聚醚酯及其在硬质聚氨酯泡沫材料制备中的用途制造技术

本发明专利技术涉及包含以下物质的多元醇组分b)：20至40重量％的聚醚酯多元醇B)，所述聚醚酯多元醇B)具有3.8至4.8的官能度，380至440mg KOH/g的OH值和8至7重量％的脂肪酸和/或脂肪酸酯含量，相对于聚醚酯多元醇B)的重量计；20至40重量％的聚醚多元醇C)，所述聚醚多元醇C)具有3.7至4的官能度和300至420mg KOH/g的OH值；20至40重量％的聚醚多元醇D)，所述聚醚多元醇D)具有4.5至6.5的官能度和400至520mg KOH/g的OH值；0.5至5.5重量％的催化剂E)，0.1至5重量％的其他助剂和/或添加剂物质F)，以及0.5至5重量％的水G)。本发明专利技术还涉及由其制备的硬质聚氨酯泡沫以及所述硬质聚氨酯泡沫用于隔热和制冷应用的用途。

Polyether ester and its application in the preparation of rigid polyurethane foam

The present invention relates to polyether ester polyol B (polyether ester polyol B) from:20 to 40 weight percent containing the following substances, and the polyether ester polyol B) has 3.8 to 4.8 functional degree, 380 to 440mg KOH/g OH value and 8 to 7 weight% fatty acid and / or fatty acid ester content, relative to polyether ester polyol B) weight meter, 20 to 40 weight% Polyether polyol C), the polyether polyol C) has 3.7 to 4 functional degree and 300 to 420mg KOH/g OH value; 20 to 40 weight% polyether polyol D), the polyether polyol D) has 4.5 to 6.5 functional degree and 400 to 520mg KOH/g OH value; 0.5 to 5.5 weight% of the catalyst E), 0.1 to 5 wt% of the other auxiliaries and / or Additive material F), and 0.5 to 5 wt% water G). The invention also relates to a rigid polyurethane foam prepared from the rigid polyurethane foam and the use of the rigid polyurethane foam for heat insulation and refrigeration applications.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】聚醚酯及其在硬质聚氨酯泡沫材料制备中的用途本专利技术涉及一种多元醇组分、一种通过使用所述多元醇组分来制备硬质聚氨酯泡沫的方法以及硬质聚氨酯泡沫本身。硬质聚氨酯(PU)泡沫可以以已知方式，通过在发泡剂、催化剂以及任选的助剂和/或添加剂物质存在下使有机多异氰酸酯与一种或更多种具有两个或更多个反应性氢原子的化合物、优选聚醚醇和/或聚酯醇(多元醇)反应而获得。基于异氰酸酯生产硬质PU泡沫通常使用具有高官能度和低分子量的多元醇，以确保泡沫非常高的交联程度。优选使用的聚醚醇通常具有4至8的官能度和300至600、特别是400至500mgKOH/g范围内的羟基数。已知的是，具有非常高的官能度且羟基数在300至600范围内的多元醇具有非常高的粘度。还已知的是，这样的多元醇是相对极性的，因此对常用发泡剂，特别是烃类如戊烷、特别是环戊烷的溶解性差。为了弥补这一缺陷，通常向多元醇组分中加入官能度为2至4且羟基数为100至250mgKOH/g的聚醚醇。还已知的是，在使用基于高官能度、极性多元醇的多元醇组分时，包含异氰酸酯和多元醇的反应混合物的流动性(由流动因子FF表示，FF＝最小填充密度/自由起发密度)并不总是令人满意。但是EP-A1138709公开了如何可获得具有高流动性的包含异氰酸酯和多元醇的反应混合物，条件是多元醇组分包含至少一种这样的聚醚醇：其羟基数为100至250mgKOH/g且通过环氧烷加成到具有2至4个活性氢原子的H官能起始剂分子，特别是二醇、三羟甲基丙烷、甘油、季戊四醇或邻甲苯二胺(vic-TDA)上而获得。WO2013/127647A1公开了通过OH官能起始剂分子、脂肪酸或脂肪酸酯以及环氧烷的并行反应而获得的聚醚酯多元醇。这些高官能度聚醚酯多元醇具有低粘度和非常高度的发泡剂相容性。因此，这样的聚醚酯多元醇可以以比相应多元醇的常规该羟基数和官能度范围更高的水平使用于制剂中。WO2013/127647A1还描述了包含这样的聚醚酯多元醇与聚醚多元醇、优选基于丙氧基化甲苯二胺的聚醚多元醇的混合物的制剂和/或多元醇组分，所述聚醚酯多元醇避免使用根据EP-A1138709的官能度为2至4且羟基数为100至250mgKOH/g的任何聚醚醇，然而仍然对烃类发泡剂如戊烷、特别是环戊烷具有足够的溶解度，并且当与多异氰酸酯联合加入到反应混合物中时具有足够的流动性。然而，根据上述现有技术可获得的硬质聚氨酯泡沫并不能符合所有要求。特别是在WO2013/127647A1中描述的制剂和/或多元醇组分——其避免使用根据EP-A1138709的具有2至4官能度和100至250mgKOH/g羟基数的任何其他聚醚醇——不具有隔热和制冷应用中所需的机械性能、尤其是压缩强度。此外，所述泡沫的脱模性质也有待进一步提高。EP2039711A1公开了储存稳定的包含至少25重量％基于天然油和正戊烷的聚醚酯多元醇的多元醇组分。所述聚醚酯多元醇的脂肪酸酯含量优选为20至60重量％。所述多元醇组分可以包含其他未指定的聚醚多元醇、聚酯多元醇和/或聚碳酸酯多元醇等。明确公开的是一种包含41.2重量％聚醚酯多元醇(官能度3.5)、16.47重量％TDA开端多元醇和24.72重量％蔗糖开端多元醇(OH值340)的多元醇组分。由此获得的PU硬质泡沫的压缩强度和常规脱模性仍有待提高。因此，本专利技术解决的问题是提供一种用于制备硬质聚氨酯泡沫的多元醇组分，所述多元醇组分避免使用根据EP-A1138709的具有2至4官能度和100至250mgKOH/g羟基数的任何常规采用的聚醚醇，其对常规物理发泡剂，特别是烃类如戊烷和环戊烷具有高溶解性，且其在与二异氰酸酯或多异氰酸酯联合加入到反应混合物中时还具有良好的加工性能。多元醇组分/二异氰酸酯或多异氰酸酯反应混合物应当具有良好的流动性，使泡沫可以快速脱模，同时所获得的硬质聚氨酯泡沫应当具有改进的机械性能、特别是改进的压缩强度。出人意料地，该问题通过本专利技术的多元醇组分解决了。因此，本专利技术提供一种多元醇组分b)，其包含(或由以下物质组成)：20至40重量％的一种或更多种聚醚酯多元醇B)，所述聚醚酯多元醇B)的(平均)官能度为3.8至4.8、优选4.0至4.7，OH值为380至440、优选390至430且更优选410至430mgKOH/g，且脂肪酸和/或脂肪酸酯含量、优选脂肪酸甲酯含量、更优选生物柴油和/或油酸甲酯含量为8至17重量％、优选10至16重量％、更优选11至15重量％，基于聚醚酯多元醇B)的重量计；20至40重量％的一种或更多种聚醚多元醇C)，所述聚醚多元醇C)的(平均)官能度为3.7至4、优选3.9至4，且OH值为300至420、优选350至410mgKOH/gOH；20至40重量％的一种或更多种聚醚多元醇D)，所述聚醚多元醇D)的(平均)官能度为4.5至6.5、优选4.8至6.2、更优选5至6.1，其OH值为400至520、优选400至480且更优选400至460mgKOH/g；0.5至5.5重量％的一种或更多种催化剂E)，0.1至5重量％的其他助剂和/或添加剂物质F)，0.5至5重量％的水G)，其中组分B)、C)、D)、E)、F)和G)总和是100重量％。聚醚酯多元醇B)合适的聚醚酯多元醇B)包含以下反应产物(由以下反应产物组成)：i)20至35重量％的至少一种含羟基起始剂分子；ii)8至17重量％、优选10至16重量％、更优选11至15重量％的一种或更多种脂肪酸、脂肪酸单酯或其混合物；iii)50至65重量％的一种或更多种具有2至4个碳原子的环氧烷。通常选择组分i)的起始剂分子，使得组分i)的(平均)官能度为3.8至4.8、优选为4.0至4.7、更优选为4.2至4.6。任选地，使用合适的起始剂分子的混合物。优选的组分i)的含羟基起始剂分子选自糖和糖醇(葡萄糖、甘露醇、蔗糖、季戊四醇、山梨糖醇)；多元酚；可熔性酚醛树脂，如由苯酚和甲醛形成的低聚的缩合产物；三羟甲基丙烷；甘油；二元醇，例如乙二醇、丙二醇以及它们的缩合产物，如聚乙二醇和聚丙二醇，例如二乙二醇、三乙二醇、二丙二醇；以及水。特别优选用作组分i)的是糖和糖醇例如蔗糖和山梨糖醇；甘油；以及所述糖和/或糖醇与甘油的混合物；水和/或二元醇，例如二乙二醇和/或二丙二醇。非常特别优选的是蔗糖与一种或多于一种——优选一种——选自甘油、二乙二醇和二丙二醇的化合物的混合物。非常特别优选蔗糖和甘油的混合物。起始剂分子i)占根据本专利技术使用的聚醚酯多元醇B)的比例通常在20至35重量％范围内、优选在22至32重量％范围内、更优选在24至30重量％范围内且最优选在24至29重量％范围内，基于聚醚酯多元醇B)的重量计。所述脂肪酸或脂肪酸单酯ii)通常选自多羟基脂肪酸、蓖麻油酸、羟基改性油、基于肉豆蔻脑酸的羟基改性脂肪酸和脂肪酸酯、棕榈油酸、油酸、硬脂酸、棕榈酸、11-十八碳烯酸、岩芹酸、顺9-二十碳烯酸、芥酸、神经酸、亚油酸、α-亚麻酸和γ-亚麻酸、十八碳四烯酸(stearidonicacid)、花生四烯酸、二十碳五烯酸、鰶鱼酸和二十二碳六烯酸(cervonicacid)。脂肪酸甲酯是优选的脂肪酸单酯。优选的脂肪酸是硬脂酸，棕榈酸，亚麻酸且特别是油酸，其单酯、优选其甲酯，及其混合物。脂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多元醇组分b)，包含：20至40重量％的一种或更多种聚醚酯多元醇B)，所述聚醚酯多元醇B)具有3.8至4.8的官能度，380至440mg KOH/g的OH值和8至17重量％的脂肪酸和/或脂肪酸酯含量，基于聚醚酯多元醇B)的重量计；20至40重量％的一种或更多种聚醚多元醇C)，所述聚醚多元醇C)具有3.7至4的官能度和300至420mg KOH/g的OH值；20至40重量％的一种或更多种聚醚多元醇D)，所述聚醚多元醇D)具有4.5至6.5的官能度和400至520mg KOH/g的OH值；0.5至5.5重量％的一种或更多种催化剂E)，0.1至5重量％的其他助剂和/或添加剂物质F)，0.5至5重量％的水G)，其中组分B)、C)、D)、E)、F)和G)的总和是100重量％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.28 EP 15191987.51.一种多元醇组分b)，包含：20至40重量％的一种或更多种聚醚酯多元醇B)，所述聚醚酯多元醇B)具有3.8至4.8的官能度，380至440mgKOH/g的OH值和8至17重量％的脂肪酸和/或脂肪酸酯含量，基于聚醚酯多元醇B)的重量计；20至40重量％的一种或更多种聚醚多元醇C)，所述聚醚多元醇C)具有3.7至4的官能度和300至420mgKOH/g的OH值；20至40重量％的一种或更多种聚醚多元醇D)，所述聚醚多元醇D)具有4.5至6.5的官能度和400至520mgKOH/g的OH值；0.5至5.5重量％的一种或更多种催化剂E)，0.1至5重量％的其他助剂和/或添加剂物质F)，0.5至5重量％的水G)，其中组分B)、C)、D)、E)、F)和G)的总和是100重量％。2.根据权利要求1所述的多元醇组分，其中所述聚醚酯多元醇B)具有4.0至4.7的平均官能度，390至430mg的OH值和10至16重量％的脂肪酸和/或脂肪酸酯含量，优选脂肪酸甲酯含量；所述聚醚多元醇C)具有3.9至4.1的平均官能度和350至410mgKOH/g的OH值；以及所述聚醚多元醇D)具有4.8至6.2的平均官能度和400至480mgKOH/g的OH值。3.根据权利要求1或2所述的多元醇组分，其中所述聚醚酯多元醇B)具有4.0至4.7的平均官能度，410至430mgKOH/g的OH值和11至15重量％的脂肪酸和/或脂肪酸酯含量，优选脂肪酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·科奇，M·加蒂，M·埃尔宾，C·凯尼格，J·克拉森，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE