[發明專利]聚異氰酸酯加聚多元醇制造方法和產物

有效

• 申請號: 201480048323.6
• 申請日: 2014-09-11
• 公開（公告）號: CN105492484B
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: P·庫克森;F·卡薩蒂;R·布雷拉;D·赫納;I·阿米奇-克若提拉瓦
• 申請（專利權）人: 陶氏環球技術有限責任公司
• 主分類號: C08G18/48
• 分類號: C08G18/48;C08G18/76;C08G18/08;C08G18/20;C08G18/22;C08G18/24;C08G18/32
• 代理公司: 北京坤瑞律師事務所 11494
• 代理人: 吳培善;王國祥

PIPA多元醇在兩步法中制造。在第一步中，使基礎聚醚多元醇與聚異氰酸酯反應形成含有未反應的基礎多元醇、未反應的聚異氰酸酯和基礎多元醇與聚異氰酸酯的加成物的混合物。接著添加低當量重量多元醇并且在第二步中反應形成分散液。所述方法出乎意料地產生細微PIPA粒子于基礎多元醇中的穩定分散液，甚至當基礎多元醇主要含有仲羥基時。所述方法還允許通過增加或減少第一步的反應程度而調節產物粘度。

技術領域

本發明涉及一種用于制造聚異氰酸酯加聚粒子于多元醇中的分散液的方法，所述分散液適用于生產軟質聚氨基甲酸酯泡沫。

背景技術

不同類型的“聚合物多元醇”廣泛用作制造軟質聚氨基甲酸酯泡沫和其它聚氨基甲酸酯產物的原材料。其具有由另一種聚合物以小粒子形式分散于其中的一種或多種具有多個羥基的化合物(即“基礎多元醇”)組成的連續相。當聚合物多元醇用于制造聚氨基甲酸酯泡沫時，分散的聚合物粒子有助于形成開放泡孔并且增加泡沫的承載。

工業上生產數種不同類型的聚合物多元醇。一種類型被稱為“聚異氰酸酯加聚”多元醇或“PIPA”多元醇，其是在基礎多元醇存在下通過低當量重量多元醇與聚異氰酸酯的反應來制造。分散的聚合物相是聚氨基甲酸酯或聚氨基甲酸酯-脲聚合物。

所有聚合物多元醇產物的重要屬性是分散液隨時間推移的穩定性。分散的聚合物相具有從液相分離出的強烈趨勢。因此，需要一些穩定方式。

接枝方法極常用于穩定分散液。接枝使得分散相粒子結合至基礎多元醇分子，其有助于使粒子維持在懸浮狀態。PIPA多元醇是通過使低當量重量多元醇與聚異氰酸酯反應而形成。就地進行這一形成分散相的反應，同時將反應物分散或溶解于基礎多元醇中。由于基礎多元醇具有與異氰酸酯基反應的羥基，所以基礎多元醇可以在一定程度上與低當量重量多元醇競爭與異氰酸酯基反應。基礎多元醇與聚異氰酸酯之間的反應可以產生一些接枝。

然而，重要的是低當量重量多元醇與聚異氰酸酯之間的反應占主導。另外，基礎多元醇與聚異氰酸酯的反應形成含有極少或無分散的聚合物相的高粘性產物。因此，為生產適用產物，形成分散相的反應必須仔細與接枝反應平衡。這主要經由基礎多元醇和低當量重量多元醇的選擇來實現。低當量重量多元醇需要比基礎多元醇具有對異氰酸酯基的更高反應性。

另一方面，如果基礎多元醇反應太慢，那么將發生不充分的接枝并且PIPA聚合物粒子將無法穩定在基礎多元醇中。這是當基礎多元醇主要含有仲羥基時的情況。仲羥基在PIPA制造方法中與異氰酸酯基反應太慢而無法產生所需接枝。

出于這個原因，當前可商購的PIPA多元醇是使用主要以伯羥基封端的基礎多元醇來制造。

這是對可以生產的PIPA多元醇產物的類型和可以使用那些PIPA多元醇的應用的極其顯著的限制。到目前為止，商業上最重要的聚氨基甲酸酯制造方法是常規軟質塊狀泡沫。常規聚氨基甲酸酯泡沫以使用主要含有仲羥基的多元醇為主。這些仲羥基的較慢反應性(與伯羥基相比)非常符合大體積軟質塊狀泡沫生產所需的反應性概況。主要具有伯羥基的多元醇極少用于這一應用，因為那些多元醇太具反應性，并且因為其表現對配制品中錫催化劑的含量極其敏感。許多商用塊狀泡沫生產線不能夠在使用伯羥基封端的聚醚時所需極其緊密的時機內維持錫催化劑含量。

使用主要仲羥基封端的基礎多元醇生產穩定PIPA多元醇的困難實際上使PIPA多元醇排除在此極其廣泛的市場外。因此，當前可商購的PIPA多元醇主要用于制造高回彈性泡沫，其在可以容許PIPA多元醇的較高反應性的方法中制造。