多异氰酸酯加聚多元醇的制备方法技术

本发明专利技术涉及制备ＰＩＰＡ多元醇的方法，以及该多元醇用于制备聚氨酯软质泡沫材料的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于制备PIPA多元醇的方法，以及该多元醇用于制备聚氨酯 微泡沫材料。目前均在有发泡剂(Treibmittel)和其它添加剂存在的情况下，Mil多异氰 酸酷与含有至少两个活性氢原子的化合物进行反应的方式来获得PUR泡沫材料。在Dr. G. Oertel ( Carl Hanser出版社)1993年第 3版， Kunststoff-Handbuch(塑料手册)，第VII册"Polyurethane"中就有关于聚氨酯制 备的 。主要利用填充剂改性多元醇来制备高弹性HR泡、2*#料。己知有不同， 的填充聚醚聚合物多元醇(PMPO)、聚脲分散体(PHD多元醇)以及多异 氰酸酯加聚多元醇(PIPA多元醇)。通过苯乙烯和丙烯腈在多元醇中的自由基 共聚反应获得PMPO (US-A 3,304^73和US-A 3,823,201) ， i!3i^氨鹏与 一异氰酸酯、二异氰酸酯或多异氰酸酯在多元醇中的加聚反应制成PHD多元 醇(US國A 4,093,569和GB-A 1,501,172) ， M31多异氰酸酯和^l享胺(含有 至少一个羟基以及至少一个伯氨基、仲氨基或叔氨基的化合物)在聚醚多元醇 中的加聚反应获得PIPA多元醇("PIPA-Process for the Future", K. Picket Urethanes Technology, 1984,第23-24页,GB-A 2 072 204)。在所有i^H种情况 下，聚醚多元醇几乎呈惰性，但少量多元醇与填充剂的反应可稳定分散体。高弹性泡沫材料不仅比标准泡沫材料更具弹性，而且具有更好的燃:M争性。 不断鹏泡沫材料的燃^f寺性是软质泡沫制造商的一个目标。针对不同的最终应用以及不同的国家，使用不同的燃烧试验。典型示例有"Califonia 117A"、 "California 117D"、 c￡Motor Vehicle Safety System 302，，以及"British Standard 5852 part 2, Crib V"。通常只有使用相对高含量的昂贵防火剂，才能满足后者的试验 要求。尽管许多PIPA多元醇及其泡沫早已为人所知，但人们还在继续开发其它 PIPA多元醇，以便 这些多元醇及其泡沫的某些特性。PIPA多元醇的稳定性和/織占度是常见的棘手问题。^EP-A 129 977中， 如果在制备过程中^fOT分散剂，贝U获得优异的PIPA多元醇。如果没有分散剂，则产物就是粗糙、高粘性或者固态的膏状物。许多研发活动的目标就是提高固含量，以便鹏利用效IPA多元醇制成的 泡沫料的特性，并且M^、 PIPA多元醇的^量。增加填充剂含量时，必须避 免粘度升高至IJ不可接受的程度。在EP-A79115中描述了填充齐伪40 80重量 %的PIPA多元醇。保留一部分异氰酸酯，并且在以后某一阶段中添加。当制 备含有50%填充剂的多元醇时(实施例3)，三乙醇胺与TDI的比例非常重 要{顿26.55份与23.45份的比例，获得可以将彌释成填充剂含量为10 %的产物；而使用23.08份与26.92份的比例，则获得粘稠、±央状的产物，该 产^#释时形成±真充剂含量为10%的聚集物。根据US-A 4,523,025所述，在第一步骤中使聚胺与环，烃(Alkylenoxid) 反应，然后在存在多元醇的情况下，使该反应产物与多异氰酸酯反应。如果并 非首先将聚胺与环氧烷烃反应，则反应混合物 疑IM度太快；固体物质发生沉 淀，或者泡沫的质量縫。该方法的缺点在于需要额外的反应步骤。根据WO94/12553所述，在制备填充齐捨量为25 70%的PIPA多元醇 时，在第二个混合头内将第二份乙醇胺添加到异氰酸酯和乙醇胺的反应混合物 之中，以此来降低粘度，并且在生产结束之后稳定粘度(即粘度随着时间流逝 而增大的程度很小，或者根本不增大)。如果不添加第二伤v乙醇胺，则产物将 ;嫩化。根据US-A 5,179,131所述，添力卩0.05 0.5重量份的一元羧酸赫二 元羧酸，以实现粘度的稳定化。根据WO 94/20558所述，禾,一种稳定剂来改善PIPA分散体的粘度和稳 定性。该稳定剂本身也是一禾中PIPA多元醇。以这种方式和方法，可以制备±真 充齐晗量为30重量％的PIPA多元醇，且填充齐杯会随时间 而发生沉淀。根据WO 00/73364所述，如果在60 100。C温度下4顿较高的剪切强度 进行制备，就能改善填充齐晗量为30 80%的PIPA多元醇的稳定性(和粘 度)。DE-A198 11 471描述的是一种制备稳定分散体的方法。通过添加一种单官 能胺(例如二正丁胺)来实现这一目的。而没有二正丁胺的对比例则无法处理 成软质泡沬多元醇，或者会导致极不均匀的泡沫结构。根据US-A4,293,470所 述，添加0.1 1.0重量％的一种仲胺(例如二丁胺)，避免了经填充多元醇的 粘度发生变化，因此可以改善存方文稳定性。已知可以在制备PIPA或者PHD多元醇时使用水来降低粘度。根据 US-A4,093,569使用4重量％以上的水(特别优选10 25重量％)。但其缺 点在于必须在发泡之前去除高比例的水。因此，现有技术的其它文献资料均 教导，应4柳低的水含量。如S-A4,497,913中，在由一种短链多元醇和一禾中多 异氰酸酯制备经填充的多元醇时，可添加约0.1 0.5重量％的水。在WO 2004/099281中记载，由一种短链多元醇和一种基于MDI的异氰酸酯，在存在 0.1 5重量％水盼瞎况下，制备填充齐U含量为1 80重量％的PIPA多元醇。如WO 00/73364所述，PIPA多元醇的许多制备方法均会导致产物的粘度 高、产物不稳定，或者在非可控反应过程中产生可能会引起泡沫塌陷的PIPA多 元醇。现有技术已知的PIPA多元醇具有不均匀性倾向(形成±央体或者聚集体) 或者不稳定性倾向(相分离或者粘度变化)，因此不适合用来制备泡^t才料。本专利技术的任务在于制备具有改善的均匀性的PIPA多元醇。现已发现通过在制备多元醇时添加尿素可以实现均匀性的改善。本专利技术的另一个任务在于，律恪可用来制造聚氨酯软质泡沫的PIPA多元 醇，1Jf制成的软质泡沬材料具有比传统PIPA多元醇更好的燃烧特性，所述 燃烧待性是就英国燃烧标准"British Standard 5822 part 2.Crib V"燃^i微的质 量损失与烧穿时间而言的。本专利技术的主题是制备多异氰酸酯加聚多元醇(PIPA多元醇)的方法，其中， 在存在尿素和水的情况下，使多异氰酸酯与胺、链烷醇胺或它们的混合物在聚 醚多元醇中进行反应。在根据本专利技术的方法中，im使用甲苯二异氰酸酯(TDI)，特别 以含 有80%重量比2.4-TDI ( 'TDI80')的异构体混合物的形式，作为多异氰酸酯。 在另一实施方案中，使用二苯基甲烷二异氰酸酉旨(MDI)作为多异氰酸酯，其 形式为单体MDI、 MDI及其高级同系物的混合物('聚合MDI，)或者它们 的混合物。在根据本专利技术的方法中，可以使用具有伯氨基、仲氨基或叔氨基，优选具 有伯氨基或仲氨基的单官能胺、二官能胺或三官會战安。可以《顿脂族胺、月旨环 方繊或者芳御安。适用的胺例如有:N-甲基-l,3-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制备多异氰酸酯加聚多元醇（ＰＩＰＡ多元醇）的方法，其中，在存在尿素和水的情况下，使多异氰酸酯与胺或者链烷醇胺在聚醚多元醇中进行反应。

【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：CJ洛夫尼克，H赫特尔，B克莱斯泽夫斯基，C富桑格尔，
申请(专利权)人：拜尔材料科学股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]