[發(fā)明專利]多異氰酸酯封端預(yù)聚物，聚氨酯泡沫體及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910091446.9
• 申請(qǐng)日: 2009-08-21
• 公開（公告）號(hào): CN101628965A
• 公開（公告）日: 2010-01-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙怡;沈沉;董京榮;喻建明;龐釗;王福成
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京科聚化工新材料有限公司;煙臺(tái)萬華合成革集團(tuán)有限公司;煙臺(tái)萬華聚氨酯股份有限公司
• 主分類號(hào): C08G18/76
• 分類號(hào): C08G18/76;C08G18/78;C08G18/10;C08G18/48;C08G101/00
• 代理公司: 北京邦信陽專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 黃澤雄;劉東方

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種多異氰酸酯封端預(yù)聚物，以及含有所述多異氰酸酯封端預(yù)聚物的聚氨酯泡沫體和它們的制備方法。

背景技術(shù)

眾所周知，甲苯二異氰酸酯屬于危險(xiǎn)品化合物，蒸汽壓較低，有刺激性氣味，容易對(duì)人體及周圍環(huán)境造成污染和破壞。國(guó)家對(duì)甲苯二異氰酸酯的生產(chǎn)，運(yùn)輸和儲(chǔ)存都有著非常嚴(yán)格的安全規(guī)定。這也給甲苯二異氰酸酯的生產(chǎn)和使用帶來了諸多不便。而二苯環(huán)及更高苯環(huán)異氰酸酯的分子量相對(duì)較大，蒸汽壓較高對(duì)人體的環(huán)境的危害較小，生產(chǎn)和使用也較為方便，因此MDI和MT體系的異氰酸酯預(yù)聚物得到各個(gè)企業(yè)與研發(fā)機(jī)構(gòu)的重視。

基于二苯基甲烷二異氰酸酯、多亞甲基多苯基多異氰酸酯與甲苯二異氰酸酯的混合物，以及基于這些混合物的預(yù)聚物已知并描述在現(xiàn)有技術(shù)中。在現(xiàn)有技術(shù)中用這些基于MDI的二異氰酸酯與聚合的MDI或PMDI的混合物，以及基于中混合物的預(yù)聚物制造軟聚氨酯泡沫塑料的方法也是公知的。

例如美國(guó)專利5132334，采用的異氰酸酯混合物制備聚氨酯泡沫，其異氰酸酯組成包括：21-95wt％的甲苯二異氰酸酯；5-79％的二苯基甲烷二異氰酸酯，其中MDI中2，4′體的含量為8-30wt％，4，4′體的含量為45-87wt％，并且含有小于4wt％的2，2′體；多亞甲基多苯基多異氰酸酯的含量為5-35％。該混合物的甲苯二異氰酸酯的含量較高，最高可達(dá)95wt％，而一般所定義的MT體系中甲苯二異氰酸酯的含量都小于50wt％，該技術(shù)僅是幾種異氰酸酯的混合，沒有與多元醇類化合物進(jìn)行預(yù)聚反應(yīng)，而多元醇與部分異氰酸酯的預(yù)聚有利于改善異氰酸酯的低溫儲(chǔ)存性，提高使用時(shí)的工藝寬容度，還可以明顯改善做出的聚氨酯產(chǎn)品的各項(xiàng)物理性能。

US4256849描述了一種異氰酸酯的混和物，其中含有60-90wt％的4，4′-MDI，3-30wt％的2，4′-MDI，甲苯二異氰酸酯的含量小于20wt％。

中國(guó)專利ZL01813351.7，使用66-99wt％的4，4′-；2，4′-；和2，2′-二苯基甲烷二異氰酸酯和更高官能度的多亞甲基多苯基多異氰酸酯為一組分，和另外兩組分(TDI和組合聚醚)反應(yīng)制備聚氨酯軟質(zhì)泡沫；MDI系列異氰酸酯組合物中4，4′-MDI含量為51-87wt％，2，4′-MDI含量小于16wt％，2，2′-MDI含量小于5wt％。

而US4256849和中國(guó)專利ZL01813351.7也都沒有涉及多元醇與異氰酸酯的預(yù)聚。

美國(guó)專利5436277，使用多元醇與異氰酸酯進(jìn)行預(yù)聚，其預(yù)聚體的組成為7-13wt％的TDI，17-27wt％的2.4′-MDI，55-75wt％的4，4′-MDI，三環(huán)及更高環(huán)異氰酸酯化合物含量為1-25wt％。與異氰酸酯預(yù)聚的多元醇的分子量500-10000，官能度1.5-4，羥值25-85mgK0H/g，最終得到的與聚物NCO％為20-40％。但是與異氰酸酯預(yù)聚的多元醇的氧亞乙基與氧亞丙基含量的不同對(duì)工藝寬容度及最終泡沫制品的性能有非常明顯的影響，這是美國(guó)專利5436277所忽略的。

中國(guó)專利號(hào)ZL95121757.7公開一種采用低不飽和度聚醚和改性異氰酸酯組分，制備具有優(yōu)良回彈性和永久變形性的聚氨酯泡沫。其改性異氰酸酯部分包括3-20％的TDI；80-97％MDI系列異氰酸酯(二環(huán)含量60-80％)；并與以下聚醚反應(yīng)生成半預(yù)聚體：官能度2-4，分子量2000-10000，EO/PO比例50/50-80/20。但是，該多異氰酸酯預(yù)聚體中單使用高EO含量的聚醚容易使泡沫特別開孔，泡沫容易出現(xiàn)塌泡麻皮等不穩(wěn)定現(xiàn)象；此外高EO含量的聚醚對(duì)泡沫力學(xué)性能也有較大影響。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)以上技術(shù)缺陷，本發(fā)明提供一種多異氰酸酯封端預(yù)聚物，以及含有所述多異氰酸酯封端預(yù)聚物的聚氨酯泡沫體和它們的制備方法。

本發(fā)明所述多異氰酸酯封端預(yù)聚物，其官能度為2.05-2.32，游離NCO含量為24.0-37.9wt％，

且所述預(yù)聚物，以預(yù)聚物質(zhì)量百分含量計(jì)，主要由以下組分反應(yīng)生成：

3-30％的甲苯二異氰酸酯；

42.2-87％的二苯基甲烷二異氰酸酯；

3.8-17％的三環(huán)類異氰酸酯；

3.7-12.5％的三環(huán)以上類異氰酸酯；和

1-20％的多元醇；可選擇地和

0.5-20％的碳化二亞胺/尿酮亞胺改性異氰酸酯。