[發明專利]粘彈性聚氨酯泡沫體

在審

• 申請號: 201380059448.4
• 申請日: 2013-10-08
• 公開（公告）號: CN104781299A
• 公開（公告）日: 2015-07-15
• 發明（設計）人: T·M·西梅辛基;C·A·羅杰斯
• 申請（專利權）人: 巴斯夫歐洲公司
• 主分類號: C08G18/66
• 分類號: C08G18/66;C08G18/76;C08G18/48;C08G18/32;C08G101/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 孫悅

公開領域

本公開涉及一種粘彈性聚氨酯泡沫體和形成該粘彈性聚氨酯泡沫體的方法。該粘彈性聚氨酯泡沫體表現在寬范圍溫度上、尤其是在較低的溫度下出優異的物理性質。

相關技術的描述

粘彈性聚氨酯泡沫體典型地用于家用和辦公室家具。在家用和辦公室家具中，粘彈性聚氨酯泡沫體必須在相對窄的溫度范圍內具有適當的舒適和支撐性質。大量研究專注于開發適用于運輸工業例如用于各種車輛(例如轎車，越野車輛，拖拉機等)的乘坐應用的粘彈性聚氨酯泡沫體。與家用和辦公室應用相反，車輛中的粘彈性聚氨酯泡沫體必須在相當款的溫度范圍內表現出合適的舒適和支撐性質。更具體來說，由于車輛中的粘彈性聚氨酯泡沫體暴露于寬范圍的溫度和條件，這些粘彈性聚氨酯泡沫體必須在這些溫度和條件下表現出合適的舒適和支撐性質。例如，在亞利桑那州的汽車中的包含粘彈性聚氨酯泡沫體的座椅可能在日間暴露于超過60℃的溫度而在夜間暴露于低于冰凍0℃的溫度。作為另一實例，越野車輛或拖拉機上的包含粘彈性聚氨酯泡沫體座椅可能用于沙漠地區，用于北極地區，或甚至用于惡劣氣候變化的地區，即具有寒冷的冬天和炎熱的夏天的地區，例如美國中西部的北邊。因此，用于車輛的粘彈性聚氨酯泡沫體必須在寬范圍的溫度和條件下表現出合適的舒適和支撐性質。此外，用于車輛的粘彈性聚氨酯泡沫體即使暴露于這樣的極度溫度和條件也必須保持它們的舒適和支撐性質許多年。

當粘彈性聚氨酯泡沫體是座椅墊子時，來自使用者的體熱溫熱了粘彈性聚氨酯泡沫體的一部分，由此使粘彈性聚氨酯泡沫體軟化。結果，座椅墊子貼合與該座椅墊子接觸的身體部分的形狀，產生更均勻的壓力分布，提高了舒適性。此外，粘彈性聚氨酯泡沫體的其余部分保持堅硬，提供支撐。由此，溫度靈敏度提高了粘彈性聚氨酯泡沫體的有效支撐因子，使得例如座椅的構造不需要金屬彈簧。

粘彈性聚氨酯泡沫體在壓縮循環期間表現出慢的恢復，以及由此的高遲滯，并且還典型地具有低的落球回彈值。這些物理性質可能是由于低氣流，因為恢復受到空氣再進入粘彈性聚氨酯泡沫體的速率，或受到聚氨酯泡沫體的其它物理性質的限制。雖然粘彈性聚氨酯泡沫體的大多數物理性質類似于常規聚氨酯泡沫體，但粘彈性聚氨酯泡沫體的回彈性低得多，通常低于約15％。具有這些物理性質(粘彈性性質)的聚氨酯泡沫體典型地在各種襯墊和座椅應用中提供優異的舒適和支撐性質。

然而，粘彈性性質通常是溫度敏感的，并且在聚氨酯泡沫體的聚氨酯發生玻璃化轉變時典型地最大化。通過操控聚醚軟鏈段相的結構和組成，使得聚氨酯的玻璃化轉變溫度與聚氨酯泡沫體的使用溫度大致重合，使聚氨酯泡沫體的粘彈性性質最大化。

粘彈性聚氨酯泡沫體典型地由反應物，例如異酸酯和多元醇形成，它們反應形成玻璃化轉變溫度在使用溫度或該溫度附近的聚氨酯以提供該溫度下和附件的最佳粘彈性性質。雖然粘彈性聚氨酯泡沫體的粘彈性性質在聚氨酯的玻璃化轉變溫度下是最佳的，但這些粘彈性聚氨酯泡沫體的粘彈性性質在寬范圍的溫度上典型地不是最佳的。因此，粘彈性聚氨酯泡沫體在寬范圍的溫度上典型地不能表現出足夠的舒適和支撐性質。換句話說，粘彈性聚氨酯泡沫體經常在在窄溫度范圍上表現出優異的粘彈性性質，但在寬溫度范圍上不能表現出優異的粘彈性性質。改進粘彈性聚氨酯泡沫體在寬范圍溫度上的粘彈性性質的嘗試大多數未獲得成功。

因此，有利的是，提供一種粘彈性聚氨酯泡沫體，其克服這些不足，并在寬范圍的溫度上具有低回彈性，良好的柔軟性，和其它性質，并且是耐久的，例如即使暴露于極度溫度和條件也能保持這些性質許多年。

本公開和優點的概述

本公開提供了一種粘彈性聚氨酯泡沫體，其包含甲苯二異氰酸酯和異酸酯反應性組分的反應產物。異酸酯反應性組分包括第一聚醚三醇，第二聚醚三醇，氨基醇擴鏈劑，和可水解的聚醚聚二甲基硅氧烷共聚物。第一聚醚三醇具有500-5,000g/mol的重均分子量，至少60重量份亞乙基氧基單元，基于第一聚醚三醇的總重量，和至少10％的亞乙基氧基端基。第二聚醚三醇不同于第一聚醚三醇，其具有5,000-10,000g/mol的重均分子量和至少80％的亞乙基氧基端基。

還提供了形成該粘彈性聚氨酯泡沫體的方法。該方法包括提供甲苯二異氰酸酯、第一聚醚三醇、第二聚醚三醇、氨基醇擴鏈劑、和該可水解的聚醚聚二甲基硅氧烷共聚物的步驟，以及使該甲苯二異氰酸酯、該第一和該第二聚醚三醇、該氨基醇擴鏈劑、和該可水解的聚醚聚二甲基硅氧烷共聚物反應以形成所述粘彈性聚氨酯泡沫體。