专利名称：聚氨酯弹性体、其制备方法和其用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及聚氨酯弹性体、及其制备方法和含有这些聚氨酯弹性体的弹性模塑部件的制备方法。
背景技术：
聚氨酯(PUR)弹性体已经为人所知很长一段时间了并且已经得到了发展，并在美国专利5952053的描述中将其根据大范围的不同需求而特制。大量不同的金属催化剂已被测试并用来控制聚合速度，除广泛使用有机锡化合物外，已知的催化剂还包括有机化合物和各种其它元素的有机盐，例如锂、钛、铋、锌、锆。例如，在美国专利6590057中描述了钛、锂和铋的催化剂混合物。然而，当使用这些催化剂体系时，在PUR体系中不可能得到良好的流动性同时又得到良好的机械性能。
PUR弹性体应用的重要领域特别是制造鞋的鞋底。当制造这些时，使用的催化剂体系必须确保鞋底良好的可加工性能。特别是，这包括短的脱模时间和高的脱模硬度，以及为了在填入模型时得到精确的轮廓也包括长的乳油期(cream time)和良好的流动性能。另外，催化剂必须能使弹性体具有良好的最终性能例如高抗张强度、折断时的高延伸性、长期弯折张力下的低孔扩大。已知的那些按照常规商业上得到的有机锡催化剂制备的PUR弹性体仅仅能部分的满足这些列出的需求。
因此，本发明的目的是提供PUR弹性体，其除了具有良好的加工性能(例如长的流动时间和短的脱模时间)之外，还有良好的机械性能(例如良好的长期性能和高的机械强度)，与提高的气体产量有关。
令人惊奇地发现用在此描述的特殊的催化剂混合物制备的PUR弹性体，其具有期望的良好加工性能、良好机械性能、提高的气体产量。这特殊的催化剂混合物是本发明所要求的，和常规商业上得到的有机锡化合物相比，其也能获得很低的延伸泡沫体积密度以及由此而来的较低模塑部件密度。
发明内容
本发明涉及聚氨酯弹性体和制备这些聚氨酯弹性体的方法。这些聚氨酯弹性体含有以下(A)与(B)的反应产物(A)多元醇配方，其包含a)多元醇成分，其包含a1)至少一种具有20-112个OH和官能度为2的聚醚型多元醇，其通过环氧丙烷和/或环氧乙烷的烷氧基化而得到，这样得到的聚醚型多元醇主要包含伯OH基团。
和，a2)任选地，一种或多种具有20-112个OH和官能度为大于2至3.5的聚醚型多元醇，其通过环氧丙烷和/或环氧乙烷的烷氧基化而得到，这样该聚醚型多元醇主要包含伯OH基团，和，其中a)多元醇成分任选地包含一种含有多元醇的固体，其选自(i)苯乙烯和/或丙烯腈的接枝共聚物，(ii)二胺和二异氰酸酯的加聚聚合物和(iii)它们的混合物；b)一种或多种分子量为60-499g/mol的增链剂和/或交联剂；c)任选地，一种或多种发泡剂；d)一种或多种胺催化剂；e)一种催化剂混合物，其包含(1)至少一种有机钛化合物，(2)至少一种有机锌化合物，(3)任选地，一种或多种有机锂羧酸盐，和(4)任选地，一种或多种有机铋羧酸盐；和f)任选地，添加剂；(B)聚异氰酸酯(polyisocyanate)成分。
(A)与(B)反应时，保持(B)聚异氰酸酯成分中的NCO基团与成分a)、b)、c)、d)和e)中可与异氰酸酯基团反应的氢原子数之和的当量比例为0.8∶1至1.2∶1，优选0.95∶1至1.15∶1，和更优选0.98∶1至1.05∶1。
本发明还涉及这些聚氨酯弹性体的制备方法，该方法包括将以下(A)与(B)反应(A)一种多元醇配方(A)，其包含a)多元醇成分，其包含a1)至少一种具有20-112个OH和官能度为2的聚醚型多元醇，其通过环氧丙烷和/或环氧乙烷的烷氧基化而得到，这样所得的聚醚型多元醇主要包含伯OH基团。
和，a2)任选地，一种或多种具有20-112个OH和官能度为大于2至3.5的聚醚型多元醇，其通过环氧丙烷和/或环氧乙烷的烷氧基化而得到，这样该聚醚型多元醇主要包含伯OH基团，和，其中a)多元醇成分任选地包含一种含有多元醇的固体，其选自(i)苯乙烯和/或丙烯腈的接枝共聚物，(ii)二胺和二异氰酸酯的加聚聚合物和(iii)它们的混合物；b)一种或多种分子量为60-499g/mol的增链剂和/或交联剂；c)任选地，一种或多种发泡剂；d)一种或多种胺催化剂；e)一种催化剂混合物，其包含(1)至少一种有机钛化合物，(2)至少一种有机锌化合物，(3)任选地，一种或多种有机锂羧酸盐，和(4)任选地，一种或多种有机铋羧酸盐；和f)任选地，添加剂；(B)聚异氰酸酯成分。
反应时，(B)聚异氰酸酯成分中的NCO基团与成分a)、b)、c)、d)和e)中可与异氰酸酯基团反应的氢原子数之和保持当量比例为0.8∶1至1.2∶1，优选0.95∶1至1.15∶1，和更优选0.98∶1至1.05∶1。
具体实施例方式
本发明中作为成分(e)使用的合适的催化剂混合物包含(1)至少一种有机钛化合物，(2)至少一种有机锌化合物，(3)任选地，一种或多种有机锂羧酸盐，和(4)任选地，一种或多种有机铋羧酸盐。
作为e)催化剂混合物中的成分(1)使用的合适的有机钛化合物优选包括符合下式的化合物〔M(L1)p(L2)p(L3)p(L4)p〕n (I)其中M表示Ti4+；n表示数值1-20，p表示数值0-4，和L1，L2，L3和L4各自独立地表示相同或不同的通过O、S或N原子配位键合的基团。
通过氧原子、硫原子、氮原子配位键合的以及L1，L2，L3和L4可以表示的一些合适基团的实例包括例如以下基团(1)醇化物，酚盐，甘醇酸盐，硫醇盐，羧酸盐或氨基醇化物，其中的每个都可以含有1-20个碳原子，和其可任选地含有一个或多个官能团(例如羟基、氨基、羰基等)，或者可以任选地在碳原子之间含有氧、硫或氮基团(例如醚、硫醚、胺或羰基基团)，和(2)各种无氟非空间位阻的螯合配体，其包括，例如，1-二酮，比如苯甲酰丙酮、二苯甲酰甲烷、苯甲酰基乙酸乙酯、乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯和2，4-戊二酮(即乙酰丙酮)，和其它螯合配体，包括，例如，N，N-二乙基乙醇胺、三乙醇胺、水杨醛、水杨酰胺、水杨酸苯酯、环戊酮-2-羧酸、二乙酰乙酰丙酮、硫代乙酰丙酮和N，N＇-二(亚水杨基)乙二胺。
优选的有机钛化合物包括，例如，异丙醇钛(IV)、正丁醇钛(IV)、2-乙基六氧化钛(IV)、正五氧化钛(IV)、(三乙醇氨根)异丙醇钛(IV)(titanium(IV)(triethanolaminato)isopropoxide)、(三乙醇氨根)-正丁醇钛(IV)，异丙基三异硬脂酰钛酸盐、二(8-喹啉酚根(quinolinolato))-二丁醇钛(IV)，二(乙基乙酰乙酰)-二异丁醇钛(IV)，等等。
更优选的钛化合物包括具有选自第二基团，即上述提及的基团(2)的配体的那些。这样的化合物包括，例如，二(乙基乙酰乙酰)二异丙醇钛(IV)、二(2，4-戊二酸根(pentanedionate))-二异丙醇钛(IV)、(2，4-戊二酸根)-三异丙醇钛(IV)，乙氧基二(戊-2，4-二酸根-0，0′)(丙-2-醇根)合钛，氧化乙酰丙酮酸钛(IV)，二(二乙酰丙酮酸根)-丁醇-异丙醇钛(IV)(bis(diacetylacetonato)titanium(IV)-butoxide-isopropoxide)，二(二乙酰丙酮酸根)-乙醇-异丙醇钛(IV)(bis(diacetylacetonato)titanium(IV)-ethoxide-isopropoxide)等。
作为(e)催化剂混合物中成分(2)有机锌化合物使用的合适的化合物的实例包括，例如，饱和的或不饱和的、脂肪族的或脂环族的或芳香族的羧酸锌。这些合适的锌化合物通常符合下式〔Zn(OOCR)2〕其中R表示具有1-25个碳原子的烃基团。
优选的锌化合物包括，例如，丙烯酸锌(II)如甲基丙烯酸锌(II)，丙烯酸锌(II)，柠檬酸锌(II)，水杨酸锌(II)如3，5-二-叔-丁基水杨酸锌(II)，草酸锌(II)，己二酸锌(II)，氨基甲酸锌(II)如二甲基二硫代氨基甲酸锌(II)，酞菁锌(II)例如八丁基氧酞菁锌(II)，硫醇锌(II)和硬脂酸锌(II)等。更优选的锌化合物包括，例如，环烷酸锌(II)，癸酸锌(II)，丁酸锌(II)，例如4-环己基-丁酸锌(II)，新癸酸锌(II)，异丁酸锌(II)，苯甲酸锌(II)，还有二-2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酸锌(II)和对甲苯磺酸锌(II)。作为最优选的e)催化剂混合物的成分(2)是辛酸锌(II)和2-乙基己酸锌(II)。
当e)催化剂混合物还含有成分(3)一种或多种有机铋羧酸盐时，优选饱和的或不饱和的、脂肪族的或脂环族的或芳香族的铋羧酸盐。这些合适的铋羧酸盐优选符合下式〔Bi(OOCR)3〕其中R表示具有1-25个碳原子的烃基团；和〔Bi2((OOC)2R′)3〕其中
R′表示具有1-25个碳原子的烃基团。
优选的铋羧酸盐包括有支链的烷烃羧酸铋(III)，树脂酸铋(III)，硬脂酸铋(III)，己二酸铋(III)，草酸铋(III)，环烷酸铋(III)，癸酸铋(III)，丁酸铋(III)，异丁酸铋(III)，壬酸铋(III)和己酸铋(III)(bismuth(III)caprioate)是作为e)催化剂混合物中成分(3)的优选的化合物。新癸酸铋(III)、2-乙基己酸铋(III)和辛酸铋(III)是作为e)催化剂混合物中成分(3)特别优选的化合物。
当e)催化剂混合物还含有成分(4)一种或多种有机锂羧酸盐时，合适的锂羧酸盐包括既可以当固体又可以在溶液中使用的那些。
适合作为e)催化剂混合物的成分的许多化合物可以是附聚物形式和/或较高分子量缩聚产品，其包含两个或多个通过一个或多个桥连配体互相连接的金属中心。
d)一种或多种胺催化剂和e)催化剂混合物两者都可以在本发明中以固体形式或溶液形式使用。具有下列通式的饱和的或不饱和的、脂肪族的或脂环族的或芳香族的羧酸可以特别用作溶剂RCOOH和HOOC-R′-COOH其中R和R′各自独立的表示具有1-25个碳原子的烃基团。
这种溶剂的合适实例包括化合物例如新癸酸、2-乙基己酸和环烷酸。这三种化合物是优选的溶剂。
根据本发明，使用的催化剂混合物e)的量优选0.001至10wt.％，优选0.01至1wt.％，以化合物a)、b)、c)、d)和f)的重量按100wt.％计。
根据本发明使用的作为d)胺催化剂的合适催化剂包括，优选叔胺例如三乙胺，三丁胺，N，N，N′N′-四甲基乙二胺，五甲基二乙烯-三胺和较高同系物，1，4-重氮基-二环-[2.2.2]-辛烷，N-甲基-N′-二甲基氨基乙基-哌嗪，二(二甲基氨基烷基)-哌嗪，N，N-二甲基-苄胺，N，N-二甲基环己胺，N，N-二乙基苄胺，1，2-二甲基咪唑，2-甲基咪唑，单环和二环脒，二(二烷基氨基)烷基醚例如二(二甲基氨基乙基)醚，以及含有酰胺基团的化合物。
根据本发明，a)多元醇成分优选具有2.0-3.0的平均官能度。就本发明更宽广的意义而言，多元醇成分a)含有a1)至少一种具有20-112个OH和官能度为2的聚醚型多元醇，其通过环氧丙烷和/或环氧乙烷与合适启动剂(starter)的烷氧基化而得到，这样所得的聚醚型多元醇主要包含伯OH基团。另外，a)多元醇成分可任选地含有a2)一种或多种具有20-112个OH和官能度为大于2至3.5的聚醚型多元醇，其通过环氧丙烷和/或环氧乙烷与合适启动剂的烷氧基化而得到，这样所得的聚醚型多元醇主要包含伯OH基团。
最后，多元醇成分a)可以任选地含有所谓的有机聚合填料，或含有精细分散的固体的多元醇。这些含有固体的多元醇选自(i)接枝共聚物，其可通过苯乙烯和/或丙烯腈在基础多元醇(该基础多元醇包括上述a1)和/或a2)描述的那些多元醇)上接枝得到，或(ii)二胺和二异氰酸酯的加聚聚合物，例如多元醇作溶剂。(i)和(ii)的共混物或混合物也可以使用。
根据本发明，本文中用作(B)聚异氰酸酯成分的合适化合物包括，优选芳香族聚异氰酸酯，更优选二异氰氧基二苯基甲烷(MDI)。异氰酸酯可以以，例如纯的化合物形式或如此改性的MDI组合物，例如，以脲二酮(uretdione)、异氰脲酸酯、缩二脲和脲基甲酸酯的形式，以及由此制备的NCO含量为10-28％的预聚物的形式使用。用作(B)聚异氰酸酯成分的合适预聚物可以，例如，通过将1)二异氰氧基-二苯基甲烷，和(2)一种或多种具有20-112个OH和平均官能度为2.0-3.0的多元醇，和(3)一种或多种分子量为135-700g/mol的多元醇成分进行反应来制备，该异氰酸酯也可以含有碳二亚胺基团。
用作成分(B)的优选聚异氰酸酯包括一种预聚物，该预聚物含有下列物质的反应产物1)4，4′-二苯甲烷二异氰酸酯和/或由碳二亚胺改性的4，4′-二苯甲烷二异氰酸酯与2)一种或多种OH数为10-112的聚醚型多元醇和3)一种或多种分子量为135g/mol-700g/mol的聚乙二醇和/或聚丙二醇。
根据本发明，成分(b)，也就是作为(A)多元醇配方中的一部分的一种或多种增链剂和/或交联剂，包括化合物例如分子量为60-499的双官能或三官能醇，这些醇的实例包括，例如，1，2-乙二醇，丙二醇，1，4-丁二醇，二乙二醇，三乙二醇，三羟甲基丙烷，丙三醇，三乙醇胺，已知的各种芳香族和/或脂肪族二胺可以优选作为成分(b)使用。
为制造微孔PUR弹性体，成分c)发泡剂优选作为(A)多元醇配方中的一部分而存在，本发明在这方面优选水为发泡剂。发泡剂，优选水，与成分(B)聚异氰酸酯原位反应。形成二氧化碳和氨基化合物，其中的部分然后进一步与其它的异氰酸酯基团反应以得到尿素成分，因此而作为增链剂。
其它合适的发泡剂包括物理发泡剂，例如，气体或极易挥发的无机或有机物质，其沸点为-40℃至+70℃。这些气体和其它物理发泡剂也可以替代水，或者优选地，与水结合，作为成分c)发泡剂使用。可以使用的合适的发泡剂还包括，例如，卤素取代的烷烃或全卤化烷烃例如R134a，R141b，R365mfc，R245fa，或烃类，例如，正丁烷，异丁烷，正戊烷，异戊烷，环戊烷，正己烷，异己烷，环己烷，正庚烷，异庚烷或二乙醚等。还适合当发泡剂使用的是空气、CO2或N2O。另外，氨基甲酸酯，例如，由乙二胺和CO2形成的加合物，也可以作为发泡剂使用。
多元醇配方(A)还可以另外的含有，任选地，f)一种或多种添加剂和/或辅助物质，例如，表面活性物质，泡沫稳定剂，孔隙调节剂(cell regulator)，内部发泡剂例如微球体，内部脱模剂，着色剂，颜料，抑霉或抑菌物质，光保护剂，抗氧化剂和抗静电剂等。
为了制备本发明的聚氨基甲酸酯弹性体，成分之间以如此量反应，(B)聚异氰酸酯成分中的NCO基团与成分a)、b)、c)、d)、e)和f)中可与异氰酸酯反应的氢原子数之和保持当量比例为0.8∶1至1.2∶1，优选0.95∶1至1.15∶1，和更优选0.98∶1至1.05∶1。
实施本发明方法的步骤与现有技术披露的方法类似，也就是说，简而言之，成分a)、b)、c)、d)和e)互相结合形成(A)一种“多元醇成分”，其与(B)一种聚异氰酸酯成分在密闭的模具中进行一步反应，该密闭的模具可以是例如密闭的金属模具或塑料模具，和其中使用传统的两成分混合设备。引入模具的反应混合物的量以及发泡剂的量，特别是水为发泡剂时，计算为该方法形成堆积密度是100-1050kg/m3，优选250-950kg/m3的结构泡沫。本发明的所得产品优选是具有致密表面的半固结构泡沫，更特别地，这些半固结构泡沫的肖氏A硬度为15-85，其是根据DIN 53 505来测定的。
本发明的PUR弹性体一个重要的应用领域就是制造鞋子，尤其是，例如，制造膨胀(expanded)鞋底或鞋的衬垫(insert)。
下面的实施例进一步详细的描述本发明的方法。前述披露的本发明不被这些实施例限制其精神和范围，本领域技术人员可以容易地理解下列步骤的条件的已知变型都可以使用。除非特别说明，所有的温度都是摄氏度，所有的百分数都是重量百分数。
实施例PUR弹性体是通过在30℃下，将A-成分和B-成分(即预聚物)在低压泡沫单元混合，将混合物填入被预热至50℃的铝制绞链模具中(尺寸200×70×10mm)，关闭绞链模具，约4分钟后脱模弹性体而制备的。
根据本发明，e)(1)至少一种钛的有机羧酸盐，和e)(2)至少一种锌的有机化合物，与d)至少一种叔胺催化剂混合在一起，在多元醇成分即成分A)中作为催化剂体系使用。将该催化剂按下列实施例中描述的适当比例加入到多元醇配方中。
用前述方法制备所得的弹性体的根据DIN 53505的肖氏A硬度是直接在脱模后及贮存24小时后测定的，此外，根据DIN 53522的孔扩大是经过6000挠曲循环后在测试样品(尺寸2cm×15cm×1cm)的挠曲线上切出的2mm宽的切口上测定的。这些结果总结在下列的表1中。
初始原料实施例中使用的初始成分如下聚醚型多元醇1)OH数量为28的聚醚型多元醇，其通过70％环氧丙烷和30％的环氧乙烷以丙二醇为启动剂进行烷氧基化而制备的。这样所得的聚醚型多元醇主要含有伯OH基团。
2)SAN接枝聚醚型多元醇，其中的基础多元醇具有的OH数量为23和丙三醇为启动剂化合物。
3)(i)三丙二醇和(ii)一种基于环氧丙烷并且OH平均数量为163的聚醚型多元醇的混合物。
聚异氰酸酯成分1)一种NCO基团含量为19.8重量％的预聚物，其是通过将66重量份的4，4′-二异氰氧基二苯甲烷(4，4′-MDI)、5重量份的NCO含量为30重量％的改性的4，4′-MDI(通过部分碳二亚胺化制备)和29重量份的聚醚型多元醇3)反应制备的。
DABCO二氮杂二环辛烷Silicon DC 190可从Air products商购的聚硅氧烷泡沫稳定剂。
实施例1(对比)多元醇成分(A)包含1887.50重量份的双官能聚醚型多元醇1)，250.00重量份的聚醚型多元醇2)，250.00重量份的1，4-丁二醇，1.00重量份的新癸酸铋(III)，2.00重量份的在2-(2-乙氧基乙氧基)乙醇中的2-乙基己酸锂，2.00重量份的二(二乙酰丙酮酸根)-乙醇-异丙醇钛(IV)(bis(diacetylacetonato)titanium(IV)-ethoxide-isopropoxide)，25.00重量份的DABCO，20.00重量份的用2-乙基己酸嵌段的DABCO，5.00重量份的Silicon DC 190泡沫稳定剂，7.50重量份的水100重量份的这些多元醇成分与70重量份的预聚物1)混合。
实施例2(根据本发明)多元醇成分包含1875.00重量份的双官能的聚醚型多元醇1)，250.00重量份的聚醚型多元醇2)，250.00重量份的1，4-丁二醇，0.375重量份的二(二乙酰丙酮酸根)-乙醇-异丙醇钛(IV)，17.50重量份的辛酸锌(II)，25.00重量份的DABCO，
20.00重量份的用2-乙基己酸嵌段的DABCO，5.00重量份的Silicon DC 190泡沫稳定剂，7.50重量份的水100重量份的这些多元醇成分与70重量份的预聚物1)混合。
实施例3(根据本发明)多元醇成分包含1888.50重量份的双官能聚醚型多元醇1)，250.00重量份的聚醚型多元醇2)，250.00重量份的1，4-丁二醇，0.375重量份的二(二乙酰丙酮酸根)-乙醇-异丙醇钛(IV)，5.00重量份的辛酸锌(II)，25.00重量份的DABCO，20.00重量份的用2-乙基己酸嵌段的DABCO，5.00重量份的Silicon DC 190泡沫稳定剂，7.50重量份的水100重量份的这些多元醇成分与70重量份的预聚物1)混合。
实施例4(根据本发明)多元醇成分包含1888.50重量份的双官能聚醚型多元醇1)，250.00重量份的聚醚型多元醇2)，250.00重量份的1，4-丁二醇，0.375重量份的二(二乙酰丙酮酸根)-乙醇-异丙醇钛(IV)，7.50重量份的辛酸锌(II)，5.00重量份的DABCO，20.00重量份的用2-乙基己酸嵌段的DABCO，5.00重量份的Silicon DC 190泡沫稳定剂，5.00重量份的水100重量份的这些多元醇成分与68重量份的预聚物1)混合。
实施例5(根据本发明)多元醇成分包含
1867.00重量份的双官能聚醚型多元醇1)，250.00重量份的聚醚型多元醇2)，250.00重量份的1，4-丁二醇，0.375重量份的二(二乙酰丙酮酸根)-乙醇-异丙醇钛(IV)，25.00重量份的辛酸锌(II)，25.00重量份的DABCO，20.00重量份的用2-乙基己酸嵌段的DABCO，5.00重量份的Silicon DC 190泡沫稳定剂，7.50重量份的水将100重量份的这些多元醇成分与70重量份的预聚物1)混合。
表1
*脱膜最小时间意指生产脱模和180°的折叠后没有出现任何裂纹的模塑部件所需的时间。
从表1中可以看出，本发明的实施例证明了下列特征1)对于每个实施例中使用相当量的水，气体产率提高，以及膨胀泡沫堆积密度低得多(特别参见实施例3)，
2)较好的脱模性能(即较短的脱模时间，特别参见实施例5)，和3)好得多的长期性能(特别参见实施例5)。
尽管本发明为了举例说明而在前面作了详细描述，可以理解这样的详细描述仅仅是为了举例的目的，本领域技术人员在没有脱离本发明的精神和范围内所作的各种变化都在本发明的保护范围之内，除了其可能受到权利要求的限制外。
权利要求
1.聚氨酯弹性体，其含有以下(A)与(B)的反应产物(A)多元醇配方，其包含a)多元醇成分，其包含a1)至少一种具有20-112个OH和官能度为2的聚醚型多元醇，其通过环氧丙烷和/或环氧乙烷的烷氧基化而得到，这样所得的聚醚型多元醇主要包含伯OH基团；b)一种或多种分子量为60-499g/mol的增链剂和/或交联剂；c)任选地，一种或多种发泡剂；d)一种或多种胺催化剂；e)一种催化剂混合物，其包含(1)至少一种有机钛化合物，(2)至少一种有机锌化合物，(3)任选地，一种或多种有机锂羧酸盐，和(4)任选地，一种或多种有机铋羧酸盐；和f)任选地，添加剂；(B)聚异氰酸酯成分；同时保持(B)聚异氰酸酯成分中的NCO基团与成分a)、b)、c)、d)和e)中能与NCO基团反应的氢原子数之和的当量比例为0.8∶1至1.2∶1。
2.根据权利要求1所述的聚氨酯弹性体，其中a)所述的多元醇成分还含有a2)一种或多种具有20-112个OH和官能度为大于2至3.5的聚醚型多元醇，其通过环氧丙烷和/或环氧乙烷的烷氧基化而得到，这样该聚醚型多元醇主要包含伯OH基团。
3.根据权利要求1所述的聚氨酯弹性体，其中a)所述的多元醇成分还含有一种含有多元醇的固体，该多元醇选自(i)基础多元醇中苯乙烯/丙烯腈的接枝共聚物，(ii)二胺和二异氰酸酯的加聚聚合物和(iii)它们的混合物。
4.根据权利要求1所述的聚氨酯弹性体，其中所述(B)聚异氰酸酯成分中的NCO基团与成分a)、b)、c)、d)和e)中能与NCO反应的氢原子数之和的当量比例为0.95∶1至1.15∶1。
5.根据权利要求4所述的聚氨酯弹性体，其中的当量比例为0.98∶1至1.05∶1。
6.根据权利要求1所述的聚氨酯弹性体，其中所述的e)催化剂混合物的含量为0.001至10wt.％，以成分a)、b)、c)、d)和f)的重量按100wt.％计。
7.根据权利要求6所述的聚氨酯弹性体，其中所述的e)催化剂混合物的含量为0.01至1wt.％，以成分a)、b)、c)、d)和f)的重量按100wt.％计。
8.根据权利要求1所述的聚氨酯弹性体，其中所述的(B)聚异氰酸酯成分包括一种预聚物，该预聚物含有下列物质的反应产物1)一种聚异氰酸酯，其选自4，4′-二苯甲烷二异氰酸酯、通过碳二亚胺化改性的4，4′-二苯甲烷二异氰酸酯和其混合物；与2)一种或多种OH数为10-112的聚醚型多元醇；和3)一种或多种分子量为135g/mol-700g/mol的聚乙二醇和/或聚丙二醇。
9.一种制备聚氨酯弹性体的方法，包括使以下(A)与(B)反应(A)多元醇配方，其包含a)多元醇成分，其包含a1)至少一种具有20-112个OH和官能度为2的聚醚型多元醇，其通过环氧丙烷和/或环氧乙烷的烷氧基化而得到，这样该聚醚型多元醇主要包含伯OH基团；b)一种或多种分子量为60-499g/mol的增链剂和/或交联剂；c)任选地，一种或多种发泡剂；d)一种或多种胺催化剂；e)一种催化剂混合物，其包含(1)至少一种有机钛化合物，(2)至少一种有机锌化合物，(3)任选地，一种或多种有机锂羧酸盐，和(4)任选地，一种或多种有机铋羧酸盐；和f)任选地，添加剂；(B)聚异氰酸酯成分；同时保持(B)聚异氰酸酯成分中的NCO基团与成分a)、b)、c)、d)和e)中能与异氰酸酯基团反应的氢原子数之和的当量比例为0.8∶1至1.2∶1。
10.根据权利要求9的方法，其中所述的a)多元醇成分还含有a2)一种或多种具有20-112个OH和官能度为大于2至3.5的聚醚型多元醇，其通过环氧丙烷和/或环氧乙烷的烷氧基化而得到，这样该聚醚型多元醇主要包含伯OH基团。
11.根据权利要求9的方法，其中所述的a)多元醇成分还含有一种含有多元醇的固体，该多元醇选自(i)基础多元醇中苯乙烯和/或丙烯腈的接枝共聚物，(ii)二胺和二异氰酸酯的加聚聚合物和(iii)它们的混合物。
12.根据权利要求9的方法，其中所述的(B)聚异氰酸酯成分中的NCO基团与成分a)、b)、c)d)和e)中能与NCO基团反应的氢原子数之和的当量比例为0.95∶1至1.15∶1。
13.根据权利要求12的方法，其中的当量比例为0.98∶1至1.05∶1。
14.根据权利要求9的方法，其中所述的e)催化剂混合物的含量为0.001至10wt.％，以成分a)、b)、c)、d)和f)的重量按100wt.％计。
15.根据权利要求14的方法，其中所述的e)催化剂混合物的含量为0.01至1wt.％，以成分a)、b)、c)、d)和f)的重量按100wt.％计。
16.根据权利要求14的方法，其中所述的(B)聚异氰酸酯成分包括一种预聚物，该预聚物含有下列物质的反应产物1)一种聚异氰酸酯，其选自4，4′-二苯甲烷二异氰酸酯、通过碳二亚胺化改性的4，4′-二苯甲烷二异氰酸酯，和其混合物；与2)一种或多种OH数为10-112的聚醚型多元醇；和3)一种或多种分子量为135g/mol-700g/mol的聚乙二醇和/或聚丙二醇。
17.一种制备密度为180-1100kg/m3的弹性模塑部件的方法，其中该弹性体包含以下(A)与(B)的反应产物(A)多元醇配方，其包含a)多元醇成分，其包含a1)至少一种具有20-112个OH和官能度为2的聚醚型多元醇，其通过环氧丙烷和/或环氧乙烷的烷氧基化而得到，这样该聚醚型多元醇主要包含伯OH基团；b)一种或多种分子量为60-499g/mol的增链剂和/或交联剂；c)任选地，一种或多种发泡剂；d)一种或多种胺催化剂；e)一种催化剂混合物，其包含(1)至少一种有机钛化合物，(2)至少一种有机锌化合物，(3)任选地，一种或多种有机锂羧酸盐，和(4)任选地，一种或多种有机铋羧酸盐；和f)任选地，添加剂；(B)聚异氰酸酯成分；同时保持(B)聚异氰酸酯成分中的NCO基团与成分a)、b)、c)、d)和e)中能与异氰酸酯基团反应的氢原子数之和的当量比例为0.8∶1至1.2∶1。
全文摘要
本发明涉及聚氨酯弹性体，及这些聚氨酯弹性体的制备方法，和含有这些聚氨酯弹性体的弹性模塑部件的制备方法。这些弹性体含有一种多元醇成分、增链剂和/或交联剂、一种或多种胺催化剂、含有至少一种有机钛化合物和至少一种有机锌化合物和任选的一种有机锂羧酸盐和/或一种有机铋羧酸盐的催化剂混合物，与聚异氰酸酯成分的反应产物。
文档编号C08G18/76GK1884334SQ20061009347
公开日2006年12月27日 申请日期2006年6月22日 优先权日2005年6月22日
发明者E·埃姆里希, K·布勒希特, F·哈恩 申请人:拜尔材料科学股份公司