由液相和固相形成的分散体制造技术

本发明专利技术涉及由液相和固相形成的分散体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及由液相和固相形成的分散体。【专利说明】由液相和固相形成的分散体本专利技术涉及包含液相和固相的分散体。聚合物-填充的多元醇一又称为“接枝多元醇”或“聚合多元醇”一在聚氨酯(PU)工业中用作原料以增强泡沫材料的硬度和压缩强度。类似地，使用这种填充多元醇也可以增强在开孔泡沫的生产中的开孔过程。尽管这种填充多元醇主要用于弹性泡沫领域，在微孔泡沫领域(例如鞋底)中也存在可能的应用。聚合物-填充的多元醇通常为填充有例如苯乙烯和丙烯腈的共聚物的聚醚多元醇，但也存在聚合物-填充的聚酯多元醇。生产这些产品的方法通常包括:在大分子单体(苯乙烯-丙烯腈聚合物，SAN)的存在下，在聚醚多元醇中将苯乙烯和丙烯腈聚合。多元醇的有机填料含量通常为30至50重量％。接枝多元醇领域中的现有技术概述于例如M.1onescu, Chemistry andtechnology of polyols for polyurethanes, Rapra Technology, 2005 的第/、、章中。在本专利技术中，术语“多元醇”指的是具有至少两个Zerewitininoff-活性氢原子的化合物，例如具有两个或多于两个活性羟基的化合物。接枝多元醇技术在聚合多元醇的生产中使用两种主要类型的聚醚多元醇作为载体多元醇:活性多元醇和块料多元醇(slabstock polyols)。这些多元醇的区别在于分子量和链的构造。活性多元醇的分子量为1000-8000g/mol，优选2000至6000g/mol，且包括基于环氧丙烷单体的内部嵌段(inner block)，以及基于环氧乙烷的端部嵌段(end block)，在所述多元醇中的环氧乙烷的比例为13至20%。块料多元醇为聚(环氧乙烷/环氧丙烷)共聚物，其环氧乙烷含量为5-15%，并且分子量为2500-3500g/mol。块料多元醇通常具有>90%的仲端羟基基团。在本专利技术中，术语“大分子单体”指的是具有至少一个羟基基团和至少一个不饱和键的化合物，特别是具有至少一个烯键式不饱和键和至少一个羟基的聚醚多元醇。所述大分子单体起到空间稳定化所形成的SAN颗粒的作用，从而抑制SAN颗粒凝聚或絮凝。此外，可以通过所用大分子单体的量而调整颗粒尺寸至具体的值。颗粒尺寸通常为0.1至5 μ m。所用的大分子单体通常为多官能聚醚多元醇，其随后被提供可与该单体自由基聚合的不饱和键。对此，一种已知的方法还记载于例如EP0776922B1或W099031160A1，其使用二甲基-间-异丙烯基苄基异氰酸酯(TMI)将含羟基的聚醚多元醇官能化。将聚醚多元醇与TMI反应，如将为人所知的，是使用催化剂来加速异氰酸酯与聚醚多元醇的OH基团的反应而进行的。其中最著名的实例为二月桂酸二丁基锡(DBTL)，其被发现在这个反应中非常有效，并因此也在工业规模下大量使用。接枝多元醇相的稳定性和粘度高度依赖于用于表面-稳定聚合物颗粒的大分子单体。大分子单体与单体(例如苯乙烯、丙烯腈)的共聚反应在形成聚合物稳定结构中起到重要作用。所述大分子结构必须与载体多元醇相符，以便在给定固体含量下达到最佳的稳定性和尽可能低的粘度。一个普遍的问题是，当载体多元醇在多元醇起始物的极性、PO (环氧丙烷)/EO (环氧乙烷)比例、OH值、链长和/或官能度方面有显著区别时，在一种特定的多元醇中提供有效稳定性的大分子单体在其他的载体多元醇中经常在任何比例下也无法用于制备稳定的分散体。例如，一种基于山梨醇-POx-多元醇(0H值为20mg KOH/g)的大分子单体可以用于在通常的块料多元醇中制备稳定的SAN分散体，但是在具有高OH值的短链多元醇(例如，硬质泡沫多元醇和扩链剂，如乙二醇、1，4- 丁二醇和1，6-己二醇、短链二元醇等)中，同样的大分子单体不能制得稳定的分散体。Schmid et al., Langmuir2005, 21,8103-8105 中记载了二氧化娃-稳定的聚苯乙烯胶乳颗粒的合成。苯乙烯单体在醇的二氧化硅溶胶(甲醇或2-丙醇)中聚合；获得直径为约I至3 μ m的二氧化娃-稳定的聚苯乙烯胶乳颗粒。DE102009001595记载了通过添加颗粒和载体介质作为相容剂以改善相互不混溶的多元醇的稳定性。W02010/103072A1记载了含二氧化硅的分散体的制备方法，所述分散体含有聚醚多元醇或聚醚胺，所述方法例如通过将水性二氧化硅溶胶与聚醚多元醇和/或聚醚胺混合，将水蒸馏去除，然后将该分散体与具有烷氧基化的甲硅烷基的化合物混合。W02010/043530还记载了含二氧化硅的多元醇的制备方法，所述方法通过将水性二氧化硅溶胶与有机溶剂混合，将所得的混合物与多元醇混合，蒸馏去除至少部分有机溶剂和水，与另一种化合物混合，并任选地调节PH值。然而，在各种多元醇中制备稳定的聚合物分散体的广泛有效且经济的方法迄今为止在现有技术中是未知的。更具体而言，使用大分子单体未能实现在扩链剂(例如乙二醇、1，4- 丁二醇、1，6-己二醇、短链二元醇等)中空间稳定聚合物颗粒。如已提及的，在每个不同的情况下，特定的大分子单体必须用于特定的多元醇；因此，一种特定的大分子单体只能用于特定的多元醇。对于一些多元醇而言，迄今为止根本不能找到一种合适的大分子单体以稳定接枝颗粒，例如在具有高OH值的短链多元醇中，例如在硬质泡沫多元醇和扩链剂中。本专利技术的一个目的是克服上述问题，并提供一种普遍有效的方法以在各种多元醇中制备稳定的分散体。本专利技术的另一个目的是提供含有连续相和固相的稳定分散体。现已惊人地发现，上述问题通过使用无机颗粒而得到解决。这些颗粒为聚合物颗粒提供有效的空间稳定性，而与所选的载体多元醇无关。这些颗粒可以具有不同的形状:球形、杆状和片状。这些颗粒的一个基本特征是，其尺寸在所分散的聚合物颗粒的范围内或更小，即，通常少于5微米。所述无机颗粒的另一个特征是，至少一个维度在纳米大小范围内，即，至少一个且优选所有维度具有I至IOOnm的尺寸。所述无机颗粒可以为初级粒子(primary particle)的形式,或者为附聚结构的形式。这些颗粒在聚合物颗粒的制备过程之前和/或期间分散在多元醇中，或分散在由多元醇和单体组成的混合物中，从而可以在单体的聚合过程中和在聚合物颗粒的形成过程中起到它们的稳定作用。也可以以溶液(例如水溶液)的形式添加所述颗粒，在这种情况下溶剂(例如水)最后被去除。不希望拘囿于任何理论，我们相信无机颗粒扩散到由聚合物从连续相中析出而形成的界面，并在那里起到了它们的相稳定作用。所述无机颗粒可以位于聚合颗粒的表面，但也可以位于聚合颗粒内部。所用的无机颗粒在制备聚合物-填充的多元醇的过程中展现出界面-稳定作用，并且也改善了所制得的聚合多元醇的储存稳定性。相信在分散体的形成过程中，一些无机颗粒排列在有机聚合物与具有至少两个Zerewitinoff-活性氢原子的化合物的界面层中，有效地稳定了新形成的聚合物颗粒，阻止其聚结。这导致形成了混杂的有机-无机颗粒，其在多种选择的多元醇中具有长期的稳定性。因此，本专利技术的方法提供了在多种多元醇中制备稳定分散体的通用且经济的方法。因此，本专利技术提供一种分散体，其含有连续相(C)和在20°C为固体并分散在连续相之中的相，其中连续相(C)含有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分散体，其含有连续相(C)和在20℃为固体并分散在连续相之中的相，其中连续相(C)含有至少一种具有至少两个Zerewitinoff‑活性氢原子的化合物，并且固相含有至少一种填料，其中所述填料为一种杂化材料，该杂化材料在各个情况下含有至少一种有机聚合物(P)和至少一种无机颗粒，其中至少一种无机颗粒的初级粒子具有至多5μm的平均最大直径，其中无机颗粒的至少一个维度，优选所有维度在1‑100nm的范围内。

【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：D·彼得罗维奇，B·埃林，Z·托莫维奇，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE