制备可带微孔的聚氨酯的方法技术

生产可选地为微孔型的聚氨酯的方法，它包括可选地在成分ｅ）的存在下，使成分ａ）与ｂ）以及可选的成分ｃ）和可选的成分ｄ）反应；其中：ａ）是多异氰酸酯，ｂ）是包括ｉ）脂肪酸与碱性多元醇的盐和ｉｉ）无官能脂肪酸酯和／或烃的混合物，ｃ）是分子量为６２－３９９并含有一至少两个对异氰酸酯活性的氢原子的化合物，ｄ）是分子量为４００－１０，０００并且含有至少两个对异氰酸酯活性的氢原子的化合物，ｅ）是本领域公知的发泡剂、催化剂和其它加工助剂和添加剂。本发明专利技术还涉及该方法制得的聚氨酯。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
我们知道，人类对于天然(例如生殖生长的)工业原料也包括聚氨酯化工原料的兴趣越来越浓厚。就象欧洲专利申请0，563，682(第2页，第20行)关于软泡沫塑料所述的那样，一般都知道将脂肪和油类用作泡沫材料中的软化剂。从而，德国专利1，113，810已经描述了在聚氨酯泡沫材料的制造中蓖麻油与碱性多元醇的组合。就此而言，蓖麻油起着多羧基化合物的作用，并以化学键结合到PU构架中(就象共同使用的多元醇一样)。换句话说，泡沫材料配方中的部分多元醇成分被天然油代替了。类似地，美国专利2，955，091描述了一种聚氨酯泡沫材料，它基于OH值不低于100的脂肪酸甘油酯(其中列举了蓖麻油)与分子量约为1000的丙二醇聚醚的组合。根据欧洲专利申请0，563，682，将食用人造奶油与OH值为14-50的聚醚多元醇结合使用，以赋予软泡沫塑塑料混合物触变性和增加其活性。以长链聚醚为特征的反应混合物可含高达30%(重量)的人造奶油而不损害被观察的泡沫材料的性能。可能是由于人造奶油脂肪和较为疏水的软泡沫塑料多元醇的聚亚丙基醚长链之间良好的相容性，结果使产物的性能未受到损害。第二点，人们也从德国公开说明书4，303，556得知，PU泡沫可从天然脂肪酸的羟基化酯与羟基化或官能化低聚烃的混合物制得。从德国公开说明书4，315，841可得知类似的泡沫材料，对于该泡沫材料的制备也可用非官能化的聚烯烃代替官能化的烃类。在后一种情况下，羟基化的脂肪酸酯起着聚烯烃的“乳化剂”的作用，它使得后者成为相容的。然而，在上述两种情况下均必须同时使用相当大比例的官能化脂肪酸酯，而官能化脂肪酸酯只能以昂贵的化学方法制得。象这些官能化脂肪酸酯的制备可参阅例如欧洲专利申请0，544，590和Fat.Sci.Techniol，第95卷，第3期，91页等。已研究出也能将无官能或未官能化的脂肪酸酯和烃或聚烯烃低聚物尤其是无官能天然生殖生长的油类例如可直接从含油种子中提取的那些油加工成PU泡沫材料的方法，该方法不依靠特别官能化的脂肪酸酯例如按照上述的那些或通常较贵的OH-官能天然油类。我们现在惊异地发现，由几乎是无官能的脂肪酸酯例如天然脂肪酸脂象例如菜籽油或食用油可以合成大量(即大约30-60%(重量))PU泡沫材料。将这些几乎是无官能的天然脂肪酸酯与相对少量的碱性多元醇尤其是碱性聚醚多元醇的脂肪酸盐结合，然后在泡沫材料化学领域常用的稳定剂存在下与多异氰酸酯以及可选的水和其它加工助剂以原则上公知的方式反应，便可制得PU泡沫材料。本专利技术的含有无官能成分的新反应混合物大部分是液体并且是根据它们的亲水性或疏水性来生产的，因此先生产盐与无官能成分的完全相容性混合物，然后再生产高度疏水但尚未显著软化的PU材料。这种性能的特别结合是惊人的。而且，我们惊异的发现，至少具有一定极性的无官能脂肪酸酯可用烃类或烯烃低聚物完全或部分地替代。最后，我们惊异地发现，即使是多元醇或链相对较短的聚醚多元醇也适用于此方法。分子量为大约1000或更高的长而疏水的聚丙二醇醚链对于无官能油向聚氨酯泡沫材料中的混入并非必须的。我们还惊异地发现，尽管液体油的含量很高，这些新型泡沫材料的特性与非粘性泡沫塑料的软泡沫塑料的相比更类似于前者。另一方面，也可任选地生产具有软泡沫塑料特性的泡沫材料。这些新泡沫材料的另一个工艺上的优点是，当所用的油含有例如公知用于涂料工业的空气硬化类物质并可选地与干燥剂同时使用时，可获得这样的产物，即掺入其中的油仍可通过与空气反应而被化学交联。本发专利技术涉及生产可带有微孔的聚氨酯的方法，该方法包插将a)多异氰酸酯与b)包括ⅰ)脂肪酸与碱性多元醇的盐和ⅱ)无官能脂肪酸酯和/或烃的混合物反应。该方法还可包括将b)与c)分子量为62-399并含有至少两个对异氰酸酯活性的氢原子的化合物或d)分子量为400-10，000并且含有至少两个对异氰酸酯活性的氢原子的化合物或者在e)聚氨酯化学中公知的发泡剂、催化剂和加工助剂和添加剂的存在下混合形成混合物，然后将其与多异氰酸酯反应。使用成分c)、d)、e)和b)的任何可能的组合也在本专利技术范围内。当存在可选成分c)、d)和/或e)时，基于b)、c)、d)和/或e)的总重计算，成分b)的量必须不低于10%(重量)。根据本专利技术，优选的情况是无官能脂肪酸酯是天然脂肪酸甘油酯;碱性多元醇是那些羟值大于50、尤其是大于400的多元醇;碱性多元醇是聚亚烷基二醇聚醚;脂肪酸是那些具有9个以上碳原子的-元羧酸;无官能烃是那些沸点超过200℃并且熔点低于100℃的烃;无官能烃是聚烯烃。本专利技术还涉及用本专利技术方法生产的聚氨酯泡沫材料。下面详述本专利技术方法所用的成分。原则上讲，任何脂族、脂环族、芳代脂族、芳族和杂环的多异氰酸酯均适于用作多异氰酸酯a)。但这些多异氰酸酯在室温下最好是液态的。这样的多异氰酸酯材料见例如W.Siefken在JustusLiebigsAnnalenderChemie，562，第75-136页中所述，并包括例如下式化合物式中n为2至4，优选2和3，Q代表最有2至18、优选6至10个C原子的脂族烃基，具有4至15、优选5至10个C原子的脂环族烃基，具有6至15、优选6至13个C原子的芳烃基，或具有8至15、优选8至13个C原子的芳代脂族烃基以及例如德国公开说明书2832253第10至11页中所述的那些化合物。优先选用芳族多异氰酸酯。一般来讲，易商购得的多异氰酸酯是特别优选的，其中包括例如甲苯2，4-和2，6-二异氰酸酯和这些异构体(“TDI”)的任何期望的混合物，聚苯基聚亚甲基多异氰酸酯例如可由苯胺-甲醛缩合并随后用光气处理制得的那些化合物(“MDI粗品”)和具有碳化二亚胺基团、氨基甲酸酯基团、脲基甲酸酯基团、异氰脲酸酯基团、脲基团或缩二脲基团的多异氰酸酯(“改性的多异氰酸酯”)，特别是衍生自甲苯2，4-和/或2，6-二异氰酸酯或二苯基甲烷4，4′-和/或2，4′-二异氰酸酯的那些改性的多异氰酸酯。多异氰酸酯的用量，根据反应混合物中所含的OH和/或NH基团，为化学计算量的60-150%，优选80-120%。就成分b)而言，优先选用具有9个以上碳原子的羧酸作为脂肪来形成其盐。用来与碱性聚醚形成盐的脂肪酸主要包括具有9个以上碳原子的饱和的和/或不饱和的一元羧酸。二元和多元羧酸例如可经低聚获得的脂肪化学的所谓二聚或三聚酸也可以用作脂肪酸。所述羧酸可以是合成的产物，包括那些可经例如下述反应易获得的酸胺或醇与二元或多元羧酸反应，或腈、酰胺或(聚)酯的皂化，或可选地含有不饱和基团的聚烯烃的氧化或臭氧分解例如丁基橡胶，或由脂肪醇可获得的酸。然而它们最好是来自天然的羧酸，而且常常是脂肪酸的混合物，包括例如油酸、反油酸、硬脂酸、异硬脂酸、妥尔油脂肪酸、菜籽油脂肪酸、椰子油脂肪酸、枞酸和其它的树脂酸、芥酸、蓖麻油脂肪酸、鱼油脂肪酸、亚油酸亚麻酸、褐煤蜡脂肪酸和页岩油脂肪酸等。所用的脂肪酸或脂肪酸混合物可以是全部硬化的、部分硬化的，或者最好是未硬化的。优先选用在室温时是液体的那些。那些熔点低于50℃的脂肪酸的化学计量用量为30-150%(重量)、优选80-120%(重量)(基于碱性多元醇的重量计)。那些熔点高于50℃的脂肪酸如硬脂酸与无官能烃蜡表现出惊人的相似。这些脂肪酸的用本文档来自技高网...

【技术保护点】
生产可选地为微孔型的聚氨酯的方法，它包括可选地在成分ｅ）的存在下，使成分ａ）与ｂ）以及可选的成分ｃ）和可选的成分ｄ）反应；其中： ａ）是多异氰酸酯， ｂ）是包括ｉ）脂肪酸与碱性多元醇的盐和ｉｉ）无官能脂肪酸酯和／或烃的混合物， ｃ）是分子量为６２－３９９并含有至少两个对异氰酸酯活性的氢原子的化合物， ｄ）是分子量为４００－１０，０００并且含有至少两个对异氰酸酯活性的氢原子的化合物， ｅ）是本领域公知的发泡剂、催化剂和其它加工助剂和添加剂。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：W冯邦宁，HP米勒，M卡普斯，
申请(专利权)人：拜尔公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]