包含卤代烯烃发泡剂的稳定的聚氨酯多元醇共混物的制作方法_2

文档序号:9508336阅读:来源:国知局
金属盐,例如像,碱±金属簇酸盐、碱金属簇酸盐、W及 W下各项的簇酸盐:祕度i)、锋狂η)、钻(Co)、锡(Sn)、姉(Ce)、铜(La)、侣(A1)、饥(V)、 儘(Μη)、铜(Cu)、儀(Ni)、铁(Fe)、铁(Ti)、错狂r)、铭(Cr)、筑(Sc)、巧(Ca)、儀(Mg)、锁 (Sr)、和领度a)具有良好的氨氣酸化巧清除剂活性并且增加了运些取代的咪挫胺催化剂 的稳定作用。例如,具有一个或多个簇基官能团的金属盐可W用作一种HF清除剂。此类 金属盐可w包括,例如,甲酸儀、苯甲酸儀、辛酸儀、甲酸巧、辛酸巧、辛酸锋、辛酸钻、辛酸亚 锡、W及二月桂酸二下基锡值BTOL)。任选地,可W将一种溶剂用于溶解运些用于与该多元 醇共混物组合物混合的金属盐。此外,出人意料并且出乎意料的是根据本发明通过将一种 多元醇预混合物共混物组合物与一种多异氯酸醋混合而产生的泡沫具有一种均匀的带有 很少的或不带有泡沫巧塌的孔结构。
[0019] 本发明的某些实施例的详细说明
[0020] 通过使用面代締控发泡剂例如氨氯氣締控1-氯-3, 3, 3-Ξ氣丙締(通常被称为 HCF0-1233zd)研究了聚氨醋发泡。用于聚氨醋泡沫的共混物典型地包括多元醇、表面活性 剂、胺催化剂、面代締控、W及产生二氧化碳(C〇2)的材料。出人意料地发现在本发明中使 用的在N1氮处具有C2或更高取代的取代的咪挫催化剂导致运些泡沫共混物随时间推移的 改善的稳定性。此外,出人意料地发现得到的泡沫具有均匀的带有很少的或不带有泡沫巧 塌的孔结构。此外,当还使用一种金属盐,例如碱±金属盐时,运些泡沫共混物显示了出乎 意料的进一步增强的稳定性。
[0021] 在不限于该理论的情况下,据信运些二组分体系(尤其是使用面代締控发泡剂如 HCF0-1233zd的那些)的降低的保质期稳定性问题与运些面代締控和该胺催化剂的反应有 关。该反应产生了氨氣酸(HF),该氨氣酸原位侵蚀该有机娃表面活性剂。运种副反应由氨 的、氣的、和娃的核磁共振(NMR)光谱和气相色谱-质谱法(GC-M巧得到了证实。运种作用 可W概述为该胺催化剂在该HCF0-1233zd面代締控的。上的亲核攻击。本发明通过W下 方式降低了运样的不利的相互作用:通过使用一种在N1氮处具有C2或更高取代的取代的 咪挫催化剂降低该HCF0-1233zd面代締控与胺催化剂的反应性。认为締控的降解的降低与 本发明的在N1氮处具有C2或更高取代的取代的咪挫催化剂的结构有关。
[0022] 克服运种作用的已知的方法已经集中于使用不同的稳定剂来用作氨氣酸的清除 剂。运些稳定剂除了别的之外还包括締控、硝基烧控、苯酪、有机环氧化物、胺、漠代烧、漠代 醇、W及α-甲基苯乙締。近来,方法已经集中于使用空间位阻胺和有机酸,但是运些牺牲 催化活性。
[0023] 本发明的诸位发明人现已发现在Ν1氮处具有C2或更高取代的取代的咪挫催化 剂,诸如Ν-径丙基-2-乙基-4-甲基咪挫、Ν-径丙基-4-甲基咪挫、Ν-径乙基-4-甲基咪 挫、Ν-径丙基-2-甲基咪挫、Ν-径乙基-2-乙基-4-甲基咪挫W及Ν-径乙基-2-甲基咪挫 的有利用途,发现运些在Ν1氮处具有C2或更高取代的取代的咪挫催化剂具有比传统的催 化剂显著降低的与面代締控(例如HCF0-1233zcKE和/或幻和HF0 1234ze巧和/或幻) 的反应性并且具有比空间位阻胺催化剂更好的催化活性。本发明的诸位发明人已经进一步 发现金属盐,例如像,碱±金属簇酸盐、碱金属簇酸盐、W及W下各项的簇酸盐:祕度i)、锋 狂η)、钻(Co)、锡(Sn)、姉(Ce)、铜化a)、侣(A1)、饥(V)、儘(Μη)、铜(Cu)、儀(Ni)、铁(Fe)、 铁灯i)、错紅)、铭府)、筑(Sc)、巧(Ca)、儀(Mg)、锁(Sr)、和领(Ba)具有良好的氨氣酸 化巧清除剂活性并且增加了运些在N1氮处具有C2或更高取代的取代的咪挫催化剂的稳定 作用。例如,具有一个或多个簇基官能团的金属盐可W用作HF清除剂。此类金属盐可W包 括,例如,甲酸儀、苯甲酸儀、辛酸儀、甲酸巧、辛酸巧、辛酸锋、辛酸钻、辛酸亚锡、W及二月 桂酸二下基锡值BTOL)。
[0024] 本发明因此提供了一种多元醇预混合物组合物度-方面),该多元醇预混合物组 合物包含面代締控发泡剂、多元醇、表面活性剂、w及催化剂组合物,该催化剂组合物包含 一种在N1氮处具有C2或更高取代的取代的咪挫催化剂。在另一个实施例中,本发明提供 了一种多元醇预混合物组合物,该预混合物组合物包含面代締控发泡剂、多元醇、表面活性 剂、W及催化剂组合物,该催化剂组合物包含一种在N1氮处具有C2或更高取代的取代的咪 挫催化剂。该催化剂组合物可W包含多于一种胺催化剂。在此类实例中,该在N1氮处具有 C2或更高取代的取代的咪挫催化剂优选地构成运些胺催化剂的总数的大于50wt%。运就 是说,该一种或多种在N1氮处具有C2或更高取代的取代的咪挫催化剂总计是在该催化剂 组合物中的总的胺催化剂的大于50wt%。
[00巧]在另一个实施例中,本发明提供了一种稳定的热固性泡沫共混物,该泡沫共混物 包含:(a) -种多异氯酸醋和,任选地,异氯酸醋相容的原料,A-方面;W及化)一种多元醇 预混合物,B-方面组合物。在又另一个实施例中,本发明是一种用于稳定热固性泡沫共混物 的方法,该方法包括使W下项组合:(a) -种多异氯酸醋和,任选地,异氯酸醋相容的原料; W及化)一种多元醇预混合物组合物。根据运种方法的混合物产生了一种稳定的可发泡的 热固性组合物,该热固性组合物可W用于形成聚氨醋或聚异氯脈酸醋泡沫。
[0026] 可W将常用于聚氨醋化学的催化剂总体上分为两个宽的种类:胺化合物和有机金 属盐。传统的胺催化剂已经是叔胺,例如Ξ亚乙基二胺(TEDA)、二甲基环己胺(DMCHA)、和 二甲基乙醇胺(DMEA)。对于胺催化剂的选择总体上是基于它们是否推动凝胶反应或发泡 反应。在该凝胶反应中,多官能的异氯酸醋与多元醇反应W形成聚氨醋。在该发泡反应中, 该异氯酸醋与水反应W形成聚脈和二氧化碳。胺催化剂还可W推动异氯酸醋Ξ聚反应。运 些反应W不同的速度进行;反应速度取决于溫度、催化剂水平、催化剂类型和多种其他的因 素。然而,为了生产高品质的泡沫,竞争的凝胶反应和发泡反应的速度必须是适当平衡的。
[0027] 本发明的在N1氮处具有C2或更高取代的取代的咪挫催化剂包括具有诸如乙基、 丙基、W及类似基团的取代基的那些咪挫。优选地,运些基团之一进一步含有酸和/或径 基。例如,该取代的咪挫催化剂可W是烧醇取代的咪挫或含有酸的取代的咪挫。在一个实 施例中,存在于该催化剂分子中的所有的咪挫基团都是叔胺基团。在一个实施例中,该催化 剂可W优选地包含至少一个氧原子;运些氧原子能够W酸基团、径基基团或酸基团和径基 基团二者的形式存在。例如,具有下式的咪挫:
[0028]
[002引其中:R1是一个C2至CIO烷基,或-即2。1伽)R' 1,或-CnHznOCmHzm1伽)R' 1,或具 有C2至CIO的締基,或具有C7至C17的芳基;其中R' 1是H,或一个直链的、支链的、或环 状的C1至C8烷基,或具有C2至CIO的締基,或具有C7至C17的芳基,并且η和m独立地 是从1至6。R2、R3、W及R4是H,或0H,或一个直链的、或支链的C1至CIO烷基,或环状的, 或-即2。1伽)R' 1,或-(:品。0(;&。i0H)R' 1或具有C2至CIO的締基,或具有C7至C17的芳 基;其中R' 1是H,或一个直链的、或支链的Cl至C8烷基,或环状的或具有C2至CIO的締 基,或具有C7至C17的芳基,并且η和m独立地是从1至6。
[0030] 如上所述,在泡沫形成过程中催化剂起控制并且平衡凝胶反应与发泡反应的作 用。叔胺催化剂具有它们自己的特异的催化特征例如凝胶、发泡、和交联活性。如由本领 域具有普通技术的人员将理解的,运些催化活性与所得泡沫的泡沫特性诸如发起特征曲线 (riseprofile)、发泡效率、可模制性、生产率、W及其他特性具有强的关系。因此,本发明 的在N1氮处具有C2或更高取代的取代的咪挫催化剂可W进一步与其他胺或非胺催化剂一 起使用W平衡发泡反应、凝胶反应、W及Ξ聚催化反应并且产生一种具有所希望的特性的 泡沫。本发明的催化剂组合物可W完全由在N1氮处具有C2或更高取代的取代的咪挫催化 剂组成。可替代地,本发明的催化剂组合物可W附加地包括与运些在N1氮处具有C2或更 高取代的取代的咪挫催化剂结合的一种或多种胺或非胺催化剂。
[0031]当使用一种或多种其他胺催化剂时,可W相对于任何其他胺催化剂改变本发明的 在N1氮处具有C2或更高取代的取代的咪挫催化剂的量值的可操作范围。例如,当在N1氮 处具有C2或更高取代的取代的咪挫催化剂与另一种胺催化剂结合时,本发明的催化剂组 合物优选地包含大于50wt%的该在N1氮处具有C2或更高取代的取代的咪挫催化剂。
[0032] 含有一种或多种在N1氮处具有C2或更高取代的取代的咪挫催化剂的本发明的催 化剂组合物具有改善的催化性能并且产生了一种具有延长的保质期稳定性的热固性共混 物组合物。虽然其他胺催化剂(当使用时)可W有助于控制所希望的凝胶反应和发泡反应。 运些在N1氮处具有C2或更高取代的取代的咪挫催化剂给予了所希望的催化性能W及热固 性共混物的延长的保质期稳定性。本发明的催化剂组合物通过降低该面代締控与该胺催化 剂之间的反应性减少了可能引起稳定性降低的不利的相互作用。
[0033] 示例性胺催化剂包括:双-(2-二甲基氨基乙基)酸;N,N-二甲基乙醇胺;N-乙 基吗嘟;N-甲基吗嘟;N,N,N' -Ξ甲基-Ν' -径乙基-二氨基乙酸;N-(3-二甲基氨基丙 基)-N,N-二异丙醇胺;N,N-双(3-二甲基氨基丙基)-N-异丙醇胺;2-(2-二甲基氨基乙氧 基)乙醇;N,N,Ν' -Ξ甲基氨基乙基-乙醇胺;W及2, 2'-二吗嘟代二乙酸,W及它们的混 合物。Ν- (3-二甲基氨基丙基)-Ν,Ν-二异丙醇胺、Ν,Ν-二(3-二甲基氨基丙基)-Ν-异丙醇 胺、1,3-丙二胺、Ν' -(3-二甲基氨基)丙基-Ν,Ν-二甲基-、Ξ亚乙基二胺、1,2-二甲基咪 挫、1,3-丙二胺、Ν' -(3-(二甲基氨基)丙基)-Ν,Ν-二甲基-、Ν,Ν,Ν'Ν'-四甲基己二胺、 Ν,Ν",Ν"-Ξ甲基氨基乙基赃嗦、Ν,Ν,Ν',Ν'四甲基乙二胺、Ν,Ν-二甲基环己胺(DMCHA)、 二(Ν,Ν-二甲基氨基乙基)酸度
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