[其他]制備含有異氰脲酸酯和氨基甲酸乙酯鍵合泡沫體的新型催化劑體系

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 86108268
• 申請日: 1986-12-18
• 公開（公告）號: CN86108268A
• 公開（公告）日: 1987-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 貝倫德·埃林;安東尼·坎寧安;克里斯·德比恩·諾勒
• 申請（專利權(quán)）人: 帝國化學(xué)工業(yè)公司
• 主分類號: C08G18/16
• 分類號: C08G18/16;C08G18/72
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 羅宏,盧新華

本發(fā)明涉及含有氨基甲酸乙酯和異氰脲酸酯基團的聚合物泡沫體的制備，特別是關(guān)于新型催化組合物在發(fā)泡反應(yīng)中的應(yīng)用。

含有異氰脲酸酯和/或氨基甲酸乙酯鍵合的硬質(zhì)泡沫體屬于已知技術(shù)。先有技術(shù)公開了用有機多異氰酸酯與多元醇反應(yīng)制備泡沫體的方法。在有發(fā)泡劑存在情況下，用一種催化劑體系可提供含異氰脲酸酯基團的泡沫體，多異氰酸酯與多元醇的當(dāng)量比（即“異氰酸酯指數(shù)”）超過150。這類泡沫體有良好的阻燃性，是很有用的材料。

在制備這些含有氨基甲酸乙酯和異氰脲酸酯兩者鍵合的泡沫體時，泡沫體增長速度的平穩(wěn)性通常不太理想，經(jīng)常可以觀察到兩種不同的速度。據(jù)信，存在有急劇的第二次增長是造成在一定條件下生產(chǎn)連續(xù)泡沫層壓材料中出現(xiàn)結(jié)構(gòu)缺陷的原因。這些缺陷在商業(yè)上稱為“剪切層”和“鷗翅”狀疵病，并導(dǎo)致機械性能下降。

應(yīng)用較低含量的催化劑可使問題有某種程度的解決，得到較平滑的增長曲線，但是之后泡沫體熟化速度的緩慢卻難以接受。

用于聚異氰脲酸酯三聚作用的催化組合物已經(jīng)有過介紹。例如，英國專利號1，534，236描述了一種體系，加入少量酸、己內(nèi)酰胺和2，4-戊二酮，可調(diào)整其反應(yīng)速度。美國專利號4003859公開一種組合物，包括叔胺、N-取代酰胺堿金屬鹽和二鏈烷酸二丁錫。美國專利號4，011，180公開了一種N-取代酰胺堿金屬鹽和N-（2-羥苯基）甲基甘氨酸堿金屬鹽的組合物。

現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)一種催化組合物，它使增長曲線意外的平滑，而又能充分地熟化。因此在制備異氰脲酸酯泡沫片材、壓力板和層壓材料中，特別是連續(xù)生產(chǎn)這些材料時，這種催化組合物是很有用的。

據(jù)此，本發(fā)明為含有氨基甲酸乙酯和異氰脲酸酯鍵合的泡沫體的生產(chǎn)，提供一種催化劑體系，該體系包括：

1）一種堿金屬羧酸鹽或四烷基銨羧酸鹽，其通式為：

和

2）Ⅱa族金屬或鋅的羧酸鹽，其通式為：

其中M代表堿金屬或四烷基銨，Q代表Ⅱa族金屬，R₁、R₂和R₃可以相同或不同，代表H或低級烷基、環(huán)烷基、苯基或烷基苯基。

這兩種羧酸鹽可來自相同的羧酸或者不同的羧酸。也可以用不同的堿金屬羧酸鹽或四烷基銨的羧酸鹽（式Ⅰ）的混合物和/或用不同的Ⅱa族金屬羧酸鹽（式Ⅱ）的混合物。術(shù)語“低級烷基”意指支鏈的或直鏈的含有1至12個碳原子的烷基。

在兩種化合物中，R₁最好選自H和甲基，R₂選自H、甲基和乙基，R₃選自甲基、乙基、異丙基、丁基和環(huán)己基。最好R₁是H、R₂是C₂H₅，R₃是C₄H₉。然而，在選擇酸時必須注意，在泡沫體配方中，混合鹽仍以穩(wěn)定溶液存在，即反應(yīng)混合物中不形成沉淀的物種。在某些情況下，乙酸鹽、丙酸鹽、油酸鹽和硬脂酸鹽就可能是這種情形。

堿金屬鹽最好是鉀鹽，不過鉀鹽可全部或部分被相應(yīng)的鈉、銣或銫鹽所替代。適當(dāng)?shù)乃耐榛@鹽是四丁基銨鹽。在美國專利4186255、3954684和3980594中曾公開了一些其他的銨鹽，這些銨鹽能促使聚異氰酸酯發(fā)生三聚作用。Ⅱa族金屬鹽最好是鈣或鍶鹽，但也可以是鋇、鎂或鋅鹽。

適宜的酸包括，例如己酸、2-甲基己酸、2-乙基己酸、環(huán)己基-乙酸、三甲基乙酸、異戊酸和丁酸。

本發(fā)明還提出一種制備以氨基甲酸乙酯和異氰脲酸酯鍵合為特征的蜂窩狀泡沫體，特別是用于連續(xù)生產(chǎn)層壓材料的方法，此方法包括有機聚異氰酸酯和小份額多元醇的反應(yīng)如上所述，在發(fā)泡劑和起催化作用數(shù)量足夠的催化劑體系存在下，聚異氰酸酯與多元醇的當(dāng)量比（即“異氰酸酯指數(shù)”）高于150。

本發(fā)明用來制備含有異氰脲酸酯和氨基甲酸乙酯基團的硬質(zhì)泡沫體的催化劑，其制備方法如下：

1）從堿金屬氫氧化物和相應(yīng)的羧酸來制備堿金屬羧酸鹽，例如2-乙基己酸鉀。催化劑的稀釋劑，可采用多種二元醇，如甘醇、二甘醇和中等聚環(huán)氧乙烷（分子量最好低于600）。聚環(huán)氧丙烷（分子量最好低于3000）也是合適的稀釋劑。

2）Ⅱa族金屬二羧酸鹽，最好是2-乙烷己酸鈣，可由金屬氫氧化物或氧化物和相應(yīng)的羧酸制備。最好選擇聚環(huán)氧丙烷或聚環(huán)氧乙烷做為稀釋劑，其分子量最好在200和3000之間，此外乙氧基壬基酚也可用做稀釋劑。