用于生产低密度自由起发的聚氨酯泡沫的方法_3

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、聚亚烷基離二醇、聚亚烷基亚芳基離二醇和聚亚烷基離 H醇。更优选的多元醇选自己二酸-己二醇聚醋、聚(下二醇)、聚(丙二醇)和羟基封端 的聚下二帰,参见例如英国专利号1,482, 213中对于合适的多元醇的讨论。优选地,该样的 聚離多元醇的分子量在从大约100至大约10000,更优选从大约100至大约4000,最优选从 大约100至大约3500的范围内。
[0038] 在另一实施方式中,第二多元醇可W包含聚合物多元醇,也称为接枝共聚物多元 醇。如本领域所知的,该多元醇通常是填充有其它有机聚合物的聚離多元醇分散体。与 使用未改性的多元醇相比,该样的聚合物多元醇可用于负荷增长(loadbuilding)或改 善泡沫硬度。有用的聚合物多元醇的非限制性例子包括;链增长共聚物多元醇(例如,含 有颗粒的聚(丙帰膳)、聚(苯己帰-丙帰膳)和其混合物)和/或逐步生长共聚物多 元醇(例如,化lyHarnstoff分散体(P皿)、多异氯酸醋加成聚合(PIPA)多元醇、环氧分 散体多元醇和其混合物)。关于聚合物多元醇的进一步的信息参见例如FLEXIBLEFOAM FUNDAMENTALS,化rrington等(1991)的第二章和其中引用的参考文献。如果使用聚合物多 元醇,优选将聚合物多元醇与基础多元醇混合。通常,可W使用含有量为混合物中存在的未 改性多元醇的从大约5重量%至大约50重量%范围内的聚合物多元醇的混合物。
[0039] 第二多元醇也可W是所谓的生物基多元醇。如整个本说明书所使用的,术语"生物 基多元醇"是旨在包含源自可再生资源诸如植物油或另一生物来源材料的多元醇的通用术 语。
[0040] 优选的生物基多元醇是基于植物油的多元醇。该样的多元醇从其衍生的合适植物 油的非限制性的例子包括大豆油、红花油、亚麻巧油、玉米油、葵花油、橄揽油、芥花油、芝麻 油、棉巧油、踪搁油、菜巧油、桐油、鱼油、花生油和其组合。部分氨化的植物油和遗传修饰的 植物油也是有用的,包括高油酸红花油、高油酸大豆油、高油酸花生油、高油酸葵花油和高 芥酸菜巧油(海甘蓝油)。
[0041] 制备生物基(例如植物油基)多元醇的合适方法包括将植物油(或植物油的混合 物)与过氧酸反应,从而提供环氧化的植物油。本质上,植物油的一些或所有的双键都可W 环氧化。环氧化的植物油可W进一步与醇、催化量的氣测酸和任选地水反应W形成多元醇。 该种多元醇含有所有的仲羟基基团。
[0042] 该些生物基多元醇可W直接用于反应混合物中W制备异氯酸醋基泡沫诸如聚氨 醋泡沫。或者,生物基多元醇可W与上面描述的环氧化的植物油在氣测酸催化剂和任选地 水的存在下反应W形成适合在反应混合物中用于制备异氯酸醋基泡沫诸如聚氨醋泡沫的 生物基多元醇。
[0043] 例如,该种制备的例子在W下的一个或多个中描述: ?美国专利 6, 686, 435 [化trovic等]; ?美国专利 6, 107, 433 [化trovic等]; ?美国专利6, 573, 354[化trovic等];和 ?美国专利 6, 433, 121 [化trovic等]。 或者,环氧化反应可W在生成具有残留双键的多元醇的条件下进行。
[0044] 通过加氨甲醜化方法制备的改性植物油基多元醇也是合适的。在该方法中,植物 油与一氧化碳和氨在VIII族金属催化剂(例如错催化剂)存在下反应W形成加氨甲醜化 植物油。然后,加氨甲醜化的植物油氨化W形成改性的植物油基多元醇。该方法制备的多 元醇含有所有的伯羟基基团。该些多元醇可W直接地用于反应混合物中W制备异氯酸醋基 泡沫诸如聚氨醋泡沫。或者,它们可W与上面描述的环氧化的植物油在氣测酸催化剂和任 选地水存在下反应W形成多元醇,该多元醇适用于反应混合物中W制备异氯酸醋基泡沫诸 如聚氨醋泡沫。
[0045] 优选的生物基多元醇描述在国际公开号W0 2008/106769[Stanciu等]中。
[0046] 在本方法中,通常将催化剂加入到反应混合物中。用于反应混合物中的催化剂是 能够催化聚合反应和发泡(起泡)反应的化合物。该样的催化剂是已知的,且其选择和其 在反应混合物中的浓度在本领域的技术人员的技能范围内。例如,参见美国专利4, 296, 213 和4, 518, 778中关于合适的催化剂化合物的讨论。合适的催化剂的非限制性例子包括叔胺 和/或有机金属化合物。此外,如本领域已知的,当目标是制备异氯脈酸醋的时候,必须使 用路易斯酸作为催化剂,无论是单独地或与其它催化剂联合。当然本领域的技术人员应该 理解,两种或更多种催化剂的组合可能是适合使用的。优选地,本方法在一种或多种胺催化 剂(反应性/非易失性或非反应性/易失性)存在下进行。更优选地,本方法在不存在含 金属(例如锡)催化剂的存在下进行。
[0047] 用于制备聚氨醋泡沫的反应混合物典型地会进一步包含发泡剂。如本领域已知 的,在制备发泡的异氯酸醋基聚合物时水可W用作间接或反应性发泡剂。具体地,水与异氯 酸醋反应而形成二氧化碳,其在最终的泡沫聚合物产物中用作有效的发泡剂。或者,二氧化 碳可W通过其它手段(诸如生成二氧化碳的不稳定化合物(例如氨基甲酸醋等))产生。用 于制备本发明泡沫异氯酸醋基聚合物的优选的发泡剂包含水。
[0048] 本领域已知在制备泡沫异氯酸醋基聚合物(例如聚氨醋)时用作间接发泡剂的水 的用量常规地基于反应混合物中100重量份总的含活性氨化合物为从大约0. 5至高达大约 40或更高重量份数,优选从大约1. 0至大约10重量份数。如本领域已知的,用于制备泡沫 异氯酸醋基聚合物的水的用量典型地受到泡沫聚合物预期的固有属性的限制和受到对于 自身结构形成的泡沫膨胀的耐受、阻燃性等的限制。
[0049] 现在参照下面的实施例描述本发明的实施方式,该些实施例不应解释为对本发明 的范围的限制。实施例中使用的术语"pbw"是指重量份。
[0050] 实施例中,使用下面的化合物: 1. 多元醇#1,聚離多元醇,其羟基数为39-35,官能度为3. 7-3. 8,伯羟基含量大于 70%,商购自拜耳公司炬3761'〔〇巧〇脚1:;[0]1); 2. 多元醇#2,聚離多元醇,其羟基数为56,和仲羟基含量大于70%,商购自拜耳公司; 3. FR-38:Fyrol?38 -阻燃剂,商购自SuprestaLLC; 4. 水,间接发泡剂; 5. k620:Niax?娃氧焼k62〇-娃氧焼表面活性剂,商购自MomentivePerformance MaterialsHoldingsInc.; 6. k650:Niax?娃氧焼k65〇-娃氧焼表面活性剂,商购自MomentivePerformance MaterialsHoldingsInc.; 7. B8229:Tecost油 ?B8229 -表面活性剂 / 稳定剂,商购自EvonikIndustriesAG; 8. 甘油-交联剂; 9. 33LV:D油co?33LV-胺催化剂,商购自AirProductsandQiemicalsInc.; 10. C-232:Niax?C-232,胺催化剂,商购自MomentivePerformanceMaterials HoldingsInc.; 11.A-l:Niax?A-l,胺催化剂,商购自MomentivePerformanceMaterialsHoldings Inc.; 12. ZF-10:Jeffcat?ZR-10,胺催化剂,商购自亨兹曼公司(HuntsmanColoration); 13. ZR-50:Jeffcat?ZR-50,胺催化剂,商购自亨兹曼公司(HuntsmanCo;rporation); 14. LED-204:Jeffcat?LED-204 -反应性,耐酸(acidblocked),低排放,低腐蚀型凝胶 化催化剂,商购自化ntsmanCo;rporation; 15. TDI:异氯酸醋-T-80?,甲苯二异氯酸醋,商购自拜耳公司或BASFAG; 16. MDI:异氯酸醋-聚合MDI,多亚甲基多苯基异氯酸醋,含有4, 4'-亚甲基二苯基异 氯酸醋,其总NC0含量为31. 0-31. 5%,商购自陶氏化学公司(TheDowChemicalCompany) 或拜耳公司。 连施例1-2
[0051] 在该些实施例中,依据表1中提供的配方制备泡沫样品(所有份数为重量份)。每 个实施例中使用的方法如下。
[0052] 通过在1L混合容器中W3000巧m混合除异氯酸醋W外的所有组分大约10砂的时 间来制备树脂混合物。接下来,向混合容器中加入异氯酸醋并继续混合内容物5砂。将混 合容器中的内容物转移至开放盒(15"X12"X12")并允许其自由起发。在测试之前允 许形成的泡沫固化至少24小时。 表2报告了生产泡沫样品过程中的观察结果和形成的泡沫的性质。该些观察结果和性 质说明密度非常低的高质量板状泡沫可W使用高伯羟基含量的多元醇(通常用于制备模 塑泡沫)在不存在添加的辅助发泡剂时制备,同时在生产过程中保持低放热。表2中对于 相对小的泡沫样品报告的放热转化为生产商业规模的"泡沫块"(如上所述)过程中的放热 大约是155C,其从安全的角度考虑是可W接受的。 连施例3
[0053] 使用表3提供的配方(所有份数为重量份)重复实施例1的方法。
[0054] 表4报告了泡沫样品生产过程中的观察结果和生成的泡沫的性质。即使当多元醇 混合物(即高伯羟基含量多元醇和高仲羟基含量多元醇)与反应性(非易失性)催化剂体 系一起使用,在实施例1中观察到的积极结果也在实施例2中看到。 连施例4
[00巧]使用表5提供的配方(所有份数为重量份)重复实施例1-2的方法。
[0056] 表6报告了生产泡沫样品的过程中的观察结果和生成的泡沫的性质。即使当多元 醇混合物(即高伯羟基含量的多元醇和高仲羟基含量的多元醇)、异氯酸醋混合物(即TDI 和MDI)、不同的表面活性剂和催化剂的不同组合时,实施例1中观察到的积极结果(关于低 密度)也在实施例3中看到。
[0057] 尽管本发明参考说明性的实施方式和实施例进行了描述,但说明书不意图解释为 限制的意义。因而,说明性实施方式的各种变型W及本发明的其它实施方式对于本领域的 技术人员参照本说明书来说是显而易见的。因此,可W预期所附的权利要求将包含任何该
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