的至少一種優選為製備成樹脂預聚合料的形式。多元醇也可以不使用製備樹脂預聚合料的轉筒將其製備成樹脂預聚合料的形式而直接可以輸入到混合裝置20中。
當所有的多元醇都不製備成樹脂預聚合料的形式時,多元醇、發泡劑和其它的輔助劑可以直接加入到混合裝置20中。
本發明中的生產過程也可以作為已知的生產聚氨酯泡沫方法,如冷硫化模塑發泡方法、熱硫化模塑發泡方法或平板(slab)發泡方法。
當生產軟聚氨酯泡沫的過程與上述的,例如冷硫化模塑發泡方法一致時,硫化時間通常在1到10分鐘,模塑溫度在室溫到70℃之間並且硫化溫度在室溫到100℃之間。硫化後的泡沫可以在80℃到180℃的條件下加熱,並以不對本發明的目的與結果產生損害為準。
在本發明中,由上述的兩種或三種類型的多元醇製得的軟聚氨酯泡沫通過紅外分光光度計測定,在1645到1700cm-1之間具有一個譜峰。
根據本發明對生產軟聚氨酯泡沫的過程可以進行用料上的任意的調節,如多元醇的羥值和聚合多元醇的含量,可通過將兩種或三種特定類型的多元醇進行適當的混合來實現,從而可以製得具有特定的比率、較大範圍內的硬度與密度值的軟聚氨酯泡沫,從而可以滿足對特性值調節範圍有較大要求的需要。
例如,通過調節兩種或三種類型的多元醇、聚異氰酸酯和發泡劑的混合比率,從而獲得的軟聚氨酯泡沫的芯部密度的調節範圍處於20到70kg/m3之間,優選為處於25到65kg/m3之間,25%的ILD硬度位於50到400N/314cm2之間,優選為位於55到380N/314cm2之間,溼熱壓縮形變的範圍在0到25%之間,優選為在1到20%之間,特別優選為在2到15%之間。
兩或三種類型的進行混合的多元醇中的每一種的重量百分比的值在0到100之間。
對於軟聚氨酯泡沫,在重複壓力測試過程中硬度的變化優選為在1到18%之間,更加優選為在1到15%之間,特別優選為在1到13%之間。
此外,對於上述的軟聚氨酯泡沫,衝擊回彈性優選為在45到80%之間,更加優選為在50到75%之間,特別優選為在55到73%之間。
在常規的生產過程中,即使使用特定的原材料或樹脂預聚合料,製得的軟聚氨酯泡沫的衝擊回彈性,其最大值和最小值之間的差值為3%到4%。例如,在常規的生產過程中,通過使用常規的生產設備很難生產具有衝擊回彈性為70%和衝擊回彈性為60%的軟聚氨酯泡沫。通過對比,在本發明的生產過程中,衝擊回彈性最大值和最小值之間的差值至少為6%,優選為10%或更多。因此,通過使用單一的生產設備,在本發明的生產過程中能夠生產兩種以上的具有不同衝擊回彈性軟聚氨酯泡沫。此外,通過使用單一的生產設備,在本發明的生產過程中還能夠生產抗衝擊的值在最大值和最小值(例如,65%)之間的軟聚氨酯泡沫。
通過使用單一的生產設備,在本發明的生產過程中還能夠連續生產具有不同性質的各種軟聚氨酯泡沫。在上述表達中,「連續生產」表示通過重複多元醇或樹脂預聚合料與聚異氰酸酯進行混合的步驟以及重複發泡的步驟來生產多種軟聚氨酯泡沫。「連續生產具有不同性質的各種軟聚氨酯泡沫」表示在生產各種軟聚氨酯泡沫過程中,重複進行混合和發泡的步驟,通過將多元醇、聚異氰酸酯和發泡劑在調節混合比率或其樹脂預聚合料比率的條件下進行混合,以隨機的順序生產具有不同性質的各種軟聚氨酯泡沫。
可以生產至少含有兩種具有不同硬度的軟聚氨酯泡沫組合在一起的各種軟聚氨酯泡沫。
作為結合在一起的軟聚氨酯泡沫,值得一提的是至少兩部分從下面選擇汽車座墊的主體部分,汽車座墊的側面部分,汽車椅背的主體部分,汽車椅背的側面部分。而且,可能包括具有不同硬度值的同一部分的組合。
軟聚氨酯泡沫組合的例子包括
汽車座墊的主體部分和汽車座墊的側面部分的組合,
汽車座墊的主體部分和汽車椅背的主體部分的組合,
汽車座墊的主體部分和汽車椅背的側面部分的組合,
汽車座墊的側面部分和汽車椅背的主體部分的組合,
汽車座墊的側面部分和汽車椅背的側面部分的組合,
汽車椅背的主體部分和汽車椅背的側面部分的組合,
具有不同硬度值的汽車座墊的主體部分的組合,
具有不同硬度值的汽車座墊的側面部分的組合,
具有不同硬度值的汽車椅背的主體部分的組合,以及
具有不同硬度值的汽車椅背的側面部分的組合。
除了上述的組合外,對其它可能存在的組合沒有特殊的限制。可以使用任何具有不同硬度值部分的組合。
在上述的定義中,汽車座墊的主體部分是指人座在汽車座墊上時中間凹陷下去的部分。汽車座墊的側面部分(也稱之為「高硬度部分」)是指人座在汽車座墊上時中間凹陷下去部分的四周所脹大的部分。汽車座墊的側面部分的硬度要高於汽車座墊的主體部分,且當人座在上面時可以對臀部起穩定的作用。如有必要,可以將硬度低於座墊主體部分的前端部分置於靠上的部分,從而可以減輕大腿所受的壓迫進而使得腳步得到放鬆。
汽車椅背的主體部分是指座墊的靠背。汽車椅背的側面部分(也稱之為「高硬度部分」)是指主體部分四周所脹大的傾斜部分。汽車椅背的側面部分的硬度要高於汽車椅背的主體部分,且當人靠在上面時可以對背部起穩定的作用。
例如,汽車座墊的主體部分和側面部分以及汽車椅背的主體部分和側面部分在圖1中分別由數字1到4表示。它們根據使用的頻率,包含的軟聚氨酯泡沫具有不同的性質,如衝擊回彈性、硬度、密度等。
對於汽車座墊的主體部分,其芯部密度優選為在30到60kg/m3之間,更優選為在35到58kg/m3之間,並且特別優選為在37到55kg/m3之間。在所有的汽車座墊中,駕駛員的座墊的使用頻率最高,因此駕駛員的座墊需要更高的耐用性。因此,其主體密度優選為在40到60kg/m3之間,更優選為在42到58kg/m3之間,並且特別優選為在45到55kg/m3之間。另一方面,對於副駕駛員的座墊及後面的座墊來講,其主體密度優選為在30到45kg/m3之間,更優選為在35到43kg/m3之間,並且特別優選為在37到40kg/m3之間。25%ILD硬度優選為在150到280N/314cm2之間,更加優選為在160到270N/314cm2之間,特別優選為在170到260N/314cm2之間。衝擊回彈性優選為在60到75%之間,更加優選為在65到73%之間,特別優選為在67到70%之間。然而,因為汽車座墊所要求的性能取決於汽車的類型,具有低的衝擊回彈性的座墊可以降低振動的傳遞或分散身體的擠壓,因而衝擊回彈性優選為在50到70%的範圍內,更加優選為在55到65%的範圍內,特別優選為在57到63%的範圍內。
至於汽車座墊的側面部分,其芯部密度優選為在38到65kg/m3之間,更優選為在40到60kg/m3之間,並且特別優選為在43到65kg/m3之間。25%ILD硬度優選為在180到400N/314cm2之間,更加優選為在190到380N/314cm2之間,特別優選為在200到360N/314cm2之間。衝擊回彈性優選為在50到75%之間,更加優選為在55到70%之間,特別優選為在60到70%之間。
至於汽車椅背的主體部分,其主體密度優選為在25到40kg/m3之間,更優選為在28到35kg/m3之間,並且特別優選為在30到32kg/m3之間。25%ILD硬度優選為在50到180N/314cm2之間,更加優選為在60到170N/314cm2之間,特別優選為在70到160N/314cm2之間。衝擊回彈性優選為在55到75%之間,更加優選為在60到70%之間,特別優選為在65到70%之間。
至於汽車椅背的側面部分,其主體密度優選為在30到50kg/m3之間,更優選為在32到45kg/m3之間,並且特別優選為在35到40kg/m3之間。25%ILD硬度優選為在100到400N/314cm2之間,更加優選為在150到300N/314cm2之間,特別優選為在180到250N/314cm2之間。衝擊回彈性優選為在50到75%之間,更加優選為在55到70%之間,特別優選為在60到70%之間。

根據實施例2在生產軟聚氨酯泡沫的過程中,從特定的多元醇(a),(b)和(c)中至少選擇兩種以特定的量進行混合,或者根據軟聚氨酯泡沫所要求的特性將所有的多元醇(a),多元醇(b)和多元醇(c)進行混合,並且與聚異氰酸酯、發泡劑等進行反應。
多元醇可以製備成樹脂預聚合料的形式並與聚異氰酸酯進行反應。
儘管對多元醇或樹脂預混合料與聚異氰酸酯進行混合的方法沒有特別的限制,但通常優選使用的方法是使用高壓發泡裝置、低壓發泡裝置等將樹脂預混合料與聚異氰酸酯進行混合。
在上述的軟聚氨酯泡沫的生產過程中使用的聚氨酯生產設備,如高壓發泡裝置或低壓發泡裝置,其配有分別用於多元醇(a)(或包含多元醇(a)的樹脂預聚合料)、多元醇(b)(或包含多元醇(b)的樹脂預聚合料)和多元醇(c)(或包含多元醇(c)的樹脂預聚合料)的進料口(I)、進料口(II)和進料口(III)。
通過使用配有進料口(I)、(II)和(III)的聚氨酯生產設備,在軟聚氨酯泡沫的生產過程中,將多元醇與聚異氰酸酯注入到模子中,並進行發泡、加壓和硫化從而得到特定形狀的軟聚氨酯泡沫。發明中的生產過程也可以作為已知的生產軟聚氨酯泡沫方法,如冷硫化模塑發泡方法、熱硫化模塑發泡方法或平板(slab)發泡方法。
當生產軟聚氨酯泡沫的過程與上述的,例如冷硫化模塑發泡方法一致時,硫化時間通常在1到10分鐘,模塑溫度在室溫到70℃之間並且硫化溫度在室溫到100℃之間。硫化後的泡沫可以在80℃到180℃的條件下加熱以不對本發明的目的與結果產生損害為準。
在本發明中,由上述多元醇(a),(b)和(c)中的至少兩種多元醇製得的軟聚氨酯泡沫通過紅外分光光度計測定,在1645到1700cm-1之間具有一個譜峰。
根據本發明對生產軟聚氨酯泡沫的過程可以進行用料上的任意的調節,如多元醇的羥值和聚合多元醇的含量,通過將特定類型的多元醇(a),(b)和(c)進行適當的混合來實現,從而可以製得具有特定的比率、較大範圍內的硬度與密度值的軟聚氨酯泡沫,從而可以滿足對特性值調節範圍有較大要求的需要。
例如,由上述製備過程得到的軟聚氨酯泡沫的溼熱壓縮形變優選為0到25%,更優選為1到20%,特別優選為2到15%。
對於軟聚氨酯泡沫,在重複壓力測試過程中硬度的變化優選為在1到18%之間,更加優選為在1到15%之間,特別優選為在1到13%之間。
此外,對於上述的軟聚氨酯泡沫,衝擊回彈性優選為在45到80%之間,更加優選為在50到75%之間,特別優選為在55到73%之間。
(特性計算方法)
(1)羥值
通過在JISK-1157中描述的方法測定羥值。
(2)總不飽和度
通過在JISK-1157中描述的方法測定總不飽和度。
(3)溼熱壓縮形變
通過在JISK-6400中描述的測定溼熱壓縮形變的方法來溼熱壓縮形變(溼熱壓縮形變)。在測量過程中,從模塑好的軟聚氨酯泡沫的中心取出一塊大小為50×50×25mm的部分,將其作為測試樣品。將測試樣品的厚度壓縮到50%,夾於兩塊平行的板中,並在相對溼度為95%的條件下於50℃下放置22小時。在樣品取出30分鐘後測定厚度,通過將樣品測試前的厚度與測試後的厚度進行對比得到壓縮形變。該壓縮形變被定義為溼熱壓縮調節。在這裡使用「溼形變[%]」。
(4)在重複壓力測試中的硬度變化
通過在JISK-6400中描述的測定重複壓力殘餘形變(由連續負載重擊產生的疲勞殘餘形變)的方法(方法A)來測定在重複壓力測試中的硬度變化(連續負載重擊下的疲勞測試)。在測量過程中,從模塑好的軟聚氨酯泡沫的中心取出一塊大小為100×100×50mm的部分,將其作為測試樣品。將測試樣品夾於兩塊平行的板中,並在常溫下連續進行8萬次的重複壓縮測試,每分鐘的速度為60次且樣品的厚度為原始厚度的50%。在樣品取出30分鐘後測定硬度,通過將樣品測試前的硬度與測試後的硬度進行對比得到硬度的變化。
對於硬度來講,使用25%CLD變化值來表示。對25%CLD進行測定,使用與在下面的條件下測定25%CLD相同的設備
將測試樣品的厚度以50mm/mn的速度壓縮到基於測試樣品厚度的75%(初步壓縮);
釋放壓縮,將測試樣品靜置1min;
以50mm/mn的速度將樣品壓縮25%;
測試樣品被持續壓縮20sec,隨後讀出此時的阻力(drag)值(該阻力值為硬度/25%CLD);並且
如上所述,測試樣品的形狀為100×100×50mm(厚度50mm)。
(5)衝擊回彈性
通過在JISK-6400中描述的方法測定衝擊回彈性。
在常規生產過程中,為了獲得在較寬範圍內具有不同特性的各種軟聚氨酯泡沫,需要對其中的多元醇進行替換或提供不同的多元醇。通過對比,根據本發明在生產軟聚氨酯泡沫的過程中,基本上通過使用兩種或三種類型的多元醇在單一的生產設備中可以製得在較寬範圍內具有不同特性如硬度和密度的各種軟聚氨酯泡沫,從而滿足對特性值需要存在於較寬範圍內的要求。
實施例
下面將使用「製備實施例」與「發泡實施例」對本發明進行進一步的描述,但其對發明的範圍沒有限制。在下文中,「份數」表示的為「重量份數」。
用於「製備實施例」與「發泡實施例」中的材料如下面所述。聚酯多元醇和聚合多元醇的總不飽和度及羥值通過JIS K-1557方法進行測定。
多元醇A1
使用四[三(二甲氨基)正膦基lidene氨基]氫氧化磷作為催化劑將環氧丙烷嵌段加成到丙三醇中並將環氧乙烷嵌段加成到鏈的末端製得的聚酯多元醇,其氧化乙烯基的重量百分含量為15%,總不飽和度為0.025meq/g且羥值為34mgKOH/g。
多元醇A2
使用四[三(二甲氨基)正膦基lidene氨基]氫氧化磷作為催化劑將環氧丙烷嵌段加成到丙三醇中並將環氧乙烷嵌段加成到鏈的末端製得的聚酯多元醇,其氧化乙烯基的重量百分含量為15%,總不飽和度為0.017meq/g且羥值為34mgKOH/g。
多元醇A3
使用氫氧化鉀作為催化劑將環氧丙烷嵌段加成到季戊四醇中並將環氧乙烷嵌段加成到鏈的末端製得的聚酯多元醇,其氧化乙烯基的重量百分含量為14%,總不飽和度為0.040meq/g且羥值為45mgKOH/g。
多元醇B1
將丙烯腈和苯乙烯通過接枝聚合到多元醇A1上得到的聚合多元醇,其乙烯基聚合物重量百分含量為20%且羥值為28mgKOH/g。
多元醇B2
將丙烯腈和苯乙烯通過接枝聚合到多元醇A3上得到的聚合多元醇,其乙烯基聚合物重量百分含量為20%且羥值為34mgKOH/g。
多元醇B3
將丙烯腈和苯乙烯通過接枝聚合到多元醇A2上得到的聚合多元醇,其乙烯基聚合物重量百分含量為20%且羥值為28mgKOH/g。
聚異氰酸酯1
將2,4-苄撐二異氰酸酯、2,6-苄撐二異氰酸酯和聚亞甲基聚苯基聚異氰酸酯按照重量比率為64∶16∶20的比率進行混合得到混合物,且NCO%=44.8%。
聚異氰酸酯2
將2,4-苄撐二異氰酸酯、2,6-苄撐二異氰酸酯、4,4』-兩甲苯二異氰酸酯和聚亞甲基聚苯基聚異氰酸酯按照重量比率為20∶5∶45∶30的比率進行混合得到混合物。
聚異氰酸酯3
將2,4-苄撐二異氰酸酯、2,6-苄撐二異氰酸酯、4,4』-二甲苯二異氰酸酯、(ortho rich)富鄰位的二甲苯二異氰酸酯(4,4』-二甲苯二異氰酸酯和2,4』-二甲苯二異氰酸酯以68-60∶32-40的比例混合得到的混合物,MDI-OR由Mitsui Takeda Chemicals公司生產)和聚亞甲基聚苯基聚異氰酸酯按照重量比率為10∶2.5∶25∶25∶37.5的比率進行混合得到混合物。
水離子交換水
交聯劑1Actocol KL-210(羥值為830mgKOH/g的交聯劑,由MitsuiTakeda Chemicals公司生產)。
交聯劑2二乙醇胺
泡孔擴張劑1Actocol EP-505S(羥值為51mgKOH/g的聚醚多元醇,由Mitsui Takeda Chemicals公司生產)。
催化劑1Minico L-1020(三亞乙基二胺的33%二丙二醇溶液,由Katsuzai Chemicals公司生產)。
催化劑2Minico TMDA(二(二甲胺基乙基)醚的70%二丙二醇溶液,由Katsuzai Chemicals公司生產)。
泡沫穩定劑1L-5309(矽氧烷泡沫穩定劑,由Nippon Unicar公司生產)。
泡沫穩定劑2L-3601(矽氧烷泡沫穩定劑,由Nippon Unicar公司生產)。
泡沫穩定劑3SF-2962(矽氧烷泡沫穩定劑,由Dow Corning ToraySilicone公司生產)。
泡沫穩定劑4SF-2969(矽氧烷泡沫穩定劑,由Dow Corning ToraySilicone公司生產)。
物理髮泡劑液化二氧化碳氣體。在實施例中,以多元醇/聚合多元醇為100份,加入的液化二氧化碳氣體的量為1.5份。
根據JISK-6400中的方法對性質進行測量。
軟聚氨酯泡沫將通過以下的生產方法進行生產。在這裡,異氰酸酯指數表示反應系統中異氰酸酯基團與活性氫的比率。當異氰酸酯指數低於1.0時,異氰酸酯基團相對於活性氫不足,而當異氰酸酯指數大於1.0時,異氰酸酯基團相對於活性氫過良。
首先,製備下面的樹脂預聚合料(多元醇和輔助試劑的混合物)。

(樹脂預混合料的製備)
樹脂預混合料1到3通過將上述的化合物按照表1中的比率進行混合後製得。表1

樹脂預混合料和聚異氰酸酯被輸入到高壓發泡裝置中,該裝置配有三個用於樹脂預混合料的進料口和一個用於聚異氰酸酯的進料口。調節液體的溫度在24-25℃。樹脂預混合料按照表2中的比率進行卸料,並注入到內部尺寸為400×400×100的鋁模中。事先將鋁模的溫度調節到63℃。在注入完成後立刻將鋁模關閉並進行發泡。維持模子的溫度6分鐘對得到的泡沫進行硫化。將製得的軟聚氨酯泡沫取出並進行擠壓處理(泡沫孔聯通的力學處理)。
在樹脂預混合料和聚異氰酸酯的混合過程中,在所有的發泡實施例中維持卸料壓力在9到11Mpa之間。
通過JISK-6400對製得的軟聚氨酯泡沫的性質進行測定。測得的特性結果列於表2中。在FT-IR測量中,對於所有的軟聚氨酯泡沫,在1645到1700cm-1之間存在一個吸收峰。
在表2中,所列出的不僅包括樹脂預混合料的混合比率,而且包括由製備的樹脂預混合料的混合比率計算得到的「各種組分的混合比率」。表2
表2顯示了生產的六種軟聚氨酯泡沫,主要用於輕量級椅背的主體部分、輕量級椅墊的主體部分、椅墊和椅背的高硬度部分、普通椅背的主體部分、具有低衝擊回彈性的椅墊的主體部分和普通椅墊的主體部分,這六種軟聚氨酯泡沫通過從三種類型的多元醇製得的三種類型樹脂預聚合料(樹脂預聚合料1,2和3)與聚異氰酸酯進行反應後得到。然而,在與本發明不同的常規的生產過程中,從三種類型的樹脂預聚合料只能製得三種類型的軟聚氨酯泡沫。此外,當需要生產六種類型的軟聚氨酯泡沫時至少需要六種類型的多元醇或樹脂預聚合料。
使用樹脂預聚合料1的發泡實施例1-1到1-3的軟聚氨酯泡沫的芯部密度在29.0到30.3kg/m3之間且25%ILD硬度在77到134N/314cm2之間,從而可以將其用作極輕的椅背。在使用樹脂預聚合料2的發泡實施例3-1到3-3中,可以製得25%ILD硬度在276到380N/314cm2之間的泡沫,其適合用於椅墊和椅背的不同硬度泡沫的高硬度部分。
使用樹脂預聚合料3的發泡實施例4-1到4-3的軟聚氨酯泡沫的芯部密度在58.2到58.4kg/m3之間、25%ILD硬度在179到334N/314cm2之間且衝擊回彈性在55%到59%之間,從而可以將其用作較低衝擊回彈性的椅墊。
在發泡實施例2-1到2-3中,在進行卸料時,將樹脂預聚合料1和2在發泡裝置中進行混合(混合比率50∶50)得到的軟聚氨酯泡沫的芯部密度在37.2到37.6kg/m3之間且25%ILD硬度在130到212N/314cm2之間,從而可以將其用作相當輕的椅墊。在發泡實施例5-1到5-3中,調節樹脂預聚合料1和2的混合比率(混合比率90∶10)得到的軟聚氨酯泡沫的芯部密度在31.5到31.9kg/m3之間且25%ILD硬度在85到148N/314cm2之間,其適合用於密度稍高於實施例1-1到1-3中的椅背的主體部分。
在發泡實施例6-1到6-3中,在進行卸料時,將樹脂預聚合料1、2和3在發泡裝置中進行混合(混合比率30/60/10)得到的軟聚氨酯泡沫的芯部密度在46.7到47.8kg/m3之間、25%ILD硬度在186到306N/314cm2之間,且衝擊回彈性為64%,從而可以將其用作較低衝擊回彈性的椅墊的主體部分。
通過從三種類型的多元醇(多元醇A1,B1和B2)製得的三種類型樹脂預聚合料並且選擇多元醇的理想的混合比率和聚異氰酸酯,可製得在較大的範圍內具有不同性質的六種軟聚氨酯泡沫,它們的芯部密度在29.0到58.4kg/m3之間,25%ILD硬度在77到380N/314cm2之間且衝擊回彈性在55%到69%之間。
此外,通過適當的改變多元醇和聚異氰酸酯的混合比率,可以連續生產多於六種類型的軟聚氨酯泡沫。

(樹脂預聚合料的製備)
樹脂預混合料4到6通過將上述的化合物按照表3中的比率進行混合後製得。表3

軟聚氨酯泡沫用與實驗1相同的方法進行製備,但是使用的鋁模的內部尺寸為400×400×100mm或400×400×70mmm,並且按照表4中的比率對樹脂預聚合料進行卸料。
通過JISK-6400對製得的軟聚氨酯泡沫的性質進行測定。測得的特性結果列於表4中。在FT-IR測量中,對於所有的軟聚氨酯泡沫,在1645到1700cm-1之間存在一個吸收峰
在表4中,所列出的不僅包括樹脂預混合料的混合比率,而且包括從樹脂預混合料的混合比率計算得到的「各種組分的混合比率」。表4
表4顯示了生產的六種軟聚氨酯泡沫,主要用於普通椅背的主體部分、椅背的高硬度部分、輕量級椅背的主體部分、椅墊的高硬度部分、普通椅墊的主體部分、相對輕量級椅墊的主體部分,這六種軟聚氨酯泡沫通過從兩種類型的多元醇(多元醇A2和B3)製得的三種類型樹脂預聚合料(樹脂預聚合料4,5和6)與聚異氰酸酯1進行反應後得到。然而,在與本發明不同的常規的生產過程中,從三種類型的樹脂預聚合料只能製得三種類型的軟聚氨酯泡沫。此外,當需要生產六種類型的軟聚氨酯泡沫時至少需要六種類型的樹脂預聚合料。
使用樹脂預聚合料4的發泡實施例7-1到7-3的軟聚氨酯泡沫的芯部密度在31.3到32.4kg/m3之間且25%ILD硬度在57到112N/314cm2之間,從而可以將其用作普通椅背的主體部分。在使用樹脂預聚合料5的發泡實施例10-1到10-3中,可以製得25%ILD硬度在144到293N/314cm2之間的泡沫,其適合用於椅墊的不同硬度泡沫的高硬度部分。
使用樹脂預聚合料6的發泡實施例11-1到11-3的軟聚氨酯泡沫的芯部密度在50.6到50.8kg/m3之間、25%ILD硬度在131到245N/314cm2之間,從而適合用作普通椅墊的主體部分。
在發泡實施例8-1到8-3中,在進行卸料時,將樹脂預聚合料4和5在發泡設備中進行混合(混合比率40/60)得到的軟聚氨酯泡沫的芯部密度在35.1到35.7kg/m3之間且25%ILD硬度在90到180N/314cm2之間,從而可以將其用作椅背的高硬度部分。在發泡實施例9-1到9-3中,在發泡裝置中調節樹脂預聚合料4、5和6的混合比率(混合比率30/50/20)得到的軟聚氨酯泡沫的芯部密度在38.6到39.3kg/m3之間、25%ILD硬度在85到198N/314cm2之間且衝擊回彈性為70%,其適合用於輕量級椅墊的主體部分。在發泡實施例12-1到12-3中,在進行卸料時,將樹脂預聚合料4和6在發泡裝置中進行混合(混合比率10/90)得到的軟聚氨酯泡沫的芯部密度在48.4到48.6kg/m3之間、25%ILD硬度在121到228N/314cm2之間,從而適合用於密度稍低於實施例11-1到11-3中的椅背的主體部分。
通過使用從兩種類型的多元醇(多元醇A2和B3)製得的三種類型樹脂預聚合料並且選擇多元醇的合適的混合比率和聚異氰酸酯,可製得在較大的範圍內具有不同性質的六種軟聚氨酯泡沫,它們的芯部密度在31.3到50.8kg/m3之間,25%ILD硬度在57到293N/314cm2之間。
此外,通過適當的改變多元醇和聚異氰酸酯的混合比率,可以連續生產多於六種類型的軟聚氨酯泡沫。

(樹脂預聚合料的製備)
樹脂預混合料7到9通過將上述的化合物按照表3中的比率進行混合後製得。表5

軟聚氨酯泡沫用與實驗1相同的方法進行製備,但是使用的鋁模的內部尺寸為400×400×100mm或400×400×70mm,並且按照表6中的比率對樹脂預聚合料進行卸料。
通過JISK-6400對製得的軟聚氨酯泡沫的性質進行測定。測得的特性結果列於表4中。在FT-IR測量中,對於所有的軟聚氨酯泡沫,在1645到1700cm-1之間存在一個吸收峰
在表6中,所列出的不僅包括樹脂預混合料的混合比率,而且包括從樹脂預混合料的混合比率計算得到的「單獨組分的混合比率」。表6
表6顯示了生產的六種軟聚氨酯泡沫,主要用於普通椅背的主體部分、椅背的高硬度部分、輕量級椅背的主體部分、椅墊的高硬度部分、普通椅墊的主體部分、相對輕量級椅墊的主體部分,這六種軟聚氨酯泡沫通過從兩種類型的多元醇(多元醇A2和B3)製得的三種類型樹脂預聚合料(樹脂預聚合料7,8和9)與聚異氰酸酯2進行反應後得到。然而,在與本發明不同的常規的生產過程中,從三種類型的樹脂預聚合料只能製得三種類型的軟聚氨酯泡沫。此外,當需要生產六種類型的軟聚氨酯泡沫時至少需要六種類型的樹脂預聚合料。
使用樹脂預聚合料7的發泡實施例13-1到13-3的軟聚氨酯泡沫的芯部密度在30.8到31.2kg/m3之間且25%ILD硬度在66到143N/314cm2之間,從而可以將其用作普通椅背的主體部分。在使用樹脂預聚合料8的發泡實施例16-1到16-3中,可以製得25%ILD硬度在165到332N/314cm2之間的泡沫,其適合用於椅墊的不同硬度泡沫的高硬度部分。
使用樹脂預聚合料9的發泡實施例17-1到17-3的軟聚氨酯泡沫的芯部密度在52.7到53.1kg/m3之間、25%ILD硬度在148到268N/314cm2之間,從而適合用作普通椅墊的主體部分。
在發泡實施例14-1到14-3中,在進行卸料時,將樹脂預聚合料7和8在發泡裝置中進行混合(混合比率10/90)得到的軟聚氨酯泡沫的芯部密度在35.4到35.9kg/m3之間且25%ILD硬度在139到256N/314cm2之間,從而可以將其用作椅背的高硬度部分。在發泡實施例9-1到9-3中,調節樹脂預聚合料7、8和9的混合比率(混合比率25/65/10)得到的軟聚氨酯泡沫的芯部密度在36.4到36.9kg/m3之間、25%ILD硬度在137到261N/314cm2之間且衝擊回彈性為60%,其適合用於輕量級椅墊的主體部分。在發泡實施例18-1到18-3中,在進行卸料時,將樹脂預聚合料7、8和9在發泡裝置中進行混合(混合比率10/10/80)得到的軟聚氨酯泡沫的芯部密度在48.9到49.5kg/m3之間、25%ILD硬度在122到236N/314cm2之間,從而適合用於密度稍低於實施例17-1到17-3中的椅墊的主體部分。
通過從兩種類型的多元醇(多元醇A2和B3)製得的三種類型樹脂預聚合料並且選擇多元醇的合適的混合比率和聚異氰酸酯,可製得在較大的範圍內具有不同性質的六種軟聚氨酯泡沫,它們的芯部密度在30.6到53.1kg/m3之間,25%ILD硬度在66到332N/314cm2之間。
此外,通過適當的改變多元醇和聚異氰酸酯的混合比率,可以連續生產多於六種類型的軟聚氨酯泡沫。

軟聚氨酯泡沫用與實驗3相同的方法進行製備,但是使用的鋁模的內部尺寸為400×400×100mm,將作為物理髮泡劑的液化二氧化碳氣體與作為化學發泡劑的水一起使用。
通過JISK-6400對製得的軟聚氨酯泡沫的性質進行測定。測得的特性結果列於表7中。在FT-IR測量中,對於所有的軟聚氨酯泡沫,在1645到1700cm-1之間存在一個吸收峰
在表7中,所列出的不僅包括樹脂預混合料的混合比率,而且包括從樹脂預混合料的混合比率計算得到的「各種組分的混合比率」。表7
從表7可以很明顯地看出,通過使用液態二氧化碳氣體,製得的軟聚氨酯泡沫的密度要低於發泡實施例17中製得的軟聚氨酯泡沫的密度,從而適合用作普通椅墊的主體部分。

(樹脂預聚合料的製備)
樹脂預混合料10到12通過將上述的化合物按照表8中的比率進行混合後製得。表8

軟聚氨酯泡沫用與實驗1相同的方法進行製備,但是使用的鋁模的內部尺寸為400×400×100mm或400×400×70mm,並且按照表9中的比率對樹脂預聚合料進行卸料。
通過JISK-6400對製得的軟聚氨酯泡沫的性質進行測定。測得的特性結果列於表9中。在FT-IR測量中,對於所有的軟聚氨酯泡沫,在1645到1700cm-1之間存在一個吸收峰
在表9中,所列出的不僅包括樹脂預混合料的混合比率,而且包括從樹脂預混合料的混合比率計算得到的「各種組分的混合比率」。表9
表9顯示了生產的六種軟聚氨酯泡沫,主要用於普通椅背的主體部分、椅背的高硬度部分、輕量級椅背的主體部分、椅墊的高硬度部分、普通椅墊的主體部分、相對輕量級椅墊的主體部分,這六種軟聚氨酯泡沫通過從兩種類型的多元醇(多元醇A2和B3)製得的三種類型樹脂預聚合料(樹脂預聚合料10,11和12)與聚異氰酸酯3進行反應後得到。然而,在與本發明不同的常規的生產過程中,從三種類型的樹脂預聚合料只能製得三種類型的軟聚氨酯泡沫。此外,當需要生產五種類型的軟聚氨酯泡沫時至少需要五種類型的樹脂預聚合料。
使用樹脂預聚合料10的發泡實施例20-1到20-3的軟聚氨酯泡沫的芯部密度在34.2到36.1kg/m3之間且25%ILD硬度在76到157N/314cm2之間,從而可以將其用作普通椅背的主體部分。在使用樹脂預聚合料11的發泡實施例23-1到23-3中,可以製得25%ILD硬度在188到345N/314cm2之間的泡沫,其適合用於椅墊的不同硬度泡沫的高硬度部分。
使用樹脂預聚合料12的發泡實施例24-1到24-3的軟聚氨酯泡沫的芯部密度在54.6到55.2kg/m3之間、25%ILD硬度在156到304N/314cm2之間,從而適合用作普通椅墊的主體部分。
在發泡實施例21-1到21-3中,在進行卸料時,將樹脂預聚合料10和11在發泡裝置中進行混合(混合比率10/90)得到的軟聚氨酯泡沫的芯部密度在43.2到43.8kg/m3之間且25%ILD硬度在159到288N/314cm2之間,從而可以將其用作椅背的高硬度部分。在發泡實施例22-1到22-3中,調節樹脂預聚合料10、11和12的混合比率(混合比率50/30/20)得到的軟聚氨酯泡沫的芯部密度在42.2到43.2kg/m3之間、25%ILD硬度在137到261N/314cm2之間,其適合用於輕量級椅墊的主體部分。
通過從兩種類型的多元醇(多元醇A2和B3)製得的三種類型樹脂預聚合料並且選擇多元醇的合適的混合比率和聚異氰酸酯,可製得在較大的範圍內具有不同性質的五種軟聚氨酯泡沫,它們的芯部密度在34.2到55.2kg/m3之間,25%ILD硬度在76到345N/314cm2之間。
此外,通過適當的改變多元醇和聚異氰酸酯的混合比率,可以連續生產多於六種類型的軟聚氨酯泡沫。
權利要求
1.一種用於生產具有不同性質的多種軟聚氨酯泡沫的方法,其包括通過使用單一的生產設備至少使多元醇、聚異氰酸酯以及發泡劑進行相互接觸,其中
聚異氰酸酯含有苄撐二異氰酸酯,且
多元醇主要含有兩或三種類型的多元醇,該兩或三種類型的多元醇中的至少兩種選自含有以下物質的組
總不飽和度低於0.06meq/g的三種類型的聚氧化烯聚醚多元醇以及
由總不飽和度低於0.06meq/g的聚氧化烯聚醚多元醇獲得的三種類型的聚合多元醇;並且其中
至少對多元醇、聚異氰酸酯以及發泡劑使用至少三個進料口的多用混合頭(多組件機頭)進行混合,且
改變兩或三種類型的多元醇、聚異氰酸酯以及發泡劑的混合比率,從而獲得各種改變的特性值,因此可以獲得具有期望性質的軟聚氨酯泡沫。
2.一種用於生產具有不同性質的多種軟聚氨酯泡沫的方法,其包括
通過使用單一的生產設備至少使多元醇、聚異氰酸酯以及發泡劑進行相互接觸,其中
聚異氰酸酯含有重量百分比為20%或更多的苄撐二異氰酸酯,並且
多元醇主要包括兩種或三種多元醇,其中該兩或三種類型的多元醇中的至少兩種選自含有以下物質的組
總不飽和度低於0.06meq/g的三種聚氧化烯聚醚多元醇以及
由總不飽和度低於0.06meq/g的聚氧化烯聚醚多元醇得到的三種類型的聚合多元醇;並且其中
該兩或三種類型的多元醇、聚異氰酸酯以及發泡劑以不同的混合比率進行混合得到的軟聚氨酯泡沫的芯部密度在20到70kg/m3之間變化,25%的壓ILD硬度在50到400N/314cm2之間變化,所得的軟聚氨酯泡沫通過紅外分光光度計測定,在1645到1700cm-1之間出現一個譜峰。
3.根據權利要求1或2中所述的生產軟聚氨酯泡沫的方法,其中通過對兩或三種類型的多元醇、聚異氰酸酯以及發泡劑的混合比率進行調節,在使用單一的生產設備的條件下就可以連續生產各種類型的具有不同密度和/或硬度值的軟聚氨酯泡沫。
4.根據權利要求1至3中任何一項所述的生產軟聚氨酯泡沫的方法,其中混合的兩或三種類型的多元醇中的每一種的重量百分比的值在0到100之間。
5.根據權利要求1至4中任何一項中所述的生產軟聚氨酯泡沫的方法,其中樹脂預混合料是使用兩或三種類型的多元醇中的至少一種而製備的,並且將樹脂預混合料進行相互混合和/或與多元醇進行混合。
6.根據權利要求5中所述的生產軟聚氨酯泡沫的方法,其中兩或三種類型的多元醇主要包括
一種或兩種類型的總不飽和度低於0.06meq/g的聚氧化烯聚醚多元醇以及
由總不飽和度低於0.06meq/g的聚氧化烯聚醚多元醇得到的聚合多元醇;
或主要包括
具有總不飽和度低於0.06meq/g的聚氧化烯聚醚多元醇以及
由總不飽和度低於0.06meq/g的聚氧化烯聚醚多元醇得到的兩種類型的聚合多元醇,
並且其中的樹脂預混合料為通過兩或三種多元醇並使用不同的混合比率進行混合後得到的多種類型的樹脂預混合料。
7.根據權利要求1至6中任何一項所述的生產軟聚氨酯泡沫的方法,其中所有的在兩或三種多元醇中含有的聚氧化烯聚醚多元醇的總不飽和度都低於0.04meq/g。
8.根據權利要求1至7中任何一項所述的生產軟聚氨酯泡沫的方法,其中兩或三種類型的多元醇中的至少一種由聚合多元醇組成,該聚合多元醇含有聚氧化烯聚醚多元醇與重量百分比為10%或更多的乙烯基聚合物。
9.根據權利要求1至8中任何一項中所述的生產軟聚氨酯泡沫的方法,其中使用了化學發泡劑。
10.根據權利要求1至9中任何一項中所述的生產軟聚氨酯泡沫的方法,其中使用多用混合頭(多組件機頭)將多元醇、聚異氰酸酯以及發泡劑進行混合,其中多用混合頭配備至少三個進料口、一個原料混合部分以及一個用於卸解混合物的卸料部分。
11.根據權利要求1至10中任何一項中所述的生產軟聚氨酯泡沫的方法,其中多元醇和聚異氰酸酯在卸料壓力為8Mpa或更高的壓力下進行卸料。
12.根據權利要求1至11中任何一項中所述的生產軟聚氨酯泡沫的方法,其中軟聚氨酯泡沫具有0到25%的溼熱壓縮形變。
13.根據權利要求1至12中任何一項中所述的生產軟聚氨酯泡沫的方法,其中軟聚氨酯泡沫在重複壓力測試中具有在1到18%之間變化的硬度。
14.根據權利要求1至13中任何一項中所述的生產軟聚氨酯泡沫的方法,其中軟聚氨酯泡沫是用於汽車座墊的主要部分、汽車座墊的側面部分或汽車椅背的主要部分以及汽車椅背的側面部分的軟聚氨酯泡沫,它的硬度取決於用途而各不相同,
且至少兩種具有不同硬度的軟聚氨酯泡沫一同生產。
15.一種用於生產具有不同性質的多種軟聚氨酯泡沫的設備,包括
至少一個用於輸入聚異氰酸酯的進料口以及一個或多個主要用於輸入的兩種或三種類型的多元醇的進料口,其中
聚異氰酸酯含有苄撐二異氰酸酯,並且
多元醇主要含有兩種或三種類型的多元醇,其中的至少兩種多元醇選自於含有以下物質的組
三種類型的具有總不飽和度低於0.06meq/g的聚氧化烯聚醚多元醇以及
由總不飽和度低於0.06meq/g的聚氧化烯聚醚多元醇得到的三種類型的聚合多元醇;
並且其中
至少對多元醇、聚異氰酸酯以及發泡劑使用具有至少三個進料口的多用混合頭(多組件機頭)進行混合,且
對兩或三種類型的多元醇、聚異氰酸酯以及發泡劑的混合比率進行調節從而獲得各種改變的特性值,因此可以獲得具有期望性質的軟聚氨酯泡沫。
16.一種用於生產具有不同性質的多種軟聚氨酯泡沫的設備,包括
至少一個用於輸入聚異氰酸酯的進料口以及一個或多個主要用於輸入兩種或三種類型的多元醇進料口,其中
聚異氰酸酯含有重量百分比為20%或更多的苄撐二異氰酸酯,並且
多元醇主要含有兩種或三種類型的多元醇,其中的至少兩種多元醇選自下面的多元醇
三種類型的具有總不飽和度低於0.06meq/g的聚氧化烯聚醚多元醇以及
由總不飽和度低於0.06meq/g的聚氧化烯聚醚多元醇得到的三種類型的聚合多元醇;
並且其中
兩種或三種類型的多元醇、聚異氰酸酯以及發泡劑以不同的混合比率進行混合得到的軟聚氨酯泡沫的芯部密度在20到70kg/m3之間變化,25%的壓陷載荷撓度(ILD)硬度在50到400N/314cm2之間變化,所得的軟聚氨酯泡沫通過紅外分光光度計測定,在1645到1700cm-1之間出現一個譜峰。
17.根據權利要求15或16中所述的用於生產軟聚氨酯泡沫的設備,其中通過對兩或三種類型的多元醇、聚異氰酸酯以及發泡劑的混合比率進行調節,從而可以連續地生產各種類型的具有不同密度和/或硬度值的軟聚氨酯泡沫。
18.根據權利要求15至17中任何一項所述的用於生產軟聚氨酯泡沫的設備,其中兩或三種類型的混合的多元醇中的每一種的重量百分比的值可在0到100之間變化。
19.根據權利要求15至17中任何一項所述的用於生產軟聚氨酯泡沫的設備,
其中一個或多個用於輸入兩或三種類型的多元醇的進料口中的至少一個是用於輸入樹脂預混合料的進料口,
樹脂預混合料可通過使用兩或三種類型的多元醇中的至少一種製備,並且可將樹脂預混合料進行相互混合和/或與多元醇進行混合。
20.根據權利要求19中所述的用於生產軟聚氨酯泡沫的設備,其中一個或多個用於輸入兩或三種類型的多元醇的進料口是用於輸入各種樹脂預混合料的一個或多個進料口,
並且其中樹脂預混合料可作為通過將兩種或三種類型的且具有不同混合比率的多元醇進行混合而製得的各種樹脂預混合料而被注入,該兩種或三種類型的多元醇包括
一種或兩種具有總不飽和度低於0.06meq/g的聚氧化烯聚醚多元醇以及
由總不飽和度低於0.06meq/g的聚氧化烯聚醚多元醇得到的一種類型的聚合多元醇,
或者包括
一種具有總不飽和度低於0.06meq/g的聚氧化烯聚醚多元醇以及
由總不飽和度低於0.06meq/g的聚氧化烯聚醚多元醇得到的兩種類型的聚合多元醇。
21.根據權利要求15至20中任何一項所述的用於生產軟聚氨酯泡沫的設備,其中含有總不飽和度均低於0.04meq/g的聚氧化烯聚醚多元醇的多元醇可作為兩種或三種類型的多元醇注入。
22.根據權利要求15至21中任何一項所述的用於生產軟聚氨酯泡沫的設備,其中含聚氧化烯聚醚多元醇以及重量百分比為10%或更多的乙烯基聚合物的聚合多元醇可以用作兩種或三種類型的多元醇中的至少一種。
23.根據權利要求15至22中任何一項所述的用於生產軟聚氨酯泡沫的設備,其中化學發泡劑可作為發泡劑而被注入。
24.根據權利要求15至23中任何一項所述的用於生產軟聚氨酯泡沫的設備,其中包括一個配備了至少三個進料口的多用混合頭(多組件機頭)、一個原料混合部分以及一個用於卸除混合物的卸料部分,其中多元醇、聚異氰酸酯以及發泡劑可以使用多用混合頭進行混合。
25.根據權利要求15至24中任何一項所述的用於生產軟聚氨酯泡沫的設備,其中多元醇和聚異氰酸酯在卸解壓力為8Mpa或更高的壓力下進行卸解。
26.根據權利要求15至25中任何一項所述的用於生產軟聚氨酯泡沫的設備,其中可以生產出具有0到25%的溼熱壓縮形變的軟聚氨酯泡沫。
27.根據權利要求15至26中任何一項所述的用於生產軟聚氨酯泡沫的設備,其中可以生產出在重複壓力測試中的硬度變化為1到18%的軟聚氨酯泡沫。
28.根據權利要求15至27中任何一項所述的用於生產軟聚氨酯泡沫的設備,其中軟聚氨酯泡沫是用於汽車座墊的主要部分、汽車座墊的側面部分或汽車椅背的主要部分以及汽車椅背的側面部分的軟聚氨酯泡沫,它的硬度取決於用途而各不相同,
且至少兩種具有不同硬度值的軟聚氨酯泡沫可以一同生產。
全文摘要
一種用於生產具有不同性質的多種軟聚氨酯泡沫的方法,其包括將至少一種多元醇、聚異氰酸酯以及發泡劑通過使用單一的生產設備進行相互接觸,其中聚異氰酸酯含有苄撐二異氰酸酯,且多元醇主要含有兩或三種類型的多元醇,該兩或三種類型的多元醇中的至少兩種選自含有以下物質的組總不飽和度低於0.06meq/g的三種類型的聚氧化烯聚醚多元醇以及由總不飽和度低於0.06meq/g的聚氧化烯聚醚多元醇獲得的三種類型的聚合多元醇;以及由總不飽和度低於0.06meq/g的聚氧化烯聚醚多元醇獲得的三種類型的聚合多元醇;並且其中對兩或三種類型的多元醇、聚異氰酸酯以及發泡劑的混合比率進行調節從而獲得各種改變的特性值,因此可以獲得具有期望性質的軟聚氨酯泡沫。特別地,使用含有重量百分比為20%或更多苄撐二異氰酸酯的聚異氰酸酯可以使所得到的軟聚氨酯泡沫的密度範圍處於20到70kg/m3之間,25%的ILD硬度位於50到400N/314cm2之間。
文檔編號B29C44/34GK1463277SQ0280179
公開日2003年12月24日 申請日期2002年5月23日 優先權日2001年5月24日
發明者磯部雅博, 宇津見浩之, 大久保和彥 申請人:三井武田化學株式會社

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