软质泡沫塑料的制备方法技术

一种软质聚氨酯泡沫塑料的制备方法，该方法是使多异氰酸酯与多元醇组合物和水在有效催化量的碱金属或碱土金属羧酸盐存在下反应，所述多异氰酸酯含有至少８５％（重量）４，４′－二苯甲烷二异氰酸酯或其液态变体，所述多元醇组合物含有至少一种平均名义羟基官能度为２－６、数均羟基当量重量为１０００－３０００、平均氧乙烯含量为５０％－８５％（重量）的聚（氧乙烯－氧化烯）多醇。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
通过使有机多异氰酸酯(如甲苯二异氰酸酯(TDI)或二苯甲烷二异氰酸酯(MDI))与聚醚多醇及发泡剂反应制备软质聚氨酯泡沫塑料的方法是人们所公认的。聚醚多醇通常是由氧丙烯生成的聚氧丙烯多醇或由氧丙烯或氧乙烯的各种组合物生成的聚(氧丙烯-氧乙烯)多醇。其中氧乙烯基占总的氧化烯基的一少部分的氧乙烯封端的聚氧丙烯多醇由于它们与异氰酸酯的反应性提高而显得特别重要。具有较高氧乙烯含量(例如50％(重量)或更高)的多元醇通常用作辅助添加剂以保证泡沫塑料具有开孔结构，这些聚醚不能以很高的浓度与通常的异氰酸酯一起使用，因为这时它们没有开孔作用，得到的是闭孔泡沫塑料。共同未决的欧洲专利申请EP 92310471.5发现，如果使用基本上纯的4，4′-MDI或其衍生物作为多异氰酸酯，可由含有高浓度具有高氧乙烯含量的多元醇的混合物成功地制备具有有用性能的软质泡沫塑料。现已发现，用一类特殊的催化剂制备这种泡沫塑料是有利的。通过使用这种特殊类型的催化剂而不是常规的含胺催化剂，与使用叔胺催化剂的泡沫塑料相比，所得的泡沫塑料不易发生例如由于与添加剂(如抗氧剂)的副反应而产生的色变、不易产生令人不快的气味、更易于回用且不易发生雾化。因此，本专利技术提供了一种制备软质聚氨酯泡沫塑料的方法使多异氰酸酯与多元醇组合物和水在有效催化量的碱金属或碱土金属羧酸盐存在下反应，所述多异氰酸酯含有至少85％(重量)、优选至少90％(重量)、更优选至少95％(重量)4，4′-二苯甲烷二异氰酸酯或其液态变体，后加入乙酸(20μL)，直至pH＝6。将反应于室温下搅拌8小时并用0.5ml1N HCl使反应骤停。将混合物浓缩，得到一白色固体，然后将其用50ml乙酸乙酯稀释并用饱和NaHCO3(1×5ml)、水(1×5ml)和盐水(1×5ml)洗涤，用MgSO4干燥并浓缩。残余物经闪式柱色谱分离法纯化(15×150mm柱，梯度洗脱，二氯甲烷∶用NH3饱和的氯仿∶甲醇69∶30∶1-67∶30∶3)，得到40.3mg(产率为60％)透明油状产物。用乙酸乙酯和己烷研制，获得分析用样品。元素分析C35H45N4O4BrS 0.4mol H2O分析值C，59.63；H，6.55；N，7.95。实测值C，59.66；H，6.45；N，7.86。实施例19按照实施例18中所述基本相同的方法，只是用不同的醛(R，CHO)代替，制得下列化合物。 R2可以选自亚乙基、1，3-亚丙基、1，4-亚丁基、乙基亚乙基和1，2-亚丙基。最优选的基团是亚乙基和亚丙基。催化剂的实例有乙酸钠、乙酸钾、己酸钾、2-乙基己酸钾、乙氧基乙酸钾、乙氧基乙酸钠，马来酸与下列化合物的半酯的钾盐乙氧基乙烷、乙氧基乙氧基乙烷、乙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、丙二醇、双丙甘醇、三丙甘醇、甲醇、乙醇、丙醇或丁醇，以及这类含羟基化合物与下列化合物的半酯的钾盐丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸或富马酸。也可以使用这些催化剂的混合物。本专利技术方法所用的多异氰酸酯组分可基本上由纯的4，4′-二苯甲烷二异氰酸酯或该异氰酸酯与一种或多种其它有机多异氰酸酯、特别是其它二苯甲烷二异氰酸酯异构体(如2，4′-异构体任选地与2，2′-异构体联用)的混合物组成。多异氰酸酯组分还可以是由含有至少85％(重量)4，4′-二苯甲烷二异氰酸酯的多异氰酸酯组合物衍生得到的MDI变体。MDI变体是本领域众所周知的，对于按照本专利技术的应用，还特别包括通过将uretonimine和/或碳化二亚胺基团引入所述多异氰酸酯组合物(如含有至多30％(重量)uretonimine和/或碳化二亚胺修饰的4，4′-MDI)和/或使这种组合物与一种或多种多元醇反应得到的液体(室温)产物。多元醇组合物可包括单个的具有所要求的官能度、当量重量和氧乙烯含量的聚氧化烯多醇，优选聚(氧乙烯-氧丙烯)多醇。这类多元醇是本领域已知的，可按下述常规方法得到使氧乙烯和另一种氧化烯(优选氧丙烯)同时和/或按任何顺序依次与诸如水、多元醇、羟胺、多胺等具有2-6个活性氢原子的引发剂反应，所述引发剂的具体实施例有乙二醇、二甘醇、丙二醇、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、乙二胺、甘油、三羟甲基丙烷和季戊四醇。多元醇组合物也可包含两种或更多种聚氧化烯多醇的混合物以便使整个组合物具有上述的平均官能度、当量重量和氧乙烯含量。这类混合物中的聚氧化烯多醇优选为聚(氧乙烯-氧丙烯)多醇，但也可含有一种或多种聚氧乙烯多醇和/或聚氧丙烯多醇。优选的多元醇组合物包含(a)85-100％(重量)含有氧乙烯基的聚氧化烯多醇，所述多元醇组分的平均名义羟基官能度为2-6、数均羟基当量重量为1000-3000，平均氧乙烯含量为50-85％(重量)；和(b)15-0％(重量)一种或多种其它多元醇；该组合物的平均名义羟基官能度为2-6，数均羟基当量重量为1000-3000，平均氧乙烯含量为50-85％(重量)。多元醇(b)的平均名义羟基官能度为2-6、平均当量重量为1000-3000是适宜的，多元醇(b)可以是例如聚氧丙烯多醇、聚氧乙烯多醇或氧乙烯基含量小于50％(重量)或大于85％(重量)的聚(氧乙烯-氧丙烯)多醇。最优选的情况是每种多元醇(b)的氧乙烯含量均至少为50％(重量)。这种混合物中的聚氧化烯多醇优选为聚(氧乙烯-氧丙烯)多醇，但也可包含一个或多个聚氧乙烯多醇和/或聚氧丙烯多醇。这里所用的术语“平均名义羟基官能度”是指在假定多元醇组合物中所含的聚氧化烯多醇的平均官能度与制备所述多元醇时所用的引发剂的平均官能度(每个分子中的活性氢原子数)相同的条件下多元醇组合物的平均官能度(每个分子的羟基数)，但实际上由于某些末端不饱和的情况，前者常常在某种程度上小于后者。多元醇组合物的平均名义羟基官能度优选为2.5-4，最优选的聚氧化烯多醇是三醇。如果需要，多元醇组合物可含有分散的聚合物颗粒。这类聚合物改性的多元醇已在先有技术中详细描述，它们包括通过一种或多种乙烯基单体(例如丙烯腈和苯乙烯)在聚氧化烯多醇中原位聚合或通过使多异氰酸酯和氨基或羟基官能化合物(例如三乙醇胺)在聚氧化烯多醇中原位反应得到的产物。在本专利技术方法中用水作发泡剂，且可任选地结合用物理发泡剂，如低沸点有机含氟化合物。可用已知方法改变水的用量以便达到所需的泡沫塑料密度。适宜的水量是例如多元醇组合物重量的0.25-20％，优选2-15％。优选仅用水作发泡剂。包括发泡反应期间存在的多元醇组合物、水和任何其它异氰酸酯反应性物质(例如扩链剂或交联剂)在内的反应体系的异氰酸酯指数可以是10-120，优选40-110。软质泡沫塑料的自由起发密度为15-100kg/m3，优选20-80kg/m3。发泡反应混合物可以含有一种或多种用于制备软质泡沫塑料的添加剂。这类添加剂包括表面活性剂和泡沫稳定剂(如硅氧烷-氧化烯共聚物)、扩链剂(如低分子量二醇或二胺)、交联剂、阻燃剂、抗氧剂、有机和无机填料、颜料、用于抑制所谓沸泡(boiling-foam)效应的试剂(如聚二甲基硅氧烷)和内脱模剂。因此，本专利技术的另一方面涉及一个反应体系，该体系包括(i)含有至少85％(重量)4，4′-二苯甲烷二异氰酸酯或其液态变体的多异氰酸酯；(ii)含有至少一种含氧乙烯基的聚氧化烯多醇的多元醇组合物，所述多元醇组合物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种式（１）所示的酸的碱金属盐或碱土金属盐：＊＊＊ （１）其中，ＰＯ为氧丙烯基，ｘ为２－１０，Ａ为二价烃基。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：E海根斯，B艾林，
申请(专利权)人：亨茨曼ICI化学品有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]