制备一种硬质聚合物泡沫的方法，所述方法包含使组分A至C在组分D的存在下转化或使组分A和B的异氰酸酯官能预聚物与组分C在组分D的存在下转化，组分总量为100重量％，(A)35至65重量％的至少一种多异氰酸酯组分A，(B)5至50重量％的至少一种多元醇组分B，(C)1至59重量％的至少一种多羧酸组分C，以及(D)0.01至3重量％的至少一种路易斯碱组分D，其中，转化进行时释放二氧化碳。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】制备一种硬质聚合物泡沫的方法，所述方法包含使组分A至C在组分D的存在下转化或使组分A和B的异氰酸酯官能预聚物与组分C在组分D的存在下转化，组分总量为100重量％，(A)35至65重量％的至少一种多异氰酸酯组分A，(B)5至50重量％的至少一种多元醇组分B，(C)1至59重量％的至少一种多羧酸组分C，以及(D)0.01至3重量％的至少一种路易斯碱组分D，其中，转化进行时释放二氧化碳。【专利说明】制备硬质聚合物泡沬的方法 本专利技术涉及，涉及可由此获得的硬质聚合物泡沫及其 用途。 聚合物泡沫，例如基于二异氰酸酯或多异氰酸酯的聚氨酯泡沫和聚氨酯-聚脲泡 沫是众所周知的。硬质聚氨酯相相比于硬质聚酰胺相具有明显更低的熔融温度，这对于在 高温下使用材料具有决定性影响。 还已知使羧酸与异氰酸酯反应以生成混合的氨基甲酸酐，并使部分氨基甲酸酐 进一步反应形成酰胺。该反应和反应机制例如由R.w.Hoffman在Synthesis2001，No. 2， 243-246 中记载以及由I.Scott在TetrahedronLetters，第 27 卷，No. 11，第 1251-1254 页，1986中记载。 利用二异氰酸酯和二羧酸之间的反应的低聚物化合物由K. Onder在Rubber Chemistry and Technology，第 59 卷，第 615-622 页中记载以及由 T.O.Ahn 在 Polymer 第 39 卷，No. 2,第 459-456 页，1998 中记载。 EP 0527613A2记载了包含酰胺基团的泡沫的制备。这些泡沫利用有机多异氰酸酯 和多官能有机酸制备。该泡沫通过使有机多异氰酸酯与聚氧化烯和有机多羧酸组分的反应 产物反应而利用加成反应制备。两个异氰酸酯基团与产生二氧化碳的化合物反应。该化合 物为聚氧化烯多胺或多元醇组分与有机多羧酸组分的反应产物。聚氧化烯多胺或多元醇组 分的平均分子量为200至5000g/mol。该反应的起始温度为至少150°C，而反应时间在0. 5 小时至12小时的范围内。 DE 4202758A1记载了一种包含氨基甲酸乙酯基团和酰胺基团的泡沫，该泡沫可通 过使用链长为8至200个碳原子的多羟羧酸获得。这些多羟羧酸通过环氧化不饱和的脂肪 酸与含羟基化合物（例如水、醇或羟基羧酸）的开环反应便利地制备。泡沫密度在33至 190kg/m 3的范围内。 JP 2006-137870记载了一种制备聚酰胺泡沫的方法及该聚酰胺泡沫的用途。使多 异氰酸酯组分和聚酯多羧酸组分在使用氧化膦作为催化剂的条件下彼此反应。反应混合物 加热至至少170°C。 已知的聚氨酯_聚酰胺泡沫是不利的，因为起始材料仅在相对高的温度下反应或 反应不完全，且泡沫密度不符合标准聚氨酯制法。 本专利技术的目的是提供硬质聚合物泡沫，该泡沫即使在高温在湿气的存在下和/或 在高压下也是尺寸稳定的，使得它们甚至可用于引擎、变速器或排气环境，并提供了它们的 制备方法。所述硬质聚合物泡沫就持久弹性（sustained elasticity)、耐磨性、拉伸强度、 切口撕裂强度（tongue tear strength)和压缩应力（compressive stress)而言还具有有 利性质。本专利技术的另一个目的是提供一种包含聚酰胺基团的硬质聚合物泡沫，该泡沫可通 过二异氰酸酯组分与二羧酸组分在优选不需要其他发泡剂的情况下短时间内反应制得。 根据本专利技术，这些目的通过一种来实现，所述方法包 含使组分A至C在组分D的存在下反应或使组分A和B的异氰酸酯官能预聚物与组分C在 组分D的存在下反应，组分总量为100重量％。 ⑷35至65重量％，优选40至62重量％且尤其为42至55重量％的至少一种多 异氰酸酯组分A， (B) 5至50重量％，优选10至40重量％且尤其为15至30重量％的至少一种多元 醇组分B， (C) 1至59重量％，优选2至50重量％且尤其为5至45重量％的至少一种多羧酸 组分C，以及 (D) 0? 01至3重量％，优选0? 02至2重量％且尤其为0? 05至1重量％的至少一种 路易斯碱组分D， 其中，反应进行时释放二氧化碳。除了组分A至D之外，反应混合物还可包括其他 成分。 本专利技术的方法包括使羧酸基团与异氰酸酯基团反应生成混合的氨基甲酸酐，并使 氨基甲酸酐进一步反应生成酰胺。使用路易斯碱作为催化剂从氨基甲酸酐中消除co 2，从而 以与例如基于聚氨酯的聚合物泡沫的速率类似的速率提供聚合物泡沫。由于该反应从组分 自身释放发泡气体，其可在不存在水和发泡剂的情况下进行。 在本专利技术的上下文中，硬质聚合物泡沫可理解为意指在硬质聚合物泡沫的制备过 程中，由于泡沫基质依然呈粘性且气体持续在泡沫中膨胀，因此反应混合物经历体积的变 化，直至反应已最终结束，甚至在主要反应已经结束之后。聚合物泡沫可有利地在聚合物泡 沫内部以及在聚合物泡沫的表面上包括孔/洞。 本专利技术的硬质聚合物泡沫在10 %的相对变形下具有不超过80kPa的压缩应力，优 选不低于150kPa，且更优选不低于180kPa。此外，所述硬质聚合物泡沫根据DIN SI0 4590 具有不低于70%且优选高于85%的闭孔含量。关于本专利技术的硬质聚合物的其他细节见于 "Kunststoffhandbuch，Band 7，Polyuethane，'，Carl Hanser Verlag，第 3 版 1993,第 6 章。 聚氨酯泡沫也可参考DIN 7726。本专利技术利用路易斯碱组分作为反应中的促进剂（accelerant)或催化剂，使加聚 和缩聚能够在高速率下统一进行以确保所得聚合物的分子量建立和胶凝以及膨胀发泡、 尤其是由于二氧化碳释放所致的发泡能够同时进行，以形成随后便凝固的稳定的均匀的泡 沫。专利技术人发现，使用路易斯碱组分用于两个基元反应（elementary reaction)是足够的， 且反应彼此配合使得在气体产生和泡沫形成的同时伴随有粘度的增加，从而制备出均匀的 泡沫。一旦粘度增加太大，泡沫形成会被破坏。如果，在泡沫形成期间，粘度增加不足和/或 胶凝不再随之进行，则产生的气体能穿过液体聚合物上升并由此逃离和/或在表面聚集， 从而阻止了均匀泡沫结构的形成。这些问题可通过本专利技术的方法克服，从而产生在硬质聚 合物泡沫的整个横断面具有均勻孔分布（cellular distribution)的硬质聚合物泡沫。 专利技术人还发现，当组分以本专利技术的量使用时，二氧化碳形成对于制备合适的硬质 聚合物泡沫是足够的，消除了添加外部发泡剂的需要。然而，当需要较低密度的泡沫时，还 可以使用外部泡沫剂。优选省去外部发泡剂的添加。类似地，根据本专利技术，避免水向反应混 合物的任何添加或水在反应混合物中的存在。反应优选无水进行，即，在没有水的条件下进 行。优选反应混合物中没有水。 现将更具体地阐述根据本专利技术使用的各个组分。 对于本专利技术的目的，至少一种多异氰酸酯组分--在本文中又称作组分A--包 含多官能芳族异氰酸酯和/或脂族异氰酸酯，例如二异氰酸酯。 对于多异氰酸酯组分而言，其异氰酸酯基团官能度在1. 8至5. 0、更优选1. 9至 3. 5且最优选2. 0至3. 0的范围内是有利的。 适合的多官能异氰酸酯优本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种制备硬质聚合物泡沫的方法，所述方法包含使组分A至C在组分D的存在下反应或使组分A和B的异氰酸酯官能预聚物与组分C在组分D的存在下反应，组分总量为100重量％，(A)35至65重量％的至少一种多异氰酸酯组分A，(B)5至50重量％的至少一种多元醇组分B，(C)1至59重量％的至少一种多羧酸组分C，以及(D)0.01至3重量％的至少一种路易斯碱组分D，其中，反应进行时释放二氧化碳。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：F·普里索克，M·哈姆斯，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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