[發(fā)明專利]改善具有含鹵素發(fā)泡劑的聚氨酯體系的穩(wěn)定性的胺催化劑

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380055501.3
• 申請日: 2013-10-24
• 公開（公告）號: CN104755518A
• 公開（公告）日: 2015-07-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: J·J·伯德紐克;J·L·文森特;T·J·米勒
• 申請（專利權(quán)）人: 氣體產(chǎn)品與化學(xué)公司
• 主分類號: C08G18/18
• 分類號: C08G18/18;C08G18/40;C08G18/22;C08J9/14;C08G18/09;C08G18/54;C08G18/50;C08J9/12;C08G101/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 吳亦華;呂小羽

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求2012年10月24日提交的美國申請No.61/717690和2013年7月26日提交的申請No?13/951,958的權(quán)益。申請No?61/717690和13/951,958的公開內(nèi)容在此通過引用并入。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的領(lǐng)域是可用于生產(chǎn)以含鹵素發(fā)泡劑產(chǎn)生的絕緣聚氨酯泡沫的催化劑的組合物和應(yīng)用。

背景技術(shù)

聚氨酯泡沫組合物通常通過使異氰酸酯與由異氰酸酯反應(yīng)性組分例如多元醇組成的預(yù)混合物反應(yīng)而制備。所述預(yù)混合物任選還含有其他組分例如水、阻燃劑、發(fā)泡劑、泡沫穩(wěn)定化表面活性劑、和催化劑，所述催化劑促進(jìn)異氰酸酯與多元醇反應(yīng)以產(chǎn)生氨基甲酸酯、與水反應(yīng)以產(chǎn)生CO₂和脲、以及與過量的異氰酸酯反應(yīng)以產(chǎn)生異氰脲酸酯(三聚體)。所述預(yù)混合物中的發(fā)泡劑通常是沸點(diǎn)低得足以被所述聚合反應(yīng)期間釋放的熱汽化的液體或氣體。可用于生產(chǎn)絕緣聚氨酯泡沫的發(fā)泡劑的例子包括但不限于氫氟烴、氫氟烯烴、氫氟氯烯烴、氫氯氟烴、甲酸酯和烴。所述預(yù)混合物中的組分和異氰酸酯的合理選擇和組合可有效生產(chǎn)聚氨酯泡沫，所述聚氨酯泡沫被噴涂應(yīng)用、就地澆筑、和用于例如制冷機(jī)、冷凍機(jī)、熱水加熱器、絕緣面板、車庫門、入口門、和其中需要絕緣的其他各種應(yīng)用中。對于這些應(yīng)用中的一部分，所述預(yù)混合物在與異氰酸酯反應(yīng)生成聚氨酯泡沫之前儲存一天直至一年。這在噴涂泡沫應(yīng)用中是常見的，這種情況下將預(yù)混合物和異氰酸酯的筒運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場應(yīng)用的現(xiàn)場位置。因此，希望絕緣泡沫制劑預(yù)混合物在化學(xué)上和物理上都穩(wěn)定。然而，可用于促進(jìn)所述聚氨酯反應(yīng)的催化劑也可參與或引起與所述預(yù)混合物中存在的發(fā)泡劑的不希望的反應(yīng)，導(dǎo)致儲存穩(wěn)定性降低。這些不希望的反應(yīng)在含有鹵素的發(fā)泡劑中是普遍的，并且在含有不飽和度和烯碳的鹵化發(fā)泡劑中格外成問題。可用于生產(chǎn)聚氨酯泡沫的常見胺催化劑包括叔胺，例如N,N,N’,N”,N”-五甲基二亞乙基三胺(可作為得自Air?Products)或1,4-二氮雜雙環(huán)[2.2.2]辛烷(可在溶液中作為得自Air?Products)，已知它們加速所述氨基甲酸酯反應(yīng)，促進(jìn)聚氨酯聚合物的形成。然而，還已知叔胺與含鹵素的有機(jī)化合物反應(yīng)，引起所述叔胺催化劑失活，導(dǎo)致聚合過程的動力學(xué)凈降低。當(dāng)所述鹵素原子與烯碳結(jié)合時，叔胺和含鹵素的有機(jī)化合物之間的反應(yīng)更迅速地發(fā)生，因?yàn)辂u素取代的烯烴容易受到叔胺的親核性進(jìn)攻。這導(dǎo)致所述叔胺催化劑快速失活，致使所述預(yù)混合物的活性不足以與異氰酸酯反應(yīng)。通過與含鹵素化合物反應(yīng)的叔胺失活還可以發(fā)生在含鹵素的脂族化合物中，通過形成季銨鹽或脫鹵化氫這兩個途徑導(dǎo)致叔胺失活。

美國專利申請No.20120313035A1(在此以其全部內(nèi)容通過引用并入)描述了包含氫鹵烯烴(hydrohaloolefin)發(fā)泡劑和胺催化劑的可發(fā)泡組合物，其產(chǎn)生穩(wěn)定的多元醇預(yù)混合物。所述方法包括使用1,2-二甲基咪唑、N-甲基嗎啉、和其他受阻叔胺例如二異丙基乙胺催化劑。這些催化劑的缺點(diǎn)在于它們不含異氰酸酯反應(yīng)性基團(tuán)并因此從最終的聚氨酯泡沫中散發(fā)(emissive)。另外證實(shí)，反應(yīng)性胺催化劑例如二甲基氨基乙氧基乙醇和2-[N-(二甲基氨基乙氧基乙基)]-N-甲氨基]乙醇在氫鹵烯烴存在下生成不穩(wěn)定的多元醇預(yù)混合物。

美國專利申請No.2013019415A1(在此以其全部內(nèi)容通過引用并入)描述了包含非散發(fā)性催化劑和四烷基胍催化劑的可發(fā)泡組合物。具體地說，所述非散發(fā)性催化劑可包括2-[N-(二甲基氨基乙氧基乙基)]-N-甲氨基]乙醇和二甲基氨基乙氧基乙醇，并且所述四烷基胍可以是四甲基胍。缺點(diǎn)在于所述發(fā)泡劑組合物是水，并且不會產(chǎn)生絕緣值與利用含有氫鹵烯烴的鹵化發(fā)泡劑的可發(fā)泡組合物相同的閉孔絕緣泡沫。

W.O.專利申請No.2013116416A1(在此以其全部內(nèi)容通過引用并入)描述了包含囊封的胺催化劑和氫鹵烯烴發(fā)泡劑的可發(fā)泡組合物。缺點(diǎn)在于所述胺催化劑囊封在固體熱塑性聚合物內(nèi)，所述熱塑性聚合物必須分散在所述多元醇預(yù)混合物中。

避免一個或多個上述缺點(diǎn)的方法、聚氨酯組合物、聚氨酯產(chǎn)物、生產(chǎn)催化劑組合物的方法、和催化劑，將是本領(lǐng)域所希望的。

發(fā)明內(nèi)容

在示例性的實(shí)施方式中，方法包括提供預(yù)混合物，其在所述預(yù)混合物中包含至少一種四烷基胍和至少一種含有異氰酸酯反應(yīng)性基團(tuán)的叔胺，其中所述預(yù)混合物含有發(fā)泡劑氫氟烴、氫氯烴、氫氯烯烴、氫氟烯烴、氫氟氯烯烴、氟烯烴、和氯烯烴、氫氯氟烴中的至少一種。