慢回彈泡沫是聚氨酯家族中一種特殊泡沫。這種泡沫又被稱為粘彈性泡沫( vi scoelasticfoam)或記憶海綿。慢回彈泡沫的主要特徵表現在:回彈速度慢(高的回彈滯後性)、回彈低、有良好的吸能減震性、回彈性對溫度比較敏感等方面。
雖然慢回彈泡沫出現已有三十多年,但最近幾年裡,慢回彈泡沫的市場發展非常迅速,已經形成了一個獨立的產品體系。2002年西歐市場共耗用63.2萬t軟泡,其中普通泡沫佔68%,高回彈泡沫佔18%,聚酯軟泡佔12%,慢回彈泡沫佔2%。
製備慢回彈泡沫可以多種途徑,目前已經工業化的方法主要是加入一種多元醇,使用較低的異氰酸酯指數,同時加入具有特殊開孔效果的多元醇來幫助泡沫開孔。TD1和MDI都可以用來製取回彈泡沫由表6.2可以看出,用於慢回彈泡沫的專用多元醇可以大致分為兩類,一類羥值範圍約在80~180,另一類的羥值範圍約在230~330。
這些商品化的聚醚多元醇大多是經過混配的聚醚多元醇。高羥值多元醇的引入,使泡沫交聯密度增加。因此比較容易閉孔收縮,通常使用較低的異氰酸酯指數,來促進泡沫的開孔避免收縮。常用異氰酸酯指數在0.75~0.95之間。但是低的異氰酸酯指數,容易引起一些性能發生變化。
如影響凝膠速度,表面有潮溼感,壓縮永久變形增大等。因而,常用一些大分子量的多元醇作為開孔劑,來幫助泡沫開孔。慢回彈泡沫對於胺催化劑沒有特殊的要求,一般錫催化劑的用量很少,有的配方體系可以不用錫催化劑。
注:1)胺催化劑,TOUS0U;2)勻泡劑,日本 YONIKA;3)異氰酸酯,NCO40%;4)異氰酸酯NCO30%。
由表6.3可見,慢回彈泡沫的回覆時間,即回彈滯後性對溫度的依賴性很大,溫度低回彈得慢,溫度高回復時間明顯縮短。
在慢回彈泡沫配方中,除了專用多元醇外,還要加入聚合物多元醇或通用聚醚多元醇,用來調整產品的性能,如硬度、拉伸強度、回彈性等。性能可調範圍很大,表6.4為以U-1000為主要多元醇的不同密度,不同負荷等級的慢回彈泡沫的典型性能。
注:*用一個直徑1英寸的測壓杆,將4英寸厚的試樣壓縮到起始厚度的25%(即1/4時),保持1min後釋放,壓痕恢復到試樣厚度的75%(即3/4時)所用的時間。
慢回彈泡沫的獨特性能,使其應用在許多不同的領域,例如家具用品的枕頭、床墊、家具襯墊等;運動器材方面的頭盔、護腰、護頸等:吸聲和吸震材料,如防噪音耳塞、隔音板、汽車部件以及電子產品包裝器材等。