包含基于聚烯烃的多元醇的聚氨酯泡沫的制造_4

文档序号:9332028阅读:来源:国知局
其选自:成核剂、稳定剂、泡孔开孔剂、交联剂、乳化 剂、阻燃剂、抗氧化剂、抗静电剂、杀生物剂、色浆、固体填料、胺催化剂、金属催化剂和缓冲 物质。可以有利的是,用于本发明的添加剂组合物含有一种或多种溶剂,其优选选自合成和 /或天然来源的二醇、烷氧基化物或油。
[0121] 经由多元醇组分,本发明的方法优选地采用多元醇混合物,相对于所存在的多元 醇的总量,所述混合物包括至少25重量%、优选50至100重量%、例如多75重量%的基于 聚烯烃(具体来说是聚丁二烯)的多元醇。在本发明的另一优选实施方案中,所用多元醇 组分仅为聚烯烃多元醇。
[0122] 优选地选择添加剂组合物的量,以每100重量份所用总多元醇使用0. 001至10重 量份、具体来说0. 2至5重量份的添加剂组合物。
[0123] 可以优选地选择添加剂组合物的量,以使所有所用多元醇组分与所有所用胺C的 总量的质量比在2000 : 1至10 : 1的范围内、优选地在1000 : 1至20 : 1的范围内且 更优选地在250 : 1至50 : 1的范围内。
[0124] 在本发明的一个优选实施方案中,本发明的方法中使用的添加剂组合物包含至少 两种组分,即:
[0125] (i)摩尔质量至少150g/mol的作为叔胺化合物C的至少一种式(V)的化合物:
[0126]
[0127] 其中
[0128] R4=具有5至30个、优选8至20个碳原子的饱和或不饱和的烃部分,
[0129] R5 =具有2或3个碳原子的二价烷基,
[0130] R6 =相同的或不同,优选具有1至3个碳原子的相同烷基部分,优选为甲基,
[0131] 并且特别是为二甲基氨基丙基椰油酰胺,
[0132] (ii)作为至少一种选自季铵化合物的离子型表面活性剂B的至少咪唑鑰盐化合 物,尤其是式(IV)的咪唑鑰盐化合物,
[0133]
[0134] 其中R表示相同的或不同、饱和或不饱和的任选烷氧基化的具有1至30个碳原子 的经部分,
[0135] 其中所用的一种多元醇组分为以所用多元醇总量计包含至少25重量%、优选至 少50重量%、有利地至少75重量%和具体来说100重量%聚烯烃多元醇的多元醇混合物。
[0136] 在本发明的一个特别优选的实施方案中,用于本发明的方法中的添加剂组合物包 含至少3种组分,即:
[0137] (i)摩尔质量为至少150g/mol的作为叔胺化合物C的至少一种式(V)化合物:
[0138]
[0139] 其中
[0140] R4=具有5-30个、优选8至20个碳原子的饱和或不饱和烃部分,
[0141] R5 =具有2或3个碳原子的二价烷基,
[0142] R6 =相同的或不同,优选具有1至3个碳原子的相同烷基部分,优选为甲基,
[0143] 并且特别是为二甲基氨基丙基椰油酰胺,
[0144] (ii)作为至少一种选自季铵化合物的离子型表面活性剂B的至少一种咪唑鑰盐 化合物,尤其是式(IV)的咪唑鑰盐化合物,
[0145]
[0146] 其中R表示相同的或不同、饱和或不饱和的任选烷氧基化的具有1至30个碳原子 的经部分,
[0147] (iii)至少一种娃代吗啡啉,具体来说式(III)的2, 2,4-三甲基-1,4, 2-娃代吗 啡啉:
[0148]
[0149] 其中所用的一种多元醇组分为以所用多元醇的总量计包含至少25重量%、优选 至少50重量%、有利地至少75重量%和具体来说100%的聚烯烃多元醇的多元醇混合物。
[0150] 在本发明的一个特殊实施方案中,没有脂肪酸酯硫酸盐用于本发明的方法中。
[0151] 泡沫优选地由包含以下组分的混合物制造:至少一种聚氨酯和/或异氰脲酸酯 催化剂、至少一种发泡剂和/或水、至少一种异氰酸酯组分,和包含在根据本发明的添加剂 组合物存在下发泡的聚烯烃多元醇(具体地为聚丁二烯多元醇)的多元醇混合物。
[0152] 除所提及的组分以外,混合物可以包括其它成分,例如任选存在的(其它)发泡 剂、任选存在的预聚物、任选存在的阻燃剂和任选存在的其它添加剂(除本发明的组合物 添加剂中提及的添加剂以外),例如填料、乳化剂、基于羟基官能化合物与异氰酸酯的反应 的乳化剂、稳定剂例如含硅和不含硅的稳定剂,尤其是含硅和不含硅的有机稳定剂,以及表 面活性剂、降粘剂、染料、抗氧化剂、紫外线稳定剂或抗静电剂。应容易了解,寻求制造不同 软质聚氨酯泡沫类型即热固化、冷固化或酯软质聚氨酯泡沫的本领域技术人员可以在每种 情况下适当地选择必需的物质,例如异氰酸酯、多元醇、预聚物、稳定剂等,以便可获得尤其 需要的软质聚氨酯泡沫类型。
[0153] 以下为产权列表,其描述了适用于制造不同软质聚氨酯泡沫类型即热固化、冷固 化以及酯型软质聚氨酯泡沫的组分和工艺,其以援引的方式完全并入本文中:EP0152878 Al、EP0409035A2、DE102005050473Al、DE19629161Al、DE3508292Al、DE4444898 A1、EP1061095A1、EP0532939B1、EP0867464B1、EP1683831A1 及DE102007046860Al。
[0154] 涉及可用的原料、催化剂以及辅助的和加成剂的更多细节例如记载于 Kunststoff-Handbuch,第 7 卷,Polyurethane,Carl-Hanser-VerlagMunich,1966 年第 1 版、1983年第2版和1993年第3版。
[0155] 下文的化合物、组分和添加剂仅用实例的方式提及,并且可用本领域技术人员已 知的其它物质代替。
[0156] 适用于制造软质聚氨酯泡沫的其它表面活性剂可例如选自包含非离子型表面活 性剂和/或两性表面活性剂的群组。
[0157] 适用于本发明的目的的表面活性剂还包括聚合乳化剂,如聚烷基聚氧基烷基聚丙 烯酸酯、聚乙烯吡咯烷酮或聚乙酸乙烯酯。适用的表面活性剂/乳化剂进一步包括通过少 量异氰酸酯与多元醇的反应获得的预聚物(所谓氨基甲酸酯低聚物),并且其优选地呈多 元醇中的溶液的形式。
[0158] 所用泡沫稳定剂可以优选地为从现有技术已知且如还通常用于聚氨酯泡沫稳定 化的泡沫稳定剂。在现有技术中,适用于聚氨酯泡沫稳定化的聚硅氧烷-聚氧化烯嵌段共 聚物经常通过不饱和聚氧化烯与SiH官能的硅氧烷,即所谓氢硅氧烷的贵金属催化的氢化 硅烷化来制备,例如EP1 520 870中所述。氢化硅烷化可间歇或连续进行,例如DE198 59 759C1中所述。
[0159] 许多其它文献,例如EP0 493 836Al、US5,565, 194或EP1 350 804各自具体 地公开了组成的聚硅氧烷-聚氧化烯嵌段共聚物,以满足多种多样的聚氨酯泡沫配制品中 泡沫稳定剂的特定性能概况。
[0160] 可使用市售杀生物剂,如苄氯酚、苯并异噻唑啉酮、六氢-1,3,5_三(羟乙 基-均-三嗪)、氯甲基异噻唑啉酮、甲基异噻唑啉酮或1,6-二羟基-2, 5-二氧代己烷,其 为由商品名BIT 10、Nipacide BCP、Acticide MBS、Nipacide BK、Nipacide CI、Nipacide FC所知。
[0161] 时常地,在发泡之前将除多元醇和异氰酸酯以外的所有组分都混合在一起以生成 活化剂溶液。其此时优选地尤其含有可根据本发明使用的添加剂组合物、稳定剂、催化剂/ 催化剂组合、发泡剂例如水,以及任何其它其它添加剂,如阻燃剂、着色剂、杀生物剂等,这 取决于软质聚氨酯泡沫的配方。这种活化剂溶液还可为根据本发明的组合物。
[0162] 存在化学发泡剂并且存在物理发泡剂。化学发泡剂包括例如水,其与异氰酸酯基 的反应引起生成C02。可通过水的添加量来控制泡沫密度,以100. 0份多元醇计,水的优选使 用水平在0. 5份和7. 5份之间。还可替代性地和/或另外地使用物理发泡剂,如二氧化碳、 丙酮、烃如正戊烧、异戊烷或环戊烧、环己烧、卤代烃如二氯甲烧、四氟乙烧、五氟丙烷、七氟 丙烷、五氟丁烷、六氟丁烷和/或二氯一氟乙烷。物理发泡剂的量优选地在1重量份至20 重量份、尤其1重量份至15重量份之间的范围内,水的量优选地在0. 5重量份至10重量份 且尤其1重量份至5重量份之间的范围内。二氧化碳在物理发泡剂中是优选的,并且优先 地与作为化学发泡剂的水组合使用。
[0163] 活化剂溶液可以另外含有在现有技术中已知的任何惯用于活化剂溶液的添加物。 添加物可选自包括阻燃剂、紫外线稳定剂、染料、杀生物剂、颜料、泡孔开孔剂、交联剂等的 群组。
[0164] 优选地如下制造软质聚氨酯泡沫:使包含聚烯烃多元醇(尤其是聚丁二烯多元 醇)、二官能或多官能异氰酸酯、本发明的添加剂组合物、胺催化剂、有机钾、锌和/或锡化 合物或其它含金属催化剂、稳定剂、发泡剂、优选地生成〇) 2的水以及必要时添加物理发泡 剂、任选地在阻燃剂、紫外线稳定剂、色浆、杀生物剂、填料、交联剂或其它惯用加工助剂存 在下的多元醇混合物反应。这种混合物同样是本发明的主题。包含根据本发明采用的添加 剂组合物和包含聚烯烃多元醇的多元醇的混合物同样构成本发明的主题。
[0165] 适用的异氰酸酯包括含有两个或更多个异氰酸酯基的有机异氰酸酯化合物。一般 来说,本身已知的脂族、环脂族、芳脂族和优选地芳族多官能异氰酸酯是可能的。尤其优选 相对于异氰酸酯消耗组分的总量在60摩尔%至140摩尔%的范围内使用异氰酸酯。
[0166] 特定实例是:在亚烃基部分中具有4至12个碳原子的二异氰酸亚烃基酯,如1, 12-十二烷二异氰酸酯、1,4_二异氰酸2-乙基四亚甲酯、1,5_二异氰酸2-甲基五亚甲酯、 1,4-二异氰酸四亚甲酯和优选地1,6-二异氰酸六亚甲酯、环脂族二异氰酸酯,如环己烷1, 3-二异氰酸酯和1,4-二异氰酸酯以及这些异构体的任何所需混合物、1-异氰酸根-3, 3, 5-三甲基-5-异氰酸根甲基环己烷(iroi)、2,4_六氢甲苯二异氰酸酯和2,6_六氢甲苯二 异氰酸酯以及相应的异构混合物、4,4'-二环己甲烷二异氰酸酯、2,2'-二环己甲烷二异 氰酸酯和2,4'-二环己甲烷二异氰酸酯以及相应的异构混合物,和优选地芳族二异氰酸 酯和聚异氰酸酯,例如2,4-甲苯二异氰酸酯和2,6-甲苯二异氰酸酯和相应的异构混合物、 4,4'-二苯甲烷二异氰酸酯、2,4'-二苯甲烷二异氰酸酯和2,2'-二苯甲烷二异氰酸酯 和相应的异构混合物、4,4'-二苯甲烷二异氰酸酯与2,2'-二苯甲烷二异氰酸酯的混合 物、聚苯聚亚甲基聚异氰酸酯、4,4'-二苯甲烷二异氰酸酯、2,4'-二苯甲烷二异氰酸酯 和2,2'-二苯甲烷二异氰酸酯的混合物、聚苯聚亚甲基聚异氰酸酯(聚合MDI),以及聚合 MDI和甲苯二异氰酸酯的混合物。有机二异氰酸酯和聚异氰酸酯可单独使用或以其混合物 使用。
[0167] 还可以使用经由并入氨基
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