[發明專利]延遲作用凝膠催化劑組合物和制備聚氨酯聚合物的方法

有效

• 申請號: 201680026175.7
• 申請日: 2016-04-08
• 公開（公告）號: CN107567469B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: J·J·伯德紐克;S·H·文德爾;C·布蘭德爾;T·帕尼奇;R·J·凱勒
• 申請（專利權）人: 贏創運營有限公司
• 主分類號: C08G18/76
• 分類號: C08G18/76;C08G18/66;C08G18/63;C08G18/48;C08G18/34;C08G18/32;C08G18/24;C08G18/20;C08G18/18;C08J9/04;C08G101/00
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 宓霞

本發明公開了用于制備聚氨酯的添加劑。所述添加劑基于將特定的羧酸或羧二酸連同凝膠催化劑進行組合，所述凝膠催化劑是當將異氰酸酯反應性叔胺催化劑與二甲基錫二羧酸鹽和/或二甲基錫硫醇鹽混合時獲得的。

本申請要求2015年5月5日提交的申請62/157,153的權益。申請62/157153的公開內容通過引用并入本文。

技術領域

本發明涉及用于使用延遲作用催化劑制備聚氨酯聚合物包括聚氨酯泡沫的組合物、方法，所述延遲作用催化劑是當將有機羧酸(例如有機芳族羧酸和烷基/烯基有機羧二酸)與凝膠催化劑(例如二甲基錫二羧酸鹽、二甲基錫硫醇鹽和叔胺催化劑中的至少一種)組合使用時獲得的，以及涉及所得的泡沫。

背景技術

聚氨酯泡沫是公知的并且用于汽車、外罩和其它工業中。這樣的泡沫是通過在各種添加劑的存在下，多異氰酸酯與多元醇的反應制備的。因此，其中用通過水與所述多異氰酸酯的反應產生的CO₂進行發泡的水發泡泡沫的制備已經變得越來越重要。通常將叔胺催化劑用于加速發泡(水與多異氰酸酯反應以產生CO₂)和凝膠(多元醇與異氰酸酯的反應)反應。所述叔胺催化劑選擇性促進發泡或凝膠的能力在選擇用于制備具體的聚氨酯泡沫的催化劑方面是重要的考慮因素。如果催化劑以高的程度促進所述發泡反應，則大量的所述CO₂將在已經發生異氰酸酯與多元醇的充分反應之前逐步形成，并且所述CO₂將從配制劑中冒泡，導致所述聚合反應物料(mass)的坍塌，產生品質差的泡沫。相反，如果催化劑強烈促進所述凝膠反應，則所述CO₂的顯著部分將在已經發生顯著的聚合度之后逐步形成。同樣，將制備得到品質差的泡沫，這次的特征為高的密度、過度的收縮、破壞或界定差的泡孔或者其它不理想的特征。叔胺催化劑通常是惡臭的和令人討厭的，并且許多都由于它們的低分子量而具有高揮發性。在泡沫加工過程中釋放叔胺可能呈現出顯著的安全和毒性問題，并且從消費產品中釋放殘余胺通常是不希望的。另一方面，低蒸氣壓-高分子量胺催化劑由于它們的低的N/C比例而預期需要非常高的催化劑用量，使得生產成本過高。

通常已經接受的是，含有在所述反應過程中可化學結合到所述氨基甲酸酯中的官能團的叔胺催化劑將限制它們從制成的產品中的釋放。工業使用的非逃逸性叔胺催化劑的一些代表性專利是：

美國專利4,007,140公開了N,N’-雙(3-二甲基氨基丙基)脲作為低氣味催化劑用于制備聚氨酯的用途。該專利也描述了N-(3-二甲基氨基丙基)-甲酰胺作為催化劑用于制備聚氨酯泡沫的用途。

在結構上與雙(二甲基氨基)乙基醚相關的目前可商購的反應性發泡催化劑描述在美國專利4,338,408和4,433,170中。特別地，2-[N-二甲基氨基乙氧基乙基)-N-甲基氨基]乙醇是有效的發泡催化劑，盡管效果不如雙(二甲基氨基)乙基醚。

美國專利5,508,314；5,559,161和5,633,293也提到含有仲醇的胺催化劑是優選的，因為這些催化劑表現出在它們促進所述活性氫-異氰酸酯反應和它們自身與異氰酸酯的反應性之間的理想平衡。它們也教導了含有伯醇的胺催化劑與異氰酸酯快速反應，并且因此需要高的使用水平。

美國專利5,859,079描述了聚氨酯催化劑組合物，其含有如下比例的N,N’-雙(3-二甲基氨基丙基)脲和3-二甲基氨基丙基脲，所述比例可被改變以系統地控制流動性、空氣流量和粉碎力。

美國專利6,114,403要求保護一種聚氨酯催化劑組合物，其包含如下比例的N,N’-雙(3-二甲基氨基丙基)脲和3-二甲基氨基丙基脲，所述比例可被改變以系統地控制流動性、％開孔含量和剛性聚氨酯泡沫的k-因子。

美國專利6,201,033要求保護一種反應性催化劑組合物，其用于制備水發泡的軟質聚氨酯泡沫。所述催化劑組合物包含與叔胺凝膠催化劑或叔胺發泡催化劑組合的叔氨基烷基脲和/或雙(叔氨基烷基)脲。