用于生产聚氨酯泡沫的聚醚-硅氧烷嵌段共聚物制造技术

本发明专利技术涉及用于生产聚氨酯泡沫的聚醚

【技术实现步骤摘要】
用于生产聚氨酯泡沫的聚醚
‑
硅氧烷嵌段共聚物


[0001]本专利技术属于聚醚硅氧烷、泡沫和聚氨酯泡沫领域。

技术介绍

[0002]更具体地，本专利技术涉及特定的聚醚
‑
硅氧烷嵌段共聚物的制备及其用于生产聚氨酯泡沫、优选机械发泡的聚氨酯泡沫的用途。
[0003]机械发泡的聚氨酯泡沫不使用物理或化学发泡剂来生产且用于各种各样不同的涂布工艺。例如，它们用于地毯和合成草皮的背衬泡沫，用于生产二维密封件和所谓的间隙填充物，例如电子部件，锂离子电池组中所谓的电池垫，作为地板覆盖物的脚步声隔音材料，以及用于粘合剂涂料领域。相关泡沫以典型方式通过多元醇
‑
异氰酸酯混合物的机械发泡来生产，其中迫使空气或氮气以高剪切输入进入多元醇
‑
异氰酸酯混合物中。然后可以将由此产生的泡沫材料涂布到任何所需基材上，例如地毯或离型纸的反面，并在升高的温度下固化。由于其生产，机械发泡的聚氨酯泡沫在专业领域也称为打发型泡沫(beaten foam)。术语“打发型泡沫”也正是以这种方式用于本专利技术。
[0004]对于上述所有应用，重要的是在机械发泡期间尽可能获得细孔泡沫。此外，泡沫必需具有高稳定性，使得在随后的涂布和干燥过程中可以避免泡沫中的缺陷。出于这个原因，通常在机械发泡之前或期间将泡沫稳定剂添加到多元醇
‑
异氰酸酯混合物中，已特别地发现聚醚
‑
硅氧烷嵌段共聚物对于该应用特别有效的。通常，这些稳定剂的特征在于交替的聚醚和硅氧烷链的线性[AB]n
嵌段结构。用作泡沫稳定剂的化合物的分子量越高，则其效力越高。
[0005]不可水解的[AB]n
聚醚硅氧烷是本领域技术人员已知的。例如，US 3957842描述了这样的聚合物。该专利描述了通过用α,ω
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SiH
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官能硅氧烷在甲苯中将二烯丙基聚醚氢化硅烷化来制备这些结构。所得聚合物的分子量约为36000
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56000g/mol。
[0006]US 4150048描述了不可水解的[AB]n
聚醚硅氧烷，其通过每分子具有两个CH2＝C(R)CH2端基的聚醚的氢化硅烷化来制备，其中R是一价烃基。它们是在铂催化剂存在下在氢化硅烷化反应条件下用α,ω
‑
SiH
‑
官能硅氧烷制备的。所制备的线性嵌段共聚物特别可用作生产聚氨酯泡沫的表面活性剂和泡沫稳定剂。CH2＝C(R)CH2‑
基团在氢化硅烷化反应期间异构化以得到非反应性物类的低趋势导致共聚物的预料不到的高分子量。
[0007]US 5869727描述了用于制备硅氧烷
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氧化烯共聚物的真空方法。
[0008]US 20190233646描述了一种包含[AB]n
聚醚硅氧烷的组合物。该组合物包含聚醚
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聚硅氧烷嵌段共聚物和液态有机一元醇化合物，该有机一元醇化合物是具有低聚合度、末端氢的二醇醚化合物或具有12个或更多个碳原子的支链烷基的醇化合物。
[0009]如已经描述的，高摩尔质量是重要的并且因此其对于用于机械发泡的聚氨酯泡沫的特别有效的泡沫稳定剂的提供是特别期望的。太低摩尔质量的泡沫稳定剂会导致泡沫稳定效果降低，这将产生粗糙且不规则的泡沫。此外，使用低分子量泡沫稳定剂会限制可以生产的机械发泡的聚氨酯泡沫的密度范围，并且低密度(<400g/l)泡沫的生产将是一个特别
的问题。然而，除了泡沫稳定剂的最大分子量外，摩尔质量分布尽可能窄也很重要。特别是，摩尔质量分布向非常高的摩尔质量拖尾会产生不利影响。这种拖尾会使泡沫稳定剂的粘度非常高，这大大损害了其在泡沫生产期间的可加工性。

技术实现思路

[0010]因此，本专利技术解决的问题是提供聚醚
‑
硅氧烷嵌段共聚物，其特征在于特别高的分子量并同时兼具非常窄的摩尔质量分布，而这些特征与作为泡沫稳定剂的特别有效的效力相关。
[0011]已经令人意外地发现，使用特定的溶剂混合物能够制备相应的聚醚
‑
硅氧烷嵌段共聚物并因此解决所述问题。
[0012]因此，本专利技术提供了一种用于制备式1的聚醚
‑
硅氧烷嵌段共聚物的方法
[0013][0014]其中
[0015]a＝0至100，优选5至75，更优选10至50，
[0016]b＝0至100，优选5至75，更优选5至25，
[0017]c＝0至100，优选5至75，更优选5至25，
[0018]a+b+c>3，
[0019]d＝1至100，优选5至50，更优选7至30，最优选8
‑
20，
[0020]n＝5
‑
200，优选10
‑
100，更优选15
‑
50，和
[0021]其中R1基团独立地为相同或不同的具有1至20个碳原子、优选具有1至10个碳原子的一价脂族或芳族的烃基团，最优选甲基基团，
[0022]并且其中R2基团独立地为相同或不同的具有1至20个碳原子的一价脂族、饱和或不饱和的烃基团或H，尤其优选甲基基团，
[0023]并且其中R3基团独立地为相同或不同的具有1至20个碳原子的一价脂族或芳族的烃基团，优选甲基基团，
[0024]并且其中R4基团独立地选自R5、R6、R7基团或H中之一，其中R5基团符合式2
[0025][0026]并且其中R6基团符合式3
[0027][0028]并且其中R7基团符合式4
[0029][0030]其中系数a、b和c以及R2和R3基团如上定义，做法是，在能够催化通过将Si
‑
H基团加成到(甲基)烯丙型双键上来形成SiC键的氢化硅烷化催化剂的存在下用α,ω
‑
改性的二(甲基)烯丙基聚醚将α,ω
‑
改性的氢硅氧烷氢化硅烷化，
[0031]其中所述反应在包含芳族溶剂、优选甲苯和/或烷基苯和式5的聚醚以及式6的烷氧基化醇的溶剂混合物中进行
[0032][0033]其中
[0034]g＝0至75，优选0至50，更优选0至25，
[0035]h＝1至100，优选2至50，更优选3至25，
[0036]i＝1至100，优选2至50，更优选3至25，和
[0037]其中R8基团独立地为相同或不同的具有1至20个碳原子的一价脂族或芳族的烃基团，优选甲基基团，
[0038][0039]其中
[0040]j＝0至30，优选0至10，更优选0，
[0041]k＝0至20，优选0至10，更优选0至5，
[0042]l＝1至20，优选2至10，更优选3至5，和
[0043]其中R9基团为具有6
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40个、优选具有8
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30个、甚至更优选具有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于制备式1的聚醚
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硅氧烷嵌段共聚物的方法其中a＝0至100，优选5至75，更优选10至50，b＝0至100，优选5至75，更优选5至25，c＝0至100，优选5至75，更优选5至25，a+b+c>3，d＝1至100，优选5至50，更优选7至30，最优选8
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20，n＝5
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200，优选10
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100，更优选15
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50，和其中R1基团独立地为相同或不同的具有1至20个碳原子、优选具有1至10个碳原子的一价脂族或芳族的烃基团，最优选甲基基团，并且其中R2基团独立地为相同或不同的具有1至20个碳原子的一价脂族、饱和或不饱和的烃基团或H，尤其优选甲基基团，并且其中R3基团独立地为相同或不同的具有1至20个碳原子的一价脂族或芳族的烃基团，优选甲基基团，并且其中R4基团独立地选自R5、R6、R7基团或H中之一，其中R5基团符合式2并且其中R6基团符合式3并且其中R7基团符合式4
其中系数a、b和c以及R2和R3基团如上定义，做法是在能够催化通过将Si
‑
H基团加成到(甲基)烯丙型双键上来形成SiC键的氢化硅烷化催化剂的存在下用α,ω
‑
改性的二(甲基)烯丙基聚醚将α,ω
‑
改性的氢硅氧烷氢化硅烷化，其特征在于，所述反应在包含芳族溶剂优选甲苯和/或烷基苯、式5的聚醚和式6的烷氧基化醇的溶剂混合物中进行其中g＝0至75，优选0至50，更优选0至25，h＝1至100，优选2至50，更优选3至25，i＝1至100，优选2至50，更优选3至25，和其中R8基团独立地为相同或不同的具有1至20个碳原子的一价脂族或芳族的烃基团，优选甲基基团，其中j＝0至30，优选0至10，更优选0，k＝0至20，优选0至10，更优选0至5，l＝1至20，优选2至10，更优选3至5，和其中R9基团为具有6
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40个、优选具有8
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30个、尤其优选具有10
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22个碳原子的一价脂族饱和或不饱和、直链或支链的烃基，并且其中R8基团如上定义。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于式5的聚醚和式6的烷氧基化醇以1:4至4:1的质量比、优选以1:3至1:3的质量比使用。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，基于所用的全部溶剂混合物，优选包括甲苯和/或烷基苯的芳族溶剂以>15重量％、优选>20重量％、尤其是>30重量％的量使用。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于式5的聚醚和式6的烷氧基化醇
的质量总和与反应物的质量总和的比率为8:2至1:4。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于所述α,ω
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改性的二(甲基)烯丙基聚醚以使得聚醚结合的双键与硅氧烷结合的Si
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H基团的摩尔比在0.95:1.05至1.05:0.95的范围内、优选在0.97:1.03至1.03:0.97的范围内、更优选在0.99:1.01至1.01:0.99的范围内的浓度使用。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于用于反应的氢化硅烷化催化剂选自铂催化剂、尤其是铂(0)催化剂、非常特别优选Karstedt催化剂形式的铂(0)催化剂。7.适合作为用于生产聚氨酯泡沫、优选打发型PU泡沫的添加剂的制剂，其包含以下组分：(a)式1的聚醚
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硅氧烷嵌段共聚物其中a＝0至100，优选5至75，更优选10至50，b＝0至100，优选5至75，更优选5至25，c＝0至100，优选5至75，更优选5至25，d＝1至100，优选5至50，更优选7至30，最优选8
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20，n＝5
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200，优选10
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100，更优选15
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50，和其中R1基团独立地为相同或不同的具有1至20个碳原子、优选具有1至10个碳原子的一价脂族或芳族的烃基团，最优选甲基基团，并且其中R2基团独立地为相同或不同的具有1至20个碳原子的一价脂族、饱和或不饱和的烃基团或H，尤其优选甲基基团，并且其中R3基团独立地为相同或不同的具有1至20个碳原子的一价脂族或芳族的烃基团，优选甲基基团，并且其中R4基团独立地选自R5、R6、R7基团或H中之一，其中R5基团符合式2并且其中R6基团符合式3
并且其中R7基团符合式4其中系数a、b和c以及R2和R3基团如上定义，(b)式5的聚醚其中g＝0至75，优选0至50，更优选0至25，h＝1至100，优选2至50，更优选3至25，i＝1至100，优选2至50，更优选3至25，和其中R8基团独立地为相同或不同的具有1至20个碳原子的一价脂族或芳族的烃基团，优选甲基基团，(c)式6的烷氧基化醇其中j＝0至30，优选0至10，更优选0至5，k＝1至20，优选2至10，更优选3至5，l＝1至20，优选2至10，更优选3至5，和其中R9基团为具有6
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40个、优选具有8
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30个、甚至更优选具有10
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22个碳原子的一价脂族饱和或不饱和、直链或支链的烃基，并且其中R8基团如上定义，和
(d)任选存在的芳族溶剂。8.根据权利要求7所述的制剂，其特征在于组分b)和c)以1:4至4:1的质量比、优选以1:3至3:1的质量比存在。9.根据权利要求7或8所述的制剂，其特征在于b)和c)的总和与a)的质量比率为8:2至1:4。10.根据权利要求7至9中任一项所述的制剂，其特征在于式1的聚醚
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【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：赢创运营有限公司，
类型：发明
国别省市：