制造软泡沫塑料的方法技术

通过由过量聚异氰酸酯与聚醚多羟基化合物或其混合物反应得到的反应产物的、ＮＣＯ值为３～１５％（重量）的预聚物与水反应制造软泡沫塑料的方法，所说的多羟基化合物或其混合物的平均标称羟基官能度为２～６、平均羟基当量为５００～５０００和氧化乙烯含量至少为５０％（重量），水量为每１００份重量预聚物含１５～５００份重量，反应开始时预聚物的温度为１０～５０℃，而水温比预聚物的温度高１０～５０℃，通过上述的预聚物与水在超吸收聚合物存在下反应制造软泡沫塑料方法。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
通过使有机聚异氰酸酯例如甲苯二异氰酸酯(TDI)或二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)与聚醚多羟基化合物和发泡剂反应来制造聚氨酯软泡沫塑料已很好地建立。聚醚通常是由环氧丙烷衍生的聚氧丙烯多羟基化合物或由环氧丙烷和环氧乙烷的各种混合物衍生的聚(氧化丙烯-氧化乙烯)多羟基化合物。其中氧化乙烯基占总氧化烯基的小部分的环氧乙烷封端的聚氧丙烯多羟基化合物尤为重要，由于它们的增强的对聚异氰酸酯的反应性。具有高氧化乙烯含量的多羟基化合物，例如50％或更高的重量的氧化乙烯的多羟基化合物常被用作少量添加剂以确保泡沫塑料具有开孔结构。将这些高浓度聚醚与通常的异氰酸酯一起使用是不常见的，因为会形成闭孔泡沫塑料，而不具有开孔效应。在共同未决的PCT/EP94/01659号申请中，已发现，如果使用含有基本上纯的4，4’-MDI或其衍生物作为聚异氰酸酯和水作为发泡剂的话，可由含高氧化乙烯含量的高浓度多羟基化合物的制剂成功地制造具有有价值性质的软泡沫塑料。在USP4137200和USP4828542中进一步描述了亲水软泡沫塑料的制备。令人惊奇的是，现已发现，当使用不同温度的由聚异氰酸酯和具有高氧化乙烯含量的多羟基化合物制备的预聚物和水时可以得到亲水的泡沫塑料。因此，根据本专利技术提供一种通过使过量聚异氰酸酯与聚醚多羟基化合物或其混合物反应获得的反应产物的具有NCO值为3～15％重量)的预聚物与水反应制备软泡沫塑料的方法，所说的多羟基化合物或其混合物具有平均标称羟基官能度为2～6和优选为2～4、平均羟基当量为500～5000并且优选为1000～5000和氧化乙烯含量至少为50％(重量)，水的含量为每100份重量预聚物为15～500份重量，该方法的特征在于在反应开始时预聚物的温度为10～50℃，优选为15～30℃和最优选为室温和水温为比预聚物的温度高10～50℃，优选比预聚物温度高20～45℃。水温为25～90℃，优选为40～70℃，最优选为55～65℃。本专利技术的优选实施方案是一种通过使过量的含有至少65％，优选至少90％，和更优选至少95％(重量)的4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯或其变体的聚异氰酸酯与聚醚多羟基化合物或其混合物反应获得的反应产物的具有NCO值为3～10％(重量)的预聚物与水反应制备软聚氨酯泡沫塑料的方法，所说的多羟基化合物或其混合物具有平均标称羟基官能度为2.5～3.5，平均羟基当量为1000～3000和氧化乙烯含量为50～85％(重量)，水的含量为每100份重量预聚物为30～300份重量，该方法的特征在于在反应开始时预聚物的温度为10～50℃，优选为15～30℃和最优选为室温，水温为25～90℃，优选为40～70℃和最优选为55～65℃和水温比预聚物的温度高10～50℃，优选高20～45℃。令人惊奇的是，已发现，可以获得高质量的具有低密度和硬度的亲水泡沫塑料，与预聚物和水在反应开始时都具有相同或相似温度的情况相比，泡沫塑料的密度和硬度较少或几乎不取决于所用的水量。为了方便起见，除非特别指明，在本申请中单词“平均”是指数均。用于制备预聚物的聚异氰酸酯可以选自脂族、环脂族和芳脂族聚异氰酸酯，特别是二异氰酸酯，如六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、环己烷-1，4-二异氰酸酯、4，4’-二环己基甲烷二异氰酸酯和m-和p-四甲基二甲苯二异氰酸酯，和特别是芳族聚异氰酸酯如甲苯二异氰酸酯(TDI)、苯二异氰酸酯，最优选亚甲基二苯基二异氰酸酯(MDI)及其具有异氰酸酯官能度大于2的同系物，如粗MDI和聚合的MDI。优选的聚异氰酸酯是亚甲基二苯基二异氰酸酯，选自纯的4，4’-MDI，4，4’-MDI和2，4’-MDI和少于10％(重量)的2，2’-MDI的异构体混合物，和其含有碳化二亚胺、脲基酰亚胺、异氰脲酸酯、氨基甲酸乙酯、脲基甲酸酯、脲或二脲基的改性变体，如脲基酰亚胺和/或具有NCO含量至少为25％(重量)的碳化二亚胺改性的MDI和通过过量MDI与低分子量多羟基化合物(MW高达1000)反应得到的并具有NCO含量至少为25％(重量)的氨基甲酸乙酯改性的MDI。如果需要的话，可以使用上述的异氰酸酯的混合物。聚异氰酸酯可以含有以常规方式例如通过添加少量异佛尔酮二胺到聚异氰酸酯中而制备的分散的脲颗粒和/或氨基甲乙酸酯颗粒。制备预聚物中使用的最优选的聚异氰酸酯是含有至少65％，优选至少90％和更优选至少95％(重量)的4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯或其变体的聚异氰酸酯。它基本上是由纯的4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯或该二异氰酸酯与一种或多种其它有机聚异氰酸酯、特别是其它的二苯基甲烷二异氰酸酯异构体例如2，4’-异构体与2，2’-异构体任意组合的混合物组成。最优选的聚异氰酸酯还可以是得自含有至少65％(重量)的4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯的聚异氰酸酯组合物的MDI变体。MDI变体是本技术中所公知的和本专利技术中使用的，具体包括通过引入脲基酰亚胺和/或碳化二亚胺基团到所说的聚异氰酸酯而得到的液体产物，这样的碳化二亚胺和/或脲基酰亚胺改性的聚异氰酸酯优选具有至少为25％(重量)的NCO值，和/或通过这样的聚异氰酸酯与一种或多种具有羟基官能度为2-6和分子量为62-1000的多羟基化合物反应以得到优选具有NCO值至少为25％(重量)的改性聚异氰酸酯。用于制备本专利技术的预聚物的聚醚多羟基化合物或其混合物优选具有平均标称羟基官能度为2～4和最优选2.5～3.5和平均羟基当量为1000～3000和氧化乙烯含量为50～85％(重量)。聚醚多羟基化合物包括通过环氧乙烷任选地与其它的环氧化物如四氢呋喃和优选环氧丙烷，必要时在多官能引发剂的存在下的聚合反应而得到的产物。适用的引发剂化合物含有许多活泼氢原子并包括水、丁二醇、乙二醇、丙二醇、二乙二醇、三乙二醇、二丙二醇、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、甲苯二胺、二乙基甲苯二胺、苯二胺、二苯基甲烷二胺、乙二胺、环己二胺、环己二甲醇、间苯二酚、双酚A、甘油、三羟甲基丙烷、1，2，6-己三醇、季戊四醇和山梨醇。可以使用引发剂的混合物。如果使用其他的环氧化物的话，多羟基化合物可通过同时或随后添加环氧乙烷和现有技术中充分描述的其他环氧化物而得到。为了得到具有平均标称羟基官能度为2.5～3.5的优选的多羟基化合物，可以使用标称羟基官能度为3的多羟基化合物或平均标称羟基官能度为2～6的多羟基化合物的混合物，条件是混合物处于以上的2.5～3.5的官能度范围。一般说来，可使用多羟基化合物混合物，条件是它们具有上述要求的官能度、当量和氧化乙烯含量。此处所用的术语“平均标称羟基官能度”是指多羟基化合物组合物的平均官能度(每分子中的羟基数)，此处假定聚氧化烯多羟基化合物的平均官能度是与其制备中所用的引发剂的平均官能度(每分子中的活泼氢原子的数目)相同，虽然事实上由于某些端的不饱和之故它常常稍低些。如果需要的话，聚醚多羟基化合物或多羟基化合物的混合物可以含有分散的聚合物颗粒。这样的聚合物改性的多羟基化合物已在现有技术中充分描述并且包括通过在聚氧化烯多羟基化合物中一种或多种乙烯基单体例如丙烯腈和苯乙烯的就地聚合而得到的产物，或通过在聚氧化烯多羟基化合物中聚异氰酸酯与氨基或羟基官能化合物例如三乙醇胺之间的就地反应而得到的产物。通常，通过在本文档来自技高网...

【技术保护点】
通过由过量聚异氰酸酯与聚醚多羟基化合物或其混合物反应得到的反应产物的ＮＣＯ值为３～１５％（重量）的预聚物与水反应制造软泡沫塑料的方法，所说的多羟基化合物或其混合物的平均标称羟基官能度为２～６、平均羟基当量为５００～５０００和氧化乙烯含量至少为５０％（重量），水量为每１００份重量预聚物含１５～５００份重量，在反应开始时预聚物的温度为１０～５０℃，水温比预聚物的温度高１０～５０℃。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：GJ布莱斯，D格伯，VGJ奈伊恩斯，
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：US[美国]