具有硅氧烷主链和平均原子量为２２５０的聚醚侧基的硅氧烷表面活性剂。本发明专利技术的表面活性剂作用于聚氨酯泡沫体组合物，在表面活性剂浓度范围提供稳定的泡沫，同时还产生无破裂的产物泡沫体。包括该表面活性剂的聚氨酯泡沫体组合物，用该表面活性剂制造聚氨酯泡沫体的方法，和用该方法制造的聚氨酯泡沫体也是公开和权利要求保护的内容。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及硅氧烷表面活性剂，更具体地说，涉及具有硅氧烷主链和氧化烯侧基的硅氧烷聚醚表面活性剂。本专利技术的表面活性剂是非常有效的，并提供无破裂又具有均匀一致的微孔结构和孔眼大小的聚氨酯泡沫体。在聚氨酯泡沫体的制造过程中，需要表面活性剂来稳定泡沫直至形成产物的化学反应足以完成，使得泡沫体是自支撑的并不遭受有害的破裂。一般用于聚氨酯泡沫体制造的硅氧烷聚醚表面活性剂是具有硅氧烷主链和聚醚侧基的材料。它们有两类，非水解的和水解的。一般来说，人们认为，聚醚侧基通过Si-C键连接到硅氧烷主链上的非水解表面活性剂具有高的效力，但产生差透气性的″紧″泡沫体。而聚醚侧基通过Si键连接到硅氧烷主链上的水解表面活性剂效力较差，但提供良好的加工特性，并产生具有良好透气性的泡沫体。柔软的板块状聚氨酯泡沫体是用两种不同的工艺，即连续工艺或间歇工艺制造的。在连续工艺中，通过一混合器连续地供给原料，并使原料沉积在移动的输送机上。沿着输送机，泡沫涨起，固化并被切成块状的泡沫体。在间歇工艺中，原料在一搅拌罐中混合并倒入一个大箱子中。泡沫体的所有应用均要求最终的泡沫体没有″破裂″。破裂是泡沫体微孔支柱之间的破裂，它削弱泡沫体的结构完整性。破裂被认为是由弱支柱(其特征是泡沫体成为非均匀一致的微孔结构和孔眼大小)引起的。在连续工艺中，人们认为表面活性剂稳定了气体核子的形成位置，稳定涨起的泡沫，和调整泡沫体的微孔结构。通常认为当泡沫或被表面活性剂或被聚合物网络的形成不稳定或过稳定时出现破裂。理论上用于连续工艺的有效表面活性剂应稳定泡沫而不引起过稳定。一般来说，由于在间歇工艺中机械混合通常不如连续工艺，所以间歇工艺的表面活性剂应具有良好的乳化性质。人们认为在间歇工艺中，当原料的相容性不适当时，产生破裂。我们已经证明，破裂的一个来源是由于用于生产泡沫体的硅氧烷聚醚表面活性剂的结构。例如，工业生产的硅氧烷聚醚在间歇工艺中产生破裂，但在连续工艺中不产生破裂。此外，为每种工艺选用的特定的多羟基化合物也要求具有改进了乳化性质的表面活性剂。例如，完全由环氧丙烷制得的多羟基化合物具有低的水溶性，它要求较好的乳化，因此人们认为需要乳化更好的表面活性剂。并且随着氯化了的溶剂正在被淘汰，在较新的配方中水含量在升高。因此由于水含量的升高，环氧乙烷/环氧丙烷多羟基化合物配方要求更好的乳化剂。本专利技术的硅氧烷聚醚表面活性剂特别适用于在间歇工艺(箱式发泡)和连续工艺中制备的一类聚氨酯泡沫体的制备。不发达国家使用能大批量生产的箱式发泡工艺。″箱式发泡″这一术语来自于在制造过程中所用容器的形状。箱子是这样制作的，其每一个侧面均用铰链连接到底面上，以便能够容易地将最终的泡沫体从模具中移出来。然后泡沫体被切成各种尺寸用于多种用途。典型的工业用间歇箱式发泡机的例子在Flexible Polyurethane，Ron Herrington，Kathy Hock，Flexible Polyurethane Foams，Copyright 1991，by The Dow Chemical Company书的5.11-5.17中有描述，此部分内容下文中作为参考文献。硅氧烷表面活性剂的例子在美国专利4,147,847中有描述。该专利描述了某些降低聚氨酯组合物中产生破裂的硅氧烷-氧化烯共聚物硅氧烷表面活性剂。其它有环状硅氧烷侧基以及聚醚侧基的表面活性剂在美国专利4,855,379中有叙述。Prokai等人的美国专利U.S.3,979,419公开了有机硅氧烷组合物，它包括聚硅氧烷-聚氧化烯共聚物，该共聚物含有单功能甲硅烷氧基单元和双功能甲硅烷氧基单元，每两摩尔单功能单元平均有约2至约20个硅键连的带有氰基的(Cyano-bearing)醚基，所述的带有氰基的醚基的分子式为-(O)q-R′OR″CN，其中q是0或1，R′是3-8个碳原子的二价亚烷基，R″是2-4个碳原子的二价亚烷基，和每两摩尔单功能单元平均有约2至30个硅键连的有机封端的聚氧化烯嵌段(blocks)，所述共聚物至少75％(重量)的聚氧化烯是由氧化乙烯单元组成，所述的单功能单元至少有两个键连到其相应硅原子上的烷基，双功能单元至少有一个键连到其相应硅原子上的烷基，剩下的键连到相应单功能和双功能甲硅烷氧基单元的硅上的有机基团是烷基，所述的带有氰基的醚基或所述的聚氧化烯嵌段。然而，本专利技术的聚合物与Prokai描述的那些聚合物是结构上不同的化合物，因为Prokai公开的是带有氰基的醚基，而本专利技术的聚合物不是。Prokai等人的美国专利U.S.3,979,420公开了有机硅氧烷组合物，它包括聚硅氧烷-聚氧化烯共聚物，该共聚物含有单功能甲硅烷氧基单元(Mo)，和每两摩尔Mo平均有约10至200个双功能二烷基甲硅烷氧基单元，和平均有约2至约100个硅键连的带有氰基的醚基(Q)，其分子式为-(O)qR′OR″CN，其中q是0或1，R′是3-8个碳原子的二价亚烷基，R″是2-4个碳原子的二价亚烷基，和平均有约2至约30个硅键连的、有机封端的聚氧化烯嵌段(E)，所述的共聚物的聚氧化烯部分是由约20％至约65％(重量)的氧化乙烯单元构成的，所述的Mo单元有至少2个键连到其相应硅原子上的烷基，Mo剩下的有机基团是烷基，O或E，所述的共聚物还含有双功能单烷基甲硅烷氧基单元，剩下的键连到其相应硅原子上的有机基团是Q或E。本专利技术的聚合物与Prokai公开的那些聚合物在结构上是不同的，因为Prokai公开的是带CN基的化合物，而本专利技术不带CN基。Litteral等人在美国专利U.S.3,980,688中公开了聚氧化烯聚醚混合物和聚硅氧烷-聚氧化烯嵌段共聚物，使用该混合物生产该共聚物的无溶剂工艺，使用该共聚物作为泡沫稳定剂生产柔软聚醚聚氨酯泡沫体的工艺和由此生产的泡沫体。可是，Litteral公开了环状结构作为组合物的一部分，而本专利技术却没有环状结构。Prokai等人的美国专利U.S.4,016,000公开了有机硅氧烷组合物，它包括聚硅氧烷-聚氧化烯嵌段共聚物，其中聚硅氧烷嵌段是三烷基甲硅烷氧基端基封闭的，并含有与再出现的双功能氰烷基-烷基甲硅烷氧基或氰烷氧烷基甲硅烷氧基单体单元结合在一起的再出现的双功能二烷基甲硅烷氧基单体单元，二烷基甲硅烷氧基单元与氰基取代的甲硅烷氧基单元的摩尔比为约10-200∶3-100，其中聚硅氧烷聚氧化烯嵌段是通过Si-C或Si-O-C键连接的，聚氧化烯嵌段约20％至约65％(重量)的氧化烯单元是由氧化乙烯单元构成的。该专利技术的嵌段共聚物是有效的柔软聚醚多羟基化合物基聚氨酯泡沫体的稳定剂，并在形成阻燃泡沫体方面提供特殊的优点。还提供了一类特殊的氰基取代的聚烷基硅氧烷氢化物，它在制备前述嵌段共聚物方面是很有用的。本专利技术不使用氰基取代的结构。Kanner等人的美国专利4,018723公开了有机硅氧烷组合物，它包括聚硅氧烷-聚氧化烯共聚物，该共聚物含有单功能甲硅烷氧基单元(Mo)和双功能甲硅烷氧基单元(Do)，每两摩尔的Mo平均有约2至100个硅键连的带有吗啉代的基团(Q)，和每两摩尔(Mo)平均有2至约30个硅键连的，有机封端的聚氧化烯嵌段(E)，单功能单元被有至少两个键连到其相应硅原子上的烷基的Mo包围(encompassed)本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种制备聚氨酯泡沫体的方法，该方法包括：将多羟基化合物有机聚异氰酸酯在至少一种聚氨酯催化剂，一种发泡剂和一种硅氧烷－氧化烯共聚物微孔稳定剂存在下反应，其改进包括：使用具有概括了的平均化学式为ＭＤＸＤ′ｙＭ的硅氧烷－氧化烯共聚物作为微孔稳 定剂ＭＤ↓［Ｘ］Ｄ′↓［Ｙ］Ｍ其中Ｍ表示（ＣＨ↓［３］）↓［３］ＳｉＯ↓［１／２］或Ｒ（ＣＨ↓［３］）↓［２］ＳｉＯ↓［１／２］；Ｄ表示（ＣＨ↓［３］）↓［２］ＳｉＯ↓［２／２］；Ｄ′表示（ＣＨ↓［３］）（Ｒ）ＳｉＯ↓［ ２／２］；Ｘ＋Ｙ在９４－１５０之间，和Ｘ／Ｙ之比从１３．５到１８；在上面Ｍ和Ｄ′式中，Ｒ是含有取代基的聚醚，该取代基是从以ＣｎＨ↓［２ｎ］起始的具有平均原子量在１５００－３０００范围的－ＣｎＨ↓［２ｎ］Ｏ（Ｃ↓［２］Ｈ↓［４］Ｏ）↓［ａ ］（Ｃ↓［３］Ｈ↓［６］Ｏ）↓［ｂ］Ｒ″部分的聚醚得到的，并且其中ｎ是３－４；ａ是这样一个数值，它使得环氧乙烷残基构成聚醚的３０－５５％（重量）；ｂ是这样一个数值，它使得氧化丙烯残基构成聚醚的４５－７０％（重量）；和Ｒ″表示 Ｈ，１－４个碳原子的烷基，或－Ｃ（Ｏ）ＣＨ↓［３］。...
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：MA斯坦加，JH弗雷，RF霍夫曼，RE斯蒂文斯，
申请(专利权)人：气体产品与化学公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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