[發(fā)明專利]用于改善泡沫可加工性的新三聚物催化劑添加劑

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410138072.2
• 申請日: 2007-04-30
• 公開（公告）號: CN103936955B
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: J.J.伯德紐克;T.帕尼茨施;J.E.杜赫斯特;G.A.維達格
• 申請（專利權(quán)）人: 氣體產(chǎn)品與化學(xué)公司
• 主分類號: C08G18/16
• 分類號: C08G18/16;C08G101/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 李進

本申請是申請日為2007年4月30日，申請?zhí)枮?00710105365.0，發(fā)明名稱為“用于改善泡沫可加工性的新三聚物催化劑添加劑”的發(fā)明專利申請的分案申請。

發(fā)明背景

本發(fā)明通常涉及催化劑體系、聚異氰脲酸酯/聚氨酯(PIR/PUR)泡沫配方，和生產(chǎn)PIR/PUR泡沫的方法。

通常，在催化劑的存在下，通過多元醇和多異氰酸酯反應(yīng)生產(chǎn)聚異氰脲酸酯/聚氨酯(PIR/PUP)泡沫。可以存在附加的添加劑。PIR/PUR泡沫產(chǎn)品具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和阻燃性。異氰脲酸酯可以保持其強度至約160℃的溫度，并可以耐大部分的有機溶劑、酸、堿、紫外線和濕度。

某些羧酸鹽，例如某些堿金屬羧酸鹽已經(jīng)用作生產(chǎn)PIR/PUR泡沫的催化劑。然而，使用可商購的堿金屬羧酸鹽通常導(dǎo)致不合乎需要的泡沫加工問題，其在連續(xù)泡沫操作中尤其明顯。當(dāng)測量發(fā)泡速度分布圖，或通過泡沫高度對時間作圖時，觀察到特殊的“臺階”，其通常與三聚工藝開始有關(guān)。該三聚“臺階”導(dǎo)致發(fā)泡速度明顯變化；基本上發(fā)泡期間泡沫以兩種不同的速度膨脹。連續(xù)聚異氰脲酸酯/聚氨酯泡沫層壓操作中，難以調(diào)整生產(chǎn)單元速度以匹配發(fā)泡速度的改變。結(jié)果可能是泡沫超緊密堆積或泡沫回流。當(dāng)以高異氰酸酯指數(shù)加工聚異氰脲酸酯/聚氨酯配方時，該不合乎需要的泡沫高度急劇增長特別麻煩。即，在高異氰酸酯指數(shù)發(fā)泡速度的改變更加明顯。因此，當(dāng)使用傳統(tǒng)的堿金屬羧酸鹽催化劑時，生產(chǎn)具有高異氰酸酯指數(shù)的合乎需要的低可燃性泡沫產(chǎn)品是一個技術(shù)挑戰(zhàn)。

與堿金屬羧酸鹽催化劑相比，基于羥烷基銨羧酸鹽的可商購多異氰脲酸酯三聚催化劑在連續(xù)運轉(zhuǎn)中表現(xiàn)出不同的可加工性。它們提供了更平滑的增長速率分布，具有較不明顯的三聚“臺階”。即，甚至在高異氰酸酯指數(shù)，發(fā)泡的速度更一致。然而，羥烷基銨羧酸鹽催化劑在高于約100℃的溫度可能不穩(wěn)定，分解成揮發(fā)性胺副產(chǎn)物。該分解過程導(dǎo)致?lián)]發(fā)性胺類釋放，并可能賦予最終泡沫 產(chǎn)品不合乎需要的胺氣味。生產(chǎn)PIR/PUR泡沫的聚合反應(yīng)是高發(fā)熱的，通常導(dǎo)致泡沫加工溫度超過100℃。因此，羥烷基銨催化劑可以提供更可預(yù)知的泡沫可加工性，但是有時以泡沫產(chǎn)品具有不合乎需要的胺氣味為代價。

因此，需要一種催化劑組合物，其可以在生產(chǎn)PIR/PUR泡沫連續(xù)運轉(zhuǎn)中提供平滑的泡沫高度增加對時間分布圖。此外，催化劑組合物還應(yīng)該較好地用于具有高異氰酸酯指數(shù)的泡沫配方。同時，當(dāng)與可商購的催化劑體系相比時，該催化劑組合物應(yīng)該提供相同或更快的表面固化，使得用該催化劑組合物生產(chǎn)的泡沫產(chǎn)品可以在生產(chǎn)制成品例如層壓泡沫板期間，具有降低的表面脆性和增強的表面粘附性。任選地，根據(jù)催化劑組分的選擇，該催化劑組合物在通常生產(chǎn)PIR/PUR泡沫的溫度下是熱穩(wěn)定的，并可以生產(chǎn)基本上不含揮發(fā)性胺類和/或胺氣味的泡沫。

發(fā)明概述

本發(fā)明提供了一種新的催化劑組合物，它包括至少一種α，β-不飽和羧酸鹽和至少一種第二羧酸鹽的接觸產(chǎn)物。用于形成本發(fā)明催化劑組合物的至少一種α，β-不飽和羧酸鹽可以是以下通式所示的化合物

其中：

X、Y和Z獨立選自C₁-C₃₆烷基、鏈烯基、芳基或芳烷基，其中任何一個被取代或未被取代；-CO₂H；-CO₂M¹；或氫原子；和

每個出現(xiàn)的M¹獨立選自：

(i)堿金屬離子，

(ii)堿土金屬離子，或

(iii)季銨離子。

根據(jù)本發(fā)明，至少一種第二羧酸鹽包括，但是不局限于堿金屬羧酸鹽、堿土金屬羧酸鹽、季銨羧酸鹽，或其任何組合。此外，用于形成本發(fā)明催化劑組合物的至少一種第二羧酸鹽可以是以下通式所示的化合物

A-CO₂M

其中：

A是氫原子，或C₁-C₁₇烷基、鏈烯基、芳基或芳烷基，其中任何一個可以被取代或未被取代；和

M²是

(i)堿金屬離子，

(ii)堿土金屬離子，或

(iii)季銨離子。

此外，本發(fā)明還提供了一種制備聚異氰脲酸酯/聚氨酯(PIR/PUR)泡沫的方法，其包括在至少一種發(fā)泡劑和有效量的包括至少一種α，β-不飽和羧酸鹽和至少一種第二羧酸鹽的催化劑組合物的存在下，將至少一種多異氰酸酯與至少一種含活性氫的化合物接觸。