[發明專利]一種低密度聚氨酯微孔泡沫組合物及其應用

在審

• 申請號: 202110046190.0
• 申請日: 2021-01-14
• 公開（公告）號: CN114763433A
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發明（設計）人: 韓艷;王曉星;王玉領
• 申請（專利權）人: 萬華化學（北京）有限公司
• 主分類號: C08L75/08
• 分類號: C08L75/08;C08L9/00;C08G18/66;C08G18/48;C08K9/06;C08K7/26;C08K5/544;C08J9/08;A43B13/04
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本發明涉及聚氨酯微孔模塑體的組合物，由以下部分組成，包括(a)有機多異氰酸酯；(b)至少兩個反應活性氫原子的化合物；(c)氣相二氧化物或其組合組作為開孔劑；(d)二元醇擴鏈劑；(e)交聯劑，以及(f)?(h)的其他添加組分。由以上成分所制備的聚氨酯250?400kg/m³的低密度模塑體，獲得了提升的物性的同時，解決了低密度模塑體容易收縮變形和表面氣泡的問題，改善了同類型模塑體的穩定性。該發明所涉及的模塑體可作為鞋底、彈性體等材料使用。

技術領域

本發明涉及一種低密度聚氨酯微孔泡沫組合物及其作為鞋底的應用。

背景技術

聚氨酯作為鞋底泡沫，具有手感柔軟、穿著舒適、保暖、富有彈性、防滑的優良特點，且加工成型簡單，相比其他常見鞋底材料，其具有優異的耐磨、耐疲勞、低阻尼的特性；但在滿足鞋底輕量化需求上，聚氨酯模塑體較難獲得較低密度的模塑體，尤其難以獲得密度低于350kg/m³、并同時具有滿足工藝、使用要求的泡沫材料，限制了聚氨酯作為鞋底材料的進一步應用。

眾所周知，當制備低于正常密度的聚氨酯泡沫時，容易出現泡沫回縮、尺寸不穩定、回彈低、耐彎折性下降等問題。因此，為滿足鞋底輕量化和降低原料成本的需求，制備具有良好開孔結構、尺寸穩定、同時具有良好物性的低密度微孔泡沫的開發是近年來聚氨酯鞋底材料的開發方向之一。

為得到表面不收縮、性能優良、尺寸穩定的可用作鞋底聚氨酯泡沫，一些文獻介紹了可能的改善低密度泡沫性能的方案或制備方法。例如：為改善低密度泡沫尺寸穩定性以及使其具有較低的壓縮形變，CN201180064990利用添加基于丙烯酸乙基己酯、聚丁二烯、聚異丁烯、有機硅氧烷等開孔劑的方式，增加低密度微孔泡沫的開孔，制備尺寸穩定的低密度泡沫；該方法制備泡沫的問題是需要添加較大的量才能達到增加開孔的效果，以及通常會導致泡孔變粗的問題，或者進而顯著影響了聚氨酯模塑體的部分機械性能。CN201080056052利用聚醚-聚酯醇體系，制備尺寸穩定聚氨酯微孔泡沫，該方法的缺點是聚醚和聚酯兩種多元醇體系的不相容性，需要依賴特定合適的硅油表面活性劑加以彌補，系統的相容性問題同樣會導致泡沫物性的損失，如回彈性，對低密度泡沫應用性本身不利。CN201380006096.6則利用甘油三醇、接枝聚醚制備具有低壓縮形變的低密度鞋底泡沫，該方法雖然能夠保證低密度泡沫的強度性能，但由于交聯點及硬度增加的軟段，導致泡沫的耐彎折性能下降；CN10266625B選擇添加碳酸亞丙酯、檸檬酸乙酰基三正丁酯等增塑劑，改善低密度泡沫的低溫耐彎折性，尤其在聚酯型聚氨酯安全鞋底中的使用，該方法改善了泡沫的低溫柔性，但問題在于增塑劑的使用具有選擇性，需要選擇具有特定溶劑化作用的增塑劑，否則將限制其在其他聚氨酯鞋底系統中的應用，并一般會導致物性性能的下降。

以上制備低密度聚氨酯泡沫的方法通過增加泡孔開孔、聚醚聚酯配合使用、增加支化交聯或引入增塑劑的方式，改善因材料密度降低而損失的表面回縮、壓縮形變或耐撓曲性，但普遍存在的問題是新引入原料由于化學組成或結構因素，均在不同程度上導致模塑泡沫體某一個或幾個方面性能的下降，而造成實際應用的局限。

發明內容

本發明的目的是提供一種同時具有不收縮、良好物性以及滿足耐折性能的低密度聚氨酯微孔泡沫，其密度在250-350kg/m³，可以作為聚氨酯型鞋底原料等。

為了達到上述目的，本發明采用的方案如下：

本發明首先提供一種低密度微孔聚氨酯泡沫，其制備原料包括(重量份)：

(a)多異氰酸酯30-150份(例如50、60、70、80、90、110、130等)

(b)具有至少兩個對異氰酸酯有反應活性的氫原子的化合物，100份

(c)開孔劑0.02-5份(例如0.1、0.5、1、2、3、4等)

(d)擴鏈劑1-25份(例如2、5、8、10、12、15、20等)