耐曲挠性改善的泡沫聚氨酯的制作方法_3

文档序号:8538067阅读:来源:国知局
醇醚化合物、吗啉类和α-(苯甲酰基氧基)苯乙烯。优选使用烷基硫 醇。
[0036] 过氧化物或偶氮化合物常用于引发自由基聚合,所述过氧化物或偶氮化合物例 如过氧化二苯甲酰、过氧化月桂酰、过氧-2-乙基己酸叔戊酯、二叔丁基过氧化物、过氧化 碳酸二异丙酯、过氧-2-乙基己酸叔丁酯、过新戊酸叔丁酯、过新癸酸叔丁酯、过苯甲酸叔 丁酯、过2- 丁烯酸叔丁酯、过异丁酸叔丁酯、过氧-1-甲基丙酸叔丁酯、过氧-2-乙基戊 酸叔丁酯、过氧辛酸叔丁酯和过邻苯二甲酸二叔丁酯、2, 2' -偶氮二(2, 4-二甲基戊腈)、 2, 2' -偶氮二异丁腈(AIBN)、2, 2' -偶氮二异丁酸二甲酯、2, 2' -偶氮二(2-甲基丁腈) (AMBN)和1,Γ -偶氮二(1-环己烷甲腈)。所述引发剂的比例,基于用于制备聚合物多元 醇的单体的总重量计,通常为〇. 1至6重量%。
[0037] 由于单体的反应速率和引发剂的半衰期,制备聚合物多元醇的自由基聚合通常在 70至150°C的温度和最高达20巴的压力下进行。制备聚合物多元醇的优选反应条件为温 度为80至140°C且压力为大气压至15巴。
[0038] 聚合物多元醇使用连续进出料的搅拌釜、级联搅拌釜、连续进出料的管式反应器 和环管反应器以连续法制备,或借助间歇式反应器或半间歇式反应器以分批法制备。
[0039] 制备聚合物多元醇的反应也可在惰性溶剂的存在下进行。可使用的溶剂的实 例有:苯、甲苯、二甲苯、乙腈、己烷、庚烷、二氧杂环己烷、乙酸乙醋、N,N-二甲基甲酰胺、 N,N-二甲基乙酰胺等。优选苯、二甲苯和甲苯。
[0040] 主要含有伯OH基团且数均分子量为从1000至12000g/mol--优选从1400至 8000g/mol、特别优选从1700至6000g/mol--的双官能的聚醚多元醇优选用作制备聚合 物多元醇的载体醇。
[0041] 在一种特别优选的实施方案中,聚四氢呋喃(PTHF) -一通常的数均分子量为从 500 至 4000g/mol,优选从 750 至 3000g/mol,优选从 800 至 2500g/mol,特别是约 2000g/ mol--用作制备聚合物多元醇的载体多元醇。
[0042] 制备聚合物多元醇固体部分的合适的烯属不饱和单体有,例如丁二烯、异戊二烯、 1,4-戊二烯、1,6-己二烯、1,7-辛二烯、苯乙烯、α -甲基苯乙烯、2-甲基苯乙烯、3-甲基苯 乙稀、4-甲基苯乙稀、2, 4-二甲基苯乙稀、乙基苯乙稀、异丙基苯乙稀、丁基苯乙稀、苯基苯 乙烯、环己基苯乙烯、苯甲基苯乙烯及类似的衍生物;取代的苯乙烯,如氰基苯乙烯、硝基苯 乙烯、N,N-二甲基氨基苯乙烯、乙酰氧基苯乙烯、4-乙烯基苯甲酸甲酯、苯氧基苯乙烯、对 乙烯基苯基氧化物及类似的衍生物;丙烯酸酯和取代的丙烯酸酯,如丙烯腈、丙烯酸、甲基 丙烯酸、丙烯酸甲基丙烯酸酯、丙烯酸2-羟基乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸环己酯、 甲基丙烯酸苯甲酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯腈、α -乙氧基丙烯酸乙 酯、α -乙酰氨基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苯 酯、丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-二苯甲基丙烯酰胺、N- 丁基丙烯酰胺、异丁烯酰 甲酰胺及类似的衍生物;乙烯基酯、乙烯基醚、乙烯基酮等,如乙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、乙 酸异丙烯酯、甲酸乙烯酯、丙烯酸乙烯酯、甲基丙烯酸乙烯酯、甲氧基乙酸乙烯酯、苯甲酸乙 烯酯、乙烯基甲苯、乙烯基萘、乙烯基甲基醚、乙烯基丙基醚、乙烯基丁基醚、乙烯基2-乙基 己基醚、乙烯基苯基醚、乙烯基2-甲氧基乙基醚、甲氧基丁二烯、乙烯基2- 丁氧基乙基醚、 2, 4-二氢-1,2-吡喃、2- 丁氧基-2'-乙烯氧基二乙基醚、乙烯基甲基酮、乙烯基乙基酮、乙 烯基苯基酮、乙烯基乙基砜、N-甲基-N-乙烯基乙酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、乙烯基咪唑、 二乙烯基亚砜、二乙烯基砜、乙烯基磺酸钠、乙烯基磺酸甲酯、N-乙烯基吡咯、膦酸乙烯酯及 类似的衍生物;富马酸二甲酯、马来酸二甲酯、马来酸、巴豆酸、富马酸、衣康酸、衣康酸单甲 酯、甲基丙烯酸叔丁基氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、丙烯酸缩水甘油酯、烯丙醇、 衣康酸的乙二醇单酯、乙烯基吡啶及类似的衍生物。优选的烯属不饱和单体有苯乙烯、丙烯 腈、丙烯酸酯和丙烯酰胺。
[0043] 在一种优选的实施方案中,丙稀腈,苯乙稀,特别是比例为从1:3至3:1的苯乙稀 和丙烯腈,被用作烯属不饱和单体。此外优选将一种大分子单体加入所述聚合反应中。如 果合适,所述聚合反应还使用一种缓和剂和使用一种自由基引发剂进行。
[0044] 在一种优选的实施方案中,所述固体部分包含丙烯腈、苯乙烯和大分子单体,基于 所述聚合物多元醇固体部分的总重量计,丙烯腈的比例为从10至75重量%且优选从25至 35重量%,苯乙烯的比例为从30至90重量%且优选从55至70重量%,大分子单体的比例 为从1至10重量%且优选从3至6重量%。
[0045] 在一种优选的实施方案中,所述聚合物多元醇的固体部分,基于所述聚合物多元 醇的总重量计为从25至90重量%、特别优选从30至60重量%、特别是从35至55重量%。
[0046] 聚合物多元醇的固体含量由使用的单体和大分子单体与使用的载体多元醇的百 分比计算,通常按重量分析法由固体重量与所述聚合物多元醇的总重量的百分比而基于所 制备聚合物多元醇进行确定。
[0047] 所述固体含量,基于组分a)至f)的总重量计,为至少15重量%。所述固体含量优 选为从20至80重量%、特别优选从25至60重量%,各自基于组分a)至f)的总重量计。 也可使用不同固体颗粒c)的混合物。
[0048] 制备聚氨酯泡沫中还可存在发泡剂d)。如果合适,所述发泡剂包括水。除水之外, 通常已知的具有化学和/或物理效果的化合物也可另外地用作发泡剂d)。化学发泡剂的含 义应理解为通过与异氰酸酯进行反应而形成气态产物的化合物,例如水或甲酸。物理发泡 剂的含义应理解为可在制备聚氨酯的起始物质中溶解或乳化、并在形成聚氨酯的条件下蒸 发的化合物。它们为例如烃、卤代烃和其他化合物,如全氟化烷烃(如全氟己烷)、氯氟烃, 以及醚、酯、酮和/或缩醛,例如具有4至8个碳原子的脂(环)族烃,或氟代烃,例如产自 Solvay Fluorides LLC的S〇lkane? 365mfc。在一种优选的实施方案中,包含至少一种所 述发泡剂和水的混合物用作发泡剂,特别是水用作唯一的发泡剂。如果不使用水作发泡剂, 优选仅使用物理发泡剂。
[0049] 在一种优选的实施方案中,水的含量为从0. 025至3重量%、优选从0. 05至2重 量%、特别优选从〇. 1至1. 5重量%、特别是从0. 15至1重量%,基于组分a)至g)的总重 量计。
[0050] 在另一种优选的实施方案中,将含有物理发泡剂的空心微球加入所述反应混合物 中作为另外的发泡剂。所述空心微球也可以与上述另外的化学发泡剂和/或物理发泡剂的 混合物的形式使用。
[0051] 所述空心微球通常由热塑性聚合物的壳体组成,并在中心填充有基于烷烃的液态 低沸点物质。此类空心微球的制备描述于例如US 3 615972中。所述空心微球通常具有5 至5〇μηι的直径。合适的空心微球的实例可自Akzo Nobel以商品名Expancell#获得。
[0052] 所述空心微球通常以基于组分b)、c)和d)的总重量计0. 5至5重量%的量加入。
[0053] 使用的增链剂和/或交联剂e)为分子量小于400g/mol、特别优选从60至350g/ mol的物质,其中所述增链剂具有2个可与异氰酸酯反应的基团,所述交联剂具有3个与异 氰酸酯反应的基团。它们可以单独地或优选以混合物的形式使用。优选使用分子量小于 400、特别优选从60至300、特别是从60至150的二元醇和/或三元醇。作为引发剂分子合 适的有,例如具有2至14个、优选2至10个碳原子的脂族、脂环族和/或芳香族二元醇,例 如乙二醇、1,3-丙二醇、1,10-癸二醇、1,2-二羟基环己烷、1,3-二羟基环己烷和1,4-二羟 基环己烷、二甘醇、双丙甘醇,以及优选的1,4- 丁二醇、1,6-己二醇和二(2-羟基乙基)对 苯二酚;三元醇,例如1,2, 4-三羟基环己烷和1,3, 5-三羟基环己烷、甘油和三羟甲基丙烷; 以及含有羟基且基于环氧乙烷和/或1,2-环氧丙烷和上述二元醇和/或三元醇的低分子 量聚环氧烷。单甘醇、1,4- 丁二醇和/或甘油及其乙氧基化衍生物特别优选用作增链剂和 /或交联剂(e)。
[0054] 如果使用增链剂,对本发明而言必需的是,基于组分a)至f)的总重量计,以不超 过6重量%、优选不超过5重量%、特别优选不超过4. 5重量%、更优选不超过4重量%、特 别是不超过3重量%的量使用所述增链剂。优选地,使用少于8重量%、特别优选少于6重 量%、
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