用于生产聚氨酯的方法和催化剂技术

本发明专利技术提供一种包含钛、锆或铪的化合物和助催化剂的聚氨酯催化剂组合物，该助催化剂是有效作为多异氰酸酯三聚催化剂的化合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于生产聚氨酯的方法和催化剂本专利技术涉及聚氨酯和用于制备它们的催化剂。特别地，本专利技术涉及包含某些钛化 合物和锆化合物与某些胺化合物的组合的催化剂。可以通过使具有多于一个异氰酸酯官能团的化合物即多异氰酸酯与具有多于一 个羟基官能团的化合物即多元醇一起反应制备聚氨酯材料。在大多数情形中，将催化剂加 入反应混合物以加快反应并且确保完整和可再现的反应条件。许多催化剂是已知的并且用 于聚氨酯制备，最常用的是锡或汞的化合物以及有机胺化合物。在许多应用中，优选金属催 化剂，因为它们效率高并且非常有效。尽管由于涉及对环境毒害的因素因此在聚氨酯物品 中使用重金属催化剂现在可能不是希望的，但替代性的金属具有缺点，特别是就储存寿命、 水解稳定性和它们生成具有所需机械性能的聚氨酯的能力而言。特别地，钛化合物具有提 供与例如汞相比具有低毒性的经济性替代物的潜能。伴随着钛和一些其他金属例如铝和锆 的化合物(它们是非常有效的催化剂)的问题是它们可能不能提供用于制备具有所希望机 械性能的聚氨酯产品所需的反应形式。这些催化剂中的一些还可能在水的存在下迅速水解 成催化活性较低或无活性的化合物。根据本专利技术，我们提供一种通过将含有至少一种多元醇、至少一种多异氰酸酯化 合物和催化剂组合物的组合物混合在一起并且使混合物固化生成聚氨酯而生成聚氨酯的 方法，特征在于该催化剂组合物包含Ti、&或Hf的金属有机化合物和助催化剂，所述助催 化剂是有效作为多异氰酸酯三聚催化剂的化合物。作为本专利技术的第二方面，我们提供一种用于制备聚氨酯材料的组合物，其包含至 少一种多元醇和多异氰酸酯，包含Ti、&或Hf的金属有机化合物和助催化剂的催化剂组合 物(所述助催化剂是有效作为多异氰酸酯三聚催化剂的化合物)，和任选的至少一种其他 添加剂。作为本专利技术的另一方面，我们提供一种包含Ti、&或Hf的金属有机化合物和助催 化剂的催化剂组合物，所述助催化剂是有效作为多异氰酸酯三聚催化剂的化合物。Ti、&或Hf的有机化合物可以选自各种化合物。优选地，金属有机化合物是Ti或 &的化合物，最优选Ti的化合物。合适的金属有机化合物选自金属醇盐、有机酸的盐和螯 合物。合适的化合物通常具有式M(L) 4，其中M表示金属原子并且每一 L独立地表示衍生自 醇根(alkoxide)、酚根(aryloxide)、去质子化的酸阴离子、β - 二酮酸根阴离子、β -酮酸 酯例如烷基乙酰丙酮酸酯阴离子(alkylacetoacetonate anion)或N，N-二烷基乙酰基乙 酰胺阴离子的配体。或者，金属有机化合物可以是由通式M(L)x(其中x< 4)表示的金属 与一种或多种多齿配体的螯合物。合适的多齿配体可以衍生自三烷基胺、多酚、多官能羧酸 或其衍生物、α-羟基酸(例如柠檬酸、乳酸)、多元醇、酸性磷酸盐和磷酸酯例如酸性磷酸 单和/或二烷基酯、水杨酸等。优选的多齿配体包括N，N，N'，N'-四(2-羟基烷基)乙 二胺，其与钛和锆生成水解稳定的金属螯合物。另外的配体也可以存在，包括上面提及的醇 根、酚根、去质子化的酸阴离子、β-二酮酸根阴离子、酮酸酯例如烷基乙酰丙酮酸酯阴 离子、N，N- 二烷基乙酰基乙酰胺阴离子。助催化剂优选为选自季铵化合物和胺的有机含氮化合物。尽管有机胺被公知为用于固化聚氨酯组合物的催化剂，但本专利技术的重要特征是助催化剂有效用于一个异氰酸酯基 团与另一个异氰酸酯基团或氨基甲酸酯基团反应生成三聚物、脲基甲酸酯或缩二脲结构部 分，其使得催化剂组合物能够在聚氨酯材料中生成交联以构成所需的物理性能，从而生成 具有所希望的机械性能的坚固的聚氨酯产品。三聚是多异氰酸酯和异氰酸酯封端的聚氨酯 分子与其他异氰酸酯基团反应生成稳定的三聚物(称作聚异氰尿酸酯)的结果。助催化剂 当与芳族异氰酸酯混合时，优选能够在低于80°C的温度下制得三聚物。合适的助催化剂包 括胺例如N，N'，N"-三(N，N' _( 二烷基氨基)烷基)六氢-S-三嗪，例如可在以下商 标下获得的1，3，5_三(3-( 二甲基氨基)丙基)六氢-S-三嗪=POLYCATtm 4UNIAX C-41、 J EFFCAT TR4ULUPRAGEN N 600、JEFFCAT TR90 禾口 T0Y0CAT TRC ；1,3, 5-H (N，N_ 二 甲基-2-氨基乙基)-S-六氢三嗪；1，3，5-三(N，N-二甲基-2-氨基丙基)-S-六氢三嗪； 1，3，5_三(N，N-二乙基-2-氨基乙基)-S-六氢三嗪；1，3，5-三(N，N-二乙基-3-氨基丙 基)-S-六氢三嗪；1，3，5_三(N，N-二丙基-2-氨基乙基)-S-六氢三嗪；五甲基二亚乙基 三胺，例如作为 POLYCAT 5.P0LYCAT 9.DABC0 F02051、POLYCAT SA-1、POLYCAT DBU 出售；作为DABCO TMR-13出售的三聚胺的专利共混物；在商标POLYCAT 12下出售的N-甲 基二环己胺；N，N-二甲基乙醇胺；N，N-二甲基环己胺；N，N-二甲基苄胺；N，N，N' ,N'-四 甲基-1，3-丁二胺；N，N，N' , N'-四甲基丙二胺；N-甲基吗啉；N-乙基吗啉；三亚乙基 二胺；单(二烷基氨基烷基)苯酚；二烷基氨基烷氧基醇例如二甲基氨基乙氧基乙醇(作 为DABCO DMAEE、JEFFCAT ZR-70出售)，和2，4，6-三(烷基氨基烷基)酚例如2，4，6-三 (二甲基氨基甲基)苯酚(例如 DABCO TMR-30、JEFFCAT TR 30)。N，N'，N"-三(N， N' _( 二烷基氨基)烷基)六氢-S-三嗪是优选的三聚催化剂，特别是1，3，5_三(N，N-二 甲基-3-氨基丙基)-S-六氢三嗪，其也可以表示为1，3，5-三(3- 二甲基氨基丙基)-S-六 氢三嗪。其他合适的三聚催化剂包括含氧酸尤其是羧酸、磺酸和含磷的酸例如磷酸、膦酸 和次膦酸以及它们的烷基酯的碱金属盐，更优选季铵盐。如US-A-4540781中所述，羧酸、磺 酸和含磷的酸可以任选地含有另外的酯或酰胺官能团。包含季铵盐的三聚催化剂的合适例 子包括DABCO TMR，羧酸羟基烷基三烷基铵例如辛酸2-羟基丙基三甲基铵、甲酸2-羟基 丙基三甲基铵、DABCO TMR-2、DABCO TMR-3、甲酸羟基烷基铵，DABCO TMR-5，CURATHANE 52，ADD0CAT 1594，辛酸甲基三乙基铵，甲酸甲基三乙基铵，N-8-甲基_1，8_ 二氮杂双环 -7-i^一烯草酸盐。其他化合物也可以是合适的，例如N，N-二烷基乙酰基乙酰胺 例如N，N- 二乙基乙酰基乙酰胺，或2，3- 二烷基四氢嘧啶例如2，3- 二甲基四氢嘧啶。甘氨 酸钠和其他碱金属化合物也可以是合适的。DABCO和POLYCAT是Air Products Inc的商 标，JEFFCAT 是 Huntsman Inc 的商标，ADD0CAT 是 RheinChemie Group 的商标，T0Y0CAT 是 Tosoh公司的商标。催化剂组合物中金属有机化合物和助催化剂的相对量应该经选择以提供氨基甲 酸酯生成(即胶凝活性)和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含Ｔｉ、Ｚｒ或Ｈｆ的金属有机化合物和助催化剂的催化剂组合物，所述助催化剂是有效作为多异氰酸酯三聚催化剂的化合物。

【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：AAD图劳驰，
申请(专利权)人：约翰森马瑟公开有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]