使用含硫多元醇的聚氨酯产品制造技术

一种用于形成聚氨酯产品的反应系统包含异氰酸酯组分和异氰酸酯反应性组分，所述异氰酸酯反应性组分包括含硫聚醚多元醇，所述含硫聚醚多元醇是烷基化含硫引发剂。所述含硫聚醚多元醇的数均分子量为400g/mol至10,000g/mol，并且所述含硫引发剂具有小于所述含硫聚醚多元醇的数均分子量的另一数均分子量。按组合物的总重量计，所述组合物的硫含量为0.1wt％至3.0wt％。

Polyurethane Products Containing Sulfur Polyols

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用含硫多元醇的聚氨酯产品
实施例涉及使用含硫多元醇制备的基于聚氨酯的产品和制备这类基于聚氨酯的产品的方法。
技术介绍
具有耐火性的基于聚氨酯的产品是工业、舒适、服装和能量效率应用所期望的。还可能期望具有紫外光稳定性。例如，在使用芳香族异氰酸酯制备聚氨酯产品的情况下，改善这类基于聚氨酯的产品的耐火性和/或紫外光稳定性是持续的愿望和挑战。基于聚氨酯的产品可以是涂料、粘合剂、密封剂或弹性体。基于聚氨酯的产品可以是泡沫，例如硬质泡沫或柔性泡沫，可用于工业、舒适和能量效率应用。示例性硬质泡沫可用于建造中，如绝缘。示例性柔性泡沫包括高回弹性和粘弹性泡沫。例如，粘弹性泡沫(也称作缓慢恢复泡沫、记忆泡沫以及高阻尼泡沫)的特征在于从压缩相对慢的逐渐恢复，并且粘弹性泡沫可具有相对较低的回弹性。粘弹性泡沫的示例性应用可利用泡沫特征，如顺应形状、衰减能量和/或消音。例如，粘弹性聚氨酯泡沫可用于舒适应用(如被褥和枕头)、减震应用(如在运动垫料和头盔中)、隔音应用(如机动车内饰)、减噪和/或减振应用(如耳塞、汽车面板等)、内衬应用(如服装中使用的织物)以及过滤应用(如真空空气过滤器、用来保护雨槽/接雨器免于杂物(如植物叶和融化的雪)影响的槽防护物)。
技术实现思路
实施例可通过提供用于形成聚氨酯产品的反应系统来实现，所述系统包含异氰酸酯组分和异氰酸酯反应性组分，所述异氰酸酯反应性组分包括含硫聚醚多元醇，所述含硫聚醚多元醇是烷基化含硫引发剂。含硫聚醚多元醇的数均分子量为400g/mol至10,000g/mol，并且含硫引发剂具有小于含硫聚醚多元醇的数均分子量的另一数均分子量。按组合物的总重量计，组合物的硫含量为0.1wt％至3.0wt％。附图说明图1示出了对于工作实例1至3和比较实例A，在一段时间内光反射百分比的图示。具体实施方式聚氨酯产品可使用包括异氰酸酯组分和异氰酸酯反应性组分的反应系统来制备。具体地说，聚氨酯产品作为异氰酸酯组分与异氰酸酯反应性组分的反应产物形成。异氰酸酯组分包括至少一种异氰酸酯，如异氰酸酯封端的预聚物和/或多异氰酸酯(例如芳香族多异氰酸酯)。异氰酸酯反应性组分包括至少一种具有异氰酸酯反应性氢原子基团(如羟基和/或胺基)的化合物。异氰酸酯组分和/或异氰酸酯反应性组分可包括添加剂，如催化剂、固化剂、表面活性剂、发泡剂、多胺和/或填充剂。示例性实施例涉及聚氨酯泡沫产品，如粘弹性聚氨酯泡沫，其特征可在于如根据ASTMD3574(还可以称作球回跳测试)所测量，具有小于或等于20％的回弹性。例如，回弹性可小于15％、小于10％、小于8％、小于7％、小于4％和/或小于3％。回弹性可以大于1％。根据实施例，异氰酸酯反应性组分包括至少两种组分。具体地说，异氰酸酯反应性组分包括多元醇组分和添加剂组分。根据示例性实施例，多元醇组分包括一种或多种含硫多元醇，并且可任选地包括一种或多种其它多元醇，如一种或多种聚醚多元醇和/或一种或多种聚酯多元醇。在示例性实施例中，异氰酸酯反应性组分可任选地包括含硫单体，并且含硫单体可代替至少部分的含硫多元醇。按聚氨酯产品的总重量计，使用含硫多元醇和/或含硫单体制备的聚氨酯产品中的硫含量可以为至少0.1wt％。例如，按聚氨酯产品的总重量计，硫的含量可高达3.0wt％。例如，按组合物的总重量计，用于形成聚氨酯产品的组合物中的硫的量可以为0.1wt％至3.0wt％(例如，0.1wt％至2.0wt％、0.1wt％至1.5wt％、0.1wt％至1.0wt％、0.1wt％至0.7wt％、0.1wt％至0.6wt％、0.1wt％至0.5wt％等)。期望鉴定含硫多元醇，其可用作异氰酸酯反应性组分的组分，其提供耐火性和/或紫外(UV)光稳定性，并任选地进一步提供聚氨酯产品的氧化稳定性，因此对于添加到配方中的抗氧化剂的量的依赖性降低和/或最小化和/或具有增加的NOx黄色抗性。在这方面，常规的聚亚烷基多元醇可以使用是非硫基单醇、二醇或三醇的引发剂并使引发剂与环氧乙烷和/或环氧丙烷反应形成多元醇来制备。然而，除非存在抗氧化剂，否则常规的聚亚烷基多元醇可能倾向于遭受氧化不稳定性。因此，随着抗氧化剂随着时间的推移从使用常规聚亚烷基多元醇制备的基于聚氨酯的产品中消耗，产品的氧化稳定性可能不希望地受到损害。不希望受该理论的束缚，除了提供耐火性之外，据信硫可以作为结合到聚氨酯产品的聚合物结构中的UV吸收剂起作用。这种方法与添加剂相反，如抗氧化剂、荧光增白剂和/或UV稳定剂，它们可能会随着时间的推移而消耗，并且可能无法为聚氨酯产品提供长期的UV防护，例如，当芳香族异氰酸酯用于形成聚氨酯产品时，这尤其是一项考虑因素。例如，添加剂可以仅仅是由聚氨酯聚合物基质包围的填充剂，而不是掺入聚合物结构中。这种方法与向聚氨酯产品中添加UV保护涂层形成对比，添加UV保护涂层可能成本过高。在示例性实施例中，按异氰酸酯反应性组分的总重量计，一种或多种含硫多元醇的存在量可为1wt％至99wt％(例如，1wt％至50wt％、3wt％至45wt％、3wt％至40wt％、3wt％至35wt％、3wt％至30wt％、3wt％至27wt％、3wt％至25wt％、3wt％至20wt％、4wt％至16wt％等)。除一种或多种含硫多元醇之外的其它多元醇可占50wt％至99wt％(例如，60wt％至97wt％、70wt％至97wt％、73wt％至97wt％等)，以便成为形成基于聚氨酯的产品的反应系统中的主要组分。添加剂组分可包括本领域已知的用于制备基于聚氨酯的产品的添加剂。示例性添加剂包括催化剂、固化剂、表面活性剂、发泡剂、多胺、水、预形成的水性聚合物分散体、预形成的水性聚合物分散剂和/或填充剂。按异氰酸酯反应性组分的总重量计，添加剂组分占0.1wt％至50.0wt％(例如，0.1wt％至40.0wt％、0.1wt％至30.0wt％、0.1wt％至20.0wt％、0.1wt％至15.0wt％、0.1wt％至10.0wt％、0.1wt％至5.0wt％等)。在示例性实施例中，添加剂组分可以最小化和/或排除使用额外添加的抗氧化剂，如自由基清除剂和/或过氧化物分解剂。含硫多元醇一种或多种含硫多元醇可各自具有2至8的标称羟值。含硫多元醇可以是聚醚多元醇。含硫多元醇在室温下可以是液体和/或可以并入载体多元醇中。当引入用于形成聚氨酯产品的反应系统中时，含硫多元醇可以是液体形式。含硫多元醇的数均分子量为400g/mol至10,000g/mol(例如，500g/mol至6,000g/mol、500g/mol至5,000g/mol、750g/mol至4,500g/mol、850g/mol至4,000g/mol、950g/mol至3,500g/mol等。)含硫多元醇可以通过使用含硫引发剂(例如，可以是烷基化含硫引发剂)的烷基化方法形成。含硫多元醇可以区别于通过醚化方法制备的聚醚，例如通过用含硫引发剂的多元醇的脱水，以形成聚醚和作为副产物的水。烷基化含硫多元醇可在100℃至160℃的温度下制备，例如使用烷基化催化剂。含硫引发剂的数均分子量小于含硫多元醇的数均分子量。含硫引发剂可以包括，例如，可以仅包括硫、碳、氧和氢原子以便基本上由硫、碳、氧和氢原子组成。任选地，含硫引发剂可进一步包括氮。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于形成聚氨酯产品的反应系统，所述系统包含：异氰酸酯组分；和异氰酸酯反应性组分，所述异氰酸酯反应性组分包括含硫聚醚多元醇，所述含硫聚醚多元醇是烷基化含硫引发剂，所述含硫聚醚多元醇的数均分子量为400g/mol至10,000g/mol，并且所述含硫引发剂具有小于所述含硫聚醚多元醇的数均分子量的另一数均分子量，按组合物的总重量计，所述组合物的硫含量为0.1wt％至3.0wt％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.15 US 62/4344801.一种用于形成聚氨酯产品的反应系统，所述系统包含：异氰酸酯组分；和异氰酸酯反应性组分，所述异氰酸酯反应性组分包括含硫聚醚多元醇，所述含硫聚醚多元醇是烷基化含硫引发剂，所述含硫聚醚多元醇的数均分子量为400g/mol至10,000g/mol，并且所述含硫引发剂具有小于所述含硫聚醚多元醇的数均分子量的另一数均分子量，按组合物的总重量计，所述组合物的硫含量为0.1wt％至3.0wt％。2.根据权利要求1所述的反应系统，其中所述含硫聚醚多元醇是具有结构(I)的所述烷基化含硫引发剂然而R1、R2、R3和R4独立地选自由甲基(-CH3)和乙基(-CH2CH3)基团组成的组；R5是氢；x是选自由1和2组成的组的数字；m、m′、n和n′独立地选自零至二十范围内的数字，使得m、m′、n和n′的总和为至少六，并且A选自由-C2H4-和C6H4基团组成的组。3.根据权利要求1或权利要求2所述的反应系统，其中按所述异氰酸酯反应性组分的总重量计，所述含硫聚醚多元醇的存在量为3wt％至40wt％。4.根据权利要求1至3中任一项所述的反应系统，其中所述含硫引发剂是硫代二甘醇、硫代甘油、2，2′-硫代二乙醇、3，3-硫代二丙醇、3，6-二硫杂-1，8-辛二醇、3，5-二硫杂-1，7-庚二醇、2-(乙硫基)乙醇、2，2′-二硫代二乙醇、双(2-羟基乙硫基)甲烷、3-甲硫基-1-丙胺、2-(2-氨基乙硫基)乙醇、2-羟基乙基二硫化物或其组合。5.根据权利要求1至4中任一项所述的反应系统，其中所述异氰酸酯反应性组分进一步包括：第一聚氧乙烯-聚氧丙烯聚醚多元醇，其具有至少50wt％的环氧乙烷含量，具有2至6的标称羟基官能度，具有500g/mol至5000g/mol的分子量，并且占所述异氰酸酯反应性组分的10wt％至80wt％，第二聚氧丙烯-聚氧乙烯聚醚多元...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·阿哈默德洛，F·M·卡萨蒂，M·R·格里夫斯，I·阿米奇克若提拉瓦，P·库克森，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US