聚合物多醇和预制的稳定剂体系制造技术

一种基于前体稳定剂的预制的稳定剂组合物，可通过通式Ｒ↓［ｎ］ＳｉＸ↓［４－ｎ］或Ｒ↓［ｎ］Ｓｉ（（－ＯＳｉ（Ｒ↑［１］）↓［２］）↓［ｐ］Ｘ）↓［４－ｎ］的含硅原子化合物与平均分子量大于４００和羟值为２０至２８０的聚醚多醇反应获得，其中Ｒ基团独立地为饱和或不饱和烃基，至少一个Ｒ基团为烯属不饱和烃基；Ｒ↑［１］为烃基；Ｘ为Ｃ↓［１］至Ｃ↓［１０］烷氧基，ｎ为１至３的整数，ｐ为大于０的整数，该组合物用于制备聚合物多醇组合物，该多醇组合物同时具有（ａ）３０ｗｔ％至６０ｗｔ％的高聚合物含量，（ｂ）低粘度，通常低于９，０００厘泊，（ｃ）产品物定性使得１００％通过１５０目筛子，和（ｄ）高达１００％的聚合物固含量通过７００目筛子。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及聚合物多醇和其制备方法，以及用于制备聚合物多醇的预制的稳定剂。适合制备聚氨酯泡沫和弹性体的聚合物多醇是公知的并广泛用于工业上。由聚合物多醇制备的聚氨酯泡沫具有广泛用途。聚氨酯泡沫的两种主要类型是块状泡沫或模塑泡沫。聚氨酯块状泡沫用于地毯、家具和床上用品中。模塑聚氨酯泡沫在汽车工业中具有很多用途。聚合物多醇通过在游离基催化剂存在下聚合溶于或分散于多醇中的一种或多种烯属不饱和单体形成聚合物颗粒在多醇中的稳定分散体的方式制备。最初，用丙烯腈单体制备用于生产聚氨酯泡沫的聚合物多醇，该聚氨酯泡沫与由未改性多醇生产的聚氨酯泡沫相比具有更高承载性能，然而，这些聚合物多醇中的大多数具有不合适的高粘度。目前，具有高承载性能的聚氨酯泡沫主要用由高苯乙烯含量的单体混合物(例如65至75％的苯乙烯)制备的聚合物多醇生产。然而，由如此高苯乙烯含量的单体混合物生产的聚合物多醇经常不能满足日益增长的工业需要，包括可接受的粘度、严格的稳定性要求和增加的承载性能。随着开发用于操作、混合和反应形成聚氨酯的组分的复杂、高速和大体积设备和系统，聚合物多醇的稳定性和低粘度对于聚氨酯泡沫生产厂商越来越重要。聚合物多醇必须满足某一最小聚合物颗粒尺寸要求，以避免在较短时间内堵塞或弄脏这种泡沫加工设备的过滤器、泵和其它部件。为生产满足聚氨酯泡沫工业所要求的泡沫加工性能和承载性能的聚合物多醇，已进行了大量尝试。US 4,242,249(Van Cleve等人)描述了用特定预制的分散剂或稳定剂制备的聚合物多醇。这些聚合物多醇提供工业化生产满意的稳定性，并使用至少一种(i)高含量苯乙烯或其它与丙烯腈的共聚单体，(ii)较高的固含量或(iii)使用较低分子量多醇。使用的特定稳定剂和使用的浓度根据用于制备聚合物多醇的单体体系而变化。US 4,652,589(Simroth等人)描述了用于聚合物多醇的稳定剂前体。稳定剂A由羟值34的15wt％环氧乙烷封端的聚氧丙烯三醇与马来酸酐反应，然后与环氧乙烷反应制备。稳定剂A具有的羟值为32、不饱和度为0.1meq/g，其中不饱和度为30/70马来酸酯/富马酸酯。稳定剂B通过羟值28的山梨糖醇起始的多醇(含10％内环氧乙烷)与马来酸酐反应，然后与环氧丙烷反应制备。稳定剂B具有的羟值为28，不饱和度为约0.07meq/g，其中不饱和度为富马酸酯类型。US 5,196,476(Simroth)描述(a)高性能预制的稳定剂；(b)在制备具有高固含量、低粘度和极好产品稳定性的聚合物多醇中使用该稳定剂；和(c)用该聚合物多醇制备的聚氨酯。预制的稳定剂为至少一种游离基可聚合烯属不饱和单体与至少一种多元醇加合物的游离基聚合产物，所述多元醇加合物包括多元醇残余物和具有富马酸或马来酸不饱和度的化合物的残余物。US 5,364,906(Critchfield等人)公开了一种通过改性的种子方法生产稳定的低粘度聚合物多醇的方法，该方法包括步骤(1)通过在第一个连续反应器中在引发剂和非必要的前体稳定剂(通过多醇与马来酸酐反应制备)存在下聚合第一种原料生产第一种反应产物，第一种原料包含在至少50wt％的总基本多醇中的50wt％以下总单体；和(2)通过在连续反应器中在引发剂存在下聚合第二种原料生产第二种反应产物，第二种原料包括(a)第一种反应产物，(b)至少50wt％的总单体，和(c)剩余量的基本多醇。EP 0 162 589 B1(Cloetens等人)描述了非水分散体稳定剂，它是平均分子量大于400和羟值为20至280的聚醚多醇与具有至少一个烯属不饱和官能团和至少一个和硅原子连接的官能基团(该基团可与聚醚多醇上的羟基反应)的含硅原子化合物的反应产物。感兴趣的另一些现有技术包括US再颁布专利32,733(Simroth等人)；US 3,931,092(Ramlow等人)；US 4,014,846(Ramlow等人)；US 4,09 3,573(Ramlow等人)；US 4,148,840(Shah)；US 4,172,825(Shook等人)；US 4,342,840(Kozawa等人)；US 4,390,645(Hoffman等人)；US 5,394,491(Hoffman)；US 4,454,255(Ramlow等人)；US 4,458,038(Ramlow等人)和US 4,745,153(Hoffman)。尽管已在聚合物多醇的粘度降低和固含量增加方面取得了进步，但仍需要具有改进的加工性和承载性能的聚合物多醇和制备该聚合物多醇的另一方法。本专利技术涉及一种预制的稳定剂组合物和用其生产聚合物多醇，所述聚合物多醇同时具有(a)30wt％至60wt％的高聚合物含量，(b)较低粘度，通常低于9,000厘泊，(c)产品稳定性，使得100％通过150目筛子，和(d)高达100％的聚合物固含量通过700目筛子。本专利技术一方面涉及用于制备聚合物多醇的预制的稳定剂组合物，该组合物包括如下组分的反应产物(i)多醇；(ii)可通过如下通式的含硅原子化合物与平均分子量大于400和羟值为20至280的聚醚多醇反应获得的前体稳定剂RnSiX4-n或RnSi((-OSi(R1)2)pX)4-n其中R基团独立地为饱和或不饱和烃基，至少一个R基团为烯属不饱和烃基；R1为烃基；X为C1至C10烷氧基，n为1至3的整数，p为大于0的整数，(iii)至少一种可与前体稳定剂共聚的烯属不饱和单体；和(iv)游离基聚合引发剂。本专利技术另一方面涉及一种制备预制的稳定剂组合物的方法，包括在反应段中提供上述组合物组分(i)、(ii)、(iii)和(iv)，该反应段保持在足以引发游离基聚合的温度下，并处于足够的压力下以在反应段中仅保持液相，这些组分在反应段中的停留时间足以使基本上所有的前体稳定剂反应，和回收含预制的稳定剂组合物的非均相混合物。本专利技术另一方面涉及一种聚合物多醇组合物，该组合物具有的聚合物含量按总重量计为30至60wt％，其粘度不超过8,000厘泊，产品具有这样的稳定性，即基本上100％通过150目筛子和高达100％通过700目筛子，它通过游离基聚合包括如下组分的组合物生产(a)多醇；(b)上述预制的稳定剂组合物；(c)至少一种烯属不饱和单体；(d)游离基聚合引发剂；和非必要的(e)链转移剂。本专利技术另一方面涉及一种制备聚合物多醇组合物的方法，包括在反应段中提供上述形成聚合物多醇的组合物组分(a)、(b)、(c)和(d)，该反应段保持在足以引发游离基聚合的温度下，并处于足够的压力下以在反应段中仅保持液相，这些组分在反应段中的停留时间足以使大部分烯属不饱和单体反应形成含聚合物多醇的非均相混合物，和从此非均相混合物中回收聚合物多醇组合物。本专利技术另一方面涉及一种通过游离基聚合上述形成聚合物多醇的组合物生产的聚合物多醇组合物，该组合物具有的聚合物含量按总重量计为30至60wt％，其粘度不超过8,000厘泊，产品具有这样的稳定性，即基本上100％通过150目筛子。本专利技术另一方面涉及形成聚氨酯泡沫的组合物，包括上述聚合物多醇组合物、聚氨酯催化剂、有机多异氰酸酯、硅氧烷表面活性剂和发泡剂。本专利技术再一方面涉及由上述形成聚氨酯泡沫的组合物获得的聚氨酯泡沫。用于本专利技术的前体稳定剂通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制备共聚物多醇的预制的稳定剂组合物，该组合物包括如下组分的反应产物： （ｉ）多醇； （ｉｉ）可通过如下通式的含硅原子化合物与平均分子量大于４００和羟值为２０至２８０的聚醚多醇反应获得的前体稳定剂 Ｒ↓［ｎ］ＳｉＸ↓［４－ｎ］或Ｒ↓［ｎ］Ｓｉ（（－ＯＳｉ（Ｒ↑［１］）↓［２］）↓［ｐ］Ｘ）↓［４－ｎ］ 其中Ｒ基团独立地为饱和或不饱和烃基，至少一个Ｒ基团为烯属不饱和烃基；Ｒ↑［１］为烃基；Ｘ为Ｃ↓［１］至Ｃ↓［１０］烷氧基，ｎ为１至３的整数，ｐ为大于０的整数， （ｉｉｉ）至少一种可与前体稳定剂共聚的烯属不饱和单体；和 （ｉｖ）游离基聚合引发剂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：GD佛吉，
申请(专利权)人：陶氏化学公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]