[發明專利]用于制造聚氨基甲酸酯泡沫的方法

有效

• 申請號: 201680074639.1
• 申請日: 2016-12-19
• 公開（公告）號: CN108368230B
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: P·M·S·皮拉德罕;E·納查潘;M·B·伊萊維德;P·K·達納帕爾
• 申請（專利權）人: 國際殼牌研究有限公司
• 主分類號: C08G18/48
• 分類號: C08G18/48;C08G18/76
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 李勇;呂小羽

一種用于制造彈性至少為50％的聚氨基甲酸酯泡沫的方法，所述方法包含使(i)第一聚醚多元醇，其包含含有不超過20％環氧乙烷含量的聚醚鏈且伯羥基含量不超過25％；(ii)第二聚醚多元醇，其包含含有至少50％環氧乙烷含量的聚醚鏈；和(iii)一種或多種芳香族聚異氰酸酯，在一種或多種具有膠凝和/或發泡活性的催化劑存在下反應。

技術領域

本發明涉及聚醚多元醇在制備聚氨基甲酸酯泡沫中的用途。

背景技術

聚氨基甲酸酯(PU)泡沫已在眾多的工業和消費型應用中廣泛使用。這種流行度是由于其易于加工的寬范圍機械性質和性能。

聚氨基甲酸酯通過聚異氰酸酯(例如二異氰酸酯)和多元醇的反應來制備。這些組分連同發泡劑、合適催化劑和任選地輔助化學試劑在反應條件下使它們在一起以便產生期望泡沫。在制備聚氨基甲酸酯中，不同反應如擴鏈(生長或凝膠反應)和“發泡”反應同時發生。

另外，聚氨基甲酸酯泡沫的性質很大程度上取決于多元醇的發泡和聚合效率，其又由引發劑的結構性質以及聚醚鏈的結構和性質決定。

為了制備高彈性(HR)聚氨基甲酸酯泡沫，使用含有更長的彈性聚醚鏈的多元醇。然而，更長鏈產生更低濃度的羥基，這可導致吹塑反應相對于生長反應的不平衡。

當經取代的環氧烷如環氧丙烷(PO)用于聚醚多元醇的制備時，在聚醚鏈上的末端OH基團為仲性的。因此，這類聚醚多元醇本身比含有末端伯OH基團的酮活性低。因為與吹塑反應相比，凝膠反應用仲OH基團不足夠快速地發生，所以不可能在制備高彈性PU泡沫中直接使用這類含仲OH基團的聚醚多元醇。在這種情況下，在吹塑反應結束時，PU網絡不足夠強，并且泡沫易于塌陷。

在現有技術中，已經通過‘EO接裝’聚醚鏈來克服這種問題。EO接裝需要環氧乙烷(EO)的許多等效物到仲OH基團末端鏈的端部上的反應。然后，所得聚醚多元醇具有顯著EO末端多元醇鏈，這提供適用于制備高彈性PU泡沫的伯OH基團。

在實踐中，EO接裝僅可使用KOH催化的聚醚形成反應實現。在EO接裝過程中嘗試使用雙金屬氰化物(DMC)催化劑時，伯OH基團的更高活性催化劑和固有活性的組合導致EO長鏈在少數聚醚鏈上，而不是EO成分在聚醚鏈整體平均分布。

DMC催化制造聚醚多元醇比傳統KOH催化方法快且高效。該過程還可在連續系統上運行，而非作為分批過程，從而另外增加其效率。

然而，為了由DMC催化過程中產生的多元醇制造適用于制造HR PU泡沫的EO接裝的聚醚多元醇，聚醚多元醇必須經歷由KOH催化的單獨批式EO接裝步驟。

在同在申請中的申請案IN 1854/CHE/2015中提出了用于從聚醚多元醇制造高彈性聚氨基甲酸酯泡沫的方法的一個方案，其可使用DMC催化過程來進行。此針對于使用官能度在2.9到4.5范圍內、OH值在28到42范圍內并且含有在整個聚醚鏈中隨機分布的8到60wt％環氧乙烷含量的聚醚多元醇。

持續期望提供用于由聚醚多元醇制造高彈性聚氨基甲酸酯泡沫的改進方法，所述聚醚多元醇可通過DMC催化方法而不需要單獨批式KOH催化EO接裝步驟來獲得。

發明內容

本發明提供用于制造彈性至少為50％的聚氨基甲酸酯泡沫的方法，所述方法包含使(i)第一聚醚多元醇，其包含含有不超過20％環氧乙烷含量的聚醚鏈且伯羥基含量不超過25％；(ii)第二聚醚多元醇，其包含含有至少50％環氧乙烷含量的聚醚鏈；和(iii)一種或多種芳香族聚異氰酸酯，在一種或多種具有膠凝和/或發泡活性的催化劑存在下反應。

具體實施方式

本發明人出人意料地發現高彈性(HR)聚胺甲酸酯(PU)可由使非EO接裝的聚醚多元醇通過以下來制造：使所述聚醚多元醇在一種或多種具有膠凝和/或發泡活性的催化劑和具有高EO含量的第二聚醚多元醇存在下與一種或多種芳香族聚異氰酸酯反應。