[發明專利]沖擊保護泡沫

在審

• 申請號: 201580056651.5
• 申請日: 2015-11-03
• 公開（公告）號: CN107075073A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: E·科林蒂;B·本韋努蒂;S·斯古索林
• 申請（專利權）人: 陶氏環球技術有限責任公司
• 主分類號: C08G18/67
• 分類號: C08G18/67;C08G18/66;C08G18/48;C08G18/32;C08G18/10;C08G101/00
• 代理公司: 北京坤瑞律師事務所11494
• 代理人: 吳培善,王國祥

技術領域

實施例涉及能夠在不同溫度條件下執行的沖擊保護泡沫。

背景技術

聚氨基甲酸酯泡沫用于多種應用，如用于沖擊保護的緩沖。沖擊保護泡沫可幫助吸收和耗散沖擊能量。舉例來說，沖擊保護泡沫可為用于個人保護的能量吸收泡沫，例如用于在參與接觸性運動和高沖擊活動如騎自行車、摩托車、全地形交通工具等時使用。沖擊保護泡沫可制成彎曲的或復雜的形狀，該形狀可單獨使用或用于復合材料制品中(例如，沖擊保護泡沫可布置在外層之間以形成復合材料沖擊保護制品)。當進行沖擊保護時，應避免重且不可透氣的或限定性的材料，例如，厚度應最小化，以避免沖擊吸收材料對于客戶偏好來說變得太重且龐大。此外，沖擊保護應準確地施加到身體部位，例如，應維持靈活性以致力于符合復雜的三維形狀。舉例來說，沖擊保護泡沫可被設計成在符合在身體表面的形狀和/或提供舒適的制品時保護身體的部位免受損害/損傷。

另外，沖擊保護在各種環境條件下應仍然維持對嚴重沖擊的保護。然而，典型聚氨基甲酸酯泡沫在更冷的溫度(例如，-10℃)下可具有限制。因此，對于沖擊保護聚氨基甲酸酯基泡沫存在跨越不同的溫度范圍顯示增強的靈活性和適型性兩者的需要。舉例來說，尋求在不同溫度下具有相對穩定的物理特性、在寬的溫度范圍內具有較低的彈性以及作為減震材料具有實用性的減震聚氨基甲酸酯泡沫。

發明內容

實施例可通過提供包括異氰酸酯組分與異氰酸酯反應性組分的反應產物的沖擊保護泡沫來實現。異氰酸酯組分包括至少一種異氰酸酯。異氰酸酯反應性組分包括以異氰酸酯反應性組分的總重量計20wt％至80wt％的疏水性多元醇組分和20wt％至80wt％的親水性多元醇組分。疏水性多元醇組分包括至少一種天然油疏水性多元醇，且親水性多元醇組分至少包括聚醚多元醇，其具有3,000g/mol至10,000g/mol的數均分子量和至少50wt％的伯羥基含量。異氰酸酯指數為50至120。泡沫制品在-10℃至40℃的溫度范圍內具有小于35KN的能量耗散速率，且在23℃和-10℃兩者下具有小于55的肖氏A級硬度。

附圖說明

圖1示出工作實例3和4以及比較實例B和C的動態熱機械分析(DTMA)tanδ曲線。

圖2示出工作實例3和4以及比較實例B和C的DTMA儲存模量曲線。

具體實施方式

沖擊保護泡沫如震動板和保護器應盡可能輕，以在穿戴期間提供高舒適度，且應能夠在寬的溫度范圍中耗散沖擊/震動的能量。通過沖擊保護泡沫，這意指被設計用于保護人類、動物和/或物體免受沖擊(如外部施加力)的損傷/損害的能量吸收沖擊泡沫系統。關于沖擊保護泡沫在緩沖應用(和任選地包裝應用)中的使用，泡沫材料通常被設計成經受低到中等的壓縮應力。泡沫可被設計成使得在這些條件下，由于在使用期間施加的壓縮應力，在泡沫中誘導的應變在泡沫的彈性極限內。在彈性極限內，誘導的應變(即泡沫的壓縮)可與施加的壓縮應力大致成比例。因而，使應力加倍可誘導大致加倍的應變。當去除壓縮力時，在其彈性極限內被壓縮的泡沫可返回到與壓縮泡沫所需的能量大致相同的量。這可允許泡沫吸收來自特定層級沖擊的能量，例如在沒有使泡沫永久變形或顯著遞減其能力的情況下，以緩沖進一步的沖擊事件。

沖擊保護泡沫可在近乎恒定的速率下持續吸收能量，因為它被壓縮到其原始厚度的一部分。多孔聚合物的行為可為使得誘導應變所需的壓縮應力可近乎成直線地增加直到彈性極限，例如，增加到原始泡沫厚度的約3％至10％的應變。在超過彈性極限之后，壓縮應力可趨于幾乎保持恒定最多約20％至30％應變，并且接著在更多應變被誘導到泡沫時顯著增加。如果壓縮應力保持恒定接近于較高應變，如40％至60％的應變或更大，那么這將是更期望的。這將既延長在其內發生減速的時間(例如，通過在壓縮多孔聚合物至較高應變所需的較長時間段內分配能量)且又減低最大減速，因為當多孔聚合物被壓縮時，能量被更均勻地吸收。舉例來說，該類型的多孔聚合物可適用于在低溫下尋求良好的減震級的運動或保護設備。