提高泡沫体中三聚物含量的催化剂组合物制造技术

提供在生产聚异氰脲酸酯泡沫体中用作催化剂的组合物。本发明专利技术的组合物包含Ｎ，Ｎ，Ｎ’－三甲基氨基乙基乙醇胺，其与用于促进异氰酸酯三聚反应的其它催化剂相组合。通过促进三聚反应，使泡沫体的异氰酸酯含量降低，致使所述泡沫体比现有技术的异氰脲酸酯泡沫体有更好的燃烧特性。降低泡沫体的异氰酸酯含量也会导致模塑泡沫体由于降低的粘附力而更迅速地脱模。（*该技术在2022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】
本专利技术涉及用于生产聚氨酯基泡沫体产品的催化剂组合物，更具体涉及在聚异氰脲酸酯泡沫体最终产品的生产过程中促进异氰酸酯三聚反应的催化剂组合物。
技术介绍
化合物N，N，N′-三甲基氨基乙基乙醇胺(CAS#2212-32-0)经常在聚氨酯基泡沫体产品的生产中用作催化剂，以促进在一种或多种异氰酸酯中存在的异氰酸酯基团与形成聚氨酯的前体中存在的一种或多种多元醇的羟基之间的反应。N，N，N′-三甲基氨基乙基乙醇胺可以由HuntsmanPetrochemical Corporation，Austin，Texas以商品名JEFFCATZ-110商购得到，其具有如下结构(CH3)2NCH2CH2N(CH3)CH2CH2OH。我们知道这种催化剂会造成在聚氨酯前体材料中存在的少部分异氰酸酯基团与存在的其它异氰酸酯基团反应并形成三聚物如MDI的三聚物。但所发生的三聚反应并不足以使反应总趋势或应用该催化剂所产生的聚氨酯泡沫体产品的物理性质发生明显变化。通常，这种材料在泡沫体中用作“发泡催化剂”，并且这样应用主要是为了促进异氰酸酯和水之间的反应，从而原位产生气体CO2，而该CO2用作发泡剂。已经发现其对促进异氰脲酸酯的形成具有很小的活性(参见J.Cell Plastic Vol.37，page 75)。据信在泡沫体中产生大量异氰脲酸酯(异氰酸酯的三聚物)基团能改善异氰脲酸酯泡沫体的燃烧特性。另外据信降低泡沫体的异氰酸酯含量会导致模塑泡沫体因为其降低的粘性而迅速脱模，并改善其物理性质。但在现有技术中没有提到应用这里所公开的混合催化剂系统来促进更多三聚物的形成，特别令人奇怪的是是所述混合催化剂系统中每种成分本身并不能大幅度促进三聚物的形成。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于由异氰酸酯和多元醇形成聚异氰脲酸酯泡沫体的催化剂组合物。该催化剂组合物包括包含N，N，N′-三甲基氨基乙基乙醇胺的胺组分；和三聚物催化剂组分。本专利技术还提供一种制备异氰脲酸酯泡沫体产品的方法，包括步骤a)提供异氰酸酯和多元醇；b)提供发泡剂；c)提供催化剂，所述催化剂包括i)包含N，N，N′-三甲基氨基乙基乙醇胺的胺组分和ii)三聚物催化剂组分；和d)在催化剂和发泡剂存在下使异氰酸酯与多元醇接触。附图说明在附图中图1给出在多个含不同量催化剂组合物的产生泡沫体配方中三聚物的含量；图2给出在三个不同指数水平下在多个含不同量催化剂组合物的产生泡沫体配方中在泡沫体形成反应过程中三聚物含量的提高；图3给出在三个不同指数水平下在多个含不同量催化剂组合物的产生泡沫体配方中在泡沫体形成反应过程中异氰酸酯含量的降低；图4A给出在指数水平为200时在多个含不同量催化剂组合物的产生泡沫体配方中在泡沫体形成反应过程中三聚物含量的提高；图4B给出在指数水平为300时在多个含不同量催化剂组合物的产生泡沫体配方中在泡沫体形成反应过程中三聚物含量的提高；图4C给出在指数水平为500时在多个含不同量催化剂组合物的产生泡沫体配方中在泡沫体形成反应过程中三聚物含量的提高；图5A给出在指数水平为200时在多个含不同量催化剂组合物的产生泡沫体配方中在泡沫体形成反应过程中异氰酸酯含量的降低；图5B给出在指数水平为300时在多个含不同量催化剂组合物的产生泡沫体配方中在泡沫体形成反应过程中异氰酸酯含量的降低；图5C给出在指数水平为500时在多个含不同量催化剂组合物的产生泡沫体配方中在泡沫体形成反应过程中异氰酸酯含量的降低。具体实施例方式本专利技术描述了我们通过组合JEFFCATZ-110(N，N，N’-三甲基氨基乙基乙醇胺)与三聚物催化剂如辛酸钾所发现的好处。相对于类似用途的其它已知催化剂，可以看出这种组合使异氰酸酯基团转化为异氰脲酸酯基团(在由异氰酸酯得到泡沫体的反应中)的转化明显提高。当按照本专利技术进行时，异氰酸酯的总利用效率得到提高。已知当泡沫体处于开放的火焰中时，最终泡沫体中异氰脲酸酯(或三聚物)基团的含量较高通常会导致泡沫体的“烧着性”降低，这通常被视为泡沫体具有改善的抗燃性。较高的异氰酸酯转化速率也会导致刚性聚异氰脲酸酯绝缘泡沫体具有改进的K-因子漂移。据信这是由于泡沫体中二氧化碳的形成量减少造成其中未反应异氰酸酯的量更少。已经发现如果将泡沫体的温度升高或者允许其升高至确定的温度，JEFFCATZ-110表现出独特的未预料到的行为，即迅速催化异氰酸酯三聚为相应的异氰脲酸酯(泡沫体中产生更多三聚物基团)。另外还发现钾盐与JEFFCATZ-110组合产生更多的异氰脲酸酯(三聚物)基团，并且与现有技术的催化剂相比，应用这种催化剂组合物所产生的新鲜聚氨酯泡沫体的异氰酸酯含量同时降低。因此，已经观察到包含JEFFCATZ-110和其它三聚物催化剂的催化剂组合物在性能方面具有协同效果，在系统中用这种组合物作为催化剂将进一步促进异氰脲酸酯的形成，并降低异氰酸酯的含量。本专利技术应用JEFFCATZ-110和至少一种三聚反应促进催化剂。JEFFCATZ-110可以与其它胺或锡催化剂或前述物质任意组合而组合应用。另外，在配方中也可以存在已知的发泡剂，因为应用这种发泡剂对本领域的熟练技术人员来说是已知的，所述发泡剂如不含CFC的发泡剂、水、含HCFC和CFC的发泡剂，并且戊烷(包括正戊烷、环戊烷、新戊烷、异戊烷及其混合物)是特别优选的发泡剂。在第一组试验中，向一个加热的探针上倾倒一种反应性的泡沫体(包含配方的″A″和″B″两种组分的混合物)，其中所述探针设在ReactIR1000仪器上，所述仪器由Mettler-Toledo Corporation ofColumbus，Ohio商购得到。以这种方式，有可能收集反应性泡沫体的实时FTIR数据。加热的探针从室温开始，在时间间隔为900秒内以恒定的速率攀升为180℃。所有的泡沫体配方均以相同的方式制备且倾倒，只是泡沫体配方中所应用的催化剂组分不同，其组成发生变化。其原料多元醇即B组分通过混合如下物质而制备100重量份(″pbw″)STEPHANOLPS-2352与20pbw EXXSOL1600、2.5pbw B-8477和0.5pbw水。B-8477为由德国Goldschmidt AG出售的改性硅氧烷材料。向原料多元醇中加入催化剂并进行混合直到均匀。然后，含催化剂的B组分与异氰酸酯RUBINATEM掺混。表I 收集按上表I的实施例1-11所述而制备的混合物的在线FTIR数据，其中所有份数均为重量份。以时间为函数，在约1409cm-1附近处出现三聚物的峰，如图1所示。可以看出，对三聚物形成显示明显影响的唯一叔胺产品为JEFFCATZ-110。利用JEFFCATZ-110进行的三聚物形成在泡沫体达到确定的温度约54℃后开始发生。只有乙酸钾或辛酸钾表现出类似的三聚物形成，但其在反应的更早时间内，并且且当温度更低时发生，这可能表明其具有与Z-110不同的催化机理。进行第二个实验以改变泡沫体的指数，并且辛酸钾、三聚反应促进催化剂和在第一个例子中的JEFFCATPMDETA(五甲基二亚乙基三胺)和第二个例子中的JEFFCATZ-110的组合物用作催化剂。异氰酸酯衍生的泡沫体的指数用异氰酸酯基团数量与所应用的多元醇中的羟基的数量比来表示。对本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于由异氰酸酯和多元醇形成聚异氰脲酸酯泡沫体的催化剂，包含ａ）包含Ｎ，Ｎ，Ｎ′－三甲基氨基乙基乙醇胺的胺组分；和ｂ）三聚物催化剂组分。

【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：RA小格里格斯比，RL齐默曼，EL小里斯特，PGHJ沙弗约，
申请(专利权)人：胡茨曼石油化学公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]