包含基于聚烯烃的多元醇的聚氨酯泡沫的制造_6

文档序号:9332028阅读:来源:国知局
醚多 元醇的1 : 1的混合物。除多元醇组分和水以外,另外存在催化剂(锡催化剂、2种胺催化 剂)、基于聚硅氧烷的泡沫稳定剂(TEGOSTABKlBF2370)和甲苯二异氰酸酯。混合各 种添加剂,并可以考察其对泡沫生成的作用。在任一情况下首先制造没有其它添加剂的参 考泡沫。
[0210] 表1 :配方1 (细节以质量份计)
[0211]
[0212] *1 = 0H数为47.lmgKOH/g并且平均0H官能度为2. 5个/分子、摩尔质量为 2800g/mol的聚丁二稀多元醇。
[0213] 表2 :配方2 (细节以质量份计)
[0214]
[0215] *1 = 0H数为47.lmgKOH/g并且平均0H官能团为2.5个/分子、摩尔质量为 2800g/mol的聚丁二稀多元醇。
[0216] *2=V〇ran〇|l<5CP3322,其可从DowChemical获得,0H数为47mg KOH/g的聚 醚三醇。
[0217] 所用的离子型表面活性剂:
[0218] 表面活性剂1: MARLON1"AM80(苯磺酸、C10-13烷基衍生物、钠盐,其可获自 Sasol),水含量:8重量%
[0219]表面活性剂 2:石油横酸盐(AdditivChemieLuersGmbH&CoKg.)
[0220] 表面活性剂 3 :REWOQUAT、W3690(EvonikGoldschmidtGmbH,咪挫化合物, 2- (C17-和C17-不饱和烷基)-1- [2- (C18-和C18-不饱和酰胺基)乙基]-4, 5-二氢-1-甲 基甲基硫酸盐>=75至<=77% ;2_丙醇、>=23至<=25% )
[0221] 所用叔胺:
[0222] 胺C:TegoAmidD5040(EvonikGoldschmidtGmbH),挪油脂肪酸酰胺胺,0? 5%于 水中时的静表面张力:27. 7mN/m。
[0223] 所用的硅代吗啡啉:
[0224] 2, 2,4-三甲基-1,4, 2-硅代吗啡啉(ApolloScientificLtd.),水含量:无水
[0225] 性能测试
[0226] 评估所制得泡沫的以下物理性质:
[0227]a)在起发时间结束时的泡沫沉降:
[0228] 从在直接发泡之后以及在发泡后3分钟之后的泡沫高度的差异获知沉降或相反 地后起发。在本文中使用固定于厘米刻度尺的针,在泡沫顶面中间的峰上测量泡沫高度。在 本文中的负值描述在发泡之后的泡沫沉降,而正值则相应地描述了泡沫的后起发。
[0229]b)泡沫高度是在形成自由起发泡沫3分钟之后的高度。
[0230]c)全起发时间
[0231] 在反应组分混合结束和聚氨酯泡沫发泡之间的时间。
[0232]d)密度
[0233] 如ASTMD3574-08中所述在测试A下通过测量核心密度来确定。
[0234]e)泡沫的透气性以背压来测量。测得的背压以水柱_数来记录,较低的值表示较 开孔的泡沫。据测量,所述值在〇_至300mm的范围内。
[0235]f)每厘米的泡孔数目(泡孔计数):通过放大镜沿着线通过对泡孔进行计数,求3 个测量值的平均值来测定。
[0236] 发泡试验的结果:
[0237] 在表3和表4中报道所用的各种配方和添加剂的性能测试的结果。
[0238]
[0239]
[0240] 两个系列的实验都说明,在没有合适添加剂的混合物的情况下使聚丁二烯多元醇 发泡都会引起不稳定性和坍塌(实验1和8)。添加两种市售磺酸盐对改变不稳定性没有 用,并且仍会观测到坍塌(实验2和3以及9和10)。对Rewoquat掺混物观测到相同的情 况(实验4和11)。使用TegoamidD5040会导致用100%聚丁二烯多元醇的实验(实验 5)中发生局部i丹塌。最后的泡沫高度明显低于预期的泡沫高度(16. 5cm相对于约28cm), 并且所形成的泡沫在其较低的区域中显示出严重的稠密化。当使用聚醚多元醇与聚丁二烯 多元醇的混合物(实验12)时观测到坍塌。硅代吗啡啉的唯一混合物确实会引起全起发时 间的明显缩短,但是不会引起形成稳定的泡沫(实验6和13)。
[0241] 出乎意料地是,两种配方在采用根据本发明应采用的添加剂时仅具有最小沉降的 稳定泡沫(实验7和14)。其物理性质在整个泡沫体中都均匀,因此其对这些性质的测定 是有判断力的。所形成的软质聚氨酯泡沫的密度24. 2kg/m3和25.lkg/m3处于所需范围内。 145s和137s的全起发时间处于对制造基于聚醚多元醇的工业软质聚氨酯泡沫也是典型的 时间间隔内。在实验7和14中所形成的软质聚氨酯泡沫是开孔泡孔(背压< 100mm水柱), 并具有如用基于聚醚多元醇的工业软质聚氨酯泡沫也会遇到的泡孔细度(实验7 :15个泡 孔/厘米,实验14 :10个泡孔/厘米)。
【主权项】
1. 通过使一种或多种多元醇组分与一种或多种异氰酸酯组分反应来制造密度 〈lOOkg/m3的聚氨酯泡沫的方法, 该方法包括使用以所用多元醇总量计至少15重量%的聚烯烃多元醇, 其特征在于,所用添加剂包含添加剂组合物,所述添加剂组合物包含: a) 至少一种选自式(I)的离子型表面活性剂的离子型表面活性剂A: AM+ (I) 其中A=选自以下组中的阴离子:烷基硫酸根、芳基硫酸根、磺酸根、聚醚硫酸根、聚醚 磺酸根、烷基磺酸根、芳基磺酸根、烷基羧酸根、芳基羧酸根、糖精酸根和聚醚磷酸根,并且 M+=阳离子,和/或 b) 至少一种选自季铵化合物的离子型表面活性剂B, 以及 c) 至少一种摩尔质量为至少150g/mol的叔胺化合物C,和/或 d) 至少一种硅代吗啡啉D。2. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于所用的一种多元醇组分是包含以所用多元 醇总量计至少25重量%、优选至少50重量%且尤其至少75重量%的聚稀经多元醇的多元 醇混合物。3. 根据权利要求1和2中任一项所述的方法,其特征在于所述聚烯烃多元醇选自聚丁 二烯多元醇、氢化聚丁二烯多元醇和/或聚异戊二烯多元醇。4. 根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于每100重量份所用全部多元 醇使用〇. 001至5重量份、尤其0. 2至3重量份的胺C。5. 根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其特征在于所述添加剂组合物包括 至少一种硅代吗啡啉,其中所述至少一种硅代吗啡啉尤其是式(III)的2, 2, 4-三甲 基-1,4, 2-硅代吗啡啉:6. 根据权利要求5所述的方法,其特征在于所有胺C的总量与所有硅代吗啡啉D的总 量的质量比在500:1至1:1的范围内,优选地在200:1至5:1的范围内,更优选地在50:1 至10:1的范围内。7. 根据权利要求1至6中任一项所述的方法,其特征在于所述添加剂组合物就离子型 表面活性剂B而言包含至少一种式(IV)的咪唑鑰盐化合物,其中R表示相同或不同的、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。8. 根据权利要求1至7中任一项所述的方法,其特征在于选择添加剂组合物的量,以便 每100重量份所用全部多元醇使用0.OOl至10重量份、尤其0. 2至5重量份的所述添加剂 组合物。9. 根据权利要求1至8中任一项所述的方法,其特征在于所述添加剂组合物包含至少 3种组分,即: (i) 作为摩尔质量为至少150g/mol的叔胺化合物C的至少一种式(V)化合物: 其中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, R5 =具有2或3个碳原子的二价烷基, R6 =相同的或不同、优选相同的具有1至3个碳原子的烷基部分,优选为甲基, 并且特别是二甲基氨基丙基椰油酰胺, (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,其中R表示相同或不同的、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, (iii) 至少一种硅代吗啡啉,特别是式(III)的2, 2, 4-三甲基-1,4, 2-硅代吗啡啉:其中所用的一种多元醇组分为包含以所用多元醇总量计至少25重量%、优选至少50 重量%、有利地至少75重量%且尤其100%的聚烯烃多元醇的多元醇混合物。10. -种聚氨酯泡沫,其可通过根据权利要求1至9中任一项所述的方法获得。11. 根据权利要求10所述的聚氨酯泡沫,其中软质聚氨酯泡沫的密度小于50kg/m3。12. -种物品,其含有根据权利要求10或11所述的聚氨酯泡沫或由根据权利要求10 或11所述的聚氨酯泡沫构成。13. -种适用于制造聚氨酯泡沫的组合物,其特征在于其包含如权利要求1至9中任一 项定义的多元醇与添加剂组合物的混合物,其中多元醇总量的至少15重量%为聚烯烃多 元醇。14. 根据权利要求13所述的组合物,其特征在于所述多元醇总量的至少50重量%、优 选至少75重量%且尤其至少90重量%为聚烯烃多元醇。15. 添加剂组合物用于通过使一种或多种多元醇组分与一种或多种异氰酸酯组分反应 来制造密度〈l〇〇kg/m3的聚氨酯泡沫的用途,所述反应包括使用以所用多元醇的总量计至 少15重量%的聚烯烃多元醇,所述添加剂组合物包含: a) 至少一种选自式(I)的离子型表面活性剂的离子型表面活性剂A: AM+ (I) 其中A=选自以下组中的阴离子:烷基硫酸根、芳基硫酸根、聚醚硫酸根、聚醚磺酸根、 磺酸根、烷基磺酸根、芳基磺酸根、烷基羧酸根、芳基羧酸根、糖精酸根和聚醚磷酸根,并且 M+=阳离子,和/或 b)至少一种选自季铵化合物的离子型表面活性剂B, 以及 c) 至少一种摩尔质量为至少150g/mol的叔胺化合物C,和/或 d)至少一种硅代吗啡啉D。
【专利摘要】本发明描述了一种通过使用添加剂组合物来制造包含基于聚烯烃的多元醇的聚氨酯泡沫的方法,所述添加剂组合物包含:至少一种选自式A-M+的离子型表面活性剂的离子型表面活性剂A,其中A-=选自以下项的阴离子:烷基硫酸根、芳基硫酸根、磺酸根、聚醚硫酸根、聚醚磺酸根、烷基磺酸根、芳基磺酸根、烷基羧酸根、芳基羧酸根、糖精酸根和聚醚磷酸根,并且M+=阳离子,和/或至少一种选自季铵化合物的离子型表面活性剂B,以及至少一种摩尔质量为至少150g/mol的叔胺化合物C,和/或硅代吗啡啉D;以及因此获得的聚氨酯泡沫,和其用途。
【IPC分类】C08G18/69, C08G18/76, C08K5/549, C08G18/48, C08K5/3445, C08K5/20
【公开号】CN105051085
【申请号】CN201480017025
【发明人】R·兰德斯, A·特海登, R·胡贝尔
【申请人】赢创德固赛有限公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2014年3月3日
【公告号】DE102013204991A1, WO2014146888A1
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