受阻醚胺聚氨酯催化剂的制作方法

本发明总体上涉及用于产生热固性聚氨酯泡沫和/或聚异氰脲酸酯泡沫的催化剂。更具体而言，本发明涉及含有醚基和空间受阻胺基的聚氨酯催化剂。

背景技术：

1、热固性泡沫可在多种材料应用中具有效用，包括但不限于绝缘。这种泡沫可通过将多异氰酸酯与多元醇树脂共混物(其包含至少发泡剂、多元醇和胺催化剂的组合)进行组合来生产。为了生产工业上可行的泡沫，多元醇树脂共混物必须赋予泡沫足够的强度并且使该泡沫能够足够快地形成以足以保持所需的泡孔结构。例如，如果组合物不能足够快地形成或未赋予足够的强度，则泡沫在形成期间可坍塌或在其最终形式时缺乏物理强度，这使得成品泡沫不够好。可调节多元醇树脂共混物的组成来实现最终泡沫的所需性质。

2、最近，新的发泡剂已引入到聚氨酯和/或聚异氰脲酸酯泡沫市场上，与它们的前驱体氯氟烃(cfc)和氢氯氟烃(hcfc)相反，这些发泡剂对于臭氧降解或全球变暖具有很小的影响或没有影响。这些发泡剂(已知有卤代烯烃发泡剂、氢氟烯烃(hfo)或氢氯氟烯烃(hcfo))广泛用于喷涂热固性泡沫中。喷涂热固性泡沫的性能取决于多异氰酸酯与含水多元醇树脂共混物之间的放热反应，其释放出热和二氧化碳(co2)，引起发泡剂沸腾并导致同步的快速聚合和泡孔结构形成。金属和胺催化剂可将此反应加速到可接受的速率，这是任何喷涂热固性泡沫制剂的必要部分。

3、传统的喷涂热固性泡沫胺催化剂含有多个甲胺基，其使得胺基周围的空间位阻最小化，并且能够更快催化聚氨酯和/或聚异氰脲酸酯泡沫形成反应，同时使催化剂负载量最小化。以下提供了几种常用喷涂热固性泡沫催化剂的结构：

4、

5、然而，将这类胺催化剂用于含有hfo的多元醇树脂可导致胺、发泡剂和表面活性剂之间不需要的反应，导致多元醇树脂共混物的降解或失效。该不需要的反应可造成氯化物离子和/或氟化物离子的释放，但不限于此。这些反应可降低存在的催化剂的活性并且可破坏发泡剂。另外，从hfo分子中消去的氟化物离子攻击有机硅表面活性剂中的硅原子，使该表面活性剂降解，这降低了表面活性剂性能和弱化了所得泡沫的泡孔结构。上述反应组合可产生不稳定的多元醇体系，如果使用该不稳定的体系喷涂泡沫，则泡沫将不合适地起发，并且可具有不规则和不一致的泡孔结构。

6、鉴于现有技术状态，持续需要开发这样的胺催化剂，其可促进异氰酸酯和多元醇树脂共混物之间的快速反应，但是不显著影响当使用hfo发泡剂时该共混物的存储稳定性。

技术实现思路

技术特征：

1.适合于硬质泡沫应用的多元醇树脂共混物，其包含一种或多种活性羟基化合物、有机硅表面活性剂、卤代烯烃发泡剂和具有以下结构的胺催化剂：

2.根据权利要求1所述的多元醇树脂共混物，其还包含具有式(oh)a-r-(cooh)b的化合物，其中r是氢、烷基、烯基、脂环族基团、芳基或烷芳基之一，a和b是0至3的整数，其中a+b≥1，和当a＝1且b＝0时，r选自芳基和烷芳基。

3.根据权利要求2所述的多元醇树脂共混物，其中r是甲基、乙基、正丙基、异丙基、丙基、丁基、异丁基、苯基、乙烯基、正戊基、正癸基或2-乙基己基。

4.根据权利要求1所述的多元醇树脂共混物，其中n＝1或2。

5.根据权利要求1所述的多元醇树脂共混物，其中r1是异丙基或异丁基。

6.根据权利要求1所述的多元醇树脂共混物，其中r2是甲基。

7.根据权利要求1所述的多元醇树脂共混物，其中r1和r2是乙基。

8.聚氨酯泡沫组合物，其包含：异氰酸酯和含有hfo的多元醇树脂共混物，所述共混物包含具有以下结构的催化剂：

9.根据权利要求8所述的聚氨酯泡沫组合物，其还包含具有式(oh)a-r-(cooh)b的化合物，其中r是氢、烷基、烯基、脂环族基团、芳基或烷芳基之一，a和b是0至3的整数，其中a+b≥1，和当a＝1且b＝0时，r选自芳基和烷芳基。

10.根据权利要求9所述的聚氨酯泡沫组合物，其中r是甲基、乙基、正丙基、异丙基、丙基、丁基、异丁基、苯基、乙烯基、正戊基、正癸基或2-乙基己基。

11.根据权利要求8所述的聚氨酯泡沫组合物，其中n＝1或2。

12.根据权利要求8所述的聚氨酯泡沫组合物，其中r1是异丙基或异丁基。

13.根据权利要求8所述的聚氨酯泡沫组合物，其中r2是甲基。

14.改进含有hfo的多元醇树脂共混物的稳定性和反应性的方法，包括向所述含有hfo的多元醇树脂共混物中掺入基于所述含有hfo的多元醇树脂共混物的总重量计0.3-7重量％的具有以下结构的催化剂：

15.根据权利要求14所述的方法，其中r1和r2是乙基。

16.根据权利要求15所述的方法，其中n＝1。

17.聚氨酯胺催化剂组合物，其包含以下的混合物：(a)10-60重量％的咪唑催化剂，和(b)10-60重量％的具有以下结构的催化剂：

18.根据权利要求17所述的聚氨酯胺催化剂组合物，其中n＝1或2。

19.聚氨酯泡沫，其包含由异氰酸酯与根据权利要求1所述的多元醇树脂共混物的反应获得的泡沫。

20.聚氨酯泡沫，其包含由异氰酸酯与根据权利要求17所述的聚氨酯胺催化剂组合物的反应获得的泡沫。

技术总结
适合于硬质泡沫应用的多元醇树脂共混物，其具有一种或多种活性羟基化合物、有机硅表面活性剂、卤代烯烃发泡剂和胺催化剂。所述多元醇树脂共混物可包含约0.3重量％至约7重量％的胺催化剂。所述多元醇树脂共混物可用于形成聚氨酯和/或聚异氰脲酸酯泡沫。

技术研发人员：M·T·麦莱迪斯,周井军,单志平,D·法姆
受保护的技术使用者：亨斯迈石油化学有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/10