具有良好机械性能的油吸收性聚氨酯海绵制造技术

本发明专利技术涉及一种吸附和/或吸收油的方法，根据该方法使具有优异机械性能的聚氨酯海绵与油接触。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有良好机械性能的油吸收性聚氨酯海绵本专利技术涉及一种通过使油与具有优异机械性能的聚氨酯海绵接触而吸附和/或吸收油的方法。已知特殊开孔聚氨酯海绵适合吸附疏水 性液体。例如，AngewandteMakromolekulare Chemie, 78 (1979)，第 67-74页描述了将聚氨酯泡沫用作由疏水性和亲水性液体的混合物分离疏水性液体的过滤器材料。所述文章确实公开了由疏水性液体选择性置换包含在泡沫泡孔内的水的可能性。此时聚氨酯表面的疏水性显著影响聚氨酯泡沫的吸附性或吸收性。该疏水性例如可以通过将具有长烃基的单体掺入聚氨酯的主结构中实现。DE 2738268描述了用于吸附油的聚氨酯泡沫，其中这些经由将亲油性化合物如脂肪酸加入聚氨酯的常规结构组分中而得到。实施例中所用亲油性组分基于多元醇组分包含43. 3重量份油酸和二乙醇胺的反应产物。已知疏水性聚氨酯泡沫所具有的显著问题是它们具有不良机械稳定性。因此，这类泡沫仅可在过滤器中用作插入材料。由于这些材料缺乏必要的机械稳定性，它们不能用于净化水体，如河流、湖泊或海水。波浪作用导致该泡沫破裂，并且回弹性不足与压缩强度不足相结合的结果是油的不希望释放一甚至在暴露于小的应力时，例如由水中取出该泡沫时。已知泡沫的细孔性质也阻止了具有低粘度的那些以外的油的吸收。然而，另一问题是聚氨酯材料通常受到油的侵袭，例如使该材料溶胀，结果使机械性能剧烈受损。WO 2008043545描述了通过使用基于双官能脂肪酸的聚酯作为对异氰酸酯呈反应性的化合物而得到的油吸收性聚氨酯泡沫。该产物在这里为呈现一定程度的机械稳定性且不能仅由波浪作用损坏的泡沫。所述泡沫的平均泡孔尺寸优选为约1_，并且因此可以在较高粘度下开始吸收油。然而，该聚氨酯泡沫的机械稳定性，尤其是回弹性、拉伸强度和抗撕裂传播性对于在开放水体，如河流、湖泊和海洋环境中的应用仍不令人满意。WO 2005074583公开了一种油吸附性聚氨酯泡沫，其表面涂敷有疏水性聚氨酯材料。尽管该方法允许将任何具有已知机械性能的所需聚氨酯泡沫用于油吸附，额外的涂敷步骤使得该生产方法复杂且昂贵。因此，本专利技术的目的是提供一种不具有所述缺点的吸收疏水性液体的方法。本专利技术的目的由一种其中使疏水性液体与具有优异机械性能的油吸收性聚氨酯泡沫接触的方法实现。本专利技术的聚氨酯泡沫具有70-300g/dm3的密度，1_20个泡孔/cm，回弹性大于30%,断裂伸长率大于200%，抗撕裂传播性大于I. 2N/mm,压缩强度大于4kPa且拉伸强度大于200kPa。此外，本专利技术聚氨酯泡沫根据DIN ISO 4590的开孔因子为至少50%，优选70-99. 9%，特别优选85-99%，尤其是90-98%。这类聚氨酯泡沫描述于WO 2009/112576中。疏水性基团在这里用于改进油吸收性。所述疏水性基团随后可以以涂层形式施用于该泡沫或者优选事先包含在生产聚氨酯的组分中。本专利技术的聚氨酯泡沫可以通过各种方法生产。这类方法描述于W02009/112576中。所述泡沫可以任选随后通过已知的现有技术方法疏水化。一种施加疏水性涂层的方法例如描述于WO 2005/074583中。优选本专利技术聚氨酯泡沫的聚氨酯不要求进一步处理以具有对油吸收足够的疏水性。这例如在生产聚氨酯的组分具有至少一个疏水性基团，例如一个具有至少8个碳原子的脂族、芳脂族、脂环族或芳族烃基时实现。生产不要求进一步处理以具有对油吸收足够的疏水性的本专利技术聚氨酯泡沫的方法经由下述实施方案描述。在第一实施方案中，本专利技术的开孔聚氨酯泡沫经由如下一种方法得到，其中将a)具有异氰酸酯基团且基于al)MDI和任选a2)聚醚醇和/或a3)聚酯醇的化合物(其中官能度大于2的MDI的含量基于MDI al)的总重量小于30重量％)、b)包括聚醚醇和/或聚酯醇的具有对异氰酸酯呈反应性的基团的较高分子量化合物、c)包括水的发泡剂以及任选还有d)扩链剂、e)催化剂和f)其他助剂和/或添加剂混合以得到反应混合物并使反应完全而得到聚氨酯泡沫，其中所用较高分子量化合物b)包括包含聚酯多元醇和疏水性超支化聚酯的混合物。在第二实施方案中，本专利技术的开孔聚氨酯泡沫经由如下一种方法得到，其中将a)具有异氰酸酯基团且基于al)MDI和任选a2)聚醚醇和/或a3)聚酯醇的化合物(其中官·能度大于2的MDI的含量基于MDI al)的总重量小于30重量％)、b)包括聚醚醇和/或聚酯醇的具有对异氰酸酯呈反应性的基团的较高分子量化合物、c)包括水的发泡剂以及任选还有d)扩链剂、e)催化剂和f)其他助剂和/或添加剂混合以得到反应混合物并使反应完全而得到聚氨酯泡沫，其中所用较高分子量化合物b)包括包含聚酯多元醇和疏水性超支化聚碳酸酯的混合物。用于生产本专利技术的聚氨酯泡沫且具有异氰酸酯基团的化合物包括基于al) 二苯基甲烷二异氰酸酯(下文称为MDI)的化合物，其中官能度大于2的MDI的含量基于MDI的总重量小于30重量％，优选小于20重量％，尤其小于10重量％。实例是二苯基甲烷-4，4’-二异氰酸酯、二苯基甲烷_2，4’ - 二异氰酸酯以及单体二苯基甲烷二异氰酸酯和具有更高数目的环的二苯基甲烷二异氰酸酯同系物(聚合物MDI)的混合物。优选使用4，4’-MDI。优选使用的4，4’ -MDI可以包含0-20重量％2，4’ -MDI和少量，至多约10重量％脲基甲酸酯_、碳二亚胺-或二氮杂环丁酮亚胺(uretonimine)改性的MDI。还可以使用少量多亚苯基多亚甲基多异氰酸酯(聚合物MDI)。该材料除了 MDI外还可以任选少量包含其他异氰酸酯，其中实例是甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯。优选该材料不包含MDI及其衍生物以外的异氰酸酯。具有异氰酸酯基团的化合物(a)优选以多异氰酸酯预聚物形式使用。所述多异氰酸酯预聚物可以通过使上述MDI (a-Ι)与聚醚醇(a2)和/或聚酯醇(a3)例如在30-100° C，优选约80° C的温度下反应以得到预聚物而得到。所用聚醚醇(a2)和聚酯醇(a3)优选包含在b)下所述的聚醚醇和聚酯醇。这里可以使用的材料不仅包括基于聚醚的多异氰酸酯预聚物以及基于聚酯的多异氰酸酯预聚物及这些的混合物，而且包括基于聚醚和聚酯的多异氰酸酯预聚物以及这些与上述多异氰酸酯预聚物的混合物。具有异氰酸酯基团的所用化合物a)优选包括基于聚醚的多异氰酸酯预聚物，或基于聚醚的多异氰酸酯预聚物和基于聚酯的多异氰酸酯预聚物的混合物。该预聚物的NCO含量此时优选为6-30重量％，特别优选10-28重量％，尤其是13-25重量％。在生产异氰酸酯预聚物的过程中任选将常规扩链剂(a4)加入所述多元醇中。这些物质下文在d)下描述。所用多异氰酸酯a)优选包含基于al)MDI和a2)聚酯醇的化合物。所用多异氰酸酯a)特别优选包含基于al)MDI和a2)聚醚醇的化合物且包含基于al)MDI和a2)聚酯醇的化合物。基于al)MDI和a2)聚醚醇的化合物与基于al)MDI和a3)聚酯醇的化合物的重量比在这里优选为35:65-70:30。所使用的包括聚醚醇和/或聚酯醇的具有对异氰酸酯呈反应性的基团的较高分子量化合物b)可以包括摩尔质量大于450g/mol且具有对异氰酸酯呈反应性的基团的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：N·莫梅尔，R·弗里茨，B·布鲁赫曼，A·克里斯塔多罗，M·拉贝尔芬格，A·范德内特，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：
国别省市：