【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及一种羧基封端的发泡剂、一种含有其的聚氨酯泡沫体系、由其生产的聚氨酯泡沫。本公开还涉及一种包含聚氨酯泡沫的复合物以及该复合物的用途。
技术介绍
1、聚氨酯(pu)泡沫适用于许多应用，例如缓冲材料、隔热材料、包装、汽车仪表板或构造材料。
2、在pu泡沫材料的发泡过程期间，物理发泡剂和化学发泡剂用于实现泡沫的特定材料密度。物理发泡剂与化学发泡剂之间的区别在于，物理发泡剂具有非常高的蒸汽压，并且在存在于a组分(c-a)中的多元醇与存在于b组分(c-b)中的多异氰酸酯的聚氨酯反应期间气化。
3、在大多数情况下，物理发泡剂将溶解于c-a中或者在用户侧处单独地投配。因为许多物理发泡剂具有非常高的蒸汽压并且另外是可燃的，所以较大量的发泡剂在c-a或c-b中的该预共混导致安全隐患。另一方面，一些制造商未针对在他们的生产线上的过程中安全地单独地添加可燃材料进行配备。因此，仅有限数量的制造商可处理环戊烷(cp)或正戊烷(np)。
4、此外，如今在市场上广泛使用的常规发泡剂不是环境友好的。许多发泡剂包含氯氟烃(cfc)或氢氯氟烃(hcfc)，并且这些物质由于它们促进臭氧损耗而已经被禁用或者可能在不久的将来被禁用。因此不含cfc/hcfc的溶液是高度有利的。
5、hfc(氢氟烃)以及尤其是hfo(氢氟烯烃)是更环境友好的物理发泡剂。因此，它们未被禁止进入市场。但是发泡剂如lba(反式-1-氯-3,3,3-三氟丙烯)或245fa(1,1,1,3,3-五氟丙烷)由于它们的价格而在市场上未被广泛接受，并
6、除物理发泡剂之外，化学发泡剂也用于pu泡沫材料中。例如，甲酸(fa)和水(h2o)是最常见的化学发泡剂。fa和h2o与异氰酸酯基团反应以形成胺基团。在该反应期间形成二氧化碳(co2)，其将充当实际发泡剂。新形成的胺基团还可与另一个异氰酸酯基团聚合以形成脲结构。在发泡反应期间不发生链终止。
7、酸基团可与异氰酸酯基团反应成酸酐中间体，并且还将在分离的co2下反应成酰胺结构。另外，在这种情况下，co2将充当实际发泡剂。
8、一元酸将使聚合物链终止，而二酸将使链延长。多元酸将引起pu结构的进一步交联。
9、可将基于酸的化学发泡剂添加到c-a，或者在粘度合适的情形下可将其在生产线处单独地添加。市场上存在某些二酸和多元酸，但是由于以下事实它们的接受度不高：它们不提供任何超过常规发泡剂的附加有益效果，并且它们也不具有成本竞争力。另外，二酸和多元酸中的一些二酸和多元酸因为与c-a的相容性不好而具有稳定性问题。
10、然而，带有高蒸汽压的可燃发泡剂的预共混是一个安全问题。需要使用可在c-a中共混的另选发泡剂以对无法处理可燃发泡剂或不能在生产线处单独地添加发泡剂的供应商以及顾客而言是更灵活的。
11、因此，可溶于c-a中并且不具有任何针对c-a中的相分离的趋势的另选发泡剂因此是高度有利的。除良好的c-a相容性之外，所开发的另选发泡剂带来针对所得泡沫特性的附加有益效果，例如更好的防火性能以及针对可加工性(诸如液体泡沫的流)的有益效果。
12、us5527876描述了一种用于通过多官能异氰酸酯、羧酸以及任选地醇在叔胺、更特别地杂芳族胺的存在下的反应在消除co2的情况下生产含有酰胺基团的塑料的方法。利用这种技术方案，可在叔胺的存在下在低加工温度(rt)生产低密度泡沫。
13、ep0711799a2描述了不含氯氟烃、含有氨基甲酸酯的模塑件，该模塑件具有蜂窝状核心物以及带有基本上无孔表面的自结皮(即，聚氨酯(pu)完整泡沫)，通过在压实的密闭模具中使常规起始组分在发泡剂、催化剂和至少一种添加剂的存在下反应来生产该模塑件，该至少一种添加剂选自由经部分或完全中和的以下项组成的组：(1)单烯键式不饱和一元羧酸、二元羧酸或它们的内部酸酐的均聚物，(2)(2i)单烯键式不饱和一元羧酸、二元羧酸或它们的内部酸酐与(2ii)能够与(2i)共聚合的不含羧基的单烯键式不饱和单体的共聚物，以及(3)(3i)单烯键式不饱和一元羧酸和/或它们的盐、(3ii)单烯键式不饱和二元羧酸、它们的盐和/或它们的内部酸酐与(3iii)(如果需要的话)能够与(3i)和(3ii)共聚合的不含羧基的单烯键式不饱和单体的共聚物或接枝共聚物。
14、wo2021032549a1描述了一种聚氨酯泡沫体系。该体系的多元醇组分包含二酸与醇的羧基封端的共聚物作为发泡剂。
15、与使用酸作为发泡剂相关联的缺点之一是酸将延缓pu反应性并且影响最终固化。另外，酸将缩短a组分的货架期。
16、然而，这些文件未能显示在泡沫的加工和其他特性方面的任何所得有益效果，而本公开可清楚地显示反应时间、泡沫特性(如防火性能)和加工特性(如流动性)中的改善。
技术实现思路
1、本公开的目的是克服上述现有技术的问题，并且提供一种针对聚氨酯泡沫的发泡剂，该发泡剂与常规羧基封端的发泡剂相比显示出良好的反应性，同时保持由包含其的聚氨酯泡沫体系生产的聚氨酯泡沫的物理特性，诸如密度、尺寸稳定性或弹性模量。
2、出人意料地，本专利技术人已发现上述目的可通过由式(i)表示的羧基封端的发泡剂来实现：
3、
4、其中
5、p为0或1，q为2或3，并且p与q的总和为3，
6、每个r独立地为带有1个至20个碳原子的烷基基团、烯基基团、炔基基团或芳基基团，
7、每个q1独立地为由一个或多个环氧烷重复单元组成的聚醚部分，
8、每个m独立地为带有2个至10个碳原子的亚烷基基团或亚芳基基团，
9、每个x独立地为氢或表示为–[yc(o)mc(o)o]v–h的基团，其中每个y独立地为由一个或多个环氧烷重复单元组成的聚醚部分，并且v为1至12的整数。
10、根据本公开的另一个方面，提供了一种聚氨酯泡沫体系，该聚氨酯泡沫体系包含：
11、i).多元醇组分；和
12、ii).异氰酸酯组分，
13、其中多元醇组分包含
14、聚醚多元醇、聚酯多元醇或它们的混合物；
15、一种或多种催化剂；以及
16、至少一种发泡剂，该至少一种发泡剂包括二酸与醇的羧基封端的共聚物；并且
17、其中多元醇组分包含5重量％至30重量％的羧基封端的发泡剂，其中重量％值是基于多元醇组分的总重量的。
18、在进一步的方面，本公开提供了一种根据本公开生产的聚氨酯泡沫。
19、在另一个进一步的方面，本公开提供了一种复合物，该复合物包含根据本公开生产的聚氨酯泡沫。
20、在又另一个进一步的方面，本公开提供了复合物的用途，该复合物作为洁净室冷藏库、冷冻器、屋顶面板、层压件中的板或面板；或者作为喷雾管道或喷射管道中的管道绝缘件。
21、在该本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种羧基封端的发泡剂，所述羧基封端的发泡剂包含至少一种由式(I)表示的结构：
2.根据权利要求1所述的羧基封端的发泡剂，其中每个M独立地为带有2个至8个碳原子的直链或支链的烷基基团、更优选地带有2个至6个碳原子的直链或支链的烷基基团、又更优选地带有3个至5个碳原子的直链或支链的烷基基团。
3.根据权利要求1所述的羧基封端的发泡剂，其中每个Q1独立地为由选自由以下项组成的组的1个至10个重复单元组成的聚醚部分：四亚甲基氧化物、环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷和环氧苯乙烷。
4.根据权利要求1所述的羧基封端的发泡剂，其中每个X独立地为-(EO)n[(C(O)CH2CH2CH2CH2C(O)O(EO)n]oC(O)CH2CH2CH2CH2C(O)O
5.根据权利要求1所述的羧基封端的发泡剂，其中所述羧基封端的发泡剂具有60mgKOH/g至200mgKOH/g的酸值。
6.根据权利要求1所述的羧基封端的发泡剂，其中所述羧基封端的发泡剂的分子量为200g/mol至2000g/mol、优选地400g/mol至1500g/mol、更优
7.一种聚氨酯泡沫体系，所述聚氨酯泡沫体系包含：
8.根据权利要求7所述的聚氨酯泡沫体系，其中基于所述多元醇组分的总重量，所述多元醇组分包含6重量％至25重量％、优选地7重量％至20重量％、更优选地8重量％至15重量％的所述羧基封端的发泡剂。
9.根据权利要求7所述的聚氨酯泡沫体系，其中所述异氰酸酯组分包含选自由以下项组成的组的一者或多者：脂族异氰酸酯、脂环族异氰酸酯、芳脂族异氰酸酯和芳族异氰酸酯。
10.根据权利要求7所述的聚氨酯泡沫体系，其中所述催化剂包括选自由以下项组成的组的一者或多者：基于胺的催化剂和基于金属的催化剂。
11.根据权利要求7所述的聚氨酯泡沫体系，其中所述发泡剂还包括一种或多种化学发泡剂和/或物理发泡剂。
12.根据权利要求7所述的聚氨酯泡沫体系，所述聚氨酯泡沫体系还包含阻燃剂。
13.根据权利要求12所述的聚氨酯泡沫体系，其中所述阻燃剂包括至少一种含有磷的阻燃剂，所述至少一种含有磷的阻燃剂为磷酸、多磷酸、膦酸和/或次膦酸的衍生物。
14.根据权利要求7所述的聚氨酯泡沫体系，所述聚氨酯泡沫体系还包含表面活性剂。
15.根据权利要求7所述的聚氨酯泡沫体系，其中所述多元醇组分和所述异氰酸酯组分为这样的重量比：使得异氰酸酯指数为150至500、优选地200至450、更优选地230至400。
16.一种聚氨酯泡沫，所述聚氨酯泡沫由根据权利要求7至15中任一项所述的聚氨酯泡沫体系生产。
17.一种复合物，所述复合物包含根据权利要求16所述的聚氨酯泡沫。
18.根据权利要求17所述的复合物，其中所述复合物包含所述聚氨酯泡沫作为芯层。
19.根据权利要求17或18所述的复合物的用途，所述复合物作为洁净室冷藏库、冷冻器、屋顶面板、层压件中的板或面板；或者作为喷雾管道或喷射管道中的管道绝缘件。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种羧基封端的发泡剂，所述羧基封端的发泡剂包含至少一种由式(i)表示的结构：
2.根据权利要求1所述的羧基封端的发泡剂，其中每个m独立地为带有2个至8个碳原子的直链或支链的烷基基团、更优选地带有2个至6个碳原子的直链或支链的烷基基团、又更优选地带有3个至5个碳原子的直链或支链的烷基基团。
3.根据权利要求1所述的羧基封端的发泡剂，其中每个q1独立地为由选自由以下项组成的组的1个至10个重复单元组成的聚醚部分：四亚甲基氧化物、环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷和环氧苯乙烷。
4.根据权利要求1所述的羧基封端的发泡剂，其中每个x独立地为-(eo)n[(c(o)ch2ch2ch2ch2c(o)o(eo)n]oc(o)ch2ch2ch2ch2c(o)o
5.根据权利要求1所述的羧基封端的发泡剂，其中所述羧基封端的发泡剂具有60mgkoh/g至200mgkoh/g的酸值。
6.根据权利要求1所述的羧基封端的发泡剂，其中所述羧基封端的发泡剂的分子量为200g/mol至2000g/mol、优选地400g/mol至1500g/mol、更优选地500g/mol至1200g/mol。
7.一种聚氨酯泡沫体系，所述聚氨酯泡沫体系包含：
8.根据权利要求7所述的聚氨酯泡沫体系，其中基于所述多元醇组分的总重量，所述多元醇组分包含6重量％至25重量％、优选地7重量％至20重量％、更优选地8重量％至15重量％的所述羧基封端的发泡剂。
9.根据权利要求7所述的聚氨酯泡沫体系，...
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