聚氨酯成形物品及其生产方法
2020-01-08

聚氨酯成形物品及其生产方法

降低了聚氨酯和聚氨酯制成的成形物品的醛排放量。聚氨酯醛排放量的降低是通过在聚氨酯生成反应混合物的多醇成分中包括一种肼化合物作为醛清除剂而达到的。以该多醇混合物的100重量份为基准,该肼化合物的使用量是0.05~3.0重量份。成形聚氨酯物品的醛排放量是通过在成形涂布材料中以0.1g/m

每2小时排放的醛(即甲醛和乙醛)的浓度,是通过将10g用于汽车顶棚、有相对大量醛排放、低密度(0.03g/cm3)和开孔结构(按照ASTM D 6226-98测定的开放式泡孔(通道式气泡)分数为50%~90%)的聚氨酯泡沫体(该泡沫体用玻璃毡增强并用热压法成形)置于一个1L Tedlar袋(用氮气密封)中而且每2小时置换一次氮气,用Kitagawa型甲醛检测管(No.171SC)测定的。初始检测的2.5ppm醛浓度降低到65℃2小时的热史重复7次之后的0.6ppm。

发明内容

将20kg多醇B和20kg低粘度多亚甲基多苯基多异氰酸酯(NCO含量32.0%,粘度100mPas/25℃)加入Hennecke公司制造的聚氨酯成形机HK270的槽中、混合。将多醇B与低粘度多亚甲基多苯基多异氰酸酯的混合比调整到100∶150重量比,将混合物导入(用RIM法)一个尺寸为30cm宽×60cm长并保持在60℃的模型中,产生一种密度为0.5g/cm3、尺寸为30cm宽、60cm长和7mm厚的硬质聚氨酯物品。所使用的模型在聚氨酯生成反应混合物导入之前涂布15g/m2水性乳状液型脱模剂(30%RIMRIKEI J860水溶液,Chukyo Yushi公司制造)。

作为二酰肼化合物的实例,可以列举通式(2)的二酰肼化合物:H2NHN-X-NHNH2(2)

按照本发明生产的聚氨酯成形物品,在成形3~7天后,在65℃的温度2小时,每1g聚氨酯成形物品的醛排放量为至多0.10μg、较好至多0.07μg,无论该醛清除剂是在成形之前添加到该多醇混合物中还是将其施用到该聚氨酯成形物品的某一要素上。

本发明涉及从下列成分生产的聚氨酯成形物品:(a)多异氰酸酯和(b)一种多醇混合物,包括多醇、催化剂、交联剂,和(c)以该多醇混合物100重量份为基准,0.05~3.0重量份肼化合物,该肼化合物是添加到多醇混合物(b)中的。

向其中添加肼化合物的多醇混合物较好在20℃~90℃、更好40℃~70℃的温度范围内搅拌至少5分钟、更好至少60分钟,以达到醛捕获之目的,尽管该条件随肼化合物的添加量和多醇混合物中的醛含量而改变。

由于聚氨酯不是用醛生产的,因而惯常并不认为它们是醛的来源。本发明者通过将60g成形后3天的各种聚氨酯泡沫体(包括硬质的和软质的聚氨酯泡沫体)装进一种2L容器中、使其在25℃静置7天、并使用Kitagawa型甲醛检测管(No.171SC)测定了醛浓度(25℃)(含有乙醛)。检测的醛浓度最高仅为0.6ppm。即使6kg聚氨酯泡沫体存在于25℃密封状态的10m3空气中,它也对应于0.01ppm的醛浓度,而且只要该聚氨酯泡沫体是常温下使用的,就会难以认为聚氨酯泡沫体是醛的释放源。

具体实施方式

可用于实施本发明的发泡剂包括:液体二氧化碳;低沸点液体例如烃、戊烷、环戊烷;氟代烃例如HCFC 141b、HFC 245fa、HFC 365mfc;水;及其混合物。所使用的特定发泡剂是根据所希望的产品性能和/或所使用的设备规格选择的。

二酰肼化合物的实例包括二元酸二酰肼,例如碳酸与肼反应产生的碳二酰肼、草二酰肼、丙二酰肼、琥珀二酰肼、己二酰肼、壬二酰肼、癸二酰肼、十二烷二酰肼、马来二酰肼、富马二酰肼、二甘醇二酰肼、酒石二酰肼、苹果二酰肼、间苯二甲酰肼、对苯二甲酰肼、二聚酸二酰肼、和2,6-萘二甲酰肼。JP-B-02-4607中所述的各种二元酸二酰肼化合物和2,4-二肼基-6-甲胺基对称三嗪也是适用的。

在要使用的醛清除剂的溶液中,以溶剂(尤其水)100重量份为基准,醛清除剂的数量可以是0.1~10.0重量份、较好0.1~5.0重量份。

由于聚氨酯的原材料是流体,因而本发明者们首先研究了从这些原材料中消除醛的可能性。