制备聚氨酯软质泡沫材料的方法技术

本发明专利技术的主题是制备聚氨酯软质泡沫材料，特别是基于聚醚碳酸酯多元醇和甲苯二异氰酸酯的开孔聚氨酯软质泡沫材料的方法，其中所得聚氨酯软质泡沫材料具有与已知的聚氨酯软质泡沫材料类似的性质，但它们在制备上更简单并且更可持续。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制备聚氨酯软质泡沫材料的方法本专利技术的主题是制备聚氨酯软质泡沫材料，特别是基于聚醚碳酸酯多元醇和甲苯二异氰酸酯的开孔聚氨酯软质泡沫材料的方法，其中所得聚氨酯软质泡沫材料具有与已知的聚氨酯软质泡沫材料类似的性质，但它们在制备上更容易并且更可持续。为了获得基于聚醚碳酸酯多元醇和甲苯二异氰酸酯并具有所需开孔含量的软质泡沫材料，迄今使用甲苯二异氰酸酯混合物的两种不同批料。第一种批料是80重量%的甲苯2,4-二异氰酸酯和20重量%的甲苯2,6-二异氰酸酯的混合物，其通过简单制备，即硝化和随后还原成胺和光气化可得。第二种混合物由67重量%的甲苯2,4-二异氰酸酯和33重量%的甲苯2,6-二异氰酸酯组成并且需要昂贵和费力的后处理以获得甲苯2,6-二异氰酸酯的更高含量。在此，从混合物中结晶出甲苯二异氰酸酯以提高甲苯2,6-二异氰酸酯的比例。需要甲苯2,6-二异氰酸酯的较高含量，以提高这种化合物在用于制备聚氨酯软质泡沫材料的反应中的含量。又需要甲苯2,6-二异氰酸酯的较高含量，以获得所需开孔含量。因此本专利技术的一个目的是找出一种体系，其中可减少或完全避免使用已通过结晶后处理的甲苯二异氰酸酯混合物批料。在此，本专利技术的专利技术人已经令人惊讶地发现，这可以通过使用本专利技术的特定羧酸酯实现。虽然WO2017097729A1已经描述了一元或多元羧酸的酯用于基于聚醚碳酸酯多元醇的聚氨酯软质泡沫材料的一般用途，但尚未公开本专利技术的特定羧酸酯。此外，本领域技术人员从这一文献中无法认识到，可使用一元或多元羧酸的酯以减少或完全避免已通过结晶后处理的甲苯二异氰酸酯批料。这一文献仅教导了通过使用一元或多元羧酸的酯，可获得具有降低的环状碳酸亚丙酯排放的泡沫材料。通过一种通过使下列组分反应制备聚氨酯软质泡沫材料的方法实现本专利技术的目的，组分A)，其含有聚醚碳酸酯多元醇A1和任选一种或多种聚醚多元醇，其中聚醚多元醇A2不含碳酸酯单元，组分B)：B1)催化剂和任选地B2)辅助剂和添加剂，C)水和/或物理发泡剂，与D)二异氰酸酯和/或多异氰酸酯，其中所述制备在90至125的指数下进行，其特征在于所述制备在至少一种具有下式(I)的化合物E存在下进行：其中R1是具有至少5个碳原子的芳族烃基或是具有至少2个或在支化情况下至少3个碳原子的直链、支化、取代或未取代的脂族烃基；R2是直链、支化、取代或未取代的脂族烃基；且n是1至3。如果在本专利技术中指出特定化合物或基团可被取代，这意味着使用本领域技术人员已知的取代基。在此尤其优选的是，化合物中的一个或多个氢原子被–F、-Cl、-Br、-I、-OH、=O、-OR3、-OC(=O)R3、-C(=O)-R3、-NH2、-NHR3、-NR32替代，其中R3代表具有1至10个碳原子的直链烷基或具有3至10个碳原子的支化烷基。特别优选的是取代基-F、-Cl、-OR3、-OC(=O)R3和-C(=O)-R3，其中R3代表具有1至10个碳原子的直链烷基或具有3至10个碳原子的支化烷基。特别地，本专利技术涉及：1.通过使下列组分反应制备聚氨酯软质泡沫材料的方法组分A)，其含有聚醚碳酸酯多元醇A1（尤其具有20mgKOH/g至120mgKOH/g的根据DIN53240-1:2013-06的羟值（组分A1））和任选一种或多种聚醚多元醇（尤其具有20mgKOH/g至250mgKOH/g的根据DIN53240-1:2013-06的羟值和0至60重量%的环氧乙烷含量（组分A2）），其中聚醚多元醇A2不含碳酸酯单元，组分B)：B1)催化剂和任选地B2)辅助剂和添加剂，C)水和/或物理发泡剂，与D)二异氰酸酯和/或多异氰酸酯，其含有甲苯2,4-二异氰酸酯和甲苯2,6-二异氰酸酯或由其组成；其中所述制备在90至125的指数下进行，其特征在于所述制备在至少一种具有下式(I)的化合物E存在下进行：其中R1是具有至少5个碳原子的芳族烃基或是具有至少2个或在支化情况下至少3个碳原子的直链、支化、取代或未取代的脂族烃基；R2是直链、支化、取代或未取代的脂族烃基；且n是1至3。2.根据方面1的方法，其特征在于在式(I)中R1是具有至少6个碳原子的芳族烃基或是具有至少3个，优选3至10个碳原子的直链、支化、取代或未取代的脂族烃基；R2是具有至少3个，优选3至16个碳原子的直链、支化、取代或未取代的脂族烃基；且n是1至3；R1优选是具有6个碳原子的芳族烃基或具有至少3个，优选3至10个碳原子的直链、支化、取代或未取代的脂族饱和烃基；更优选地，该化合物是用直链或支化C3-16烷基醇酯化的任选取代的C3-12单羧酸的酯，特别是己酸己酯；或用直链或支化C3-16烷基醇酯化的任选取代的C4-12，更优选C6-10二羧酸的酯，其特别选自己二酸双(2-乙基己基)酯和癸二酸二异癸酯；或用直链或支化C3-16烷基醇酯化的任选取代的C5-16，更优选C6-10三羧酸的酯，其特别选自O-乙酰柠檬酸三(2-乙基己基)酯和O-乙酰柠檬酸三丁酯；或具有羧酸基团并用直链或支化C3-16烷基醇酯化的单-、二-或三取代苯的酯，特别是C6-16烷基醇和均苯三酸或偏苯三酸的酯，特别优选偏苯三酸三(2-乙基己基)酯。3.根据方面1或2的方法，其特征在于组分A具有下列组成：A140至100重量份的一种或多种具有20mgKOH/g至120mgKOH/g的根据DIN53240-1:2013-06的羟值的聚醚碳酸酯多元醇，A20至60重量份的一种或多种具有20mgKOH/g至250mgKOH/g的根据DIN53240-1:2013-06的羟值和0.10重量%至59.0重量%，优选1重量%至30重量%，更优选5重量%至15重量%的环氧乙烷含量和/或40重量%至99.9重量%，优选70重量%至99重量%，更优选85重量%至95重量%的环氧丙烷含量的聚醚多元醇，其中聚醚多元醇A2不含碳酸酯单元，A3基于组分A1和A2的重量份之和计，0至20重量份，优选0.1至10重量份的一种或多种具有20mgKOH/g至250mgKOH/g的根据DIN53240-1:2013-06的羟值和至少60重量%的环氧乙烷含量的聚醚多元醇，其中聚醚多元醇A3不含碳酸酯单元，A4基于组分A1和A2的重量份之和计，0至40重量份，优选0.1至30重量份的一种或多种聚合物多元醇、PHD多元醇和/或PIPA多元醇，A5基于组分A1和A2的重量份之和计，0至40重量份，优选0.1至25重量份的不归入组分A1至A4的定义的多元醇，其中将组分A1、A2、A3、A4、A5的所有重量份数据标准化以使所述组合物中的A1+A2的重量份之和为100。4.根据前述方面任一项的方法，其特征在于所述至少一种化合物E以1.0至15.0，优选2.5至10.0，更本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.通过使下列组分反应制备聚氨酯软质泡沫材料的方法/n组分A)，其含有聚醚碳酸酯多元醇A1（组分A1）和任选一种或多种聚醚多元醇（组分A2），其中聚醚多元醇A2不含碳酸酯单元，/n组分B)：/nB1) 催化剂和任选地/nB2) 辅助剂和添加剂，/nC) 水和/或物理发泡剂，/n与/nD) 二异氰酸酯和/或多异氰酸酯，其含有甲苯2,4-二异氰酸酯和甲苯2,6-二异氰酸酯或由其组成；/n其中所述制备在90至125的指数下进行，/n其特征在于所述制备在至少一种具有下式(I)的化合物E存在下进行：/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180322 EP 18163430.41.通过使下列组分反应制备聚氨酯软质泡沫材料的方法
组分A)，其含有聚醚碳酸酯多元醇A1（组分A1）和任选一种或多种聚醚多元醇（组分A2），其中聚醚多元醇A2不含碳酸酯单元，
组分B)：
B1)催化剂和任选地
B2)辅助剂和添加剂，
C)水和/或物理发泡剂，
与
D)二异氰酸酯和/或多异氰酸酯，其含有甲苯2,4-二异氰酸酯和甲苯2,6-二异氰酸酯或由其组成；
其中所述制备在90至125的指数下进行，
其特征在于所述制备在至少一种具有下式(I)的化合物E存在下进行：



其中
R1是具有至少5个碳原子的芳族烃基或是具有至少2个或在支化情况下至少3个碳原子的直链、支化、取代或未取代的脂族烃基；
R2是直链、支化、取代或未取代的脂族烃基；且
n是1至3。


2.如权利要求1中所述的方法，其特征在于在式(I)中
R1是具有至少6个碳原子的芳族烃基或是具有至少3个碳原子的直链、支化、取代或未取代的脂族烃基；
R2是具有至少3个碳原子的直链、支化、取代或未取代的脂族烃基；且
n是1至3。


3.如权利要求1或2中所述的方法，其特征在于组分A具有下列组成：
A140至100重量份的一种或多种具有20mgKOH/g至120mgKOH/g的根据DIN53240-1:2013-06的羟值的聚醚碳酸酯多元醇，
A20至60重量份的一种或多种具有20mgKOH/g至250mgKOH/g的根据DIN53240-1:2013-06的羟值和0.1重量%至59重量%的环氧乙烷含量的聚醚多元醇，其中聚醚多元醇A2不含碳酸酯单元，
A3基于组分A1和A2的重量份之和计，0至20重量份的一种或多种具有20mgKOH/g至250mgKOH/g的根据DIN53240-1:2013-06的羟值和至少60重量%的环氧乙烷含量的聚醚多元醇，其中聚醚多元醇A3不含碳酸酯单元，
A4基于组分A1和A2的重量份之和计，0至40重量份的一种或多种聚合物多元醇、PHD多元醇和/或PIPA多元醇，
A5基于组分A1和A2的重量份之和计，0至40重量份的不归入组分A1至A4的定义的多元醇，其中将组分A1、A2、A3、A4、A5的所有重量份数据标准化以使所述组合物中的A1+A2的重量份之和为100。


4.如前述权利要求任一项中所述的方法，其特征在于所述至少一种化合物E以1.0至15.0重量份的量使用，其中化合物E的所有重量份数据基于组分A1+A2的重量份之和=100重量份计。


5.如前述权利要求任一项中所述的方法，其特征在于作为组分B，使用以下这些：
B1催化剂，如
a)脂族叔胺、脂环族叔胺、脂族氨基醚、脂环族氨基醚、脂族脒、脂环族脒、脲和脲的衍生物和/或
b)羧酸的锡(II)盐，和
B2任选地，辅助剂和添加剂。


6.如前述权利要求任一项中所述的方法，其特征在于组分A包含：
...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·戈斯纳，VA·费尔贝，L·布拉萨特，
申请(专利权)人：科思创知识产权两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE