本发明专利技术涉及新型催化剂及其制备，以及还涉及其在生产多异氰酸酯加聚产物中优选的用途。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】新型催化剂及其在聚氨酯制备中的用途本专利技术涉及新型催化剂及其制备，以及还涉及其在生产多异氰酸酯加聚产物中 的优选用途。聚氨酯长期以来是已知的，并且被用于诸多领域中。经常地，实际的聚氨酯反 应必须使用催化剂来进行，因为否则该反应会进行得太慢，并且任选地产生具有差的机 械性能的聚氨酯产物。在大部分情况中，在羟基成分和NCO成分之间的反应必须进行催 化。在常用催化剂的情况中，分成含金属的和不含金属的催化剂。典型的常用催化剂是 例如胺催化剂例如诸如1，8- 二氮杂双环 i^一碳-7-烯(DBU)，1，4- 二氮杂双环 辛烷(DABCO)或者三乙醇胺。在含金属催化剂的情况中，通常涉及的是路易斯 酸化合物，例如诸如二月桂酸二丁基锡，辛酸铅，辛酸锡，钛和锆配合物，以及镉化合 物，铋化合物(例如新癸酸铋)和铁化合物。对该催化剂的一个要求是它尽可能仅仅以 规定的方式催化多种多样的聚氨酯反应中的一种，例如诸如仅仅催化OH基团和NCO基 团之间的反应。副反应(例如诸如异氰酸酯的二聚或者三聚反应，脲基甲酸酯化反应， 缩二脲化反应，水反应或者脲的形成)在这一种反应过程中不应当被催化。该要求是一 直存在的，目的是使得最佳的催化剂催化正确的所期望的反应(例如仅仅是水反应)，使 得产生所限定的泡沫分布，或者在使用乙酸钾的情况中优选催化多异氰脲酸酯反应。但 是，迄今为止，这里几乎没有任何的催化剂，其催化仅仅一种规定的反应。但是在聚氨 酯制备中存在着多种反应可能性的情况中，这是令人非常期望的。特别令人感兴趣的不 仅是这样的催化剂，其以规定的方式仅仅催化一种反应，而且还是这样的催化剂，其另 外是选择性活性的，并且仅仅在某些条件下才催化反应。在这样的情况中，要提到可控 催化剂。这些可控催化剂进而被细分为热的、光化学的或者光学的可控催化剂。通常 就此而言，还要提到潜催化剂(Latent Katalysator)，并且在热的情况中要提到热潜催化剂 (thermolatent Katalysator)。这些催化剂在反应混合物达到某个温度之前是惰性的。高于 该温度时，它们随后活化，优选突然活化。这些潜催化剂使得能具有长的贮存期和快速 的脱模时间。迄今为止已知的和任选已使用的潜催化剂种类是由汞化合物组成的。它们的最 主要代表物是苯基新癸酸汞(Thorcat 535和Cocure 44)。该催化剂显示出潜性反应曲线， 该催化剂开始时几乎是无活性的，并且只有在将该混合物缓慢加热到某个温度(通常是 70°C左右)之后才变成瞬间活化的，该缓慢加热通常来源于NCO基团与OH基团的非催 化性反应的放热。当使用这种催化剂时，能够以非常短的固化时间来达到非常长的开放 时间(Offenzeit)。这在下面的情况中是特别有利的当必须排出大量的材料(例如在必 须填充大的模具时)，并且反应必须在排料之后快速和由此经济地终止的情况。当使用潜催化剂时，如果进一步满足下面的条件，则它是特别有利的a)催化剂量的增加加速了所述的反应，并且催化剂不失去其潜性。b)催化剂量的降低减慢了所述的反应，并且催化剂不失去其潜性。C)催化剂量、指数、混合比例、输出量和/或聚氨酯中硬链段比例的变化不损 害该催化剂的潜性。d)在全部前述变化中，该催化剂提供了反应物几乎完全的转化，而没有留下发 粘的位置。其中可以看到，与常规的催化剂相比，潜催化剂的具体优点是由于随着温度降 低它们的催化作用逐渐减小，因此它们例如在室温仅仅对最终的聚氨酯材料中的氨基甲 酸酯基团的分裂起到了很少的加速作用。因此它们赋予了聚氨酯有利的长期使用性能。此外，当使用催化剂时，通常必须注意确保产物的物理性能尽可能地不受到不 利影响。这也是为什么某些反应的有针对性催化作用是如此重要的原因。具体的在弹性 体的制备中，特别是浇注弹性体的制备中，汞催化剂的使用是非常普遍的，因为它们是 能够广泛使用的，不必与另外的催化剂进行组合，并且以非常有针对性地催化OH基团和 NCO基团之间的反应。唯一(但是非常重要)的缺点是汞化合物高的毒性，因此已经进 行了很大的努力来寻求汞催化剂的替代品。此外，这些化合物在某些工业(汽车工业， 电子工业)中是禁止使用的。W02005/058996中给出了现有技术状况的概述。在这里描述了如何用钛和锆催 化剂来进行工作。还提到了不同催化剂的诸多可能的组合。虽然毒性至少低于汞催化剂的系统(例如基于锡，锌，铋，钛或者锆的系统， 以及脒和胺催化剂)是市场上已知的，但是它们迄今为止没有表现出汞化合物的健壮性 和简单性。催化剂的特定组合使得凝胶反应基本上与固化反应分开地进行，因为许多这些 催化剂仅仅是选择性起作用的。作为一个例子，将新癸酸铋(III)与新癸酸锌和新癸酸相 组合。通常另外加入1，8-二氮杂双环十一碳-7-烯。虽然这种组合属于普遍 公知的，但是不幸的是它不是广泛的和普遍可用的，例如Thorcat 535 (Thor Especialidades S.A.)，并且此外易于受到配方波动的影响。这些催化剂的使用描述在DE102004011348 中。此外的催化剂组合公开在W02005/058996，US3714077, US4584362，US5011902, US5902835 和 US6590057 中。在市场上可购得的AIR Product Chemicals Europe B.V.的产品 DABCO DC-2 是 由1，4-二氮杂双环辛烷(DABCO)和二乙酸二丁基锡组成的催化剂混合物。 该混合物的缺点是胺是以立即活化的方式来起作用的。备选的系统是例如P0LYCAT SA-1/10 (Air Product Chemicals Europe B.V.)。其是用酸封闭的 DABC0。虽然这种系统是热潜性的，但是由于它们在固化过程中差的催化作用，这种类型的系统是不能使用的； 在这些系统存在时所生产的弹性体在反应结束时仍然是发粘的；也可以称作反应“饥饿 (Verhungern)，，。因此目标是提供系统和催化剂，使用其能够制备具有好的机械性能的多异氰酸 酯加聚产物，并且其初始时提供了强烈延迟的反应，在该初始阶段之后，加速反应来产 生最终的产物。该系统和催化剂另外应当没有有毒的重金属例如镉，汞和铅。这个目标令人惊讶地能够通过使用特定的Sn(IV)催化剂来实现。本专利技术提供一种具有好的机械性能的多异氰酸酯加聚产物，其能通过如下组分 获得a)多异氰酸酯，和b) NCO-反应性化合物，在c)潜催化剂，和d)任选的不同于C)的另外的催化剂和/或活化剂存在下，在加入e)任选的发泡剂，f)任选的填料和/或纤维材料，和g)任选的助剂和/或添加剂情况下，特征在于作为潜催化剂，使用的是式I的四价单核锡化合物或者基于其的四价多 核锡化合物，该化合物具有至少一个经由至少一个氧原子或者硫原子键合的含有至少一 个氮的配体Sn (IV) (L1) nl (L2) n2 (L3) n3 (L4) n4 (I)其中nl、n2、n3、n4是0或者1，且L1、L2、L3、L4是一价、二价、三价或者四价配体；其中每个Sn原子的至少一个配体具有下面的含义-X-Y其中X = O、S、OC(O)、OC(S)、O(O)S(O)CK O(O)S(O),Y = -R本文档来自技高网...
【技术保护点】
具有好的机械性能的多异氰酸酯加聚产物，其能通过如下组分获得：ａ）多异氰酸酯，和ｂ）ＮＣＯ－反应性化合物，在ｃ）潜催化剂，和ｄ）任选的不同于ｃ）的另外的催化剂和／或活化剂存在下，在加入ｅ）任选的发泡剂，ｆ）任选的填料和／或纤维材料，和ｇ）任选的助剂和／或添加剂情况下，特征在于，作为潜催化剂，使用的是式Ⅰ的四价单核锡化合物或者基于其的四价多核锡化合物，该四价单核锡化合物具有至少一个经由至少一个氧原子或者硫原子键合的含有至少一个氮的配体：Ｓｎ（Ⅳ）（Ｌ↑［１］）↓［ｎ１］（Ｌ↑［２］）↓［ｎ２］（Ｌ↑［３］）↓［ｎ３］（Ｌ↑［４］）↓［ｎ４］ （Ⅰ）其中ｎ１、ｎ２、ｎ３、ｎ４是０或者１，和Ｌ↑［１］、Ｌ↑［２］、Ｌ↑［３］、Ｌ↑［４］是一价、二价、三价或者四价配体；所述多核锡化合物中每个Ｓｎ原子的至少一个配体具有下面的含义：－Ｘ－Ｙ其中Ｘ＝Ｏ、Ｓ、ＯＣ（Ｏ）、ＯＣ（Ｓ）、Ｏ（Ｏ）Ｓ（Ｏ）Ｏ、Ｏ（Ｏ）Ｓ（Ｏ），Ｙ＝－Ｒ１－Ｎ（Ｒ２）（Ｒ３）或者－Ｒ１－Ｃ（Ｒ４）＝ＮＲ２其中Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４彼此独立地是饱和的或者不饱和的、环状的或者无环的、支化的或者未支化的、取代的或者未被取代的、任选地被杂原子间断的烃残基，或者Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４彼此独立地是氢、Ｒ１－Ｘ，或者Ｒ２和Ｒ３或者Ｒ２和Ｒ１或者Ｒ３和Ｒ１或者Ｒ４和Ｒ１或者Ｒ４和Ｒ２形成环；并且其中其余的配体彼此独立地是－Ｘ－Ｙ，其具有前述含义或者具有下面的含义：饱和的或者不饱和的、环状的或者无环的、支化的或者未支化的、取代的或者未被取代的、任选地被杂原子间断的烃残基，卤离子、氢氧根、酰胺残基、氧、硫、Ｒ２或者ＸＲ２。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：J克劳泽，S赖特，S林德纳，A施密特，K尤尔克沙特，M许尔曼，G布拉德特梅勒，
申请(专利权)人：拜尔材料科学股份公司，
类型：发明
国别省市：DE
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