專利名稱：使用鉍鹽催化粘彈性泡沫體的制作方法
使用鉍鹽催化粘彈性泡沬體相關(guān)申請的相互引用本申請要求2008年8月27日提交的，題目為“使用鉍化合物催化基于天然油的軟 質(zhì)聚氨酯泡沫體”，序列號(hào)為No. 60/966，284的美國臨時(shí)專利申請的利益，其在此引作參考。
背景技術(shù)：
發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明的實(shí)施方式一般而言涉及聚氨酯泡沫體；更具體地講，涉及粘彈性聚氨酯 泡沫體。相關(guān)技術(shù)的說明聚氨酯泡沫體用于各種各樣的應(yīng)用中，從緩沖材料(如床墊，枕墊和座墊)至包裝 材料再到絕熱材料。一類聚氨酯泡沫體稱作粘彈性(VE)或者“記憶(memory)”泡沫體。粘 彈性泡沫體對(duì)于施加應(yīng)力顯示延時(shí)和與速度有關(guān)的響應(yīng)。它們具有低回彈性和被壓縮時(shí)恢 復(fù)緩慢。這些性質(zhì)通常與聚氨酯的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)相關(guān)。當(dāng)聚合物的Tg等于或接近 于使用溫度時(shí)，通常顯示粘彈性，對(duì)于許多應(yīng)用而言使用溫度是室溫。與大部分聚氨酯泡沫體相同，VE聚氨酯泡沫體通過多元醇組分與異氰酸酯在存在 發(fā)泡劑，催化劑和其它添加劑的條件下反應(yīng)制備而成。使用的催化劑包括促進(jìn)多元醇-異 氰酸酯(膠凝)反應(yīng)的有機(jī)金屬鹽催化劑。通常，有機(jī)金屬鹽催化劑基于錫。然而，由于環(huán) 境原因在許多情形優(yōu)選避免使用錫催化劑。因此，需要一種制備粘彈性泡沫體的方法，所述 方法使用基于較少錫的催化劑，同時(shí)保留或者甚至提升(exceeding)泡沫體性質(zhì)如壓縮變 定。概述本發(fā)明的實(shí)施方式提供在存在含鉍催化劑條件下制備的粘彈性聚氨酯泡沫體。在 一種實(shí)施方式，提供包含粘彈性聚氨酯泡沫體的組合物，所述泡沫體是包括至少一種多元 醇和至少一種異氰酸酯的反應(yīng)混合物的反應(yīng)產(chǎn)物，其中至少一種多元醇和至少一種異氰酸 酯在存在至少一種含鉍催化劑的條件下進(jìn)行反應(yīng)，和其中粘彈性聚氨酯泡沫體具有小于 100kg/m3的密度和小于約25%的回彈性。在另一種實(shí)施方式中，提供包含粘彈性聚氨酯泡沫體的制品，所述泡沫體是包括 至少一種多元醇和至少一種異氰酸酯的反應(yīng)混合物的反應(yīng)產(chǎn)物，其中至少一種多元醇和至 少一種異氰酸酯在存在至少一種含鉍催化劑的條件下進(jìn)行反應(yīng)，和其中粘彈性聚氨酯泡沫 體具有小于100kg/m3的密度和小于約25%的回彈性。在另一種實(shí)施方式中，提供制備粘彈性聚氨酯泡沫體的方法，其包括將包含至少 一種多元醇，至少一種異氰酸酯和至少一種含鉍催化劑的混合物組合，從而形成具有小于 100kg/m3的密度和小于約25%的回彈性的泡沫體。在另一種實(shí)施方式中，粘彈性泡沫體包含的鉍含量為大約Ippm至750ppm，粘彈性 泡沫體具有小于100kg/m3的密度和小于約25%的回彈性。
在另一種實(shí)施方式中，按照任一前述實(shí)施方式，提供組合物，制備組合物的方法以 及由其制備的制品，不同之處在于粘彈性聚氨酯泡沫體具有小于約20%的回彈性。在另一種實(shí)施方式中，按照任一前述實(shí)施方式，提供組合物，制備組合物的方法以 及由其制備的制品，不同之處在于粘彈性聚氨酯泡沫體具有小于約15%的回彈性。在另一種實(shí)施方式中，按照任一前述實(shí)施方式，提供組合物，制備組合物的方法以 及由其制備的制品，不同之處在于粘彈性聚氨酯泡沫體具有小于約10%的回彈性。在另一種實(shí)施方式中，按照任一前述實(shí)施方式，提供組合物，制備組合物的方法以 及由其制備的制品，不同之處在于粘彈性聚氨酯泡沫體具有小于約IOppm的芳族胺含量。在另一種實(shí)施方式中，按照任一前述實(shí)施方式，提供組合物，制備組合物的方法以 及由其制備的制品，不同之處在于粘彈性聚氨酯泡沫體具有小于約5ppm的芳族胺含量以 外。在另一種實(shí)施方式中，按照任一前述實(shí)施方式，提供組合物，制備組合物的方法以 及由其制備的制品，不同之處在于粘彈性聚氨酯泡沫體具有小于約3ppm的芳族胺含量。在另一種實(shí)施方式中，按照任一前述實(shí)施方式，提供組合物，制備組合物的方法以 及由其制備的制品，不同之處在于至少一種多元醇和至少一種異氰酸酯以大約75至大約 100的異氰酸酯指數(shù)反應(yīng)，以及粘彈性聚氨酯泡沫體具有小于約5ppm的芳族胺含量。在另一種實(shí)施方式中，按照任一前述實(shí)施方式，提供組合物，制備組合物的方法以 及由其制備的制品，不同之處在于至少一種多元醇和至少一種異氰酸酯以大約75至大約 100的異氰酸酯指數(shù)反應(yīng)，以及粘彈性聚氨酯泡沫體具有小于約3ppm的芳族胺含量。在另一種實(shí)施方式中，按照任一前述實(shí)施方式，提供組合物，制備組合物的方法以 及由其制備的制品，不同之處在于至少一種多元醇和至少一種異氰酸酯以大約75至大約 100的異氰酸酯指數(shù)反應(yīng)，以及粘彈性聚氨酯泡沫體具有小于約2ppm的芳族胺含量。在另一種實(shí)施方式中，按照任一前述實(shí)施方式，提供組合物，制備組合物的方法以 及由其制備的制品，不同之處在于至少一種多元醇和至少一種異氰酸酯以大約80至大約 95的異氰酸酯指數(shù)反應(yīng)，以及粘彈性聚氨酯泡沫體具有小于約5ppm的芳族胺含量。在另一種實(shí)施方式中，按照任一前述實(shí)施方式，提供組合物，制備組合物的方法以 及由其制備的制品，不同之處在于至少一種多元醇和至少一種異氰酸酯以大約80至大約 95的異氰酸酯指數(shù)反應(yīng)，以及粘彈性聚氨酯泡沫體具有小于約3ppm的芳族胺含量。在另一種實(shí)施方式中，按照任一前述實(shí)施方式，提供組合物，制備組合物的方法以 及由其制備的制品，不同之處在于至少一種多元醇和至少一種異氰酸酯以大約80至大約 95的異氰酸酯指數(shù)反應(yīng)，以及粘彈性聚氨酯泡沫體具有小于約Ippm的芳族胺含量。在另一種實(shí)施方式中，按照任一前述實(shí)施方式，提供組合物，制備組合物的方法以 及由其制備的制品，不同之處在于粘彈性聚氨酯泡沫體包括小于10的50%壓縮變定和小 于10的75%壓縮變定，和其中至少一種多元醇與至少一種異氰酸酯以小于85的異氰酸酯 指數(shù)反應(yīng)。在另一種實(shí)施方式中，按照任一前述實(shí)施方式，提供組合物，制備組合物的方法以 及由其制備的制品，不同之處在于粘彈性聚氨酯泡沫體包括小于7的50%壓縮變定和小于 7的75%壓縮變定，和其中至少一種多元醇與至少一種異氰酸酯以小于85的異氰酸酯指數(shù) 反應(yīng)。
在另一種實(shí)施方式中，按照任一前述實(shí)施方式，提供組合物，制備組合物的方法以及由其制備的制品，不同之處在于粘彈性聚氨酯泡沫體包括小于5的50%壓縮變定和小于 5的75%壓縮變定，和其中至少一種多元醇與至少一種異氰酸酯以小于85的異氰酸酯指數(shù) 反應(yīng)。在另一種實(shí)施方式中，按照任一前述實(shí)施方式，提供組合物，制備組合物的方法以 及由其制備的制品，不同之處在于粘彈性聚氨酯泡沫體具有小于1000 μ g/m3的總VOC釋放 量(total VOC emission)。在另一種實(shí)施方式中，按照任一前述實(shí)施方式，提供組合物，制備組合物的方法以 及由其制備的制品，不同之處在于粘彈性聚氨酯泡沫體具有小于500 μ g/m3的總VOC釋放 量。在另一種實(shí)施方式中，按照任一前述實(shí)施方式，提供組合物，制備組合物的方法以 及由其制備的制品，不同之處在于粘彈性聚氨酯泡沫體具有小于300 μ g/m3的總VOC釋放 量。在另一種實(shí)施方式中，按照任一前述實(shí)施方式，提供組合物，制備組合物的方法以 及由其制備的制品，不同之處在于至少一種異氰酸酯包含TDI異構(gòu)體和MDI異構(gòu)體中的至 少一種。在另一種實(shí)施方式中，按照任一前述實(shí)施方式，提供組合物，制備組合物的方法以 及由其制備的制品，不同之處在于至少一種多元醇包含多元醇組合物，所述多元醇組合物 中除了水之外的全部異氰酸酯反應(yīng)性物類的總羥值在約IOOmg KOH/g和300mg KOH/g之 間。在另一種實(shí)施方式中，按照任一前述實(shí)施方式，提供組合物，制備組合物的方法以 及由其制備的制品，不同之處在于反應(yīng)混合物還包含至少一種錫催化劑。在另一種實(shí)施方式中，按照任一前述實(shí)施方式，提供組合物，制備組合物的方法以 及由其制備的制品，不同之處在于粘彈性泡沫體包括在約Ippm至750ppm之間的鉍含量。在另一種實(shí)施方式中，按照任一前述實(shí)施方式，提供組合物，制備組合物的方法以 及由其制備的制品，不同之處在于粘彈性聚氨酯泡沫體包括在約6ppm至450ppm之間的鉍 含量。在另一種實(shí)施方式中，按照任一前述實(shí)施方式，提供組合物，制備組合物的方法以 及由其制備的制品，不同之處在于粘彈性聚氨酯泡沫體包括在約12ppm至400ppm之間的鉍含量。在另一種實(shí)施方式中，按照任一前述實(shí)施方式，提供組合物，制備組合物的方法以 及由其制備的制品，不同之處在于制品是緩沖裝置。在另一種實(shí)施方式中，按照任一前述實(shí)施方式，提供組合物，制備組合物的方法以 及由其制備的制品，不同之處在于制品是枕頭和床墊之一。詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式提供一種制備粘彈性聚氨酯泡沫體的方法，所述泡沫體具有優(yōu) 良的物理性能如壓縮變定，同時(shí)泡沫中具有低含量的VOC和芳族胺。泡沫體通過至少一種 多元醇組合物與至少一種異氰酸酯在存在至少一種含鉍催化劑的條件下的反應(yīng)制備而成。 已經(jīng)出乎意料地發(fā)現(xiàn)使用至少一種基于鉍的催化劑制備的所述泡沫體與使用其它催化劑制備的與之相當(dāng)泡沫體相比，顯示降低量的VOC和具有較低數(shù)量級(jí)的芳族胺。多元醇組合 物包括至少一種多元醇或者多元醇的混合物。多元醇組合物還可以包含其它異氰酸酯反應(yīng) 性物質(zhì)，如擴(kuò)鏈劑和交聯(lián)劑。 由于多元醇組合物被認(rèn)為是主要決定泡沫體的Tg，因此主要決定了泡沫體的粘彈 性性質(zhì)，因而在大多數(shù)情況中選擇多元醇組合物以使泡沫體的Tg在約-20至約40°C之間， 尤其是約-10至約25°C之間?？梢赃x擇多元醇組合物，使得多元醇組合物中所有異氰酸酯 反應(yīng)性物質(zhì)(除了水以外)的總羥值在約IOOmg KOH/g和約300mgK0H/g之間。本申請包 括并公開了在約100mgK0H/g和約300mgK0H/g之間的全部各個(gè)數(shù)值和子范圍；例如，總羥值 可以從下限 100，105，110，115，120，125，130，140 或 150 至上限 200，225，250，275 或 300。 例如，總羥值可以在100至300范圍內(nèi)，或者可選擇地，總羥值可以在115至250范圍內(nèi)，或 者可選擇地，總羥值在125至225范圍內(nèi)。至少一種多元醇可以包括官能度為每分子2. 5-4個(gè)羥基和分子量在約300至約 1500之間的那些多元醇。在一種實(shí)施方式中，至少一種多元醇可以具有約400至約1300之 間的分子量，和在另一種實(shí)施方式中，具有約400至約1100之間的分子量。本申請中多元 醇分子量均是數(shù)均分子量。至少一種多元醇可以是聚醚型或聚酯型多元醇。羥基官能的丙烯酸酯聚合物和共 聚物是適合的。至少一種多元醇可以是環(huán)氧丙烷或環(huán)氧乙烷的聚合物，或者環(huán)氧丙烷和環(huán) 氧乙烷的共聚物(無規(guī)或嵌段)。多元醇可以具有伯羥基或仲羥基，但是優(yōu)選主要具有仲羥基。除了上述的至少一種多元醇以外，多元醇組合物還可以包括單醇或者羥基當(dāng)量為 至少150的多元醇。可以使用單醇(一種或多種)或者多元醇(一種或多種)完成不同的作 用如開孔，給聚氨酯提供另外的較高或較低溫度玻璃轉(zhuǎn)變，改進(jìn)體系的反應(yīng)分布(reaction profile)和改進(jìn)聚合物物理性能，或者完成其它的作用。通常，另外的單醇(一種或多種) 或多元醇(一種或多種)可以具有200至13000或更高的分子量和每分子1至8或更多個(gè) 羥基的官能度。單醇或多元醇可以具有例如，1500至9000，尤其是2400至7500的分子量， 和每分子1至8個(gè)羥基，尤其是1至4個(gè)羥基的官能度。另一種合適的單醇或多元醇具有 每分子1至2個(gè)羥基的官能度和600至1500的分子量。單醇或多元醇可以是一種或多種氧化烯如環(huán)氧乙烷，環(huán)氧丙烷和1，2_環(huán)氧丁烷， 或者這些氧化烯的混合物的聚合物。優(yōu)選聚醚是聚環(huán)氧丙烷或者環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷的 混合物的聚合物。單醇或多元醇也可以是聚酯。這些聚酯包括多元醇(優(yōu)選二醇)與多 元羧酸或其酸酐(優(yōu)選二元羧酸或二羧酸酐)的反應(yīng)產(chǎn)物。多元羧酸或酸酐可以是脂肪 族的，環(huán)脂族的，芳族的和/或雜環(huán)的并且可以被取代，例如被氯原子取代。多元羧酸可以 是不飽和的。這些多元羧酸的實(shí)例包括琥珀酸，己二酸，對(duì)苯二甲酸，間苯二甲酸，偏苯三 酸酐，鄰苯二甲酸酐，馬來酸，馬來酸酐和富馬酸。用于制備聚酯多元醇的多元醇可以具 有150或更低的當(dāng)量和包括乙二醇，1，2_和1，3_丙二醇，1，4_和2，3- 丁二醇，1. 6-己二 醇，1，8_辛二醇，新戊二醇，環(huán)己烷二甲醇，2-甲基1，3_丙二醇，甘油，三羥甲基丙烷，1，2， 6-己三醇，1，2，4_ 丁三醇，三羥甲基乙烷，季戊四醇，對(duì)環(huán)己二醇，甘露糖醇，山梨醇，甲基 苷(methylglycoside)，二甘醇，三甘醇，四甘醇，一縮二丙二醇，一縮二丁二醇等。羥基官能的聚丁二烯聚合物也是有用的單醇和多元醇。
特別關(guān)注的其它單醇和多元醇包括
1)聚環(huán)氧丙烷均聚物或者環(huán)氧丙烷與至多20重量％環(huán)氧乙烷的無規(guī)共聚物，具 有2至4的官能度和800至2200的當(dāng)量；2)環(huán)氧乙烷的均聚物或者環(huán)氧乙烷與至多50重量％C3或更高級(jí)氧化烯的共聚物 (無規(guī)或嵌段)，具有3至8，尤其是5至8的官能度和1000至3000的當(dāng)量；3)環(huán)氧乙烷或環(huán)氧丙烷的均聚物，或者環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷的無規(guī)共聚物，具有 約1的官能度和200至3000，尤其是1000-3000的分子量，包括W001/57104中記載的那些
類型的單醇。4)包含具有500或更大當(dāng)量的單醇或多元醇和分散聚合物相的聚合物多元醇。分 散的聚合物相可以是烯屬不飽和單體(特別關(guān)注的是苯乙烯，丙烯腈和苯乙烯_丙烯腈共 聚物)的顆粒，聚脲顆?；蛘呔郯滨ヮw粒。分散相可以占聚合物多元醇的5重量％至60重
量％ ；5)具有自催化活性和可以代替部分或者全部聚氨酯泡沫體產(chǎn)品中通常使用的胺 和/或有機(jī)金屬催化劑的聚合物多元醇。自催化多元醇是由含叔胺的引發(fā)劑制備的那些多 元醇，多元醇鏈中包含叔胺基團(tuán)的多元醇或者用叔胺基團(tuán)部分封端的多元醇。可以加入自 催化多元醇代替約IOwt. %至約50wt. %的胺催化劑同時(shí)保留相同的反應(yīng)分布。或者，可以 加入這些自催化多元醇以增加脫模時(shí)間。這些自催化多元醇公開在EP539，819，美國專利 5，672，636 ；3, 428, 708 ；5，482，979 ；4, 934, 579 和 5，476，969 和 W001/58, 976 中。這些自催 化多元醇的實(shí)例包括商購于The Dow Chemical Company的V0RAN0L V0RACTIV多元醇，如 V0RAN0L VORACTIV VV7000。6)兩種或多種上述多元醇的混合物。多元醇組合物還可以包含至少一種基于天然油的多元醇?；谔烊挥偷亩嘣际?基于或衍生于可再生原料源如天然和/或基因改性的(GMO)植物的植物種子油和/或動(dòng)物 源脂肪的多元醇。所述油和/或脂肪通常包括甘油三酯，即脂肪酸與甘油連接在一起。所述 植物油在甘油三酯中可以有至少約70%的不飽和脂肪酸。天然產(chǎn)品可以含有至少約85重 量％不飽和脂肪酸。植物油的實(shí)例包括來自以下的那些蓖麻，大豆，橄欖，花生，油菜籽，玉 米，芝麻，棉花，低芥酸菜籽，紅花，亞麻子，棕櫚，葡萄籽，黑蒿子(blackcaraway)，南瓜籽， 琉璃苣籽，木材胚芽(wood germ)，杏仁(apricot kernel)，乳香黃連木，杏仁(almond)，澳 洲堅(jiān)果，鱷梨，沙棗，大麻，榛子，月見草，野玫瑰，薊(thistle)，胡桃，向日葵，麻風(fēng)樹種子油 (jatropha seed oil)及其組合。此外，還可以使用來自生物體如藻類的油。動(dòng)物產(chǎn)品的實(shí) 例包括豬油，牛油，魚油及其混合物。還可以使用基于植物和動(dòng)物的油/脂肪的組合。為了用于生產(chǎn)聚氨酯泡沫體，可以改性天然材料以向材料提供異氰酸酯反應(yīng)性基 團(tuán)或者增加材料上異氰酸酯反應(yīng)性基團(tuán)的數(shù)量。優(yōu)選所述反應(yīng)性基團(tuán)是羥基?？梢允褂?幾種化學(xué)方法來制備基于天然油的多元醇?？稍偕Y源的改性包括，例如環(huán)氧化，羥基化， 臭氧分解，酯化，加氫甲酰化或者烷氧基化。所述改性在本領(lǐng)域是公知的和記載在例如美 國專利 4，534，907，4，640，801，6，107，433，6，121，398，6，897，283，6，891，053，6，962,636， 6，979，477 和 PCT 公開 W02004/020497，W02004/096744 和 W02004/092882 中。通過使天然油改性生產(chǎn)所述多元醇后，改性的產(chǎn)物可被進(jìn)一步烷氧基化。使用環(huán) 氧乙烷(EO)或EO與其它氧化物的混合物，將親水性部分引入多元醇中。在一種實(shí)施方式中，改性的產(chǎn)物與足夠的EO進(jìn)行烷氧基化，以生產(chǎn)含有約10%重量至約60%重量E0;優(yōu)選 約20%重量至約40%重量EO的基于天然油的多元醇。在另一實(shí)施方式中，基于天然油的多元醇通過多步法制得，其中將動(dòng)物或植物油/ 脂肪進(jìn)行酯交換，回收成分脂肪酸。該步驟之后，使成分脂肪酸中的碳-碳雙鍵加氫甲酰 化，形成羥甲基，隨后通過使羥甲基化的脂肪酸與適當(dāng)?shù)囊l(fā)劑化合物反應(yīng)，形成聚酯或聚 醚/聚酯。該多步法為本領(lǐng)域公知，且例如描述于PCT公開WO 2004/096882和2004/096883 中。該多步法導(dǎo)致生產(chǎn)同時(shí)具有疏水性部分和親水性部分的多元醇，這使得與水和常規(guī)的 基于石油的多元醇二者的混溶性提高。用于多步法生產(chǎn)天然油來源的多元醇的引發(fā)劑可為用于生產(chǎn)常規(guī)的基于石油的 多元醇的任何引發(fā)劑。所述引發(fā)劑可選自新戊二醇；1，2_丙二醇；三羥甲基丙烷；季戊四 醇；山梨糖醇；蔗糖；甘油；二乙醇胺；鏈烷二醇，例如1，6_己二醇、1，4_ 丁二醇；1，4_環(huán)己 二醇；2，5-己二醇；乙二醇；一縮二乙二醇、二縮三(乙二醇)；雙-3-氨基丙基甲基胺；乙 二胺；二亞乙基三胺；9(1)-羥甲基十八醇、1，4_雙羥甲基環(huán)己烷；8，8_雙(羥甲基)三環(huán) [5，2，1，02，6]癸烯；Dimerol alcohol (36 碳二醇，得自 Henkel Corporation)；氫化雙酚； 9，9(10，10)_雙羥甲基十八醇；1，2，6_己三醇及其組合。更優(yōu)選地，所述引發(fā)劑選自甘油； 乙二醇；1，2_丙二醇；三羥甲基丙烷；乙二胺；季戊四醇；二亞乙基三胺；山梨糖醇；蔗糖； 或任何上述物質(zhì)，其中存在的醇或胺基中的至少一種與環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷或其混合物反 應(yīng)；及其組合。更優(yōu)選的是，所述引發(fā)劑為甘油、三羥甲基丙烷、季戊四醇、蔗糖、山梨糖醇， 和/或其混合物。在一種實(shí)施方式中，引發(fā)劑被環(huán)氧乙烷或者乙烯與至少一種其它氧化烯的混合物 烷氧基化，以提供分子量在約200至約6000之間，優(yōu)選約500至約3000之間的烷氧基化的 引發(fā)劑。至少一種基于天然油的多元醇的官能度是高于約1. 5和通常不高于約6。在一種 實(shí)施方式中，官能度低于約4。至少一種基于天然油的多元醇的羥值低于約300mgK0H/g，優(yōu) 選在約20至約300之間，更優(yōu)選在約40至約200之間。在一種實(shí)施方式中，羥值低于約 100。在一種實(shí)施方式中，羥值在約20至40之間。還可使用兩種或更多種類型的基于天然油的多元醇的組合，用于使泡沫配制物中 的種子油含量最大化，或者使泡沫體加工和/或特定的泡沫體特性例如耐潮濕老化性最優(yōu) 化。多元醇組合物與至少一種異氰酸酯反應(yīng)形成聚氨酯泡沫體。異氰酸酯可以是每分 子具有平均1. 8個(gè)或更多個(gè)異氰酸酯基團(tuán)的有機(jī)異氰酸酯。異氰酸酯官能度優(yōu)選約1. 9至 4，和更優(yōu)選1. 9至3. 5和特別優(yōu)選1. 9至2. 5。合適的異氰酸酯包括芳族，脂肪族和脂環(huán) 族異氰酸酯?；诔杀?，有效性和賦予產(chǎn)物聚氨酯的性能通常優(yōu)選芳族異氰酸酯。示例性 的異氰酸酯包括，例如間_亞苯基二異氰酸酯，2，4-和/或2，6-甲苯二異氰酸酯(TDI)，二 苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)的各種異構(gòu)體，六亞甲基-1，6-二異氰酸酯，四亞甲基-1，4-二 異氰酸酯，環(huán)己烷-1，4- 二異氰酸酯，六氫甲苯二異氰酸酯，氫化MDI (H12MDI)，亞萘基-1， 5- 二異氰酸酯，甲氧基苯基_2，4- 二異氰酸酯，4，4’ -亞聯(lián)苯基二異氰酸酯，3，3’ - 二甲氧 基-4，4，-聯(lián)苯基二異氰酸酯，3，3，-二甲基二苯基甲烷-4，4，-二異氰酸酯，4，4，，4”-三 苯基甲烷三異氰酸酯，多亞甲基多苯基異氰酸酯，氫化多亞甲基多苯基異氰酸酯，甲苯-2，4，6-三異氰酸酯和4，4’- 二甲基二苯基甲烷2，2’，5，5’-四異氰酸酯。優(yōu)選的異氰酸酯包 括MDI和MDI衍生物如縮二脲改性的“液體”MDI產(chǎn)品和聚合MDI，以及2，4-和2，6-TDI異 構(gòu)體的混合物。在一種實(shí)施方式中，異氰酸酯是包含至少80重量％ 2，4_異構(gòu)體的2，4_和 2,6-甲苯二異氰酸酯的混合物。至少一種異氰酸酯以在約70至約110之間，優(yōu)選約75至約100之間，更優(yōu)選約80
至95之間的異氰酸酯指數(shù)反應(yīng)。異氰酸酯指數(shù)為存在于配制物中的異氰酸酯基團(tuán)與異氰 酸酯反應(yīng)性氫原子的比率，以百分?jǐn)?shù)給出。因此，異氰酸酯指數(shù)表示實(shí)際上用于配制物的異 氰酸酯相對(duì)于與一定量用于配制物的異氰酸酯反應(yīng)性氫反應(yīng)理論上所需的異氰酸酯量的 百分?jǐn)?shù)。除了上述多元醇，泡沫配制物中任選存在一種或多種交聯(lián)劑。如果使用，交聯(lián)劑的用量優(yōu)選至少約0. 1，更優(yōu)選至少約0. 25和優(yōu)選最多約1，更優(yōu)選最多約0. 5重量份，基于 100重量份多元醇總量?！敖宦?lián)劑”可以是每分子具有三個(gè)或更多個(gè)異氰酸酯反應(yīng)性基團(tuán)和具有優(yōu)選小于 約400的每異氰酸酯反應(yīng)性基團(tuán)當(dāng)量的材料。交聯(lián)劑優(yōu)選每分子具有至少約3個(gè)和優(yōu)選最 多約8個(gè)，更優(yōu)選約4個(gè)羥基、伯胺基團(tuán)或仲胺基團(tuán)和具有優(yōu)選至少約30，更優(yōu)選至少約50 和獨(dú)立地優(yōu)選最多約200，更優(yōu)選最多約125的當(dāng)量。適合的交聯(lián)劑的實(shí)例包括二乙醇胺， 單乙醇胺，三乙醇胺，單(異丙醇)胺-二(異丙醇)胺-或三_(異丙醇)胺，甘油，三羥 甲基丙烷，季戊四醇，山梨糖醇等。在泡沫體配制物中也可以使用一種或多種擴(kuò)鏈劑。擴(kuò)鏈劑可以是這樣的材料，其 每分子具有兩個(gè)異氰酸酯反應(yīng)性基團(tuán)和具有優(yōu)選小于約400、優(yōu)選至少約31和更優(yōu)選最多 約125的每異氰酸酯反應(yīng)性基團(tuán)當(dāng)量。異氰酸酯反應(yīng)性基團(tuán)優(yōu)選羥基，脂肪族伯胺基團(tuán)或 芳族伯胺基團(tuán)或者脂肪族仲胺基團(tuán)或芳族仲胺基團(tuán)。代表性擴(kuò)鏈劑包括胺乙二醇，二甘醇， 1,2-丙二醇，一縮二丙二醇，二縮三丙二醇，乙二胺，亞苯基二胺，雙(3-氯-4-氨基苯基) 甲烷和2，4- 二氨基-3，5- 二乙基甲苯。如果使用，擴(kuò)鏈劑通常存在的量優(yōu)選為至少約1，更 優(yōu)選至少約3和獨(dú)立地優(yōu)選最多約50，更優(yōu)選最多約25重量份，基于100重量份高當(dāng)量多 元醇。使用所述交聯(lián)劑和擴(kuò)鏈劑是本領(lǐng)域已知的，如美國專利4，863，979和EP公開 0549120中公開的。為了制備聚氨酯泡沫體，可以使用發(fā)泡劑。在軟質(zhì)聚氨酯泡沫體的生產(chǎn)中，優(yōu)選水 作為發(fā)泡劑。基于100重量份多元醇總量，水的量優(yōu)選至少約0. 5，更優(yōu)選至少約0. 8，和獨(dú) 立地優(yōu)選最多約6，更優(yōu)選最多約4重量份。其它發(fā)泡劑和它們的應(yīng)用是本領(lǐng)域技術(shù)人員 已知的。例如，羧酸或其鹽任選用作反應(yīng)性發(fā)泡劑。其它發(fā)泡劑包括液體或氣體二氧化碳， 二氯甲燒，丙酮，戊燒，異戊燒，甲縮醛或二甲氧基甲燒，碳酸二甲酯或者它們的組合。如US 5，194，453中所述的使用人工減少或增加的大氣壓在本發(fā)明的實(shí)施中也是預(yù)期的。泡沫體 任選用所述試劑或方式中的任何一種或任何組合進(jìn)行發(fā)泡。除了上述組分，在制備聚氨酯聚合物中使用某些其它成分也是期望的。所述其它 成分是乳化劑，有機(jī)硅表面活性劑，防腐劑，阻燃劑，著色劑，抗氧化劑，抗菌劑，增強(qiáng)劑，填 料包括粉末形式的回收聚氨酯泡沫，或者上述物質(zhì)的組合，所述組合中含有其它添加劑或 者不合有其它添加劑。
使用一種或多種催化劑用于使多元醇組合物和任選的水與異氰酸酯進(jìn)行反應(yīng)。在 本發(fā)明的各種實(shí)施方式中，至少一種催化劑是基于鉍的催化劑。基于鉍的催化劑包括，例 如，鉍羧酸鹽如醋酸鹽，油酸鹽，辛酸鹽或者新癸酸鹽，硝酸鉍，鉍鹵化物如溴化物，氯化物 或碘化物，鉍硫化物，堿性鉍羧酸鹽如新癸酸鉍，堿式掊酸鉍或堿式水楊酸鉍，以及上述物 質(zhì)的組合。每一基于鉍的催化劑優(yōu)選是有機(jī)鉍催化劑。所述有機(jī)鉍催化劑包括例如羧酸鹽 和磺酸鹽，其在有機(jī)鉍催化劑中是優(yōu)選的?；撬猁}的實(shí)例包括芳族磺酸鹽如對(duì)-甲苯磺酸 鹽和脂肪族磺酸鹽如甲磺酸鹽和三氟甲磺酸鹽?；阢G的催化劑更優(yōu)選包括至少一種鉍羧 酸鹽，如2-乙基己酸鹽，硬脂酸鹽，三(2-乙基-六辛酸鹽)(tris (2-ethyl-hexaoctoate)) 或辛酸鹽，癸酸鹽，優(yōu)選羧酸的羧酸鹽，其中所述羧酸具有優(yōu)選至少2個(gè)，更優(yōu)選至少5個(gè)， 最優(yōu)選至少8個(gè)碳原子，和有利地最多約20個(gè)，優(yōu)選最多約17個(gè)，更優(yōu)選最多約15個(gè)，最 優(yōu)選最多約12個(gè)碳原子，在所述的羧酸中優(yōu)選脂肪酸。在本發(fā)明的實(shí)施方式中，基于鉍的 催化劑是新癸酸鉍。在一種實(shí)施方式中，基于鉍的催化劑是弱酸(小于34%游離酸)有機(jī) 金屬催化劑，特別是新癸酸鉍，如US6，825，238中所述，將其以法律允許的程度引入本申請 作為參考。
用于形成聚氨酯的基于鉍的催化劑或其組合物的量在每一百重量份多元醇約
0.005份(PPHP)至2PPHP之間。本申請包括和公開了約0. 005PPHP至約2PPHP之間的全部各 個(gè)數(shù)值和子范圍；例如，基于鉍的催化劑的量從下限0. 005,0. 01，0. 015,0. 02，0. 025,0. 03 或 0. 03PPHP，上限 0. 3,0. 4,0. 5,0. 6,0. 7,0. 8,0. 9，1. 0，1. 1，1. 2，1. 3，1. 4，1. 5 或 2. OPPHP。 例如，基于鉍的催化劑的量可以在0. 005至2PPHP范圍內(nèi)；或者可選擇地，基于鉍的催化劑 的量可以在0. 01至1. 5PPHP范圍內(nèi)；或者可選擇地，基于鉍的催化劑的量可以在0. 02至
1.OPPHP范圍內(nèi)。也即，當(dāng)使用基于鉍的催化劑催化例如形成預(yù)聚物時(shí)，作為決定催化劑的 用量基準(zhǔn)的多元醇的總重量是將形成預(yù)聚物的全部多元醇的重量。類似地，當(dāng)所研究的反 應(yīng)包括例如羥基官能的預(yù)聚物和與異氰酸酯反應(yīng)的其它多元醇時(shí)，全部預(yù)聚物重量包括羥 基官能的預(yù)聚物和參與形成聚氨酯的反應(yīng)的其它多元醇的總重量。在本發(fā)明的實(shí)施中在聚 氨酯形成的任一步驟中即至少一種預(yù)聚物的形成中，最終聚氨酯的形成中或者上述步驟的 組合中使用基于鉍的催化劑。在一種實(shí)施方式中，至少在最終聚氨酯的形成中使用基于鉍 的催化劑，無論在初期的或者中間步驟中是否包括一種或多種預(yù)聚物以及無論在初期或任 選進(jìn)行的中間步驟中是否包括至少一種基于鉍的催化劑。除了基于鉍的催化劑，任選使用適于形成氨基甲酸酯催化劑的任何催化劑。所述 催化劑包括叔胺化合物，帶有異氰酸酯反應(yīng)性基團(tuán)的胺和有機(jī)金屬催化劑。示例性的叔胺 化合物包括三亞乙基二胺，N-甲基嗎啉，N, N- 二甲基環(huán)己胺，五甲基二亞乙基三胺，四甲基 乙二胺，雙(二甲基氨基乙基)醚，I-甲基-4-二甲基氨基乙基-哌嗪，3-甲氧基-N-二 甲基丙基胺，N-乙基嗎啉，二甲基乙醇胺，N-椰油基嗎啉(cocomorpholine)，N，N-二甲 基-N，N’ - 二甲基異丙基亞丙基二胺，N, N-二乙基-3-二乙基氨基-丙胺，二甲基芐胺以 及上述物質(zhì)的組合。示例性的有機(jī)金屬催化劑包括有機(jī)汞，有機(jī)鉛，有機(jī)鐵，有機(jī)錫，有機(jī)鋰 以及上述物質(zhì)的組合。在各種其它催化劑中，優(yōu)選使用上面列舉的含氮化合物。如果基于 鉍的催化劑不是羧酸鹽，某些其它的催化劑，優(yōu)選含氮，通常是特別有用的。如果與至少一種基于鉍的催化劑一起使用至少一種含氮催化劑，優(yōu)選胺催化劑， 基于被催化的反應(yīng)中多元醇的總重量，含氮催化劑或者其組合的量優(yōu)選是至少約0. 05，更優(yōu)選至少約0. 08，最優(yōu)選至少約0. 1 ；并且任選優(yōu)選最多約5，更優(yōu)選最多約4，最優(yōu)選最多 約 2PPHP。制備聚氨酯產(chǎn)品的方法是本領(lǐng)域公知的。通常，以任何常規(guī)方式將形成聚氨酯 的反應(yīng)混合物的各組分混合在一起，例如使用為此目的的現(xiàn)有技術(shù)中如G. Oertel, Hanser publisher的“聚氨酯手冊(Polyurethane Handbook) ”中記載的任何混合設(shè)備和方法。通常，如下制備聚氨酯泡沫體在存在至少一種發(fā)泡劑、至少一種催化劑和所需的 其它任選成分的情況下，在使異氰酸酯和多元醇組合物反應(yīng)形成聚氨酯和/或聚脲聚合物 的條件下，混合異氰酸酯和多元醇組合物，同時(shí)發(fā)泡劑產(chǎn)生使反應(yīng)混合物膨脹的氣體。泡 沫任選由如U. S.專利.4，390，645中所述的所謂的預(yù)聚物法形成，例如，其中化學(xué)計(jì)量過 量的異氰酸酯首先與高當(dāng)量多元醇( 一種或多種)形成預(yù)聚物，預(yù)聚物在第二步中與擴(kuò)鏈 劑和/或水反應(yīng)，從而形成期望的泡沫。起泡法，例如，如U. S.專利3，755，212 ；3, 849，156 和3，821，130中所述的，也是適用的。優(yōu)選使用所謂的一步法，如U. S.專利2，866，744中 所述的。在所述一步法中，異氰酸酯和全部異氰酸酯反應(yīng)性組分同時(shí)合并和進(jìn)行反應(yīng)。在 適用于本發(fā)明的方法中，三個(gè)廣泛使用的一步法包括常規(guī)塊料泡沫法(slabstock foam process)，高回彈性塊料泡沫法，粘彈性泡沫塊料法和模制泡沫法。塊料泡沫通常如下制備混合泡沫體成分并將其分配到槽或其他區(qū)域內(nèi)，在所述 槽或其他區(qū)域內(nèi)，反應(yīng)混合物反應(yīng)，對(duì)抗大氣壓自由發(fā)起(有時(shí)在膜或其他柔性覆蓋物下) 并固化。在常見的工業(yè)規(guī)模塊料泡沫生產(chǎn)中，將各種泡沫成分(或其各種混合物)獨(dú)立地 泵送至混合頭，在這里進(jìn)行混合，并分配到襯有紙或塑料的傳輸帶上。在傳輸帶上進(jìn)行發(fā)泡 和固化形成泡沫膠塊。形成的泡沫具有低于100kg/m3的密度。本申請包括和公開了低于 100kg/m3的全部各個(gè)數(shù)值和子范圍；例如密度可以從下限30，35，40，45，50，55，60，65，70， 75 或 80 至上限 40，45，50，55，60，65，70，75，80，85，90 或 95。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，模制泡沫可如下制備將反應(yīng)物(多元醇組合物，異氰酸 酯，發(fā)泡劑和表面活性劑)轉(zhuǎn)移至封閉的模具中，在該模具中發(fā)生發(fā)泡反應(yīng)，以生產(chǎn)成型的 泡沫。可使用所謂的“冷?！惫に?其中不將模具預(yù)熱到明顯超過環(huán)境溫度)或“熱模”工 藝(其中將模具加熱以驅(qū)使固化)。模塑泡沫具有低于100kg/m3的密度。本申請包括和公 開了低于100kg/m3的全部各個(gè)數(shù)值和子范圍；例如密度可以從下限30，35，40，45，50，55， 60，65，70，75 或 80 至上限 40，45，50，55，60，65，70，75，80，85，90 或 95。本發(fā)明的實(shí)施方式制備的泡沫體的應(yīng)用是本領(lǐng)域已知的那些或者本領(lǐng)域技術(shù)人員已 知的那些。例如，粘彈性泡沫體用于諸如床上用品(bedding)，家具，鞋墊，耳塞，汽車座位，防曬 板，包裝應(yīng)用，扶手，門板，隔音部件，頭盔襯里，其它緩沖墊和能量控制應(yīng)用，或儀表板的應(yīng)用。本發(fā)明的實(shí)施方式包括具有最多25%回彈性的泡沫體，回彈性根據(jù)ASTM D3574-03 測量。例如回彈性可從下限 1,1. 5,2,2. 5,3,4. 5,5,5. 5,6,6. 5,7,8. 5,9,9. 5，10 或 10. 5 至上限 5，6. 5,7,7. 5，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17，18，19，20，21，22，23，24 或 25。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，粘彈性泡沫體具有小于1000 μ g/m3的總VOC釋放量， VOC根據(jù)EUR0PUR測試方法測量。如2008年8月6日出版的題目為“CertiPUR Label for Flexible Polyurethane Foams" ^ EUR0PUR ^^^；^ L^lfeH " 1. 4Emission ofvolatle organic compounds”所描述的，來實(shí)施EUR0PUR測試方法。本申請包含和公開了低于 1000 μ g/m3的全部數(shù)值和子范圍；例如，總VOC釋放量可以從下限1，2，3，4，5，10，50，75，100，150，200，250，300，400，500 或 600 μ g/m3 至上限 200，250，300，500，750 或 1000 μ g/m3。 例如，粘彈性泡沫體可以具有100 μ g/m3至600 μ g/m3范圍內(nèi)的VOC釋放量；或者可選擇地， 粘彈性泡沫體具有50 μ g/m3至500 μ g/m3范圍內(nèi)的VOC釋放量；或者可選擇地，粘彈性泡 沫體具有10 μ g/m3至500 μ g/m3范圍內(nèi)的VOC釋放量；或者可選擇地，粘彈性泡沫體具有 100 μ g/m3至500 μ g/m3范圍內(nèi)的VOC釋放量；或者可選擇地，粘彈性泡沫體具有200 μ g/m3 至500 μ g/m3范圍內(nèi)的VOC釋放量；或者可選擇地，粘彈性泡沫體具有300 μ g/m3至500 μ g/ m3范圍內(nèi)的VOC釋放量；或者可選擇地，粘彈性泡沫體具有500 μ g/m3至400 μ g/m3范圍內(nèi) 的VOC釋放量；或者可選擇地，粘彈性泡沫體具有100 μ g/m3至400 μ g/m3范圍內(nèi)的VOC釋 放量；或者可選擇地，粘彈性泡沫體具有200 μ g/m3至400 μ g/m3范圍內(nèi)的VOC釋放量； 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，粘彈性泡沫體具有低于lOppm(ppm)的總芳族胺含量，胺 含量根據(jù)用于2，4-甲苯二胺(2，4TDA)和4，4，二氨基二苯基甲烷(4，4，MDA)的EUR0PUR 測試方法進(jìn)行測量。如2008年8月6日出版的題目為“CertiPUR Label for Flexible Polyurethane Foams，，的 EuroPUR 技術(shù)文獻(xiàn)以標(biāo)題 “ L 3TDA and/or MDA(resp. for TDI and/or MDI based foam) ”所描述的，來實(shí)施EUR0PUR測試方法。本申請包含和公開了小于 IOppm的全部各個(gè)數(shù)值和子范圍；例如芳族胺含量可以從下限0. 2,0. 3,0. 4,0. 5,0. 6,0. 7， 0. 8,0. 9，1. 0，1. 2，1. 3，1. 4，1. 5,2. 0,2. 5,3. 0,3. 5,4. 0,4. 5,5. 0,6. 0 或 7. Oppm 至上限 0. 5,0. 6,0. 7,0. 8,0. 9，1. 0，1. 2，1. 3，1. 4，1. 5，2. 0，2. 5，3. 0，3. 5，4. 0，4. 5，5. 0，6. 0，7. 0， 8. 0，9. 0或9. 5ppm。例如，粘彈性泡沫體可以具有0. 2至5ppm的芳族胺含量；或者可選擇 地，粘彈性泡沫體具有0. 5至5. Oppm的芳族胺含量；或者可選擇地，粘彈性泡沫體具有0. 8 至5. Oppm的芳族胺含量；或者可選擇地，粘彈性泡沫體具有1至5ppm的芳族胺含量；或者 可選擇地，粘彈性泡沫體具有0. 2至3. 5ppm的芳族胺含量；或者可選擇地，粘彈性泡沫體具 有0. 5至3. 5ppm的芳族胺含量；或者可選擇地，粘彈性泡沫體具有0. 8至3. 5ppm的芳族胺 含量；或者可選擇地，粘彈性泡沫體具有1. 0至3. 5ppm的芳族胺含量。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，粘彈性泡沫體可以具有約Ippm至約750ppm之間的鉍含 量。鉍可以以基于鉍的催化劑的形式存在，作為基于鉍的催化劑的衍生物產(chǎn)物或者作為反 應(yīng)的基于鉍的催化劑。本申請包含和公開了約Ippm至750ppm之間的全部各個(gè)數(shù)值和子范 圍；例如鉍含量可以從下限 1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，20或25 111至上限 100， 150，200，250，300，325，350，375，400，425，450，475，500，525，550，600，625，650，675，700，725 或 750pmm。例如，粘彈性泡沫體具有3至725pmm之間的鉍含量；或者可選擇地，粘彈性泡沫體具有 6至450pmm之間的鉍含量；或者可選擇地，粘彈性泡沫體具有12至400ppm之間的鉍含量。
實(shí)施例下述實(shí)施例用于舉例說明發(fā)明的實(shí)施方式，但是不用來限定發(fā)明的范圍。除非另 作說明，全部的份和百分?jǐn)?shù)以重量計(jì)。使用下述材料V0RAN0L*CP3322 87%環(huán)氧丙烷和13%環(huán)氧乙烷的三醇，其當(dāng)量為48，購自 The Dow Chemical Company。V0RAN0L*CP1421 25%環(huán)氧丙烷和75%環(huán)氧乙烷的三醇，當(dāng)量為1700，購自 The Dow Chemical Company。
V0RALUX*HT760 當(dāng)量為240的環(huán)氧丙燒三醇，購自The DowChemical Company。NIAX A-I；^月安iIU齊[J，_ 自 Momentive Performance Material。NIAX L 620有機(jī)硅表面活性劑，購自 Momentive Performance
Material。NIAX L 627有機(jī)硅表面活性劑，購自 Momentive PerformanceMaterial。DABCO 33LV 三亞乙基二胺在丙二醇中的33%溶液，購自AirProduct&Chemicals Inc0DABCO MB 20 新癸酸鉍,購自 Air Product&Chemicals Inc。K0SM0S 29新酸亞錫催化劑，購自 Evonik Industries。V0RANATE*T-80 甲苯二異氰酸酯組合物(80重量％ 2,4-甲苯二異氰酸酯和20 %重量2，6-甲苯二異氰酸酯)，購自The Dow Chemical Company。*V0RALUX, V0RAN0L 和 V0RANATE 是 The Dow Chemical Company 的商標(biāo)。使用設(shè)定在22°C的配有單獨(dú)多元醇，水，催化劑，表面活性劑，添加劑和異氰酸酯 物料流的Polymech連續(xù)塊料機(jī)制備連續(xù)塊料泡沫。在以3. 4至3. 5m/min傳送速度的傳輸 帶上以20kg/min的總輸出量(combined output)注入多元醇。用于實(shí)施例和對(duì)比例的全 部配制物包括列于表1中的材料表 1 此外，配制物包括表2所示的基于錫的催化劑(K0SM0S 29，對(duì)比例C1-C4)或者基 于鉍的催化劑(DABC0 MB 20，實(shí)施例Ε1-Ε6)和異氰酸酯(V0RANATE*T_80)。
表2 泡沫性能_ **按照2008年8月6日出版的題目為“CertiPUR Label for FlexiblePolyurethane Foams”的技術(shù)文獻(xiàn)以標(biāo)題“ 1. 3TDA and/or MDA(resp. for TDI and/ or MDI based foam) ”所述的，實(shí)施EUROPUR測試方法。通過萃取(使用乙酸水溶液) 和緊接著用HPLC(高效液相色譜)分析進(jìn)行樣品測試。 表2還提供了不同泡沫性能測量值的結(jié)果?？梢钥闯鲈诨阢G基催化劑的泡沫體 中2，4_甲苯二胺含量在90指數(shù)時(shí)低得多，在80指數(shù)時(shí)也出乎意料地低?；阢G基催化 劑的泡沫體中2，4_甲苯二胺的量比基于錫催化劑的泡沫低不止一個(gè)數(shù)量級(jí)并且完全低于 5ppm的CertiPUR標(biāo)準(zhǔn)限制。還可以看出基于鉍基催化劑和錫基催化劑的泡沫體的50%和 70%壓縮變定(CS50%和CS75%)結(jié)果在異氰酸酯指數(shù)為90時(shí)是相當(dāng)?shù)?。然而，在異氰?酯指數(shù)為80時(shí)，基于鉍基催化劑的泡沫體出乎意料地在50%壓縮變定和75%壓縮變定兩 者上都具有低得多的壓縮變定。雖然前述涉及本發(fā)明的各種實(shí)施方式，但是，在不偏離本發(fā)明的基本范圍的情況 下，可設(shè)計(jì)本發(fā)明的其它和另外的實(shí)施方式，本發(fā)明的范圍由以下權(quán)利要求確定。
權(quán)利要求
一種粘彈性聚氨酯泡沫體，包含包括至少一種多元醇和至少一種異氰酸酯的反應(yīng)混合物的反應(yīng)產(chǎn)物，其中所述至少一種多元醇和至少一種異氰酸酯在至少一種含鉍催化劑存在下反應(yīng)，以及其中所述粘彈性聚氨酯泡沫體具有小于100kg/m3的密度和小于約25％的回彈性。
2.權(quán)利要求1所述的粘彈性聚氨酯泡沫體，其中回彈性小于約20%。
3.權(quán)利要求1所述的粘彈性聚氨酯泡沫體，其中回彈性小于約15%。
4.權(quán)利要求1所述的粘彈性聚氨酯泡沫體，其中回彈性小于約10%。
5.權(quán)利要求1所述的粘彈性聚氨酯泡沫體，還包含小于IOppm的芳族胺含量。
6.權(quán)利要求1所述的粘彈性聚氨酯泡沫體，其中所述至少一種多元醇和至少一種異氰 酸酯以約70至約110的異氰酸酯指數(shù)進(jìn)行反應(yīng)，并且所述粘彈性聚氨酯泡沫體的芳族胺含 量小于約5ppm。
7.權(quán)利要求6所述的粘彈性聚氨酯泡沫體，其中芳族胺含量小于約3ppm。
8.權(quán)利要求1所述的粘彈性聚氨酯泡沫體，其中至少一種多元醇和至少一種異氰酸酯 以約75至約100的異氰酸酯指數(shù)進(jìn)行反應(yīng)，并且所述粘彈性聚氨酯泡沫體的芳族胺含量小 于約5ppm。
9.權(quán)利要求8所述的粘彈性聚氨酯泡沫體，其中芳族胺含量小于約3ppm。
10.權(quán)利要求8所述的粘彈性聚氨酯泡沫體，其中芳族胺含量小于約2ppm。
11.權(quán)利要求1所述的粘彈性聚氨酯泡沫體，其中所述至少一種多元醇和至少一種異 氰酸酯以約80至約95的異氰酸酯指數(shù)進(jìn)行反應(yīng)，并且粘彈性聚氨酯泡沫體的芳族胺含量 小于約5ppm。
12.權(quán)利要求11所述的粘彈性聚氨酯泡沫體，其中芳族胺含量小于約3ppm。
13.權(quán)利要求11所述的粘彈性聚氨酯泡沫體，其中芳族胺含量小于約lppm。
14.權(quán)利要求1所述的粘彈性聚氨酯泡沫體，還具有小于10的50%壓縮變定和小于10 的75%壓縮變定，以及其中所述至少一種多元醇和至少一種異氰酸酯以小于85的異氰酸 酯指數(shù)進(jìn)行反應(yīng)。
15.權(quán)利要求14所述的粘彈性聚氨酯泡沫體，其中50%壓縮變定小于7和75%壓縮變 定小于7。
16.權(quán)利要求14所述的粘彈性聚氨酯泡沫體，其中50%壓縮變定小于5和75%壓縮變 定小于5。
17.權(quán)利要求1所述的粘彈性聚氨酯泡沫體，其中所述粘彈性聚氨酯泡沫體具有小于 1000 μ g/m3的總VOC釋放量。
18.權(quán)利要求1所述的粘彈性聚氨酯泡沫體，其中粘彈性聚氨酯泡沫體具有小于 500 μ g/m3的總VOC釋放量。
19.權(quán)利要求1所述的粘彈性聚氨酯泡沫體，其中粘彈性聚氨酯泡沫體具有小于 300 μ g/m3的總VOC釋放量。
20.權(quán)利要求1所述的粘彈性聚氨酯泡沫體，其中所述至少一種異氰酸酯包含TDI異構(gòu) 體和MDI異構(gòu)體中的至少一種。
21.權(quán)利要求1所述的粘彈性聚氨酯泡沫體，其中所述至少一種多元醇包含多元醇 組合物，所述多元醇組合物中除了水之外的全部異氰酸酯反應(yīng)性物類的總羥值為約IOOmgKOH/g 至 300mg KOH/g。
22.權(quán)利要求1所述的粘彈性聚氨酯泡沫體，其中所述反應(yīng)混合物還包含至少一種錫 催化劑。
23.一種制備粘彈性聚氨酯泡沫體的方法，包括將包含至少一種多元醇，至少一種異 氰酸酯和至少一種含鉍催化劑的混合物合并，從而形成具有小于100kg/m3的密度和小于約 25%的回彈性的泡沫體。
24.一種包含權(quán)利要求1-22中任一項(xiàng)所述粘彈性聚氨酯泡沫體的制品。
25.權(quán)利要求24所述的制品，其中所述制品是緩沖裝置。
26.一種粘彈性泡沫體，包含約Ippm至750ppm的鉍含量，其中所述粘彈性泡沫體具有 小于100kg/m3的密度和小于約25%的回彈性。
27.權(quán)利要求26所述的粘彈性泡沫體，其中鉍含量為約6ppm至450ppm。
28.權(quán)利要求26所述的粘彈性泡沫體，其中鉍含量為約12ppm至400ppm。
全文摘要
本發(fā)明的實(shí)施方式提供在存在含鉍催化劑條件下制備的粘彈性聚氨酯泡沫體。粘彈性聚氨酯泡沫體可以是包含至少一種多元醇和至少一種異氰酸酯的反應(yīng)混合物的反應(yīng)產(chǎn)物，其中所述至少一種多元醇和至少一種異氰酸酯在存在至少一種含鉍催化劑的條件下進(jìn)行反應(yīng)，和粘彈性聚氨酯泡沫體具有小于100kg/m3的密度和小于約25％的回彈性。
文檔編號(hào)C08G18/22GK101842405SQ200880113493
公開日2010年9月22日 申請日期2008年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月27日
發(fā)明者保羅·庫克森, 克里斯托弗·諾克斯, 弗朗索瓦·卡薩蒂 申請人:陶氏環(huán)球技術(shù)公司