聚氨酯泡沫的制备方法技术

本发明专利技术涉及制备聚氨酯泡沫的方法，在 ｄ）发泡剂，和如果需要， ｅ）催化剂和 ｆ）添加剂 的存在下，通过反应 ａ）至少一种有机聚异氰酸酯与 ｂ）至少一种具有３０－５００羟基数的聚亚氧烷基－多元醇（ｂ１），它是用至少一个烯化氧，优选环氧乙烷和或１，２－环氧丙烷，与选自由Ｎ，Ｎ′－双（３－氨基丙基）乙二胺，三亚丙基四胺和四亚丙基五胺组成的组的至少一个引发剂分子的烷氧基化作用得到的，或聚亚氧烷基－多元醇（ｂ１）与其它具有２－８个官能团和１５－５００羟基数的多羟基化合物混和物，和ｃ）如果需要，加入增链剂和／或交联剂， 而得到的，以及 可用于此目的的新的聚亚氧烷基－多元醇（ｂ１）。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及制备聚氨酯泡沫(下面也缩写成PU)，优选低结雾的半硬性或硬性PU泡沫(它具有改进的泡沫结构，良好的老化性能和发泡反应混合物的非常好的流动性)的方法，通过有机聚异氰酸酯(a)与多羟基化合物(b)反应得到，如如果需要，在发泡剂(d)存在下加入的增链剂和/或交联剂(c)，和如果需要，加入催化剂(e)和添加剂(f)，其中按照本专利技术，多羟基化合物(b)是聚亚氧烷基-多元醇(b1)，它具有羟基数为30-500，是通过在选自由N，N′-双(3-氨基丙基)乙二胺，三亚丙基四胺和四亚丙基五胺组成的至少一个引发剂分子上加聚至少一个烯化氧，优选环氧乙烷和/或1，2-环氧丙烷，或由工业上它们的粗产品而得到。本专利技术进一步涉及含有叔氨基作为桥的适于本专利技术的新颖聚亚氧烷基-多元醇(b1)。通过有机聚异氰酸酯(a)与相对高分子量的多羟基化合物反应生产PU泡沫，和如果需要，在催化剂和发泡剂存在下加入低分子量增链剂和/或交联剂，和如果需要，可加入添加剂和助剂这是已知的且在大量专利和其它出版物中被描述。可以参考由Dr.R.Viewegand Dr.A.Hochtlen，在Carl Hanser Verlag，Munich编辑的Kunststoff Handbuch，Volume VII，Polyurethane lst Edition，1966。还已知的是通过预聚物制备半硬性的PU泡沫的方法，通常从二异氰酸酯甲苯(TDI)预聚物制备，以及一步法制备半硬性和硬性PU泡沫的方法，有利的情况是使用二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)和聚苯基聚亚甲基聚异氰酸酯的混和物，称作粗MDI，作为聚异氰酸酯。具体选择相对高分子量多羟基化合物和增链剂和/或交联剂和变量的聚异氰酸酯和水，通过这个方法，可允许生产具有各种力学性能的半硬性和硬性PU泡沫。此外，可以不用水生产半硬性的PU泡沫，通过下面加入发泡剂二氯二氟甲烷的方法制备。在此所用的多羟基化合物是支化的，相对高分子量的聚亚氧烷基-多元醇和具有羟基数450-500的胺引发的增链剂的混合体。通过有机锡化合物(由D.GOertel，在Carl Hanser Verlag，Munich，Vienna编辑的Kunststoff-Handbuch，Volume VII，Polyurethane 2nd Edition，1983)活化该加聚反应。EP-A-0490145描述了包括至少聚氯乙烯或含有聚氯乙烯聚合物混合物的一个外层和PU泡沫，优选半硬性或硬性PU泡沫的组合元件。添加叔按作催化剂，便于生产PU泡沫，由于这些既加速多羟基化合物的羟基与异氰酸酯NCO基团的反应即氨基甲酸乙酯形成的反应，又加速水和NCO基团的反应形成氨基和(作为发泡气体的)二氧化碳的发泡反应；特别是在一步完成方法中，必需准确匹配一个与另一个的发生反应的速度。由于伴随加聚反应和在形成泡沫过程的发泡反应，还发生与形成的脲基甲酸酯，尿素，缩二脲和氰尿酸酯(cyanurate)结构的交联反应，所用的催化剂必须保证这些不同的反应同步进行。催化剂既不由于过早加入聚氨酯结构而损失它们的催化活性，又不加速所得PU泡沫的水分解。在工业上用作催化剂的许多叔胺的缺点是它们难闻的气味，该味转移到所生产的PU泡沫中，对它们在一定应用上的用途产生不利的影响。按照EP-A-2321884(GB-A-1,344,038)，使用通过叔胺作催化剂并结合酸和硅油制备的聚乙醚-多醇生产PU泡沫。人们还已知的是含有键合的叔氨基团的高活性聚亚氧烷基-多元醇；按照EP-A-0539819，通过含有至少两个活性氢原子和一个叔氨基(该基通过包括至少三个亚甲基的空间桥键合)的引发剂的烷氧基化反应，用至少一个烯化氧制备这些产品。高活性聚亚氧烷基-多元醇，优选具有2或3个官能团的分子量从2800-6200，是用N，N-二甲基-1，4-二氨基丁烷，N，N-二甲基-1，3-二氨基丙烷，和N，N-二甲基二亚丙基三胺作为引发剂分子而制备的，该多元醇用于生产粉粒或蜂窝状的产品，优选柔性聚异氰酸酯加聚产物。这种类型的聚氧化烯-多元醇在PU配方中具有高的催化活性用于制备挠性和半硬性PU泡沫。本专利技术的目的是保证在PU泡沫，优选半硬性和硬性PU泡沫的生产过程中各种反应同时发生，同时在成泡工艺的过程中和由于所得到的泡沫防止讨厌的气味。另一个目的是减少在泡沫中的空洞的形成，因此，在仪表盘和其它复合元件(例如具有聚氯乙烯和其它含有聚氯乙烯聚合物混和物的顶层产品)泡沫底衬中废品率急剧降低。通过改进PU泡沫的结构，提高和均质化整个PU模塑制品的力学性能的水平。另一个目的是提高能发泡反应混和物的流动性，并根据发泡设备和条件(例如，温度条件)扩大加工范围。用适当的与PU形成组份相容的添加剂改进PU泡沫的力学性能是可能的。PU泡沫，优选半硬性和硬性泡沫，应基本上不结雾。我们意外地发现，通过使用选自脂肪多胺引起的聚亚烷基-多元醇作为全部或部分或多羟基化合物可以实现本专利技术的目的。因此，本专利技术提供一种生产PU泡沫，优选半硬性或硬性PU泡沫的方法，在d)发泡剂，和如果需要，e)催化剂和f)添加剂的存在下，通过反应a)至少一种有机或改性的有机聚异氰酸酯或有机和改性的有机聚异氰酸酯的混和物，与b)至少一种相对高分子量的含有至少两个活性氢原子的多羟基化合物，和c)如果需要，加入低分子量的增链剂和/或交联剂，而进行。其中多羟基化合物(b)是具有30-500羟基数的聚氧化烯-多元醇(b1)它可用至少一个烯化氧，通过由N，N′-双(3-氨基丙基)乙二胺，三亚丙基四胺和四亚丙基五胺组成的组中至少一个引发剂分子，或至少两个所述的引发剂分子的混和物的烷氧基化作用得到。本专利技术进一步提供具有30-500羟基数的聚氧化烯-多元醇，是通过在由N，N′-(3-氨基丙基)乙二胺，三亚丙基四胺和四亚丙基五胺组成的一组引发剂分子和它们的工业级的混和物上加聚至少一个烯化氧而得到的。能用于本专利技术的含有键合的叔氨基团的聚氧化烯-多元醇是催化活性的，特别是与羧酸化合，加速有机聚异氰酸酯与多羟基化合物的加聚反应。在PU反应混和物中加入它们，甚至加入极小量，在PU模制泡沫的制备中会使模制停留时间显著缩短。该技术先进还降低生产成本，特别是在生产硬性泡沫模塑制品中具有较高的重要性。新颖的聚氧化烯-多元醇对于一定的发泡剂(例如环烷烃，特别是环己烷)是良好的溶剂，它们的加入使粘度显著降低。在硬性PU泡沫情况下加入它们可以降低脆性，并要另外用增塑剂(它们是增溶剂)，得到所希望(即根据技术要求)的可调的硬性。PU泡沫，特别是半硬性PU泡沫具有良好的老化值，并呈现没有挥发化合物渗出。用于生产PU泡沫的反应混和物具有非常良好的流动性，与例如乙二胺引发的聚氧化烯-多元醇相对比，不会对发泡时间产生不利的影响。尽管降低了密度，但是按照本专利技术生产的无味的PU泡沫的力学性能可被改进。优点是在PU泡沫中形成孔空洞的趋势低，因此值得注意。在泡沫加衬，例如仪表盘和其它复合元件中，例如具有聚氯乙烯(PVC)或其它含有PVC聚合物混和物，热塑性聚氨酯或丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯橡胶(ASA)的顶层的产品，废品(reject)率急剧降低。下面详细陈述用于制备PU泡沫，优选半硬性和硬性PU泡沫的新颖方法，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备聚氨酯泡沫的方法，在ｄ）发泡剂存在下，通过ａ）至少一种有机聚异氰酸酯与ｂ）至少一种相对高分子量的含有至少两个活性氢原子的多羟基化合物，和ｃ）如果需要，加入低分子量的增链剂和／或交联剂，而进行反应。其中多羟基化 合物（ｂ）是具有３０－５００羟基数的聚亚氧烷基－多元醇（ｂ１），是用至少一个烯化氧，与由Ｎ，Ｎ′－（３－氨基丙基）乙二胺，三亚丙基四胺和四亚丙基环胺组成的组的至少一个引发剂分子的烷氧基化作用得到的。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：P霍恩，L容格，H拉比，R列屈赫，G李尔，
申请(专利权)人：BASF公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]