制造聚氨酯-软质泡沫材料的方法技术

本发明专利技术涉及制造聚氨酯‑软质泡沫材料的方法，其中使用包含聚醚碳酸酯多元醇的异氰酸酯组分（组分B），并涉及该异氰酸酯组分本身。本发明专利技术还提供可通过一种或多种多异氰酸酯(B1)与一种或多种聚醚碳酸酯多元醇的反应获得的NCO‑封端的含氨基甲酸酯基团的预聚物。

【技术实现步骤摘要】
制造聚氨酯-软质泡沫材料的方法本专利技术申请是PCT专利申请PCT/EP2012/055221，国际申请日为2012年03月23日、专利技术名称为“制造聚氨酯-软质泡沫材料的方法”的专利技术专利申请的分案申请，母案进入中国的申请号为201280023562.7。
本专利技术涉及制造聚氨酯-软质泡沫的方法，其中使用包含聚醚碳酸酯多元醇的异氰酸酯组分（组分B），并涉及该异氰酸酯组分本身。
技术介绍
自40多年来已深入地研究了在存在或不存在H-官能引物物质（引物）的情况下通过氧化烯（环氧化物）和二氧化碳的催化反应制造聚醚碳酸酯多元醇。例如使用H-官能引物化合物的这种反应图解显示在图(I)中，其中R是指有机残基，如烷基、烷基芳基或芳基，它们各自还可包含杂原子，例如O、S、Si等，且其中e和f是指整数，且其中此处在针对聚醚碳酸酯多元醇的图(I)中所示的产物应仅被理解是指在所得聚醚碳酸酯多元醇中原则上可找到具有所示结构的嵌段，但嵌段的次序、数量和长度以及引物的OH官能度可变并且不限于图(I)中所示的聚醚碳酸酯多元醇。这种反应（见图(I)）在生态学上非常有利，因为这种反应代表温室气体如CO2转化成聚合物。式(I)中所示的环状碳酸酯（例如在R=CH3时，异丙二醇碳酸酯）形成为另外的产物，实际上为副产物。EP-A0222453公开了使用得自DMC-催化剂和助催化剂，如硫酸锌的催化剂体系由氧化烯和二氧化碳制造聚醚碳酸酯多元醇的方法和聚氨酯-软质泡沫的制造，其中使用该聚醚碳酸酯多元醇作为多元醇组分的成分。WO-A2008/058913公开了聚氨酯-软质泡沫的制造方法，其中使用聚醚碳酸酯多元醇作为多元醇组分的成分。为了制造聚氨酯-软质泡沫，特别是根据冷发泡法制造聚氨酯-软质泡沫，需要具有相对较高反应性并因此通常具有超过65摩尔%的伯OH-基团比例的多元醇（参见Polyurethane,Kunststoffhandbuch,Dr.G.Oertel,编辑G.W.Becker,D.Braun,第3版,1993,第5.3.1章）。适用于冷发泡法的聚醚多元醇或聚醚碳酸酯多元醇因此通常用5至25重量%氧化乙烯封端（即这些多元醇具有5至25重量%氧化乙烯-单元的末端嵌段）。但是，可能由于DMC-催化剂和氧化乙烯的高反应性，可用于制造聚氨酯-软质泡沫的具有5至25重量%末端氧化乙烯-单元的聚醚碳酸酯多元醇在工业上无法借助DMC-催化剂制造。另一方面，没有或具有少于5重量%氧化乙烯-单元末端嵌段的聚醚碳酸酯多元醇在冷发泡法中产生不令人满意的结果。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供根据冷发泡法制造聚氨酯-软质泡沫的方法，其中可以使用在DMC-催化剂存在下制成的聚醚碳酸酯多元醇。特别地，还应可以使用没有或具有少于5重量%氧化乙烯-单元末端嵌段的聚醚碳酸酯多元醇。所得聚氨酯-软质泡沫应具有与由聚醚多元醇和不用聚醚碳酸酯多元醇制成的聚氨酯-软质泡沫至少相当的机械性能。令人惊讶地，已经发现，通过组分A（多元醇配制品）与包含一种或多种多异氰酸酯(B1)和一种或多种聚醚碳酸酯多元醇(B2)的组分B的反应制造聚氨酯-软质泡沫的方法实现了上述目的，所述组分A包含A1100重量份聚醚多元醇，A20.5至25重量份，优选2至5重量份（基于100重量份组分A1计）水和/或物理发泡剂，A30.05至10重量份，优选0.2至4重量份（基于100重量份组分A1计）助剂和添加剂，如a)催化剂，b)表面活性添加剂，c)颜料或阻燃剂，A40至10重量份，优选0.05至5重量份（基于100重量份组分A1计）具有分子量为62-399的具有氢原子的异氰酸酯反应性化合物，其中该制造在50至250，优选70至130，特别优选75至115的特征数下进行。本专利技术还提供制造聚氨酯-软质泡沫的方法，其特征在于，(i)在第一步骤中，在至少一种DMC-催化剂存在下将一种或多种氧化烯和二氧化碳加成到一种或多种H-官能引物物质上（“共聚”），(ii)在第二步骤中，使一种或多种多异氰酸酯(B1)与获自步骤(i)的聚醚碳酸酯多元醇(B2)反应形成NCO-封端的包含氨基甲酸酯基团的预聚物(B)，和(iii)在第三步骤中，通过组分A（多元醇配制品）与获自步骤(ii)的组分B的反应制造聚氨酯-软质泡沫，所述组分A包含A1100重量份聚醚多元醇，A20.5至25重量份，优选2至5重量份（基于100重量份组分A1计）水和/或物理发泡剂，A30.05至10重量份，优选0.2至4重量份（基于100重量份组分A1计）助剂和添加剂，如a)催化剂，b)表面活性添加剂，c)颜料或阻燃剂，A40至10重量份，优选0.05至5重量份（基于100重量份组分A1计）具有分子量为62-399的包含氢原子的异氰酸酯反应性化合物，其中该聚氨酯-软质泡沫的制造在50至250，优选70至130，特别优选75至115的特征数下进行。本专利技术因此还提供制造NCO-封端的包含氨基甲酸酯基团的预聚物的方法，其特征在于，(i)在第一步骤中，在至少一种DMC-催化剂存在下将一种或多种氧化烯和二氧化碳加成到一种或多种H-官能引物物质上（“共聚”），和(ii)在第二步骤中，使一种或多种多异氰酸酯(B1)与获自步骤(i)的聚醚碳酸酯多元醇(B2)反应。本专利技术的聚氨酯-软质泡沫优选具有根据DINENISO3386-1-98在≥10kg/m3至≤300kg/m3，优选≥30kg/m3至≤100kg/m3范围的粗密度，且通常它们的根据DINENISO3386-1-98的压缩强度在≥0.5kPa至≤20kPa的范围内（在40%变形和第4周期）。组分A（多元醇配制品）本专利技术的方法以多元醇配制品不含聚醚碳酸酯多元醇为特征。下面解释该多元醇配制品的各组分A1至A4。组分A1组分A1的起始组分是聚醚多元醇。聚醚多元醇在本专利技术的意义内是指这样的化合物，其是具有泽列维季诺夫活性氢原子的引物化合物的氧化烯加成产物，即具有≥15mgKOH/g至≤80mgKOH/g，优选≥20mgKOH/g至≤60mgKOH/g的根据DIN53240的羟值的聚醚多元醇。用于聚醚多元醇的具有泽列维季诺夫活性氢原子的引物化合物大都具有2至6，优选3的官能度，且该引物化合物优选是羟基官能的。羟基官能的引物化合物的实例是丙二醇、乙二醇、二乙二醇、二丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、己二醇、戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1,12-十二烷二醇、甘油、三羟甲基丙烷、三乙醇胺、季戊四醇、山梨糖醇、蔗糖、氢醌、邻苯二酚、间苯二酚、双酚F、双酚A、1,3,5-三羟基苯，得自甲醛和酚或三聚氰胺或脲的含羟甲基的缩合产物。优选使用甘油和/或三羟甲基丙烷作为引物化合物。合适的氧化烯例如是氧化乙烯、氧化丙烯、1,2-氧化丁烯或2,3-氧化丁烯和氧化苯乙烯。优选将氧化丙烯和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.通过组分A与组分B： NCO-封端的含氨基甲酸酯基团的预聚物/n的反应制造聚氨酯-软质泡沫的方法，所述组分A包含/nA1 100重量份常规聚醚多元醇，/nA2 基于100重量份组分A1计0.5至25重量份水和/或物理发泡剂，/nA3 基于100重量份组分A1计0.05至10重量份助剂和添加剂，/n所述组分B包含一种或多种多异氰酸酯(B1)和一种或多种聚醚碳酸酯多元醇(B2)，/n其中所述制造在50至250的特征数下进行。/n

【技术特征摘要】
20110328 EP 11159965.01.通过组分A与组分B：NCO-封端的含氨基甲酸酯基团的预聚物
的反应制造聚氨酯-软质泡沫的方法，所述组分A包含
A1100重量份常规聚醚多元醇，
A2基于100重量份组分A1计0.5至25重量份水和/或物理发泡剂，
A3基于100重量份组分A1计0.05至10重量份助剂和添加剂，
所述组分B包含一种或多种多异氰酸酯(B1)和一种或多种聚醚碳酸酯多元醇(B2)，
其中所述制造在50至250的特征数下进行。


2.制造聚氨酯-软质泡沫的方法，其特征在于，
(i)在第一步骤中，在至少一种DMC-催化剂存在下将一种或多种氧化烯和二氧化碳加成到一种或多种H-官能引物物质上，
(ii)在第二步骤中，使一种或多种多异氰酸酯(B1)与获自步骤(i)的聚醚碳酸酯多元醇(B2)反应形成NCO-封端的含氨基甲酸酯基团的预聚物(B)，和
(iii)在第三步骤中，通过组分A：多元醇配制品，与获自步骤(ii)的组分B的反应制造聚氨酯-软质泡沫，所述组分A包含
A1100重量份聚醚多元醇，
A2基于100重量份组分A1计，0.5至25重量份水和/或物理发泡剂，
A3基于100重量份组分A1计，0.05至10重量份助剂和添加剂，
其中所述聚氨酯-软质泡沫的制造在50至250的特征数下进行。


3.据权利要求2的方法，其中所述组分A包含
A1100重量份聚醚多元醇，
A2基于100重量份组分A1计，2至5重量份水和/或物理发泡剂，
A3基于100重量份组分A1计，0.2至4重量份助剂和添加剂。

【专利技术属性】
技术研发人员：G雅各布斯，S迈尔阿伦斯，B克莱切夫斯基，A舒尔茨，
申请(专利权)人：科思创德国股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE