聚醚酯多元醇及其用于制备硬质聚氨酯泡沫材料的用途制造技术

本发明专利技术涉及一种聚醚酯多元醇，其包含以下组分的反应产物：a1)5至63重量％的一种或多种具有2.5至8平均官能度的多元醇或多胺或其混合物，a2)2至50重量％的一种或多种脂肪酸、脂肪酸单酯或其混合物，a3)35至70重量％的一种或多种具有2至4个碳原子的环氧烷。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及聚醚酯多元醇、包含它们的多元醇混合物，涉及使用聚醚酯多元醇制备硬质聚氨酯泡沫的方法以及硬质聚氨酯泡沫本身。硬质聚氨酯泡沫早就为人们所熟知并被广泛记载。硬质聚氨酯泡沫主要用于隔热，例如用于制冷电器、运输工具、或建筑物中并且可用于生产结构元件，尤其是夹层元件。硬质聚氨酯泡沫均匀且无空隙地填充空腔是重要的，以便尽可能好地与外层结合，从而产生确保良好隔热的稳定结构。为了防止泡沫缺陷，必须在短时间内将可发泡PU反应混合物引入待隔热的空腔。通常使用低压或优选高压机器来发泡出这些制品。硬质聚氨酯泡沫的制备、其用作复合元件的外层或芯层及其用作冷却或加热技术中隔热层的应用的全面概述可参见例如“Polyurethane”，Kunststoff-Handbuch，第三版，第7卷，1993，由Dr.Günter Oertel、CarlHanser-Verlag、MunichNienna编辑。合适的硬质聚氨酯泡沫可通过已知方式在发泡剂、催化剂以及任选助剂和/或添加剂的存在下使有机多异氰酸酯与一种或多种具有两个或更多个反应性氢原子的化合物反应而获得。在聚氨酯的制备中所使用的具有两个或更多个对异氰酸酯呈反应性的氢原子的化合物优选为聚醚醇和/或聚酯醇。在选择多元醇时特别要考虑成本和所需的性能特点(例如，EP-A 1 632 511、US-B 6,495,722、WO 2006/108833)。通常使用具有高官能度和低分子量的多元醇制备基于异氰酸酯的硬质泡沫，从而最佳交联泡沫。优选使用的聚醚醇通常具有4至8的官能度以及300至600，尤其400至500mg KOH/g的羟值。已知具有非常高官能度和300至600羟值的多元醇具有非常高的粘度。也已知这种类型的多元醇具有很高的极性，并因此对碳氢化合物具有较差的溶解能力。为了克服这种缺陷，具有2至4官能度和100至350mg KOH/g羟值的聚醚醇通常被添加到多元醇成分中。还已知基于高官能度和极性的多元醇的多元醇组分的流动性并不总是令人满意的。然而，EP 1138709公开了，当多元醇组分包含至少一种下述聚醚醇时，制备的硬质泡沫具有良好的流动性，所述聚醚醇具有100至250mg KOH/g的羟值且可通过将环氧烷加成到具有2至4个活性氢原子的H-官能起始物质来获得，所述H-官能起始物质尤其为二醇、三羟甲基丙烷、丙三醇、季戊四醇或TDA(甲苯二胺)。DE 198 12 174描述了一种使用含OH脂肪酸甘油酯制备聚酯多元醇的方法以及它们用于制备开孔硬质聚氨酯泡沫的用途。EP 1 923 417公开了包含聚醚酯多元醇(基于不含羟基的油脂如豆油)的多元醇组分具有改善的发泡剂溶解度，并且由此制备的硬质泡沫具有短的脱模时间。依据上述现有技术而获得的泡沫不能符合所有要求。本专利技术的目的是提供一种用于制备硬质聚氨酯泡沫的多元醇组分，所述多元醇组分对物理发泡剂具有高的溶解度，并且即使在组成发生改变的情况下依然是相稳定的。通过使用本专利技术的聚醚酯多元醇可获得相稳定性。使用具有较高发泡剂溶解度的聚醚酯多元醇使得可使用具有较高比例的高官能度交联剂多元醇的制剂，所述交联剂多元醇具有较高的压缩强度。所述制剂应进一步具有低粘度和优良的加工特性，更具体而言，应具有优良的流动性并且能够快速脱模。我们已发现此目的可通过包含以下组分的反应产物的聚醚酯多元醇实现：a1)5至63重量％的一种或多种具有2.5至8平均官能度的多元醇或多胺或其混合物，a2)2至50重量％的一种或多种脂肪酸、脂肪酸单酯或其混合物，a3)35至70重量％的一种或多种具有2至4个碳原子的环氧烷。使用本专利技术的聚醚酯多元醇增加了所得泡沫的网络密度，从而提高它的压缩强度。其结果是，可生产具有较低密度但是具有未改变的机械性能的结构元件。聚醚酯多元醇提供了用于具有增强的压缩强度和改良的脱模性能的泡沫的制剂。出人意料地，即使是在使用非常少量(或没有)的具有2至4官能度和小于300羟值的低粘度多元醇(即，所谓的流动性多元醇)的情况下，这些制剂也显示了非常好的流动特性。多元醇、多胺或多元醇和/或多胺的混合物a1)的平均官能度优选为3至7，更优选为3.5至6.5。组分a1)的优选多元醇或多胺选自糖类和糖醇(葡萄糖、甘露糖、蔗糖、季戊四醇、山梨醇)、多元酚、可熔性酚醛树脂如苯酚和甲醛的低聚缩合产物、三羟甲基丙烷、丙三醇、甲苯二胺、乙二胺、乙二醇、丙二醇和水。特别优选为糖类和糖醇例如蔗糖和山梨醇、丙三醇、水和乙二醇以及它们的混合物，尤其优选包含二种或更多种选自蔗糖、丙三醇、水和二乙二醇的化合物的混合物。在一个具体的实施方案中，组分a1)包含丙三醇和蔗糖的混合物。由多元醇和/或多胺a1)贡献的本专利技术聚醚酯多元醇的比例通常在5至63重量％的范围内，优选为在20至50重量％的范围内，更优选为在30至40重量％的范围内，尤其在32至38重量％的范围内，基于聚醚酯多元醇的重量计。通常，脂肪酸或脂肪酸单酯a2)选自多羟基脂肪酸、蓖麻油酸、羟基改性的油、基于肉豆蔻油酸、棕榈油酸、油酸、硬脂酸、棕榈酸、十八碳烯酸、岩芹酸、顺9-二十碳烯酸、芥酸、神经酸、亚油酸、α-及γ-亚麻酸、十八碳四烯酸、花生四烯酸、二十碳五烯酸、二十二碳五烯酸以及二十二碳六烯酸的羟基改性的脂肪酸以及脂肪酸酯。甲基酯是优选的脂肪酸单酯。优选为油酸、硬脂酸、棕榈酸、亚麻酸以及它们的单酯和其混合物。在本专利技术的一个优选实施方案中，使用脂肪酸或脂肪酸单酯，尤其是以脂肪酸甲酯、生物柴油或纯脂肪酸的形式使用。特别优选为生物柴油和纯脂肪酸，具体优选为纯脂肪酸，优选为油酸和硬脂酸，尤其为油酸。在本专利技术的另一优选实施方案中，脂肪酸或脂肪酸单酯a2)为油酸或硬脂酸或这些脂肪酸的衍生物，特别优选为油酸、油酸甲酯、硬脂酸和硬脂酸甲酯。在聚氨酯泡沫的制备中，脂肪酸或脂肪酸单酯通常用于改善发泡剂溶解度。本专利技术聚醚酯多元醇中的脂肪酸或脂肪酸单酯的比例通常在2至50重量％的范围内，优选为在5至35重量％的范围内，更优选为在8至30重量％的范围内，尤其在12至30重量％的范围内，基于聚醚酯多元醇的重量计。有用的环氧烷a3)具有2至4个碳原子，并且包括例如四氢呋喃、1,3-环氧丙烷、1,2-环氧丁烷、2,3-环氧丁烷、氧化苯乙烯以及优选为环氧乙烷和1,2-环氧丙烷。环氧烷可本文档来自技高网...

【技术保护点】
聚醚酯多元醇，其包含以下组分的反应产物：a1)5至63重量％的一种或多种具有2.5至8平均官能度的多元醇或多胺或其混合物，a2)2至50重量％的一种或多种脂肪酸、脂肪酸单酯或其混合物，a3)35至70重量％的一种或多种具有2至4个碳原子的环氧烷。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.03.01 EP 12157691.21.聚醚酯多元醇，其包含以下组分的反应产物：
a1)5至63重量％的一种或多种具有2.5至8平均官能度的多元醇或
多胺或其混合物，
a2)2至50重量％的一种或多种脂肪酸、脂肪酸单酯或其混合物，
a3)35至70重量％的一种或多种具有2至4个碳原子的环氧烷。
2.权利要求1的聚醚酯多元醇，其中组分a1)的多元醇或多胺选自
糖、季戊四醇、山梨醇、三羟甲基丙烷、丙三醇、甲苯二胺、乙二胺、乙
二醇、丙二醇和水。
3.权利要求2的聚醚酯多元醇，其中所述组分a1)包含丙三醇和蔗
糖的混合物。
4.权利要求2或3的聚醚酯多元醇，其中所述组分a2)包含油酸、
硬脂酸、棕榈酸、亚麻酸、它们的单酯或其混合物。
5.权利要求1至4中任一项的聚醚酯多元醇，其中组分a3)的环氧
烷是环氧丙烷。
6.权利要求1至5中任一项的聚醚酯多元醇，其中聚醚酯多元醇的
OH数为200至700mg KOH/g。
7.权利要求1至6中任一项的聚醚酯多元醇，其中聚醚酯多元醇的
官能度为2.5至8。
8.制备硬质聚氨酯泡沫的方法，所述方法通过使下述组分反应而进
行：
A)有机或...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·孔斯特，B·埃林，M·舒特，S·科奇，M·弗力可，C·孔尼格，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE