生产聚氨酯泡沫塑料的方法技术

公开了一种由有机多元醇和有机聚异氰酸酯在发泡剂、催化剂及表面活性剂存在下反应生产聚氨酯泡沫的方法，其中使用了权利要求１中式（Ⅰ）所示的叔三胺衍生物。根据此公开，所得到的聚氨酯泡沫基本上没有气味，并且不会引起覆在聚氨酯泡沫表面的聚氯乙烯树脂覆盖物、薄膜或涂层褪色或变质。（*该技术在2009年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术是关于。更具体地说，本专利技术涉及生产聚氨酯泡沫的方法中，反应体系的反应活性高且所生产的泡沫塑料基本上没有气味，同时防止了聚氨酯模制产品在吹成以后的表面聚氯乙烯树脂覆盖物或薄膜或涂层的褪色和变质。通常在聚氨酯泡沫塑料工业生产中采用的催化剂，一般是由有机锡催化剂及有机胺催化剂组成。在生产高弹性冷熟化的软聚氨酯泡沫塑料时，采用高反应活性的多元醇(一般多元醇上位于末端的伯羟基比例为65%或更大)，其泡沫的蜂窝壁比采用常规反应活性相对比较低的多元醇(其末端伯羟基比例为65%或更小)热熟化的聚氨酯泡沫的蜂窝壁更不易破裂。为此，可采用最小所需量的有机金属催化剂或者完全不用。这就是说，在此情况下叔胺是作为一种主要的反应催化剂来使用。无论如何，在生产软聚氨酯泡沫塑料时叔胺催化剂是作为不可缺少的原料。在中，作为模制方法的实例，使用的催化剂是由主催化剂，如三亚乙基二胺〔1，4-二氮杂双环(2，2，2)辛烷〕，和助催化剂，如N-甲基吗啉，N-乙基吗啉，双〔2-(N，N′-二甲基氨基)乙基〕醚，或三乙胺组成，是挥发性的或可升华的叔胺。在生产聚氨酯泡沫塑料中，采用所需用量的挥发性的或可升华的催化剂时，聚氨酯泡沫塑料就有气味严重的缺欠。并且催化剂会迁移，例如移至聚氨酯泡沫表面覆盖层(特别是移至聚氯乙烯树脂表面覆盖层上)就会由于脱氯化氢反应而导致覆盖层褪色或变质。另外，在聚氨酯泡沫塑料生产工序中，特别是吹制及脱模时，挥发性的或可升华的催化剂，由于胺的蒸发会同时出现难闻的气味及对人体有毒的问题。尽管有人推荐采用一级胺作为催化剂来(日本专利申请(OPI)NO.4846/1971)，及采用有机胺的碳酸盐的方法(日本专利申请(OPI)NO.191743/1984)，但在这些方法中，催化剂的活性低且熟化性质差，为了解决此问题，增加催化剂的用量又会导致成本、聚氯乙烯树脂的褪色及气味等问题，并且泡沫塑料本身不能很好地免除气味。本专利技术的目的是提供一种生产基本上无味的聚氨酯泡沫塑料，而又不会导致聚氨酯泡沫塑料表面覆盖物(特别是聚氯乙烯树脂表面膜)褪色或变质的方法。本专利技术的另一目的是提供一种生产具有优良的熟化特性及可塑性聚氨酯泡沫塑料的方法。本专利技术的其它目的、特点及优点由下文所述将会更为明确。为了达到上述目的，本专利技术者曾进行过深入广泛的研究，已发现带有羟基的与异氰酸基团相互作用的、同时在分子内具有催化作用的叔三胺衍生物能够满足上述目的，从而导致了本专利技术。按照本专利技术，由于没有采用常规的催化剂，例如叔胺，或其用量很少，所以可以减轻胺的气味，而且可以避免聚氨酯泡沫上的覆盖物(特别是聚氯乙烯树脂表面膜)的褪色和变质。也就是说，本专利技术提供了一种，它是由一种有机多元醇(下文中称为多元醇组分)和一种有机聚异氰酸酯(下文中称为聚异氰酸酯组分)，在发泡剂、催化剂及表面活化剂存在下进行反应，其中使用一种如下式(Ⅰ)所示的叔三胺 式中R1及R2可以相同或不同，各表示含1-10个碳原子的亚烷基，R3、R4和R5可以是相同的，也可以是不同的，各表示含1-10个碳原子的烷基，R6和R7可以相同也可以不同，各表示氢或甲基，m和n是0-10的整数，且m+n不等于0。本专利技术中采用的叔三胺衍生物结构式以式(Ⅰ)表示，其中R1和R2可以是相同的，或是不同的，各表示含1-10个碳原子的直链或支链亚烷基，较好是含1-4个碳原子的直链或支链亚烷基，例如亚甲基、亚乙基、亚丙基、以及亚丁基，而以亚乙基最好。R3、R4、及R5可以是相同的或不同的，它们分别表示含1-10个碳原子的直链或支链烷基，较好是含1-4个碳原子的直链或支链烷基，诸如甲基、乙基、丙基和丁基，其中以甲基最好。R6和R7可以相同或不同，它们分别为氢或甲基，而m和n是0-10之间的整数，要求m+n不等于0，最好m和n均是0-3之间的整数，且m+n不等于0。本专利技术中以式(Ⅰ)表示的叔三胺衍生物可以很容易地由式(Ⅱ)表示的叔胺与环氧烷按常规方法进行加聚反应得到。 式中R1、R2、R3、R4和R5各与上述式(Ⅰ)中给定的含意一样。采用作为环氧烷的环氧乙烷(下文缩写为EO)、环氧丙烷(下文缩写为PO)或PO与EO的混和物是合适的。EO、PO或者EO与PO的混合物与式(Ⅱ)表示的三胺的摩尔比以1∶1至10∶1为合适，从催化剂反应活性来看，较好是1∶1至6∶1，而2∶1至3∶1更好。假如EO、PO、或EO和PO混和物与三胺的摩尔比小于1∶1，那么叔三胺衍生物的分子量会很小，气味问题又会出现。而EO、PO、或EO和PO的混和物与三胺的摩尔比大于10∶1时，催化剂反应活性较低。这样得到的叔三胺衍生物是式(Ⅰ)表示的任一种化合物或其混和物，其中m和n分别为0-10之间的整数，且m+n不等于0，同时基本上不含式(Ⅱ)所示的三胺，本专利技术的特征在于所用的叔三胺衍生物是至少一分子的EO或PO被加成到式(Ⅱ)表示的三胺上。此处所指的“基本上不含三胺”的意思是三胺的含量最好在5%(重量)或更低。本专利技术中，式(Ⅰ)表示的叔三胺衍生物的用量为多元醇组分(含有所述通式表示的化合物)总重量的0.1-10%(重量)，而0.1-5%(重量)较好，0.1-3%(重量)更好。假如叔三胺衍生物的用量低于0.1%(重量)，则聚氨酯泡沫塑料生产过程中熟化速度较小。另一方面，假如叔三胺衍生物的用量超过10%(重量)，则聚氨酯泡沫塑料反应混和物的粘度将在模制时急剧增长，结果由于流动性的降低，将会使可塑性变坏。，除了需用式(Ⅰ)所示的三胺环氧烷加成物这点外，可以沿用常规的方法，如日本专利申请(OPI)NO.191743/1984中所述。在本专利技术的实施方案中，对使用式(Ⅰ)所示的叔三胺衍生物的方式并没有特别的限制。例如，可以用如下方式使用(ⅰ)叔三胺衍生物可以先与多元醇混和，然后混和物与聚异氰酸酯组分反应成泡沫，并按一步法模塑成聚氨酯泡沫;或者(ⅱ)叔多元胺衍生物可以溶于多元醇，接着与聚异氰酸酯反应，制成带有末端羟基的聚氨酯予聚物(后文将其称之聚合物改性的多元醇(polymermodifiedpolyol))。而且该反应混和物可以在用制聚氨酯泡沫中所使用的多元醇调节它之后，用在与聚异氰酸酯反应中发泡和模塑成型。前面叙述的溶解叔三胺衍生物的多元醇或者聚合物改性的多元醇，可以从后面叙述的用在生产聚氨酯泡沫中的多元醇组分的实例中选择，选出的多元醇与用在生产聚氨酯泡沫中的多元醇可以是相同的，也可以是不同的。用于制备聚合物改性的多元醇的前已述及的聚异氰酸酯可以从后面叙述的用于生产聚氨酯泡沫的聚异氰酸酯组分实例中选择，这样选出的聚异氰酸酯与用于生产聚氨酯泡沫中的聚异氰酸酯可以是相同的，也可以是不同的。在本专利技术中，在制备聚合物改性的多元醇的混和物中，多元醇与式(Ⅰ)所示的叔三胺衍生物的比例可随预期的聚合物改性的多元醇的性质而变，这个比例是100∶1～20，最好是100∶1～10。叔三胺衍生物上活泼氢与为得到聚合物改性的多元醇时所用的聚异氰酸酯上异氰酸基团之间的比例是1∶1.5或更低(不包括0)，最好是1∶1.1或更低(不包括0)。假如异氰酸基团与活泼氢的比例超过1.5，那么聚合物改性的多元醇的粘度变得太大，而分散稳定性则很差。本专利技术中，聚合物改性的多元醇与聚异氰酸酯可以反应生成预期本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产聚氨酯泡沫塑料的方法，它是在发泡剂、催化剂和表面活性剂存在下由有机多元醇和有机聚异氰酸酯进行反应，其中使用了式（Ⅰ）所示的叔三胺衍生物，它是三胺与１－１０摩尔的环氧乙烷和／或环氧丙烷加成聚合或共加成聚合得到的；＊＊＊（Ⅰ）其中，Ｒ↓［１］和Ｒ↓［２］可以相同或不同，各代表含１到１０个碳原子的亚烷基，Ｒ↓［２］、Ｒ↓［４］和Ｒ↓［５］可以相同或不同，各代表含１至１０个碳原子的烷基，Ｒ↓［５］和Ｒ↓［７］可以相同或不同，各代表氢或甲基，而ｍ和ｎ各为０至１０的整数，但ｍ＋ｎ不等于０。

【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：西冈丰恭，境诚二郎，大久保和彦，田村智，
申请(专利权)人：三井化学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]