制备复合型材的方法_3

文档序号:8363485阅读:来源:国知局
醇胺和;以及 氨。
[0059] 优选使用二元醇或多元醇,如乙二醇、1,2-丙二醇和1,3-丙二醇、二甘醇(DEG)、 二丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇、山梨糖醇和蔗糖。
[0060] 此外,具有100至1200mg KOH/g羟值的聚酯醇可作为组分Β)中的化合物。
[0061] 优选的聚酯醇通过具有2至12个碳原子、优选2至6个碳原子的多官能醇与具有 2至12个碳原子的多官能羧酸的缩合制备,所述多元醇优选二醇,所述多官能羧酸例如丁 二酸、戊二酸、己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、癸烷二羧酸、马来酸、富马酸以及优选的邻 苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸和异构的萘二羧酸。
[0062] 优选的组分B)的化合物还包含任选同时使用的扩链剂和交联剂。可证明双官能 扩链剂、三官能和更高官能的交联剂或其任选的混合物的添加有利于改进机械特性。作为 扩链剂和/或交联剂,优选使用烷醇胺且特别是具有小于400、优选60至300的分子量的二 醇和/或三醇。
[0063] 视需要,扩链剂、交联剂或其混合物有利的用量为1至20重量%,优选2至5重 量%,基于组分B)的重量计。
[0064] 关于优选的聚醚醇和聚酯醇及其制备的其他信息可参见例如由GUnter Oertel, Carl-Hanser-Verlag 主编的 Kunststoffhandbuch,第 7 卷"Polyurethane",Munich,第 3 版,1993。
[0065] 组分 C
[0066] 根据本发明,在该方法中所使用的起始组分包含一种以上的发泡剂。根据本发明, 组分C)至少包含甲酸。在一个优选的实施方案中,组分C)中不仅使用甲酸还使用至少一 种其他的发泡剂,特别是水。
[0067] 作为发泡剂C),特别优选的是甲酸水溶液。以50至99重量%、特别为60至95重 量%、特别优选70至90重量%的浓度溶于水的甲酸特别优选用作发泡剂C)。
[0068](含水)甲酸与异氰酸酯基团反应生成二氧化碳和一氧化碳。由于甲酸和水通过 与异氰酸酯基团的化学反应而释放发泡气体,因此它们被称为化学发泡剂。
[0069] 此外,可使用物理发泡剂如低沸点的烃。合适的物理发泡剂特别为对多异氰酸酯 A)显惰性且在大气压力下具有低于KKTC、优选低于50°C的沸点并因此在放热的加成聚合 反应的作用下被汽化的液体。
[0070] 优选同时使用的这些液体的实例为烷烃(如庚烷、己烷、正戊烷和异戊烷、优选正 戊烷和异戊烷的工业混合物、正丁烷和异丁烷以及丙烷)、环烷烃(如环戊烷和/或环己 烷)、醚(如呋喃、二甲醚和二乙醚)、酮(如丙酮和甲基乙基酮)、羧酸烷基酯(如甲酸甲酯、 草酸二甲酯和乙酸乙酯)以及卤代烃(如二氯甲烷、二氯一氟甲烷、二氟甲烷、三氟甲烷、二 氟乙烧、四氟乙烧、氯二氟乙烧、1,1 _二氯-2, 2, 2-二氟乙烧、2, 2-二氯_2_氟乙烧和七氟 丙烷)。还可同时使用这些低沸点液体彼此的混合物和/或与其他取代或未取代的烃的混 合物。其他合适的发泡剂为有机羧酸(如乙酸、草酸、蓖麻油酸和含羧基的化合物)。所添 加的发泡剂优选选自具有至少4个碳原子的烷烃和环烷烃、二烷基醚、酯、酮、缩醛、具有1 至8个碳原子的氟代烷以及在烷基链上具有1至3个碳原子的四烷基硅烷,特别为四甲基 硅烷。其他合适的发泡剂为可在对流层降解并因此不破坏臭氧层的氟代烷,例如三氟甲烷、 二氟甲烷、1,1,1,3, 3-五氟丁烷、1,1,1,3, 3-五氟丙烷、1,1,1,2-四氟乙烷、二氟乙烷和七 氟丙烷以及还有氢氟烯烃(HFO)。
[0071] 优选不使用任何卤代烃作为发泡剂。优选使用戊烷或戊烷异构体的混合物作为组 分C)的添加成分。
[0072] 将这些发泡剂完全或部分溶解于多元醇组分(即B+C+D+E+F)中,或者通过静态混 合器在多元醇组分发泡的前一刻引入。甲酸/水混合物或甲酸优选完全或部分溶解于多元 醇组分。将物理发泡剂(例如戊烷)和任选部分的化学发泡剂任选地"在线"计量加入。
[0073] 组分C)的用量为1至45重量%、优选1至30重量%、特别优选2至15重量%, 每种情况均基于组分B)至F)的重量计。
[0074] 如果仅用甲酸或甲酸/水混合物作为发泡剂,则组分C)在组分B)至F)中的重量 比例为优选0. 5至10重量%,特别为1至8重量%,特别优选2至6重量%。
[0075] 甲酸和任选的水的添加可与上述其他发泡剂的使用结合进行。在一个实施方案 中,甲酸或甲酸/水混合物与戊烷,特别是环戊烷和/或正戊烷,结合使用。
[0076] 组分 D
[0077] 用于形成硬质聚氨酯泡沫的反应优选在一种以上的阻燃剂的存在下进行。
[0078] 关于阻燃剂D),通常可使用现有技术中已知的阻燃剂。合适的阻燃剂为,例如,溴 化酯、溴化醚(IxoI)或溴化醇(如二溴新戊醇、三溴新戊醇和PHT-4-二醇)以及还有氯化 磷酸酯(如三(2-氯乙基)磷酸酯、三(2-氯丙基)磷酸酯(TCPP)、三(1,3-二氯丙基)磷 酸酯)、磷酸三甲苯酯、三(2, 3-二溴丙基)磷酸酯、四(2-氯乙基)亚乙基二磷酸酯、甲基膦 酸二甲酯、二乙醇氨基甲基膦酸二乙酯以及还有市售的含卤阻燃剂多元醇。关于其他的磷 酸酯和膦酸酯,可使用乙基膦酸二乙酯(DEEP)、磷酸三乙酯(TEP)、丙基膦酸二甲酯(DMPP) 或二苯基磷酸甲苯酯(DPC)作为液态阻燃剂。
[0079] 除了上述阻燃剂外,还可使用无机或有机的阻燃剂用于使硬质聚氨酯泡沫具有阻 燃性,所述阻燃剂如红磷、含有红磷的制剂、水合氧化铝、三氧化锑、氧化砷、多磷酸铵和硫 酸钙、可膨胀的石墨或氰尿酸衍生物(例如三聚氰胺)、或至少两种阻燃剂的混合物例如多 磷酸铵和三聚氰胺和任选的玉米淀粉或多磷酸铵、三聚氰胺、可膨胀的石墨以及任选的芳 族聚酯。
[0080] 优选的阻燃剂不具有任意对异氰酸酯基团有反应性的基团。阻燃剂优选在室温下 为液体。特别优选的是TCPP、DEEP、TEP、DMPP和DPC。
[0081] 就本发明而言,阻燃剂的用量优选为0至65重量%,优选5至60重量%,特别优 选5至50重量%,特别为6至15重量%,基于组分B)至F)的总重量计。
[0082] 组分 E
[0083] 用于形成硬质聚氨酯泡沫的反应优选在一种以上的催化剂的存在下进行。
[0084] 用于制备硬质聚氨酯泡沫的催化剂E)特别为能大幅加速组分B)至F)中的包含 活性氢原子、特别是羟基基团的化合物与多异氰酸酯A)的反应的化合物。
[0085] 可有利地使用碱性聚氨酯催化剂,例如叔胺如三乙胺、三丁胺、二甲基苄胺、二环 己基甲胺、二甲基环己胺、双(N,N-二甲基氨基乙基)醚、双(二甲基氨基丙基)脲、N-甲基 吗啉或N-乙基吗啉、N-环己基吗啉、N,N,Ν',Ν' -四甲基乙二胺、N,N,N,N-四甲基丁二胺、 N,N,N,N-四甲基己烷-1,6-二胺、五甲基二亚乙基三胺、双(2-二甲基氨基乙基)醚、二甲 基哌嗪、N-二甲基氨基乙基哌啶、1,2-二甲基咪唑、1-氮杂双环[2. 2. 0]辛烷、1,4-二氮杂 双环[2. 2. 0]辛烷(Dabco)和烷醇胺化合物(如三乙醇胺、三异丙醇胺、N-甲基二乙醇胺和 N-乙基二乙醇胺、二甲基氨基乙醇、2-(N,N-二甲基氨基乙氧基)乙醇)、Ν,Ν',Ν"_三(二 烷基氨基烷基)六氢三嗪(例如Ν,Ν',Ν"_三(二甲基氨基丙基)-S-六氢三嗪)以及三 亚乙基二胺。然而,金属盐,如氯化亚铁(II)、氯化锌、辛酸铅和优选的锡盐(如二辛酸锡、 二乙基己酸锡和二月桂酸二丁基锡)以及特别是叔胺与有机锡盐的混合物也是合适的。
[0086] 其他可行的催化剂为:脒(如2, 3-二甲基-3, 4, 5, 6-四氢嘧啶)、氢氧化四烷基 铵(如氢氧化四甲铵)、碱金属氢氧化物(如氢氧化钠)和碱金属醇盐(如甲醇钠和异丙醇 钾)、碱金属羧酸盐以及还有具有10至20个碳原子和任选地OH侧基的长链脂肪酸的碱金 属盐。优选使用〇. 001至10重量份的催化剂或催化剂结合物,基于100重量份的组分Β) 计(即针对该基础计算)。还可使反应在无催化剂的条件下进行。在这种情况下,利用胺引 发的多元醇的催化
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