适合作为聚氨酯催化剂的胺制造技术

根据本发明专利技术的胺具有式(CH3)2NCH2CH2OCH2CH2CH2N(R1)(R2)，其中R1选自(CH3)2NCH2CH2OCH2CH2CH2-，并且R2选自H-、CH3(CnH2n)-、HO(CmH2m)-和(CH3)2NCH2CH2OCH2CH2CH2-，n是0至5范围内的整数，m是2至4范围内的整数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】适合作为聚氨酯催化剂的胺本专利技术涉及一类新型的胺，所述胺作为催化剂适用于异氰酸酯与异氰酸酯反应性基团的反应中。本专利技术还涉及一种提供所述胺的方法。熟知胺在异氰酸酯与异氰酸酯反应性基团的反应中作为催化剂。一般而言，目前已知的胺具有其作为挥发性有机化合物和/或有气味的物质可以从聚氨酯(PU)材料，通常是泡沫如柔性泡沫散发，或导致起雾的缺点。本专利技术的目的是提供适合作为聚氨酯催化剂的胺。根据本专利技术的第一方面，提供一种胺，所述胺具有式：(CH3)2NCH2CH2OCH2CH2CH2N(R1)(R2)其中R1选自(CH3)2NCH2CH2OCH2CH2CH2-，并且R2选自H-、CH3(CnH2n)-、HO(CmH2m)-和(CH3)2NCH2CH2OCH2CH2CH2-，n是0至5范围内的整数，m是2至4范围内的整数。CH3(CnH2n)-表示直链或支链的烷基，其中n可以是0、1、2、3、4或5。HO(CmH2m)-表示直链或支链的烷基羟基，其中m可以是2、3或4。根据本专利技术的一些实施方案，R2可以选自H-、CH3-和(CH3)2NCH2CH2OCH2CH2CH2-。根据本专利技术的一些实施方案，R1选自(CH3)2NCH2CH2OCH2CH2CH2-，并且R2选自H-、CH3-和(CH3)2NCH2CH2OCH2CH2CH2-。根据本专利技术的一些实施方案，R1可以是(CH3)2NCH2CH2OCH2CH2CH2-，R2是H。该组分也被称为双(二甲基氨基乙氧基丙基)胺。根据本专利技术的一些实施方案，R1可以是(CH3)2NCH2CH2OCH2CH2CH2-，R2是CH3-。该组分也被称为双(二甲基氨基乙氧基丙基)甲基胺。根据本专利技术的一些实施方案，R1可以是(CH3)2NCH2CH2OCH2CH2CH2-，R2是HO(CmH2m)-，m是2至4范围内的整数。这些胺可通过使双(二甲基氨基乙氧基丙基)胺与环氧乙烷、环氧丙烷或环氧丁烷反应获得。根据本专利技术的一些实施方案，R1可以是(CH3)2NCH2CH2OCH2CH2CH2-，R2是(CH3)2NCH2CH2OCH2CH2CH2-。该组分也被称为三(二甲基氨基乙氧基丙基)胺。根据本专利技术的第二方面，提供一种组合物，包括一种或多种根据本专利技术的第一方面的胺。根据本专利技术的第一方面的胺，被发现适合在聚氨酯反应混合物中作为催化剂。特别是，它主要催化发泡反应(blowingreaction)，所述反应由异氰酸酯如TDI(甲苯二异氰酸酯)或MDI(亚甲基二异氰酸酯)与水反应生成二氧化碳(发泡气体)和二取代的脲组成。这些催化剂也可以催化胶凝反应，所述反应由异氰酸酯与多元醇或任何其它活性氢化合物反应生成聚氨酯聚合物组成。根据本专利技术的第三方面，根据本专利技术的第二方面的组合物作为催化剂用于聚氨酯反应混合物，所述混合物包括所述组合物、至少一种包括异氰酸酯基团的组分，和至少一种包括异氰酸酯反应性基团的组分。优选地，根据本专利技术的第一方面所述的胺以0.01％w至10％w的量存在于聚氨酯反应混合物中。更优选0.03％至2.0％w的量。这些重量基于总制剂重量的百分比，即在反应混合物中的所有成分的重量，包括异氰酸酯组分、异氰酸酯反应性组分、根据本专利技术的第一方面所述的催化剂和反应混合物中所用的所有其他添加剂。所述至少一种包括异氰酸酯基团的组分可以是以下的组分：该组分为多异氰酸酯组分的二异氰酸酯。优选地，所述至少一种包括异氰酸酯基团的组分是甲基二苯基二异氰酸酯(MDI)或甲苯二异氰酸酯(TDI)。所述MDI或TDI可以以其不同异氰酸酯类物质的混合物的常见组合物来提供。如本领域熟知的那样。所述至少一种包括异氰酸酯反应性基团的组分可以是多元醇(也称为多元醇)、聚胺或本领域熟知的任何其他组分。一旦反应，聚氨酯反应混合物可以提供聚氨酯产物，如柔性、半刚性或刚性聚氨酯泡沫，特别是聚氨酯柔性模塑泡沫、柔性块状泡沫和半柔性泡沫，但是也可以提供聚脲弹性体或双组分涂料，和聚氨酯弹性体。根据本专利技术的第三方面的胺的优选用途是为用于制备柔性或半刚性聚氨酯泡沫的聚氨酯反应混合物提供催化剂。当根据本专利技术所述的用作催化剂的胺是仲胺(R2是氢)或叔胺(R2是HO(CmH2m)-，m是2至4范围内的整数)时，所述胺是活性催化剂，并且将被结合至聚氨酯产物中。相对于目前所用的替代催化剂，这一点加上它们增加的分子量和降低的挥发性(由于降低的蒸气压)导致可从制备的泡沫发出的挥发性有机化合物减少。当用作催化剂的胺是叔胺(R2不是氢或HO(CmH2m)-，m是2至4范围内的整数)时，所述胺是非活性催化剂，因此将不结合至聚氨酯产物中。然而，相对于目前所用的替代催化剂，它们增加的分子量和降低的挥发性(由于降低的蒸气压)足以导致可从制备的泡沫发出的挥发性有机化合物减少。胺散发减少导致刺激气味减少，由于胺通常有恶臭的、鱼样气味，这两者都是令人厌恶的，可能有不良的健康影响。活性和高分子量的胺与通常使用的胺发泡催化剂相比具有这些优点，所述通常使用的胺发泡催化剂是非活性的、易挥发的、低分子量的胺，如双二甲氨基乙基醚。根据本专利技术的第四方面，提供用于制备至少一种根据本专利技术的第一方面的胺的方法。所述方法包括a)将(CH3)2NCH2CH2OH与丙烯腈反应，从而提供第一混合物，所述第一混合物包括(CH3)2NCH2CH2OH、丙烯腈和(CH3)2NCH2CH2OCH2CH2CN；b)催化氢化所述第一混合物，以提供第二混合物，所述第二混合物包括■(CH3)2NCH2CH2OH；■(CH3)2NCH2CH2OCH2CH2CH2NH2；■((CH3)2NCH2CH2OCH2CH2CH2)2NH和■((CH3)2NCH2CH2OCH2CH2CH2)3N；c)通过蒸馏，从所述第二混合物中分离所述组分。根据本专利技术的一些实施方案，所述至少一种胺为((CH3)2NCH2CH2OCH2CH2CH2)2NCH3，所述方法还包括所述分离的((CH3)2NCH2CH2OCH2CH2CH2)2NH与甲醛和氢气的反应，从而提供第三混合物，所述第三混合物包括((CH3)2NCH2CH2OCH2CH2CH2)2NCH3。与甲醛和氢气的该反应通常是在溶剂例如甲醇的存在下应用。因此，甲醛可以作为甲醛和所述溶剂(例如甲醇或正丁醇)的混合物使用。可以使用两个单独的反应步骤，首先将((CH3)2NCH2CH2OCH2CH2CH2)2NH与甲醛反应，以提供中间体。该中间体然后用氢气氢化，通常经合适的氢化催化剂，如镍基催化剂。通过蒸馏和/或蒸发，((CH3)2NCH2CH2OCH2CH2CH2)2NCH3可以从该第三混合物中分离。(CH3)2NCH2CH2OH(也称为二甲基乙醇胺或DMEA)与丙烯腈的反应，优选在催化介质如甲醇钠的存在下进行。优选，(CH3)2NCH2CH2OH与丙烯腈在混合下反应，以防止丙烯腈聚合。优选将丙烯腈加入到在反应中使用的全部量的DMEA溶液。DMEA，在室温下为液体，丙烯腈加入到这种过量的DMEA中防止了丙烯腈至聚丙烯腈的聚合。NaOMe也被称为甲醇钠或甲醇钠。反应温度可以是0至80℃，压力可以是环境压力至10巴，优选温度是25至55℃，压力低于5巴。反应通常需要2-8小时完成。因此，提供第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种胺，所述胺具有式(CH3)2NCH2CH2OCH2CH2CH2N(R1)(R2)，其中R1是(CH3)2NCH2CH2OCH2CH2CH2‑，并且R2选自H‑、CH3(CnH2n)‑、HO(CmH2m)‑和(CH3)2NCH2CH2OCH2CH2CH2‑，n是0至5范围内的整数，m是2至4范围内的整数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.19 EP 12172577.4;2012.06.06 US 61/6562841.一种胺，所述胺具有式(CH3)2NCH2CH2OCH2CH2CH2N(R1)(R2)，其中R1是(CH3)2NCH2CH2OCH2CH2CH2-，并且R2是CH3-。2.一种组合物，所述组合物包括根据权利要求1所述的胺。3.根据权利要求2所述的组合物在反应混合物中作为聚氨酯催化剂的用途，所述混合物包括所述组合物、至少一种包括异氰酸酯基团的组分和至少一种包括异氰酸酯反应性基团的组分。4.一种用于制备根据权利要求1所述的胺的方法，其中所述方法包括a)将(CH3)2NCH2CH2OH与丙烯腈反应，从而提供第一混合物，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·P·小维茨，R·A·小格里格斯拜，J·查维兹，J·周，
申请(专利权)人：亨茨曼石化产品有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US