本发明专利技术公开了可用于生产用含有聚醚、聚酯、曼尼希多元醇以及含卤素有机阻燃剂和发泡剂的体系产生的低或无胺排放的柔性聚氨酯泡沫以及硬质绝缘聚氨酯泡沫的催化剂组合物。该催化剂的特征在于存在含有能够结合于聚氨酯聚合物的仲羟基及不饱和脂族取代基并使得得到低气味且无或低胺排放的制成产品的胺组合物。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本申请要求2013年12月19日提交的美国申请第61/918228号的权益。申请第61/918228号的公开内容特此援引加入。专利
本专利技术的领域是可用于生产用含有聚酯多元醇的体系产生的低或无胺排放的柔性聚氨酯泡沫以及硬质绝缘聚氨酯泡沫的催化剂的组合物和应用。专利技术背景聚氨酯泡沫组合物通常通过使异氰酸酯与由异氰酸酯反应性组分例如多元醇组成的预混合物反应而制备。预混合物任选地还含有其他组分例如水、阻燃剂、发泡剂、泡沫稳定表面活性剂和催化剂，以促进异氰酸酯与多元醇反应以产生氨基甲酸酯、与水反应以产生CO2和脲、以及与过量的异氰酸酯反应以产生异氰脲酸酯(三聚体)。预混合物中的发泡剂通常是沸点低得足以被聚合反应期间释放的热汽化的液体或气体。可用于产生绝缘聚氨酯泡沫的发泡剂的实例包括但不限于氢氟烃、氢氯烃、氢氟烯烃、氢氯烯烃、氢氟氯烯烃、氢氯氟烃、甲酸酯和烃。预混合物中的组分和异氰酸酯的适当选择和组合可有效地用于产生聚氨酯泡沫，所述聚氨酯泡沫被喷涂应用、倾注到适当位置和用于例如制冷机、冷冻机、热水加热器、绝缘面板、车库门、入口门和其中需要绝缘的其他各种应用的应用中。对于这些应用中的一部分，预混合物在与异氰酸酯反应以生成聚氨酯泡沫之前储存一天至最多一年。这在喷涂泡沫应用中是常见的，这种情况下预混合物和异氰酸酯的罐被运输到现场位置用于现场应用。因此，期望的是绝缘泡沫制剂的预混合物在化学上和物理上都是稳定的。然而，在一些情况下，可用于促进聚氨酯反应的催化剂也可以参与或引起与预混合物中存在的发泡剂、聚醚多元醇、阻燃剂或其他水解不稳定的组分的不期望的水解反应，导致储存稳定性降低。这些不期望的反应通常在含有聚酯多元醇的喷涂泡沫体系以及含有可以充当阻燃剂或发泡剂的卤化组分的喷涂泡沫体系中观察到。可用于生产聚氨酯泡沫的常见胺催化剂包括已知加速促进形成聚氨酯聚合物的胺酯反应(urethanereaction)的叔胺。然而，在一些情况下，叔胺可以催化酯的水解，导致形成羧酸，羧酸反过来可以中和体系中的叔胺催化剂，导致混合物对于异氰酸酯的反应性降低。这种反应性降低还可以导致各种质量问题，如喷涂泡沫应用过程中的流挂，并且它还可以产生物理性质差的聚氨酯泡沫。JP2007077240描述了一种常规催化剂组合物，其包含ANR1R2(A＝C8-18烷基；R1、R2＝C1-6烷基)和每摩尔含有≥1羟烷基基团的叔胺。WO2005030824描述了一种催化剂组合物，其包含(A)季铵化合物R1R2R3N+R4X-，(B)疏水性胺化合物，和/或(C)杂环叔胺化合物、多元醇组分和水，其中R1、R2、R3＝C1-12烃；R4＝C1-18烷基或芳族烃；和X＝酸解离常数(pKa)≤4.8的有机酸基团。JP2004292582公开了包含季铵化合物盐(NR1R2R3R4)+HCO3-或(NR1R2R3R4)+2CO32-(R1-R3＝C1-12烃基；R4＝C1-18直链饱和烃基；R1-R3中的两个可以经由C、O或N形成杂环)的催化剂。JP2001172355描述了通过38-240份的环氧化物与100份的双(2-羟乙基)对苯二甲酸酯(BHET)在碱性催化剂的存在下在70-140℃下加成聚合所制备的储存稳定的聚酯多元醇(OH值>130且≤320mgKOH/g，pH7-12)。美国专利第5,302,303号、第5,374,486号和第5,124,367号描述了使用脂肪酰氨基-胺作为使含有阻燃剂的异氰酸酯组合物稳定化的必要组分。该专利描述了异氰酸酯反应性组合物的保存期稳定性通常不利地受到加入阻燃剂的影响，特别是基于磷、锌、锑和铝的那些。前文指定的专利的公开内容特此援引加入。本专利技术可以通过允许使用如本专利技术所述的叔胺，由此改善含有聚酯多元醇的异氰酸酯反应性混合物的储存稳定性，而解决与常规泡沫前体相关的问题。该催化剂也可以用于柔性泡沫应用中以产生具有低排放或无胺排放的聚氨酯产品。不存在上述缺陷中的一个或多个的方法、聚氨酯组合物、聚氨酯产品、生产催化剂组合物的方法和催化剂将是本领域所期望的。
技术实现思路
本专利技术的公开涉及可用于生产用含有聚醚、聚酯、曼尼希多元醇以及含有有机卤素的阻燃剂和发泡剂的体系产生的低或无胺排放的柔性聚氨酯泡沫以及硬质绝缘聚氨酯泡沫的催化剂组合物。该催化剂的特征在于存在含有不饱和脂族取代基及仲羟基并且由此能够结合到聚氨酯聚合物并使得得到低气味且无或低胺排放的制成泡沫产品的本专利技术胺组合物。本专利技术的催化剂还可以改善含有聚酯多元醇的异氰酸酯反应性混合物的储存稳定性。“低排放”是指当根据下述VDA-278方法测试泡沫样品时，使用本专利技术催化剂产生的泡沫不具有源自催化剂的胺排放或者胺排放低于约200ppm、低于约100ppm、低于约50ppm、低于约20ppm、在一些情况下低于约10ppm。“储存稳定性”是指含有聚酯多元醇的异氰酸酯反应性混合物将具有“选择时间”(定义为达到80％的总泡沫高度的以秒计的时间)或“起发时间”(定义为达到98％的总泡沫高度的以秒计的时间)或二者的少于约4秒或更少的延迟、3秒延迟、2秒或更少的延迟、或1秒或更少的延迟。本专利技术的一个方面涉及包含具有异氰酸酯反应性基团和不饱和烷基取代基的叔胺催化剂的组合物。本专利技术的一个方面涉及通过使至少一种具有叔胺基团和至少一个异氰酸酯反应性基团的化合物与至少一种环氧烷接触(例如，在高于约130℃、高于约140℃、高于约150℃和在一些情况下高于约160℃的温度下接触)获得的前述组合物中的任一种。本专利技术的一个方面涉及前述组合物中的任一种，其中环氧烷包含选自环氧乙烷、环氧丙烷和环氧丁烷中的至少一个成员。本专利技术的另一个方面涉及前述组合物中的任一种，其中化合物具有以下结构：R1R2N-(CH2)n-N(R3)-(CH2)n-NR1R2其中R1和R2独立地是C1-C4烷基基团，R3是–CH2-CH(R4)-OH，其中R4是C1-C4烷基基团，n是2-6的整数，并且所述环氧烷具有以下结构：其中R5是H或C1-C6烷基。本专利技术的另一个方面涉及前述组合物中的任一种，其中叔胺催化剂具有以下结构：NR1R2R3其中R1是2-羟乙基(HO-CH2-CH2-)或2-羟丙基(CH3-CH(OH)-CH2-)；在R3是Me2N-CH2-CH＝CH-时，R2是-C3H7(-CH2-CH2-CH3)；在R本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种组合物，其包含具有异氰酸酯反应性基团和不饱和烷基取代基的叔胺催化剂。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.19 US 61/918,2281.一种组合物，其包含具有异氰酸酯反应性基团和不饱和烷基取
代基的叔胺催化剂。
2.权利要求1所述的组合物，其中所述组合物通过使至少一种具
有叔胺基团和至少一个异氰酸酯反应性基团的化合物与至少一种环
氧烷接触获得。
3.权利要求2所述的组合物，其中所述环氧烷包含选自环氧乙烷、
环氧丙烷和环氧丁烷中的至少一个成员。
4.权利要求2所述的组合物，其中所述组合物具有以下结构：
R1R2N-(CH2)n-N(R3)-(CH2)n-NR1R2其中R1和R2独立地是C1-C4烷基基团，R3是–CH2-CH(R4)-OH，
R4是C1-C4烷基基团和n是2-6的整数，并且所述环氧烷具有以下结
构：
其中R5是H或C1-C6烷基。
5.权利要求1所述的组合物，其中所述叔胺催化剂具有以下结构：
NR1R2R3其中R1是2-羟乙基(HO-CH2-CH2-)或2-羟丙基
(CH3-CH(OH)-CH2-)；在R3是Me2N-CH2-CH＝CH-时，R2是
-C3H7-(CH2-CH2-CH3)；在R3是Me2N-CH2-CH2-CH2-时，R2是
C3H5-(CH2-CH＝...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·J·伯德纽克，M·J·威廉姆斯，R·J·科勒，
申请(专利权)人：气体产品与化学公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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