由可再生资源生产聚氨酯弹性体制造技术

技术编号:7134613 阅读:325 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了通过在反应条件下使下述物质接触制备弹性体的方法:(a)异氰酸酯(NCO)含量为10-30wt%的含异氰酸酯封端的预聚物的异氰酸酯组分,其中该预聚物是化学计量过量的一种或多种二异氰酸酯或多异氰酸酯化合物(下文统称为异氰酸酯组分)与第一多元醇组分的反应产物;(b)第二多元醇组分;和(c)有效量的发泡剂,提供密度为200-1200kg/m3的聚氨酯弹性体;其中在异氰酸酯指数为85-115下使用(a)和(b),第一多元醇组合物和第二多元醇组合物中的至少一种包括至少一种含羟甲基的聚酯多元醇。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施方式涉及由可再生资源制备的多元醇制造的聚氨酯。包括制备这种 聚氨酯的方法和含聚氨酯的产品。优选地,至少一种多元醇具有至少一个羟甲基。二聚体脂肪酸或二聚体脂肪二醇用于制备一些微泡孔弹性体,据W02003/1070801 报道,所述微泡孔弹性体可用于鞋底。使用基于二聚体脂肪酸或醇的聚酯多元醇,所述多元 醇或醇此处被称为二聚化(dimerate)多元醇,和使用这种多元醇或醇制备的聚氨酯称为 二聚化聚氨酯。使用二聚体脂肪酸和二醇限制了可使用的可再生资源量且仍然获得适合于诸如 鞋底之类应用的机械性能,例如拉伸强度、撕裂强度和断裂伸长率(TTE)。期望获得在使用 较大量可再生资源的同时,至少与使用二聚化多元醇获得的相同TTE性能;获得在使用至 少相同量的可再生资源的同时,比采用二聚化多元醇获得的那些更好的TTE性能;或者这 二者。或者,期望获得至少足以用于预计用途的TTE性能,所述预计用途随泡沫体密度而变 化,正如以下更加详细地描述的。专利技术概述已发现,至少一些这些所需的性质可通过在聚氨酯组合物中使用由羟甲基化天然 油或其衍生物形成的至少一种聚酯多元醇来获得,所述聚氨酯组合物包括由第一多元醇组 分制备且对第二多元醇组分具有反应性的至少一种预聚物。尽管含至少一个羟甲基的聚酯 多元醇任选地用作第一或第二多元醇组分的至少一部分,但优选它存在于第二多元醇组分 内,而与其在第一多元醇组分内存在与否无关。本专利技术的实施方式包括制备弹性体的方法,该方法包括在反应条件下使至少下述 物质接触的步骤(a)异氰酸酯(NCO)含量为10-30wt%的含异氰酸酯封端的预聚物的异 氰酸酯组分,其中该预聚物是化学计量过量的一种或多种二异氰酸酯或多异氰酸酯化合物 (下文统称为异氰酸酯组分)与第一多元醇组合物(下文称为第一多元醇组分)的反应产 物;(b)第二多元醇组合物,下文称为第二多元醇组分;和(c)有效量的发泡剂,提供密度为 200-1200kg/m3的聚氨酯弹性体;其中在异氰酸酯指数为85-115下使用(a)和(b),以及第 一多元醇组合物,第二多元醇组合物或这二者含有(包括)至少一种含羟甲基的聚酯多元 醇,下文称为HMPP。任选地存在除了(a)、(b)和(c)以外的材料,例如至少一种催化剂,添 加剂和类似物,这通过术语“至少” (a)、(b)和(c)表示。本专利技术的实施方式还包括弹性体,优选微泡孔弹性体,它可通过在反应条件下使至少(a)、(b)和(c)进行接触而获得(a)异氰酸酯(NCO)含量为10_30wt %的含异氰 酸酯封端的预聚物的异氰酸酯组分,其中该预聚物是化学计量过量的多异氰酸酯组分与 第一多元醇组分的反应产物;(b)第二多元醇组分;和(c)有效量的发泡剂,提供密度为 200-1200kg/m3的聚氨酯弹性体;其中在异氰酸酯指数为85-115下使用(a)和(b),并且第 一多元醇组合物,第二多元醇组合物或这二者含有(包括)至少一种含羟甲基的聚酯多元 醇,下文称为HMPP。在另一实施方式中,本专利技术的实施方式涉及鞋底,所述鞋底包括通过本专利技术的方 法制备或者可通过使用前面所述的预聚物和多元醇的组合获得的聚合物。专利技术详述术语的定义此处所使用的术语“多元醇”是指具有含能与异氰酸酯经历反应的活性氢原子的 至少一个基团的那些材料。这些化合物优选是每一分子具有至少两个伯或仲羟基,或至少 两个伯或仲胺基,羧酸基或硫醇基的材料。特别优选每一分子具有至少两个羟基或至少两 个胺基的化合物,因为它们具有对多异氰酸酯所需的反应性。异氰酸酯封端的聚合物或准-预聚物(quasi-pr印olymer)包括活性氢官能化合 物或其混合物与化学计量过量的多异氰酸酯的反应产物。此处使用术语“预聚物”是指在 活性氢官能的化合物和多异氰酸酯反应中形成的异氰酸酯封端的实体(entity)。此处使用 术语“准-预聚物”,是指还含有未反应的多异氰酸酯的含预聚物的混合物。可通过使所述 活性氢封端的化合物与多异氰酸酯反应制备准-预聚物,所述多异氰酸酯的用量大于与在 其上的活性氢基团反应所需的用量(也就是说,化学计量过量的多异氰酸酯),以便在产物 内存在过量未反应的多异氰酸酯。或者,可通过形成预聚物,然后混合它与额外的多异氰酸 酯,制备准-预聚物。术语“撕裂强度”是指根据DIN 53453的规程测定的抗撕裂性。术语“拉伸强度”是指当在线性(单轴)伸展力下伸展时,根据DIN 53453的规程 测定的样品可承受的最大力。术语硬度是指根据ASTM 53505的规程测量的肖氏A硬度。术语耐磨性是指根据DIN 53516的规程测量的耐磨性。此处使用术语“弹性体”是指显示出根据DIN 53543的规程测量的断裂拉伸伸长 率有利地为至少约200,优选至少约220,优选至少约M0,最优选至少约260和优选最多约 2000,更优选最多约1700,和在一些实施方式中,最优选最多约1500%的聚合物。此处所使用的术语“微泡孔”拟指对于无辅助的眼睛来说基本上实心的泡孔结构。 微孔的平均直径(泡孔尺寸)常常从约0. Imm或更小变化到约0. 2mm或稍高,这取决于泡 孔控制剂、模塑温度、模塑压力、催化剂的选择和反应组分的反应性,其中的因素将得到本 领域技术人员的理解。该术语包括平均孔尺寸高于0微米,优选至少约0. 1微米,和独立地 优选最多约800微米,更优选最多约400微米,和最优选最多约100微米的材料。根据ASTM D3576-77,测定微泡孔泡沫体的平均泡孔尺寸或孔度(直径),所不同的是从通过扫描电镜 获得的放大照片进行测量而不是直接在泡沫体上进行测量。 此处所使用的术语“泡孔”、“空腔”、“空隙”和“气泡”各自是指在没有被该材料填 充的材料内的区域。“泡孔”可含有另一物质或者任选地为空隙,但优选泡孔含有气体,典型地空气。术语“TTE”是指根据前面所述的试验测量的拉伸、撕裂、伸长率。此处使用术语“密度”是指单位泡沫体体积的重量。在聚氨酯泡沫体的情况下,根 据ISO 845的规程测定密度。此处使用术语“二聚体脂肪酸”是指具有一种或多种单-或多-不饱和脂肪酸的二 聚化产物作为其主要成分。二聚体脂肪酸是聚合物领域中众所周知的。它们典型地以混合 物形式存在。例如,二聚体脂肪酸通常含有一定百分比的三聚体脂肪酸和相对小百分比的 单官能脂肪酸。二聚体脂肪酸是含有约10-约20mol %三聚体脂肪酸的那些。GB-2203425-A 涉及二聚化脂肪酸且描述了使用这种二聚化脂肪酸形成聚酯。根据GB-2203425-A的教导 生产的聚酯是均聚聚酯或无规共聚酯。此处使用术语“二聚体脂肪酸二醇” “二聚体脂肪二醇”或“二聚体二醇”是指由至 少一种二聚体脂肪酸或其衍生物,优选由酸或酯或其组合制备的二醇。此处使用术语“聚醚多元醇”是指引发剂和至少一种环氧烷,例如环氧乙烷(EO), 环氧丙烷(Po),环氧丁烷(BO)和类似物或其组合的反应产物,其中该组合任选地是有序的 或同时的。此处使用术语“天然油”是指动物和植物油,优选植物油。植物和动物油的实例 包括,但不限于,蓖麻油、大豆油、红花油、亚麻子油、玉米油、向日葵油、橄榄油、低芥酸菜籽 油、芝麻油、棉籽油、棕榈油、菜籽油、桐油、鱼油或任何这些油的共混物。本文档来自技高网...

【技术保护点】
制备弹性体的方法,该方法包括在反应条件下使至少下述物质接触的步骤:(a)异氰酸酯(NCO)含量为10-30wt%的含异氰酸酯封端的预聚物的异氰酸酯组分,其中该预聚物是化学计量过量的一种或多种二异氰酸酯或多异氰酸酯化合物与第一多元醇组分的反应产物;(b)第二多元醇组分;和(c)有效量的发泡剂,提供密度为200-1200kg/m↑[3]的聚氨酯弹性体;其中在异氰酸酯指数为85-115下使用(a)和(b),其中第一多元醇组合物和第二多元醇组合物中的至少一种包括至少一种含羟甲基的聚酯多元醇,下文称为HMPP。

【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:朱塞普·瓦伊罗
申请(专利权)人:陶氏环球技术公司
类型:发明
国别省市:US

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