本发明专利技术涉及用于制备低散发、再催化稳定的软质聚氨酯泡沫体的胺催化剂，具体地，涉及反应性胺催化剂，特别是二乙氨基乙氧基乙醇和／或二乙基乙醇胺在制备具有增强的再催化稳定性的软质聚氨酯泡沫体的含水或有机溶液中的用途；并且还涉及一种催化剂组合，其包含：至少一种本发明专利技术使用的反应性胺催化剂；以及至少一种有机钾、锡和／或锌化合物；和／或至少一种选自三亚乙基二胺、三乙胺和／或硅杂吗啉的叔胺；和／或叔胺的至少一种酸封端衍生物。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及胺催化剂在制备低散发、再催化稳定的软质聚氨酯泡沫体 中的用途，适当的催化剂组合以及由此制备的软质聚氨酯泡沫体。
技术介绍
在工业和家庭区域中，软质聚氨酯泡沫体被用于许多技术用途，例如用于隔音，用于制备床垫或者用于装饰家具。汽车工业是各式PU泡沫体(例 如基于醚多元醇和酯多元醇的传统柔软泡沬体，冷固化高弹性泡沫体(HR 泡沫体)以及硬质泡沬体，以及性能位于这些分类之间的泡沬体)的一个尤其 重要的市场。软质聚氨酯泡沫体通常是在发泡剂和常用助剂和添加剂的存在下，使 二异氰酸酯和聚异氰酸酯与包含至少两个对异氰酸酯基有反应性的氢原子 的化合物反应来制备。该方法的缺点在于，大多数聚氨酯泡沬体中会散发出挥发性有机化合 物，例如二甲基甲酰胺(DMF)。对于许多应用领域，例如汽车工业，这些 散发代表了一种重大的质量缺陷。尤其是对家具和床垫而言，例如二甲基甲酰胺(DMF)的散发物是重大的 质量缺陷，或者当其超过最大限度时，甚至对健康会产生危害。因此，对低散发泡沬体的需求日益增加。泡沫体中散发物的重要来源是存在于这些泡沫体中的挥发性胺催化剂 和杂质，例如二甲基甲酰胺。为了避免来自泡沫体的散发，现有技术中已经使用了化学键合于聚氨 酯泡沫体中的反应性胺催化剂。经常使用的反应性胺催化剂具有二甲氨基。然而，该可商购的可结合 化合物(例如二甲氨基乙氧基乙醇)的缺点在于再催化作用(recatalysis)。随 着时间的过去，这导致聚氨酯泡沫体机械性能的降低。此外，在再催化期 间可以形成挥发性化合物并且这些挥发性化合物反过来导致增加的可散 发。除了这种聚氨酯泡沫体趋向于经历再催化，即，发生聚氨酯泡沫体破 坏的缺点以外，用这种方式制备的软质聚氨酯泡沫体经常不能具有令人满 意的燃烧性能。
技术实现思路
本专利技术的一个目标在于提供克服至少一个上述现有技术缺点的软质聚 氨酯泡沫体。本专利技术进一步的目标在于提供用于制备不散发胺或者胺散发(尤其是DMF散发)显著降低的软质聚氨酯泡沫体的胺催化剂，该胺催化剂具有高 催化活性从而产生优良的泡沫体性能。如果使用具有二甲氨基作为结构单 元的胺催化剂来制备软质聚氨酯泡沫体，该所得泡沬体可能会散发出很高 浓度的二甲基甲酰胺，而不能通过生态测试(ecotest)。 二甲基甲酰胺具有 毒理学的忧患，因为其很有可能对胎儿具有致畸效应。本专利技术的另一目标在于提供制备软质聚氨酯泡沫体的胺催化剂，与软 质聚氨酯泡沫体中具有二甲氨基的胺催化剂相比，在加热处理之后，不会 导致再催化或者会显著地降低再催化。本专利技术的进一步目标在于提供用于制备软质聚氨酯泡沫体的胺催化 剂，与具有二甲氨基的胺催化剂相比，产生显著更好的燃烧特性。本专利技术目标的实现是通过在制备具有增强的再催化稳定性的软质聚氨 酯泡沫体，尤其是开孔聚氨酯泡沫体的含水或有机溶液中，使用至少一种 反应性胺催化剂，其中所述胺催化剂具有下式Z-R-Y (1)条件是n-0-6;或者式(3)或(4)的胺；或者式(5) R =式(2)的聚醚基， 或(6)的酰胺；<formula>formula see original document page 7</formula>(2)<formula>formula see original document page 7</formula>(3)<formula>formula see original document page 8</formula>(6)其中R1、 W相同或不同并且各自是具有2到IO个碳原子的直链、枝化或环 状的、脂族或芳族的、饱和或不饱和的未取代的或杂原子取代的烃基， V^VL-W-OVR3 (7) 条件是m-0至15并且R3、 R"相同或不同并且各自彼此独立地为H或R、<formula>formula see original document page 8</formula><formula>formula see original document page 9</formula> (13)其中保持在泡沫体中的胺类具有至少一个H-酸基和/或分子量为>200 g/mo1至《5000 g/mo1。就所使用的胺催化剂而言，使用本专利技术的胺催化剂或者使用催化剂组 合来制备的软质聚氨酯泡沫体散发很少。 一个特别的优势在于，使用本发 明的胺催化剂或者使用催化剂组合来制备的软质聚氨酯泡沫体没有DMF 散发或者DMF散发很少(DMF = 二甲基甲酰胺)。对于本专利技术的目的，关于二甲基甲酰胺(DMF)的"低散发"是指，通过 根据DIN 13419-1的试验箱法，在装载试验箱的24小时之后测定，软质聚 氨酯泡沫体的DMF散发为》Opg/m3至《5pg/m3，优选《1 pg/m3并且尤 其优选《0.1 pg/m3。对于本专利技术的目的，关于所使用胺催化剂的"低散发"是指，对应于 Daimler-Chrysler测试法BP VWT709 VOC测定(9(TC下30分钟)，软质聚氨 酯泡沬体的胺散发为》Opg/g至《20ng/g，优选《10)ig/g并且尤其优选 《5 pg/g。术语"胺散发"不包括DMF散发。胺的分子量还可以为>300 g/mo1至《3000 g/mo1或者》500 g/mo1至《 1000 g/mo1，优选具有低分子量的胺催化剂，这是因为其具有较高的催化速 率。高弹性软质泡沬体的进一步重要特征是"球体回弹(ballrebound)"。例 如，在ISO 8307中描述了测定球体回弹的方法。这里，使具有预定质量的 钢珠从某一特定高度落到试样上然后测量回弹高度占落下高度的％。高弹性 软质泡沫体的典型值在》55%的范围内。相比较，热固化(hotcure)软质泡沬 体或软质聚氨酯酯泡沫体(polyurethane ester foams)(以下也称为酯泡沫体)最 多具有30%-48%的球体回弹值。为了制备高弹性软质聚氨酯泡沫体，使多元醇、多官能异氰酸酯、本 专利技术的催化剂组合、稳定剂、形成C02的发泡剂(通常是水)以及，如果适合， 加入物理起泡剂的混合物进行反应，如果适当的话，加入另外的添加剂， 例如阻燃剂、色浆、填料、交联剂或其它常用加工助剂。在高弹性软质泡沫体的制备中，与热固化泡沫体的重要差别是使用了 高反应性多元醇和任选的低分子量交联剂，交联剂的功能也可以通过相对高官能度的异氰酸酯来实现。因此，甚至在泡沫体的膨胀相(由-NCO和H20 生成C02)中都会存在异氰酸酯基和羟基的反应。由于粘度的增加，该急剧的聚氨酯反应导致发泡期间泡沫相对高的内在稳定性。因此，高弹性软质聚氨酯泡沫体是高度伸縮性的泡沫体，其中表面下 稳定起了重要的作用。由于高的内在稳定性，在发泡过程的最后的孔(cell) 常常没有充分张开，因此不得不用机械手段将其破碎。这里，必要的张开 力是衡量张开孔的比例的尺度。具有高的张开孔比例且仅需要微小张开力 的泡沫体是期望的。在于模具中发泡的情形中，与热固化软质聚氨酯泡沫 体相反，在例如《90。C的温度下制备高弹性软质聚氨酯泡沫体。开孔软质聚氨酯泡沫体的透气性为1至50 mm水柱的范本文档来自技高网...
【技术保护点】
至少一种反应性胺催化剂在制备软质聚氨酯泡沫体，尤其是开孔软质聚氨酯泡沫体的含水或有机溶液中的用途，所述聚氨酯泡沫体具有增强的再催化稳定性，其特征在于，所述胺催化剂具有下式： Ｚ－Ｒ－Ｙ （１） Ｒ＝式（２）的聚醚基，条件是ｎ＝０－６；或者式（３）或（４）的胺；或者式（５）或（６）的酰胺 －（Ｒ↑［１］－Ｏ）↓［ｎ］－Ｒ↑［２］－ （２） －Ｒ↑［１］－＊－Ｒ↑［２］－ （３） －Ｒ↑［１］－＊－Ｒ↑［２］－ （４） －Ｒ↑［１］－＊－＊－＊－Ｒ↑［２］－ （５） －Ｒ↑［１］－＊－＊－Ｒ↑［２］－ （６） 其中 Ｒ↑［１］、Ｒ↑［２］相同或不同并且各自为具有２至１０个碳原子的直链、枝化或环状、脂族或芳族、饱和或不饱和、未取代或被杂原子取代的烃基， Ｖ↑［１］，Ｖ↑［２］＝－（Ｒ↑［１］－Ｏ）↓［ｍ］－Ｒ↑［３］ （７） 条件是ｍ＝０至１５并且 Ｒ↑［３］、Ｒ↑［４］相同或不同并且各自彼此独立地为Ｈ或者Ｒ↑［１］； Ｙ＝Ｈ、ＯＨ、Ｒ、Ｒ↑［１］或式（８）、（９）、（１０）、（１１）或（１２）的胺基 ＊＊＊ Ｚ＝以上式（８）、（９）、（１０）、（１１）、（１２）中之一的胺基或者式（１３）的酰胺基， ＊＊＊ （１３） 其中保留在泡沫体中的胺具有至少一个Ｈ－酸基和／或分子量为≥２００ｇ／ｍｏｌ至≤５０００ｇ／ｍｏｌ。...
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：A特海登，R胡贝尔，HH施隆斯，R兰德斯，
申请(专利权)人：赢创戈尔德施米特有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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