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新典化学材料（上海）有限公司
高回弹泡沫是由于汽车座椅行业的发展需要而被发展出来的，而上世纪70年代的能源危机更加促进其发展进程。最早期的工艺是在美国被开发出来的，两种基本工艺方法如下：
1.高活性标准聚醚多元醇、活性二元胺交联剂、改性TDI等为原料。活性二元胺如，MOCA 及其液体衍生物，LD ~ 13等。由于这些产品可致癌的性质，一些国家政府即将管制这些产品的使用，虽然这种方法在技术层面上是一种号方法，但还是要被舍弃。
2.高活性标准聚醚多元醇结合接枝多元醇以及TDI和MDI共混物等为原料。早期的接枝多元醇是在多元醇的骨架上接枝丙烯腈或苯乙烯。接枝多元醇必须满足应用承载的要求。为了得到一些特有性能，不同比例、不同单体的接枝多元醇被相继开发出来。由于专利的限制，一些接枝多元醇的替代技术也已经被开发出来。这些包括，由水和异氰酸酯在多元醇介质中反应生成的聚脲多元醇和以活性胺代替羟基基团来终止聚醚链制成的PEPA（聚醚胺）。
组分的比例和特殊多元醇的使用使得泡沫等级多样性。表7.16是一个早期的高回弹模塑泡沫配方。为了满足汽车燃烧试验要求，该配方用混合异氰酸酯，TDI加粗MDI，得到更好的泡沫稳定性和一定程度的阻燃性能。
7.16典型高回弹泡沫配方及性能
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泡沫配方（pbw）
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泡沫性能
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Pluracol 538
|
70
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密度（/ft3）
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2.55
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Pluracol 581
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30
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拉伸强度（psi）
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15.4
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水
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2.5
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伸长率（%）
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139
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三乙烯二胺
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0.1
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撕裂强度（lb/in）
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1.7
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催化剂A-1
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0.12
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IFD（lb/50
in2）
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-
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催化剂DM-70
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0.3
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壁厚（in）
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4.06
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二月桂酸二丁基锡
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0.03
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25%
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23.9
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硅油DC-5043
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1.2
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65%
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71.5
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TDI80/MDI（103指数）
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32.8
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松弛因子
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2.99
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引导因子
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9.4
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恢复率
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83.1
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压缩率（%）
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50%
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7.3
|
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|
75%
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5.6
|
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90%
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6.1
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250°F湿老化5h
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CFD （原来的%）
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50%
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77.4
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75%
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21.5
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90%
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65.4
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284°F热老化22h
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拉伸强度
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原来的90%
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为了适应汽车行业对聚氨酯高回弹泡沫日益严格的要求，市场上的高回弹泡沫密度越来越低，降低或不使用CFC发泡剂。配方中水量的增加和只使用TDI做异氰酸酯原料导致许多工艺问题。结果发现，加入二乙醇胺交联剂可以解决这些工艺问题。最初，为了满足汽车的阻燃要求，需要添加阻燃剂，但随着接枝多元醇的发展已基本消除了对阻燃剂的需求。表7.17的配方中就包括了一种阻燃剂。
7.17低密度高回弹泡沫配方及性能
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泡沫配方（pbw）
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泡沫性能
|
|
|
Pluracol 538
|
70
|
密度（/ft3）
|
1.84
|
|
Pluracol 581
|
30
|
拉伸强度（psi）
|
16.3
|
|
水
|
3.4
|
伸长率（%）
|
153
|
|
二乙醇胺
|
1.0
|
撕裂强度（lb/in）
|
1.25
|
|
A-33
|
0.4
|
IFD（lb/50
in2）
|
-
|
|
催化剂A-1
|
0.125
|
壁厚（in）
|
4.96
|
|
二月桂酸二丁基锡
|
0.01
|
25%
|
18.8
|
|
硅油DC-5043
|
2.0
|
50%
|
35.2
|
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阻燃剂Fyrol CEF
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1.5
|
65%
|
53.0
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TDI（105指数）
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42.7
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松弛因子
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2.81
|
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引导因子
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10.2
|
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恢复率
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77.0
|
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压缩率（%）
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50%
|
9.2
|
|
|
|
75%
|
8.5
|
|
|
|
90%
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10.2
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250°F湿老化5h
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|
CFD （原来的%）
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|
|
|
50%
|
76.8
|
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|
压缩率（%）
|
|
|
|
|
50%
|
22.9
|
|
|
|
75%
|
42.4
|
|
|
90%
|
81.7
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284°F热老化22h
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拉伸强度（原来的%）
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93.9
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Airflow (cfm)
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1.10
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平均燃烧距离（in）
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0.8
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燃烧时间（s）
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15
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TDI体系的高回弹泡沫塑料直接浇注使用时也有一些缺点，特别是会渗漏。为了克服这个缺点一种方法是使用MDI基异氰酸酯。MDI体系泡沫相对于TDI体系泡沫具有以下优点：
1.脱模时间快
2.较好的湿热老化性能
3.更多的通用性，因为硬度变化与NCO指数变化范围比TDI大
4.不需要挤压
表7.18给出了MDI体系模塑高回弹的一般配方。用三乙醇胺代替二乙醇胺为交联剂。
为了得到更好的泡沫性能并方便浇注，一些新配方也会用改性TDI（预聚物）来替代TDI。新配方泡沫其油易燃特性更好。接枝多元醇种类及催化剂的持续发展有助于提高高回弹泡沫性能。
7.18MDI体系高回弹泡沫配方
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