含有亚胺键和叔胺的非短效催化剂以及用其制备的聚氨酯产品制造技术

本发明专利技术涉及非短效胺催化剂，其中催化剂含有至少一个亚胺和至少一个叔胺部分。该催化剂适用于制备聚氨酯产品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及含有亚胺键和叔胺的非短效催化剂、以及用该催化剂制备的聚氨酯聚合物产品。基于烯化氧聚合的聚醚多元醇和/和聚酯多元醇是聚氨酯系统和异氰酸酯的主要成分。该系统通常含有其他成分例如交联剂、增链剂、表面活性剂、单元调节剂、稳定剂、抗氧化剂、阻燃添加剂、填料和例如叔胺和/或有机金属的盐的催化剂。例如铅或汞盐的有机金属催化剂由于在聚氨酯产品的老化中浸出而造成环境问题。其他例如锡盐的催化剂通常对聚氨酯老化有害。常用的叔胺催化剂引起多个问题，特别是在软质、半硬质和硬质泡沫的应用中。使用这些催化剂新制备的泡沫通常显示出胺的典型气味，并且使起雾增加(挥发性产品的释放)。叔胺催化剂蒸汽在具有乙烯基膜或聚碳酸酯或聚酯/聚醚弹性体(例如暴露于其中的Hytrel*热塑性聚酯弹性体(DuPont的商标)片)的聚氨酯产品中的存在或形成是不利的。这种产品通常出现在汽车和许多家庭用途中。特别地，聚氨酯泡沫中存在的叔胺催化剂与乙烯基膜的染色和聚碳酸酯或Hytrel片的降解有关联。在温度升高持续长时间的环境中，例如停放在阳光下的汽车内部，这种PVC染色和聚碳酸酯或Hytrel的降解问题是特别普遍的。已提出多种上述问题的解决方案。一种是使用含有例如羟基或伯和/或仲胺的异氰酸酯反应性基团的胺催化剂。该化合物在EP公布747,407中公开。其他类型的反应性单一(monol)催化剂在美国专利4,122,038、4,368,278和4,510,269中有所描述。由于这些单一催化剂是单官能度的，所以这些反应性胺用作链阻止剂，对聚合物累积有害，且影响聚氨酯产品的物理特征。在EP 539,819、美国专利5,672,636和WO 01/58,976中提到了特定的胺引发的多元醇的应用。其他多种公开文献已报道了具有自动催化活性的多元醇，其能够全部或部分地取代常规胺催化剂。例如参见美国专利5,672,636；欧洲专利公开0047371、1268598和1319034；和WO公开03/016372、03/029320和03/055930。美国3,428,708中提出了用N，N-二烷基缩水甘油基胺封端常规聚醚多元醇。尽管该方法赋予多元醇自动催化活性，但却受二烷基胺基团的限制，该基团主要在催化水-异氰酸酯的反应中有活性，而在多元醇-异氰酸酯的反应中活性低得多。尽管现有技术中已取得了进步，但持续存在着对用于制备聚氨酯产物的改进的催化剂和/或能够减少或消除短效胺催化剂和/或有机金属盐的量的催化剂的需求。还期望具有一种制备具有自动催化性能的多元醇的工业方法，其中自动催化的多元醇不会干涉常规多元醇的生产或聚氨酯产物的方法和特征。本专利技术的一个目的是生产含有降低水平的常规叔胺催化剂、降低水平的反应性胺催化剂的聚氨酯产品或无需使用这种胺催化剂制备的聚氨酯。本专利技术的另一个目的是制备含有降低水平的有机金属催化剂的聚氨酯产品或在不存在有机金属催化剂的情况下制备该产品。本专利技术的另一个目的是通过使用本专利技术的非短效催化剂来调整聚氨酯产品的制备条件、或反应性的方法。本专利技术的又一个目的是通过将非短效催化剂与常规催化剂结合以在聚氨酯产品的制备中获得更快的过程从而提高生产率。本专利技术的又一个目的是提供具有亚胺键和叔胺的非短效催化剂，使得使用这些化合物来制备聚氨酯产品的工业制备方法和由其制备的聚氨酯产品的物理特征不会受到不利影响，甚至可以通过减少常规或反应性胺催化剂的量或消除胺催化剂、和/或通过减少或消除有机金属催化剂而得以改进。本专利技术是催化剂组合物，其中催化剂具有至少一个亚胺键和至少一个叔胺基团。在另一个实施方案中，本专利技术是多元醇组合物，其含有99.9-50重量％的官能度为2-8和羟基数为20-800的多元醇化合物、0.1-50重量％的催化剂组合物，其中催化剂具有至少一个亚胺键和至少一个叔胺基团。优选催化剂的量为多元醇的0.5-10重量份。在又一个实施方案中，本专利技术是用于制备聚氨酯产品的方法，其通过下列混合物的反应(f)至少一种有机聚异氰酸酯，和(g)多元醇组合物，其中多元醇的计算标称官能度为2-8，羟基数为20-800mg KOH/g，和(h)至少一种非短效催化剂，其含有至少一个亚胺键和至少一个叔胺基团(i)任选地存在另一种催化剂和/或发泡剂；和(j)任选地已知用于聚氨酯泡沫、弹性体或涂料的生产中的添加剂或辅助试剂。在另一个实施方案中，本专利技术是如上公开的方法，其中催化剂(c)含有至少一种异氰酸酯反应性氢。在另一个实施方案中，催化剂(c)是凝胶催化剂，即催化多元醇和异氰酸酯之间的反应。在另一个实施方案中，催化剂(c)是分子量高于500的液体聚合物。在另一个实施方案中，催化剂(c)含有一个以上的催化活性的叔胺部分。在另一个实施方案中，催化剂(c)含有一些醛和/或酮部分。在另一个实施方案中，催化剂(c)在室温下对水解保持稳定。在另一个实施方案中，催化剂(c)在制备聚氨酯产品时与具有自动催化性能的多元醇结合。在另一个实施方案中，本专利技术是如上公开的方法，其中催化剂(c)含有至少一种异氰酸酯反应性氢。在另一个实施方案中，本专利技术是如上公开的方法，其中催化剂(c)含有至少一种异氰酸酯反应性氢，并且聚异氰酸酯(a)含有至少一种作为过量聚异氰酸酯与催化剂(c)的反应产物的聚异氰酸酯。在另一个实施方案中，本专利技术是如上公开的方法，其中催化剂(c)含有至少一种异氰酸酯反应性氢，并且多元醇(b)含有通过过量催化剂(c)与聚异氰酸酯反应获得的预聚物。本专利技术进一步提供由上述方法中的任一种制备的聚氨酯产品。非短效催化剂(c)促进有机聚异氰酸酯和聚羟基或聚氨基化合物的加成反应以及异氰酸酯和例如水或羧酸或其盐的发泡剂的反应。将这些催化剂(c)加入到聚氨酯反应混合物中会减少或消除在混合物中包括常规叔胺催化剂或有机金属催化剂的需要。与常规胺催化剂和/或自动催化多元醇结合时，本专利技术的催化剂(c)也能够减少模制泡沫的生产中的模型停留时间或改进某些聚氨酯产品的性能。使用该催化剂(c)减少了对于常规短效胺催化剂的需求以及相关的乙烯基染色或Hytrel弹性体片的聚碳酸酯的降解的缺点。本专利技术的催化剂(c)的优势如下获得在聚氨酯产品的反应混合物中包括含有亚胺键和叔胺的非短效催化剂(c)、或在其中包括含有作为SAN、PIPA或PHD共聚物多元醇的制备中的原料的反应性氢的催化剂(c)或将其加入到聚氨酯的反应混合物中，或通过在预聚物中单独与聚异氰酸酯一起或与异氰酸酯和第二种多元醇一起使用该催化剂(c)。如此处所用，术语多元醇是具有至少一个含有能够进行与异氰酸酯反应的活性氢原子的基团的那些材料。该化合物优选每分子具有至少两个羟基、伯或仲、或至少两个胺、伯或仲、羧酸、或硫醇基团的材料。由于期望的其与聚异氰酸酯的反应性，特别优选每分子具有至少两个羟基基团或至少两个胺基团的化合物。与本专利技术的非短效催化剂(c)一起用于制备聚氨酯材料的合适的多元醇是本领域公知的，包括此处所述的那些和任何其他商业上可获得的多元醇和/或SAN、PIPA或PHD共聚物多元醇。这种多元醇在″Polyurethane Handbook”，G.Oertel，Hanser publishers中有所描述。一种或多种多元醇和/或一种或多种共聚物多元醇的混合物也可以用于制备本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种催化剂组合物，其中催化剂具有至少一个亚胺键和至少一个叔胺部分，其中亚胺键通过含有如下的反应混合物获得：（ｉ）具有至少一个醛或酮部分的化合物和（ｉｉ）具有至少一个伯胺部分的化合物，其中叔胺部分存在于（ｉ）的化合物中、（ｉｉ）的化合物中或在（ｉ）和（ｉｉ）的化合物中。

【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：RE德鲁姆赖特，R普兰格，FM卡萨蒂，
申请(专利权)人：陶氏环球技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]