[發明專利]用于聚氨酯泡沫的低排放焦化抑制劑

在審

• 申請號: 201780067923.0
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN109923162A
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: J·M·德馬斯
• 申請（專利權）人: 范德比爾特化工有限公司
• 主分類號: C08K5/00
• 分類號: C08K5/00
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 江側燕

本發明公開了一種焦化抑制劑組合物，其包含(A)一種或多種2,2,4?三甲基?1,2?二氫喹啉化合物，(B)一種或多種內酯，(C)一種或多種酚類化合物，(D)任選一種或多種生育酚和(E)任選地一種或多種亞磷酸酯化合物。

發明內容

本發明作為聚氨酯(PUR)泡沫的焦化抑制劑是有用的，該焦化抑制劑具有低揮發性化學排放物的附加屬性。具體地，本發明是三至五種組分的共混物，在生產過程中該共混物防止塊狀聚氨酯泡沫焦化，并且通過稱為VDA-278的VOC/霧排放測試該共混物提供減少的揮發性有機化合物的排放。VDA-278是一種用于測定揮發性組分的熱解吸技術。

通常，聚氨酯是一類由兩種主要化合物組成的縮聚物，該兩種主要化合物包括甲苯二異氰酸酯(TDI-通常是2,4-和2,6-異構體的混合物)和不同分子量的多元醇或二醇(Paul.C.et al.,Fundamentals of Polymer Science,Technomic Publishing Co.,Inc.Technomic Publishing Co.,Lancaster,PA 1994,433pp.,ISBN 1-56676-152-2,p.36)。可將水加入到反應混合物中，導致TDI組分水解原位產生CO2，該TDI組分將聚合物本體轉化成泡沫。在聚氨酯塊狀泡沫的制造過程中，觀察到劇烈的放熱反應(M.P.Luda等人,Discoloration in fire retardant flexible polyurethane foams.PartI.Characterization,Polymer Degradation and Stabilization,83(2004),p.215)。通常理解由多元醇和二異氰酸酯組分之間的凝膠反應或縮聚反應導致放熱和CO2產生的“發泡反應(blow reaction)”(Brian Kaushiva,Structure-Property Relationships OfFlexible Polyurethane Foams,Ph.D.Thesis,弗吉尼亞理工大學和州立大學,1999,p.5)。據報道氨基甲酸酯的反應熱約為24kcal/mol，尿素的反應熱約為47kcal/mol。在視覺上，在生產泡沫塊的核心過程中，由于未耗散掉的熱量，泡沫塊由暗黃色至棕色的變色稱為焦化。研究人員已經表明，復雜的自由基反應推動焦化過程。(Y.Su,Wang Wan Jiang,ThermalStability of Poly(oxypropylene-ether)Polyol,Thermochimica Acta,123(1988)221-231)。水發泡PUR泡沫的焦化區域中的變色也是由于非聚合添加劑組分的氧化(M.P.Luda等人)。在泡沫加工過程中組分(例如芳香胺、酚類化合物和阻燃劑)改變了，產生高度著色的共軛物質。例如，典型的酚類化合物如丁基化羥基甲苯(BHT)轉化為醌二聚體，該酚類化合物即使在150ppm的濃度下也會高度褪色(Jan C.J.Bart,Polymer additive analytics:industrial practice and case studies,p.51)。

本發明是用于減少稱為焦化的現象的焦化抑制劑共混物(或抗氧化劑)，該焦化表現為在生產后聚氨酯泡沫塊內部出現深色炭化物。本發明顯著地抑制了自由基自氧化反應，從而減少變黑。共混物中的組分包括(A)-(C)并且任選地可以包括其他組分(D)-(E)：

(A)2,2,4-三甲基-1,2-二氫喹啉化合物

(B)內酯

(C)酚類化合物

其他可選化合物：

(D)生育酚

(E)化合物，例如亞磷酸酯和亞膦酸酯。