[發明專利]基于可再生原料的聚氨酯

有效

• 申請號: 201480048264.2
• 申請日: 2014-06-20
• 公開（公告）號: CN105492485B
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發明（設計）人: H·韋塔克;K·伊森布魯格
• 申請（專利權）人: 巴斯夫歐洲公司
• 主分類號: C08G18/66
• 分類號: C08G18/66;C08G18/10;C08G18/42
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司 11285
• 代理人: 蘇萌;鐘守期

本發明涉及基于至少一種多異氰酸酯和至少一種聚酯多元醇的聚氨酯、制備所述 聚氨酯的方法，以及包含所述聚氨酯的模制品，其中所述聚酯多元醇基于兩種或多種二元 羧酸的混合物和至少一種多元醇，其中兩種或多種二元羧酸中的至少一種至少部分由可再 生的原料獲得。本發明的聚氨酯具有極小的起霜(bloom)趨勢。

根據聚氨酯的特定機械特性，聚合的羥基化合物例如聚酯多元醇與異氰酸酯反應 形成具有多種可能用途的聚氨酯。聚酯多元醇尤其具有有利的特性并因此用于高級的聚氨 酯制品。

至少部分通過使用可再生的原料獲得的聚氨酯已知于，例如WO2011/083000A1、 WO2012/173911A1或WO2010/031792A1。

在聚合物工業中使用天然原料正變得越來越重要，因為起始材料有時會降低成 本。對基于可再生原料的聚氨酯還存在不斷增加的市場需求，因此其至少部分替代了石油 化工原料。

天然原料具體而言為通過加工植物或植物部位(或動物)而獲得的物質。可再生來 源的原料的特征是其顯著比例的碳同位素¹⁴C。對其的測定使得能夠通過實驗確定可再生原 料的比例?？稍偕脑吓c通過化學合成和/或石油加工獲得的材料的不同之處是它們不 夠均一——它們的成分可在明顯更大的范圍內變化。

天然原料的組成的波動例如取決于以下因素：例如植物生長的氣候和區域、在一 年中采收的時間、生物種和亞種之間的差異以及用于獲得天然原料的提取方法的類型(擠 出、離心、過濾、蒸餾、切割、擠壓等)。天然原料組成中的這些波動以及存在的其他難以除去 的伴隨物(例如降解產物或雜質)經常在進一步加工時產生問題，并因此限制了這些材料的 工業用途。

通過由天然原料獲得的起始材料的反應制備聚酯多元醇，在特別是生產用于例如 鞋業的(熱塑性)聚氨酯時是非常有利的。

US-A-5695884公開了基于癸二酸的聚酯多元醇用于高結晶度的熱塑性聚氨酯的 用途。US2006/0141883A1和US2006/0121812也記載了用于聚氨酯的基于癸二酸的聚酯 多元醇的用途，所述聚氨酯用于具有高熔點的纖維。WO00/51660A1記載了用于心臟導管 的聚氨酯，所述聚氨酯可使用基于癸二酸的聚酯多元醇；另外，所述聚氨酯需要具備足夠的 硬度。US2007/0161731A1和US6395833B1還公開了使用癸二酸制備聚酯多元醇用于聚 氨酯化學中。

但是，在使用基于癸二酸的聚酯多元醇生產聚氨酯中存在一個問題，那就是人們 逐漸發現在經加工的聚氨酯中形成了白色的起霜，表明產生了非常顯著的粉化 (efflorescence)，因此，對于許多潛在的應用而言其外觀不能被接受。

本發明的一個目的是提供具有良好機械特性的聚氨酯，尤其是熱塑性聚氨酯，所 述聚氨酯可使用可再生原料獲得并具有降低的起霜傾向。

我們發現，本發明的該目的通過基于至少一種多異氰酸酯和至少一種聚酯多元醇 的聚氨酯來實現，其中所述聚酯多元醇基于兩種或多種二元羧酸的混合物和至少一種多元 醇，其中所述兩種或多種二元羧酸中的至少一種至少部分由可再生的原料獲得。

在本發明中，聚氨酯基于至少一種多異氰酸酯和至少一種聚酯多元醇，其中所述 聚酯多元醇基于兩種或多種二元羧酸的混合物和至少一種多元醇，其中所述兩種或多種二 元羧酸中的至少一種至少部分由可再生的原料獲得。為證明供料由可再生的原料獲得，可 例如使用ASTMD6866的¹⁴C法。

聚氨酯可包括其他組分，例如至少一種擴鏈劑或水解控制劑、抗氧化劑、UV穩定 劑、增塑劑、有機或無機填料、脫模助劑以及其他的常規添加劑。

因此，在另一實施方案中，本發明還提供上述包含至少一種擴鏈劑的聚氨酯。

在另一實施方案中，本發明還提供上述作為熱塑性聚氨酯的聚氨酯。

出乎意料地發現，本發明的聚氨酯與那些市售可得的熱塑性聚氨酯相比具有明顯 降低的起霜傾向而同時保留良好的機械特性。

同時，本發明的聚氨酯優選為透明的。本發明的聚氨酯還具有低的黃度指數，即， 它們幾乎不變色。使用生物基的原料通常導致最終產品變色，如反映在最終產品的高黃度 指數上。具有高黃度指數的(熱塑性)聚氨酯在顧客方同樣是不希望的，且進一步限制該產 品的潛在應用。