适合用于制造聚氨酯的胺制造技术

本发明专利技术涉及式(I)的含氮化合物或其相应的季铵化或质子化的化合物用于制造聚氨酯的用途、含有这些化合物的组合物，并且还涉及使用所述化合物获得的聚氨酯体系。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】适合用于制造聚氨酯的胺本专利技术涉及式(I)的含氮化合物或相应的季铵化或质子化的化合物用于制造聚氨酯的用途，涉及含有这些化合物的组合物，并且还涉及使用所述化合物获得的聚氨酯体系。现有技术在聚氨酯的制造中使用叔胺是已知的。其中采用多种结构上不同的胺作为催化剂。用于本专利技术目的的聚氨酯是异氰酸酯与相应地具有异氰酸酯反应性分子之间的任何反应产物。这也包括聚异氰脲酸酯、聚脲、脲基甲酸酯、双缩脲等。优选在聚异氰酸酯加聚产物的制造中使用叔胺。叔胺在制造聚氨酯(PU)泡沫中特别重要，因为如果要获得高品质泡沫，就必须在“发泡”反应(水与异氰酸酯反应形成二氧化碳作为发泡气体)与“胶凝”反应(多元醇与异氰酸酯反应形成氨基甲酸酯，这导致摩尔质量增加和相应的胶凝化)之间实现微妙的平衡。文献中确定的一个主要问题是出现排放，包括最终PU泡沫的基于催化作用的排放。作为减少PU泡沫的胺排放问题的一种可能的解决方案，EP1977826描述了使用N,N,N'-三甲基双(氨乙基)醚衍生物作为聚氨酯泡沫生产中的催化剂。这些化合物是通过缩水甘油醚和缩水甘油酯与包含N,N,N'-三甲基双(氨乙基)醚、N,N,N'-三甲基双(氨乙基)醚和其衍生物的醚化合物的反应来制备的。US2005/0059749描述了通过双(二甲基氨基丙基)胺与丙烯酰胺衍生物的反应(迈克尔加成)制备且用作生产PU泡沫的低排放催化剂的丙酰胺。EP1038896描述了通过二甲基氨基丙胺与丙烯酰胺衍生物的反应(迈克尔加成)制备且用作生产PU泡沫的低排放催化剂的丙酰胺。EP1299445描述了聚异氰酸酯加成产物制备催化剂，所述催化剂除叔胺官能度以外还含有在水解后与胺络合或使其质子化的基团。所讨论的催化剂实际上是任选地带有OH基团的仲胺与不饱和羧酸酯的迈克尔加成产物，其中酯单元可随后水解。WO2012072441描述了基于含有二烷基氨基烷氧基烷基和NH官能度的结构的新颖低排放催化剂。DE102007046860描述了基于胺的催化剂，所述催化剂减少二甲基甲酰胺(DMF)的排放且减小再催化倾向。然而，其中所描述的催化剂必须以相对较高的浓度使用，以便可实现足够快的发泡。US5478494描述了一种通过使用诸如例如哌嗪和咪唑等叔胺作为催化活性物质来生产PU泡沫的方法。EP1457507描述了通过将缩水甘油醚添加至仲胺官能度上而制备的含羟基的叔胺的用途。举例来说，N-甲基N吡咯烷N被描述为可用的起始材料。EP1435365描述了通过使有机酸反应至仲胺官能度上而制备的叔胺-酰胺催化剂的用途。N-甲基吡咯烷是被描述为可用起始材料的胺的实例。所提到的胺的制备在一些情况下成本高且不方便，同时持续需要可用于生产具有低胺或其它排放的聚氨酯和PU泡沫的其它替代胺，以便可提供促进发泡或凝胶化的催化剂。本专利技术所要解决的问题是提供替代催化剂用于生产聚氨酯泡沫。已经发现，令人惊讶的是，下文中式(I)的化合物或其相应的季铵化或质子化的化合物解决了所述问题。本专利技术因此提供了式(I)化合物或相应的季铵化或质子化的化合物在制造聚氨酯和PU泡沫中的用途，以及包括所述式(I)化合物或所述相应的季铵化或质子化的化合物的适当的组合物。使用由本专利技术提供的式(I)化合物或相应的季铵化或质子化的化合物能减少或防止基于催化作用的排放。更确切地说，作为软质PU发泡中最重要的催化剂之一的二氨基双环辛烷(TA33)可由带来类似起发泡曲线而无排放物的催化剂代替。根据本专利技术使用的式(I)化合物或相应的季铵化或质子化的化合物可以在发泡过程中催化胶凝化反应以及发泡反应，因此使得有可能减少诸如乙基己酸锡(II)等惯用胶凝化催化剂的使用量。另一优势在于根据本专利技术使用的式(I)化合物或相应的季铵化或质子化的化合物不含二甲基氨基，因此可以避免由于胺催化剂所致的二甲基甲酰胺(DMF)的排放。根据本专利技术获得的泡沫优选具有不少于0μg/m3且不超过5μg/m3、优选地低于1μg/m3且优选地低于0.1μg/m3的DMF排放，如利用DIN13419-1测试室法在测试室负载24小时后所测定。本专利技术的主题在下文中以举例方式加以描述，而本专利技术则应不局限于这些示例性实施方案。在下文指出化合物的范围、通式或类别的情况下，它们将不仅涵盖明确提到的相应的化合物范围或群组，而且还涵盖可通过提取个别值(范围)或化合物而获得的化合物的所有子范围和子群组。本专利技术描述中所引用的文献的内容将完全形成本专利技术的公开内容的一部分，特别是关于引用文献的上下文中的实质性问题。除非另外陈述，否则百分比是以重量计。除非另外陈述，否则下文中的平均值是重量平均值。除非另外陈述，否则下文中所测量的参数是在25℃的温度和101.325Pa的压力下测量。本专利技术中的聚氨酯(PU)是可通过异氰酸酯与多元醇或具有异氰酸酯反应性基团的化合物的反应获得的产物。在形成同名聚氨酯的反应过程中，可形成其它官能团，实例是脲基甲酸酯、双缩脲、尿素或异氰脲酸酯。因此，本专利技术中的PU包括聚异氰脲酸酯以及聚氨酯。本专利技术中的聚氨酯泡沫(PU泡沫)是作为基于异氰酸酯与多元醇或具有异氰酸酯反应性基团的化合物的反应产物而获得的泡沫。在形成同名聚氨酯的反应过程中，可形成其它官能团，实例是脲基甲酸酯、双缩脲、尿素或异氰脲酸酯。因此，本专利技术中的PU泡沫包括聚异氰脲酸酯泡沫(PIR泡沫)以及聚氨酯泡沫(PUR泡沫)。硬质聚氨酯泡沫是优选的聚氨酯泡沫。在聚氨酯的制造中，以本专利技术的方式使用含氮化合物的特征在于所述化合物符合式(I)：其中R在每次出现时是相同或不同的，且表示氢或具有1至60个、优选地具有1至30个碳原子且含有或不含例如氧、氮和/或卤素原子的杂原子的有机部分，R1在每次出现时是相同或不同的，且表示氢或具有1至30个碳原子且含有或不含氧、氮和/或卤素原子的有机部分，其中所述有机部分优选地为C1-C30烷基，优选地，R1是氢且更优选地，每个R1都是氢，或是式(I)的相应季铵化或质子化的化合物。优选地，所使用的式(I)化合物符合式(II)或是相应的季铵化或质子化的化合物：其中R如以上所定义。式(I)化合物可以使用被称为季铵化试剂的任何试剂进行季铵化。优选的季铵化试剂是烷基化试剂，例如硫酸二甲酯、氯代甲烷或苄基氯，更优选的是甲基化试剂，特别是诸如硫酸二甲酯。类似地，可以用诸如例如环氧乙烷、环氧丙烷或环氧丁烷等环氧烷进行季铵化，优选随后用有机或无机酸进行中和。当式(I)化合物、优选地式(II)化合物或式(I)或式(II)的化合物的相应的季铵化或质子化的化合物中的R不表示氢时，其优选具有以下各式的基团：-(CH2-CHR2-O)y-R3(VI)、或其中m＝1至20，n＝1至36，y在每次出现时是相同或不同的，且表示1至10，优选2至5，X表示O或NH，R2在每次出现时是相同的或不同的，且表示-H、-CH3、-CH2CH3或苯基，优选氢，R3在每次出现时是相同的或不同的，且表示-H或烷基，优选C1-C40烷基、酯部分、氨基甲酸酯部分或酰胺部分，优选H或C1-或C6-C30烷基，更优选氢，R4表示C1-C22烷基、芳基或烷基芳基，R5表示H、含有或不含OH官能团的C1-C22烷基、芳基或烷基芳基，R6表示H或具有式(X)的基团：其中R5和X各自如以上所定义。本文档来自技高网...

【技术保护点】
含氮化合物在聚氨酯生产中的用途，其特征在于所述化合物符合式(I)：其中R在每次出现时是相同或不同的，且表示氢或具有1至60个碳原子且含有或不含例如氧、氮和/或卤素原子的杂原子的有机部分，R1在每次出现时是相同或不同的，且表示氢或具有1至30个碳原子且含有或不含氧、氮和/或卤素原子的有机部分，或者是相应的季铵化或质子化的化合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.02.05 DE 102013201829.01.含氮化合物或者其相应的季铵化或质子化的化合物在聚氨酯生产中的用途，其特征在于所述化合物符合式(I)：其中R在每次出现时是相同或不同的，且表示氢或具有1至30个碳原子且含有或不含杂原子的有机部分，R1为C1-C30烷基。2.根据权利要求1所述的用途，其特征在于所述杂原子为氧、氮和/或卤素原子。3.根据权利要求1所述的用途，其特征在于所述式(I)化合物符合式(II)或其相应的季铵化或质子化的化合物：其中R如权利要求1中所定义。4.根据权利要求1-3之一所述的用途，其特征在于在式(I)的化合物或式(II)的化合物或相应的季铵化或质子化的化合物中的R表示具有下式的基团：-(CH2-CHR2-O)y-R3(VI)、其中m＝1至20，n＝1至36，y在每次出现时是相同的或不同的，且表示1至10，X表示O或NH，R2在每次出现时是相同的或不同的，且表示-H、-CH3、-CH2CH3或苯基，R3在每次出现时是相同的或不同的，且表示-H或烷基、酯部分、氨基甲酸酯部分或酰胺部分，R4表示C1-C22烷基、芳基或烷基芳基，R5表示H、含有或不含OH官能团的C1-C22烷基、芳基或烷基芳基，R6表示H或具有式(X)的基团：其中R5和X各自如以上所定义。5.根据权利要求4所述的用途，其特征在于R3表示的烷基为C1-C40烷基。6.根据权利要求4所述的用途，其特征在于：y表示2至5；和/或R2表示氢；和/或R3表示H或C1-或C6-C30烷基。7.根据权利要求6所述的用途，其特征在于R3表示氢。8.根据权利要求1-3之一所述的用途，其特征在于式(I)化合物符合式(III)：或是相应的季...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·施米茨，M·格洛斯，R·胡贝尔，A·特海登，
申请(专利权)人：赢创德固赛有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE