[發(fā)明專利]由含有羥基的脂肪酸酰胺制備的聚氨酯

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200680028107.0
• 申請日: 2006-07-26
• 公開（公告）號: CN101233166A
• 公開（公告）日: 2008-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: C·A·馬丁;A·W·桑德斯;Z·李森科;A·K·施羅克;D·A·巴布;J·D·厄爾斯;K·D·奧爾森;J·R·布里格斯
• 申請（專利權(quán)）人: 陶氏環(huán)球技術(shù)公司
• 主分類號: C08G18/36
• 分類號: C08G18/36;C08G18/38;C07C67/26;C08J9/04
• 代理公司: 北京紀凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 戈泊

本申請要求在2005年8月3日提出的美國臨時申請No.60/705,086的權(quán)益。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及聚氨酯聚合物以及制備該聚合物的方法。

背景技術(shù)

通過多異氰酸酯與多元醇的反應(yīng)制備聚氨酯。一種聚氨酯，硬質(zhì)聚氨酯泡沫，被廣泛用于隔熱和結(jié)構(gòu)應(yīng)用(structural?applications)。制備該硬質(zhì)聚氨酯泡沫所使用的起始材料趨向于為低當(dāng)量、高官能度的多元醇和高官能度的多異氰酸酯，因為這些材料提供高度交聯(lián)的(densely?crosslinked)聚合結(jié)構(gòu)。多元醇最通常為衍生自石油原料的聚醚和聚酯。已采用蓖麻油或蓖麻油副產(chǎn)物制備了硬質(zhì)聚氨酯泡沫。

用于硬質(zhì)泡沫的多元醇必須符合幾個要求。它們?yōu)榫酆衔锝Y(jié)構(gòu)和形成具有必需的力學(xué)屬性(mechanical?attribute)的泡沫提供所需的交聯(lián)。所述多元醇必須與配方中的其他組分反應(yīng)以形成具有細致均勻的胞狀結(jié)構(gòu)(cell?structure)的泡沫。當(dāng)將泡沫用于隔熱應(yīng)用的時候尤其如此。為完成這一點，所述多元醇必須與配方中的其他組分，特別是水和多異氰酸酯適度相容。尤其需要的是多元醇可與現(xiàn)有的表面活性劑和催化劑包(catalyst?packages)一起使用。所述多元醇應(yīng)為足夠反應(yīng)性的以使泡沫快速產(chǎn)生和固化，無需太高的催化劑水平，而仍然提供良好的加工性(processing)并得到高質(zhì)量的泡沫。

由于不可預(yù)知的原油定價和持續(xù)增長的尋找替代原料以制備化工產(chǎn)品(commodity?chemicals)的需要，用更新的材料(其使用可再生原料如植物油或動物脂制備)替代傳統(tǒng)的多元醇引起了人們的關(guān)注。

在EP0?106?491?A2中描述了一種制造基于植物油的多元醇的方法。羥甲基化某些脂肪酸混合物，通過使羥甲基化的材料與多羥基引發(fā)劑反應(yīng)形成酯。最近，已開發(fā)出這些材料的更高官能度的變型(higherfunctionality?versions)，如WO?04/096882A和WO?04/096883A中所述。將這些多元醇描述為可用于軟質(zhì)泡沫(flexible?foam)和其他彈性聚氨酯應(yīng)用。

將羥甲基化的脂肪酸與鏈烷醇胺的酰胺用于制備硬質(zhì)聚氨酯泡沫已有描述。見Khoe等人，“Polyurethane?Foams?form?HydroxymethylatedFatty?Diethanolamides”，J.Amer.Oil?Chemists’Society?50：331-333(1973)。使用Freon?11做發(fā)泡劑制備此處所述的泡沫。Khoe等人報道了在該配方中，當(dāng)將酰胺化合物用作唯一的多元醇時，產(chǎn)生尺寸穩(wěn)定性不足的泡沫。

在如GB1248919中描述了其他基于植物油的多元醇。在植物油與鏈烷醇胺(如三乙醇胺)的反應(yīng)中制備這些多元醇，以形成甘油單酯、甘油二酯、鏈烷醇胺與來自植物油的脂肪酸基團的反應(yīng)產(chǎn)物的混合物。這些材料在分子的甘油和鏈烷醇胺部分具有自由羥基基團(freehydroxyl?groups)。將所述自由羥基基團乙氧基化，以增大反應(yīng)性和提供某種程度上更親水的特性。這使得產(chǎn)物與含有水作為發(fā)泡劑的泡沫配方更相容。該產(chǎn)物傾向于具有185至200的羥基數(shù)，其對應(yīng)于約280至305的羥基當(dāng)量，和約2.3的官能度。為制備質(zhì)量好的硬質(zhì)聚氨酯泡沫，所述當(dāng)量傾向于高于優(yōu)選量，且所述官能度低于所需量。

提供基于年度可再生的原料(如植物油，其可用于制備質(zhì)量好的硬質(zhì)聚氨酯泡沫)的多元醇是所需的。提供使用大部分衍生自年度可再生原料的原材料制備的聚氨酯泡沫是所需的。

發(fā)明內(nèi)容

一方面，本發(fā)明涉及制備聚氨酯的方法，其包括：

(a)通過將多元醇或其混合物與多異氰酸酯化合物混合，形成反應(yīng)混合物，其中所述多元醇或多元醇混合物包括一種或多種化合物，所述化合物具有(1)具有至少一個鍵合到酰胺基團的氮原子上的含有羥基的有機基團的酰胺基團，和(2)直接鍵合到酰胺基團或酯基團的羰基碳上的支鏈或直鏈C_7-23烴基團，其中該C_7-23烴基團被至少一個(i)(N-羥烷基)氨基烷基基團或(ii)含有羥基的酯基團取代；和(b)使反應(yīng)混合物經(jīng)受使其固化以形成聚氨酯的條件。

第二方面，本發(fā)明涉及制備聚氨酯的方法，其包括：