[發(fā)明專利]制備聚氨酯硬質(zhì)泡沫和聚異氰脲酸酯硬質(zhì)泡沫的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280065848.1
• 申請日: 2012-12-13
• 公開（公告）號: CN104039856A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: G·坎普夫
• 申請（專利權(quán)）人: 巴斯夫歐洲公司
• 主分類號: C08G18/12
• 分類號: C08G18/12;C08G18/40;C08G18/42;C08J9/08;C08G101/00
• 代理公司: 北京北翔知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11285
• 代理人: 王媛;鐘守期

本發(fā)明涉及一種制備硬質(zhì)聚氨酯泡沫或硬質(zhì)聚異氰脲酸酯泡沫的方法，其使用基于芳族二羧酸的某些聚醚酯多元醇。本發(fā)明還涉及由此獲得的硬質(zhì)泡沫及其用于制備具有硬質(zhì)或柔性外層的夾層元件的用途。本發(fā)明還涉及相關(guān)的多元醇組分。

通過有機(jī)的或改性有機(jī)的二異氰酸酯或多異氰酸酯與含有兩個以上活潑氫原子的較高分子量的化合物——特別是由環(huán)氧烷烴聚合得到的聚醚多元醇或由醇與二羧酸縮聚得到的聚酯多元醇——在聚氨酯催化劑、增鏈劑和/或交聯(lián)劑、發(fā)泡劑以及其他助劑和添加劑的存在下反應(yīng)來制備硬質(zhì)聚氨酯泡沫是已知的并且記載于許多專利和文獻(xiàn)出版物中。

在本公開文本的上下文中，術(shù)語“聚酯多元醇”(“polyester?polyol”)、“聚酯醇”(“polyesterol”)、“聚酯醇”(“polyester?alcohol”)和縮寫“PESOL”可互換使用。

常規(guī)的聚酯多元醇是芳族二羧酸和/或脂族二羧酸與鏈烷二醇和/或鏈烷三醇或醚二醇的縮聚物。然而，也可加工聚酯廢料，特別是聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)和/或聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)。用于此目的的整個系列的方法是已知的并且已有記載。一些方法基于聚酯向?qū)Ρ蕉姿岫?例如對苯二甲酸二甲酯)的轉(zhuǎn)化。DE-A1003714和USA5,051,528記載了這種利用甲醇和酯交換催化劑的酯交換反應(yīng)。

還已知基于對苯二甲酸的酯在燃燒性能方面優(yōu)于基于鄰苯二甲酸的酯，如在WO2010/043624中所描述的。

當(dāng)基于芳族羧酸或其衍生物(如對苯二甲酸或鄰苯二甲酸酐)的聚酯多元醇用于制備硬質(zhì)聚氨酯(PU)泡沫時，聚酯多元醇的高粘度往往具有明顯不利的影響，由于具有聚酯的共混物的粘度提高，結(jié)果其與異氰酸酯的混合明顯更困難。

EP-A1058701公開了低粘度的芳族聚酯多元醇，其通過鄰苯二甲酸衍生物、二元醇、多元醇和疏水性脂肪基材料的混合物進(jìn)行酯交換而獲得。

此外，某些制備硬質(zhì)PU泡沫的體系——例如利用甘油作為相對較高官能度的醇聚酯組分的體系——可能會由于尺寸穩(wěn)定性不足而產(chǎn)生如下問題：當(dāng)通過雙帶法(double?belt?process)進(jìn)行加工時，發(fā)泡產(chǎn)物在脫模后或壓力區(qū)段后顯著變形。

對于所有體系而言，硬質(zhì)聚氨酯泡沫在遇火情況下的表現(xiàn)問題至今仍沒有令人滿意地得到解決。例如，當(dāng)使用三羥甲基丙烷(TMP)作為相對較高官能度的醇聚酯組分時，可形成有毒的化合物。

制備硬質(zhì)泡沫的一個普遍問題是形成表面缺陷，優(yōu)先在與金屬外層的界面處形成。這些泡沫表面缺陷導(dǎo)致在夾層元件中形成不均勻的金屬表面，因而常常會導(dǎo)致該產(chǎn)品的視覺不可接受。對泡沫表面的改進(jìn)降低了此類表面缺陷的發(fā)生頻率，因而導(dǎo)致在夾層元件的表面上的視覺改善。

硬質(zhì)聚氨酯泡沫通常表現(xiàn)出高脆性，切割時，在泡沫上形成嚴(yán)重的粉塵和高靈敏度，以及鋸切時，特別是在鋸切具有金屬外層和聚異氰脲酸酯泡沫的芯的復(fù)合元件時，可導(dǎo)致在泡沫中形成裂紋。

通常還期望提供具有非常高的自反應(yīng)性以使催化劑的使用最小化的體系。

本發(fā)明的一個目的是提供基于芳族二羧酸的聚酯多元醇，用于制備具有低脆性的硬質(zhì)PU泡沫。本發(fā)明的另一個目的是提供一種包含所述聚酯多元醇且具有高自反應(yīng)性的多元醇組分。

此外，其他目的是改善或至少不削弱PU終產(chǎn)物的尺寸公差(dimensional?tolerance)，以及降低或至少不劣化在遇火情況下的有毒化合物的形成。并且，一個目的是改善與表面缺陷形成有關(guān)的加工特性。

此外，一個目的是聚酯多元醇應(yīng)具有低粘度，以便使其在制備硬質(zhì)PU泡沫期間易于計量和混合。發(fā)泡劑如戊烷在多元醇組分中的溶解度也應(yīng)當(dāng)非常好。

該目的通過一種制備硬質(zhì)聚氨酯泡沫或硬質(zhì)聚異氰脲酸酯泡沫的方法而實(shí)現(xiàn)，該方法包括使以下組分進(jìn)行反應(yīng)

A)至少一種多異氰酸酯，

B)至少一種聚醚酯多元醇，其通過以下物質(zhì)的酯化反應(yīng)而獲得

b1)10至70mol％的二羧酸組合物，其包含

b11)50至100mol％的一種或多種芳族二羧酸或其衍生物，基于所述二羧酸組合物計，

b12)0至50mol％的一種或多種脂族二羧酸或其衍生物，基于所述二羧酸組合物b1)計，

b2)2至30mol％的一種或多種脂肪酸和/或脂肪酸衍生物，

b3)10至70mol％的一種或多種具有2至18個碳原子的脂族或脂環(huán)族二醇或其烷氧基化物，