低排放软质聚氨酯泡沫的制造制造技术

技术编号:11168880 阅读:96 留言:0更新日期:2015-03-19 03:42
本发明专利技术涉及组合物,其含有至少一种羧酸的金属盐和一种或多种式(I)的胺,R4R12N‐(CH2)x‐N(R3)‐(CH2)y‐NR1R2 (I)其中R1=具有1到10个碳原子的烃基,并且在每次出现时相同或不同,R2、R3和R4各自是R1或‐(Z)z‐OH基,并且在每次出现时相同或不同,其中Z是CH2或CHR',其中R'=具有1到10个碳原子的烃基,并且在每次出现时相同或不同,z=1到10,x=1到10,y=1到10,并且条件是R2、R3和R4中的至少之一是–(Z)z–OH基;涉及一种制造聚氨酯泡沫的方法,其中使用此类型的组合物或至少一种羧酸的金属盐和一种或多种式(I)的胺;并且还涉及低排放的聚氨酯泡沫,其使用羧酸/其金属盐和一种或多种式(I)的胺而获得。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】低排放软质聚氨酯泡沬的制造 本专利技术涉及组合物,其含有至少一种羧酸的金属盐和如下文定义的一种或多种式[1] 的胺;涉及一种制造聚氨酯泡沫的方法,其中使用此类型的组合物或至少一种羧酸的 金属盐以及一种或多种式(I)的胺;并且还涉及低排放聚氨酯泡沫,其使用羧酸/其金属盐 和一种或多种式(I)的胺而获得。 软质聚氨酯(PU)泡沫用于工业和家庭的许多技术应用中,例如用于隔音、用于制 造床垫或用于家具装饰。汽车工业是各种类型的PU泡沫的特别重要的市场,所述PU泡沫 诸如基于醚多元醇或酯多元醇的常规软质泡沫、冷固化泡沫(通常也称为高回弹性(HR)泡 沫)和硬质泡沫以及具有这些分类之间的性质的泡沫。 软质聚氨酯泡沫典型地通过在发泡剂和惯常的辅助和附属材料存在下使二或多 异氰酸酯与含有两个或多个对异氰酸酯具有反应性的氢原子的化合物反应而制造。所用催 化剂通常是羧酸的金属盐,例如2 -乙基己酸的锡(II)或铋(II)盐和/或胺。 不利地是,已经制造的聚氨酯泡沫通常排放出挥发性有机化合物。这些VOC排放 构成了许多应用领域、例如汽车工业中的大量的质量缺陷。当在具体来说家具和床垫中超 过最大极限时,排放物如2 -乙基己酸会构成大量的质量缺陷或甚至是有害的。 其中的挥发性催化剂和/或杂质构成了泡沫材料排放物的重大来源。此处必须提 及挥发性胺催化剂或其它金属催化剂配体,具体来说,一个实例是来自催化剂的羧酸,例如 2 -乙基己酸。 使用常见金属催化剂辛酸锡会在发泡期间分解为氧化锡和2 -乙基己酸,从而导 致观测到大量的2-乙基己酸排放。此处蓖麻酸锡可以是低排放替代物。然而,与通常的辛 酸锡相比,蓖麻酸锡的低排放替代物必须以高两到三倍的量使用,以产生相同的催化活性。 为避免来自泡沫材料的由于所用胺催化剂的排放,现有技术人员已经使用例如通 过化学键结而变得结合于聚氨酯泡沫内的反应性胺催化剂,以便胺催化剂不产生排放。 US2003088046描述了这种类型的胺催化剂,其用于制造聚氨酯树脂。具体来说描 述了使用必须含有两种胺化合物的催化剂(D):咪唑化合物和具有反应性基团的叔胺催化 剂,例如『(2-羟乙基)-队^』,^-四甲基二亚乙基三胺。根据段,具有反 应性基团的叔胺催化剂的单独使用会导致不良结果。金属催化剂与胺催化剂的组合使用描 述为是可能的但不是优选的。不存在使用胺与金属催化剂的组合的实例。 JP2008 - 074903 (PAJ)描述了一种制造聚氨酯树脂的方法,其得到较低的胺排 放。所用催化剂是两种或更多种胺的混合物,其中至少一种胺具有两个或多个OH基团,且 至少一种胺通过例如使二亚乙基醚或双(氨基乙基)醚与环氧丙烷或环氧乙烷反应以及后 续还原甲基化而获得。 I.S.Bechara和F.P.Carroll在JournalofCellularPlastics, 1980 年 3 月/4 月,TechnomicPublishingCorp,第89到101页中描述了用于制造柔性PU泡沫的非寻常 催化剂。其进行了含羟基的胺的比较研宄,这些研宄显示具有伯羟基的这种类型的化合物 与具有仲或叔羟基的化合物相比是优选的。其还进行了测试,其中将锡催化剂与三甲基羟 乙基乙二胺/三乙二胺和2- [[2-(二甲氨基)乙基]甲氨基]乙醇(DABCOTL,来自 AirProducts) 一起使用。 持续需要制造避免了如上所述的缺点中的一种或多种的低排放PU泡沫的方案。 由本专利技术所致力于解决的问题因此是提供了一种聚氨酯体系,其克服了现有技术 的所述缺点。 令人惊讶地发现,使用特定的胺就可以提供排放的大幅减少,尤其是羧酸和胺的 组合排放的显著减少。 本专利技术因此提供了如下文定义的式(I)的胺的用途,其用作除酸剂,用于/用以制 造聚氨酯泡沫、优选地制造软质聚氨酯泡沫。 本专利技术还提供了一种适于制造聚氨酯体系的组合物,其含有符合一种或多种式 (I)的胺、一种或多种羧酸的金属盐、水和选自以下的任选的添加剂:泡沫稳定剂、开孔剂 和成核剂,尤其一种或多种聚氧化烯-聚硅氧烷共聚物作为泡沫稳定剂。 本专利技术更具体来说提供了一种如权利要求书中所描述的聚氨酯泡沫,其具有低的 胺和羧酸释放。 本专利技术的优点在于,与使用常规胺或其它反应性胺的聚氨酯体系相比,使用符合 式(I)的胺获得的聚氨酯体系、尤其聚氨酯泡沫并且优选地软质聚氨酯泡沫具有显著减少 的排放、尤其酸排放,如果还有的话。 以本专利技术的方式使用式(I)的胺得到软质聚氨酯泡沫中的有机酸排放的显著减 少。 特别有利的是,使用式(I)的胺获得的(软质)聚氨酯泡沫就所用胺和金属催化 剂而言是低排放的。更特别有利的是,使用式(I)的胺获得的聚氨酯体系、尤其软质聚氨酯 泡沫的排放是不含酸的、尤其不含2 -乙基己酸(EHA),或是低酸的、尤其低EHA的排放。 就2 -乙基己酸(EHA)而言的低排放应理解为出于本专利技术目的意味着,该软质 聚氨酯泡沫的EHA排放如通过DIN13419 -1测试腔室法在测试腔室负载24小时之后所测 定的是多〇μg/m3并且< 5μg/m3、优选地< 1μg/m3,更优选地< 0· 1μg/m3。 就所用胺催化剂而言的低排放应理解为出于本专利技术目的意味着,软质聚氨酯泡 沫的胺排放对应于Daimler-Chrysler测试法在90°C下30分钟的BPVWT709V0C测定是 彡0μg/g到彡20μg/g、优选地彡10μg/g并且更优选地彡5μg/g。 式⑴的胺与结构上类似地构造的反应性物质相比的非常特别的优势在于,其是 可结合的(incorporable)低排放胺,就聚氨酯形成而言,其具有可类比的催化活性,同时 又可防止/减少2 -EHA的排放。 尽管排放、尤其酸排放得到减少或避免,但使用式(I)的胺导致的催化活性降低 也极少,如果有降低的话。 以本专利技术的方式使用式(I)的胺不会导致泡沫性质有任何可观察(显著的)劣 化。 以本专利技术的方式使用式⑴的胺使得能够使用含有2 -乙基己酸作为配体的辛酸 锡制造软质聚氨酯泡沫,且所得泡沫不排出显著浓度的2 -乙基己酸。 如果使用例如式⑴的N,N,N,N-四甲基-N-羟乙基二亚乙基三胺(THDTA)的胺 而非五甲基二亚乙基三胺(PMDETA)来制造软质聚氨酯泡沫,那么所得泡沫值得注意的是 胺和酸的排放都显著更低。使用THDTA得到的软质聚氨酯泡沫在120°C下90分钟时间之后 得到几乎没有酸或胺的排放和因此极低的整体排放,而来自PMDETA或其它反应性胺的软 质聚氨酯泡沫导致多达高于1000μg/g的排放。 THDTA和其与其它胺的混合物与所有其它胺相比的决定性优势因此是,THDTA是 能够以使得排放物可以不再由其散发的形式结合金属催化剂的有机酸的可结合的低排放 胺。 以本专利技术的方式使用式(I)的胺来制造软质聚氨酯泡沫提供了这样的软质聚氨 酯泡沫,尽管其使用通过了所谓Eco测试的辛酸锡催化剂。2-乙基己酸和其锡盐被标记为 H361d,因此其是生殖毒理学相关的,原因在于其很可能会对胎儿具有致畸形作用。因此必 须避免其盐或酸的任何显著排放。 现将以实例的方式描述本专利技术,无任何意图将本专利技术限定于这些例示性的实施方 案。在下文指示化合物的范围、通式或类别时,其应不仅本文档来自技高网...
<a href="http://www.xjishu.com/zhuanli/27/201380036720.html" title="低排放软质聚氨酯泡沫的制造原文来自X技术">低排放软质聚氨酯泡沫的制造</a>

【技术保护点】
一种组合物,其含有至少一种羧酸的金属盐和一种或多种式(I)的胺,R4R12N‐(CH2)x‐N(R3)‐(CH2)y‐NR1R2                    (I)其中R1=具有1到10个碳原子、优选1到3个碳原子的烃基,并且更优选地是甲基,并且在每次出现时相同或不同,R2、R3和R4各自是R1或‐(Z)z‐OH基,并且在每次出现时相同或不同,其中Z是CH2或CHR',其中R'=具有1到10个碳原子的烃基,并且在每次出现时相同或不同,z=1到10,优选地是2或4,更优选地是2,x=1到10,优选地是2或4,更优选地是2,Y=1到10,优选地是2或4,更优选地是2,条件是,R2、R3和R4中的至少之一是–(Z)z–OH基。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.07.11 DE 102012212077.71. 一种组合物,其含有至少一种駿酸的金属盐和一种或多种式(I)的胺, RArIsN - (CH2)x - N(R3) - (CH2)y - NR1r2 (I) 其中Ri =具有1到10个碳原子、优选1到3个碳原子的姪基,并且更优选地是甲基, 并且在每次出现时相同或不同, R2、R嘴R 4各自是R 1或-狂K - OH基,并且在每次出现时相同或不同,其中 Z是C&或CHR',其中R' =具有1到10个碳原子的姪基,并且在每次出现时相同或不 同, Z = 1至Ij 10,优选地是2或4,更优选地是2, X = 1至Ij 10,优选地是2或4,更优选地是2, Y = 1至Ij 10,优选地是2或4,更优选地是2, 条件是,R2、R3和R4中的至少之一是-狂),-OH基。2. 根据权利要求1所述的组合物,其特征在于至少一种式(Ila)和/或(1扣)或式 (IIcl)、(IIc2)、(Ildl)和 / 或(IId2)的胺存在为式(I)的胺;3. 根据权利要求2所述的组合物,其特征在于存在式(Ila)和(1扣)的胺或式(IIcl)、 (IIc2)、(Ildl)和/或(IId2)的胺的混合物。4. 根据权利要求1到3中至少一项所述的组合物,其特征在于除式(I)的所述胺之外, 所述组合物还包括不符合式(I)并且催化异氯酸醋的凝胶反应(异氯酸醋-多元醇)、发泡 反应(异氯酸醋-水)和/或二聚或S聚的其它胺。5. 根据权利要求1到4中至少一项所述的组合物,其特征在于2 -己基己酸、藍麻油酸或3, 5, 5 -=甲基己酸的至少一种的锡(II)盐存在为駿酸的金属盐。6. 根据权利要求1到3中至少一项所述的组合物,其特征在于式(I)的胺与駿酸的金 属盐的摩尔比率在5:1到1:5的范...

【专利技术属性】
技术研发人员:S·施米茨R·胡贝尔
申请(专利权)人:赢创工业集团股份有限公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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