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低密度聚氨酯微孔彈性體的制作方法_2

文檔序號:9915978閱讀:來源:國知局
、1, 2-或1,3-丙二醇、二丙二醇、1,4-下二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,10-癸二醇、丙Ξ醇和 Ξ徑甲基丙烷。優選使用乙二醇、二乙二醇、1,4-下二醇、丙Ξ醇、1,5-戊二醇和1,6-己二 醇。也可使用衍生自內醋例如ε-己內醋或徑基簇酸例如ω-徑基己酸的聚醋多元醇。
[0015] 為制備聚醋多元醇,在不存在催化劑或優選在醋化催化劑的存在下,有利地在惰 性氣體例如氮氣、一氧化碳、氮氣、氣氣等的氣氛中,在150至250°C,優選180至220°C溫度下 的烙體中,任選地在減壓下,可將有機(例如芳族且優選脂族)多元簇酸和/或多元簇酸衍生 物與多元醇縮聚至所需的酸值,所述酸值優選小于10,特別優選小于2。在一個優選的實施 方案中,在上述溫度下,在大氣壓力下,隨后在小于500毫己,優選50至150毫己的壓力下,將 醋化混合物縮聚至酸值為80至30,優選40至30。可用的醋化催化劑為,例如,金屬、金屬氧化 物或金屬鹽形式的鐵、儒、鉆、鉛、鋒、錬、儀、鐵和錫催化劑。然而,縮聚也可W在液相中在稀 釋劑和/或夾帶劑例如苯、甲苯、二甲苯或氯苯的存在下W共沸蒸饋掉縮合的水來進行。為 制備聚醋多元醇,有機多元簇酸和/或多元簇酸衍生物與多元醇的摩爾比為1:1-1.8,優選 1:1.05-1.2是有利于縮聚的。
[0016] 所獲得的聚醋多元醇優選官能度為1.8至4、更優選1.9至3、甚至更優選1.95至 2.7、最優選1.95至2.3,W及數均分子量為480至3000g/mol、優選1000至3000g/mol、更優選 1500 至 2500g/mol、特別是 1800 至 2300g/mol。
[0017] 聚酸醇(a3)通過已知的方法制備,例如由一種或多種在亞烷基基團中具有2至4個 碳原子的環氧燒通過用堿金屬氨氧化物或堿金屬醇鹽作為催化劑并且添加至少一種引發 劑(每分子中包含2至6個、優選2至4個、更優選2至3個對異氯酸醋基團呈反應性的鍵合的氨 原子)進行陰離子聚合來制備,或者通過用路易斯酸如五氯化錬或氣化棚酸合物進行陽離 子聚合來制備。合適的環氧燒為,例如,四氨巧喃、1,3-環氧丙烷、1,2-或2,3-環氧下燒,并 且優選環氧乙燒和1,2-環氧丙烷。此外,也可W使用多金屬氯化物(所謂的DMC催化劑)作為 催化劑。所述環氧燒可W單獨地使用、連續交替地使用或作為混合物使用,因此,聚酸醇 (曰3)含有的環氧乙燒單元在13至30重量%范圍內,優選15至25重量%并且更優選18至22重 量%,基于聚酸醇(曰3)的總重量計。優選為1,2-環氧丙烷和環氧乙燒的混合物,其中所述環 氧燒優選W嵌段方式施用(applied block wise),優選作為末端環氧乙燒嵌段ΓΕ0封端") 使所得的多元醇具有大于70%的末端伯徑基。
[001引適合作為引發劑分子的物質有水或者二元或Ξ元醇,例如乙二醇、1,2-和1,3-丙 二醇、二乙二醇、二丙二醇、1,4-下二醇、丙Ξ醇或Ξ徑甲基丙烷,優選乙二醇、1,2-和1,3- 丙二醇、二乙二醇、二丙二醇、Ξ丙二醇和1,4-下二醇。
[0019]聚酸多元醇(優選聚氧丙締聚氧乙締多元醇)的平均官能度為1.7至3.0、優選1.7 至2.7、更優選1.8至2.5、最優選2.0至2.5,和分子量為2000至6000g/mol、優選3000至 5500g/mol、最優選4000至5500g/mol,并且徑基值優選20至65mg KOH/g、更優選22至35mg KOH/g、最優選25至30mg KOH/g。
[0020] 為了獲得多異氯酸醋預聚物(a),例如在30至100°C、優選約80°C的溫度下,將上述 多異氯酸醋(al)W化學計量過量的量與聚醋醇(a2)和聚酸醇(a3)反應W形成預聚物。通 常,所得的多異氯酸醋預聚物的游離NC0含量在12至32范圍內、優選15至30、更優選18至28 并且最優選20至25。就本發明而言,必須使聚酸醇(a3)的含量基于多異氯酸醋預聚物(a)的 總重量計在3至15重量%范圍內、優選3至10重量%范圍內,并且更優選3至7重量%范圍內。
[0021] 對于本發明而言,多異氯酸醋(a)沒有必要包含任何的分散顆粒,特別是任何的聚 合物多元醇。不過,可向組分(a)中加入少量的聚合物多元醇。在本發明的一個優選實施方 案中,多異氯酸醋(a)不含任何的分散顆粒。
[0022] 作為第二聚醋多元醇化),可W使用在聚氨醋化學中通常使用的所有聚醋醇。優選 地,作為聚醋多元醇(b),可W使用如W上(a2)部分中所述的聚醋多元醇。第一聚醋醇(a2) 和第二聚醋醇(b)可W相同或不同,并且在本發明的一個優選實施方案中其為相同的聚醋 醇。
[0023] 對于本發明而言,第二聚醋醇(b)沒有必要包含任何的分散顆粒,特別是任何的聚 合物多元醇。不過,可W向組分(b)中加入少量的聚合物多元醇。在本發明的一個優選實施 方案中,第二聚醋多元醇(b)不含任何的分散顆粒。除聚醋多元醇(b)外,反應組合物可含有 本領域中已知的其他的多元醇。根據本發明,其他的多元醇為運樣的化合物:在每分子中具 有至少2個對異氯酸醋基團呈反應性的氨原子并且分子量為至少500g/mol。在本發明的一 個優選實施方案中,反應混合物不包含除化合物(a2)、(a3)和(b)W外的任何多元醇。
[0024] 此外,在聚氨醋泡沫模制品的制備中存在發泡劑C)。運些發泡劑C)可W包含水。除 水W外,額外還可W使用通常已知的化學和/或物理作用的化合物作為發泡劑C)。為了本發 明的目的,化學發泡劑為與異氯酸醋反應W形成氣體產物的化合物,例如水或甲酸。物理發 泡劑為在用于制備聚氨醋的起始物料中溶解或乳化并在聚氨酸形成條件下汽化的化合物。 運些發泡劑為,例如,控、面代控和其他化合物,例如全氣化燒控(如全氣己燒)、含氯氣控W 及酸、醋、酬、縮醒或其混合物,例如具有4至8個碳原子的(環)脂族控或氣化控(如購自 Solvay Fluorides LLC的S〇lkane@365mfc)。在一個優選的實施方案中,使用包含運些發 泡劑中的至少一種和水的混合物作為發泡劑;特別地,使用水作為唯一的發泡劑。如果不使 用水作為唯一的發泡劑,則優選僅使用物理發泡劑。
[0025] 在一個優選的實施方案中,水的含量為0.1至2重量%,優選0.2至1.5重量%,特別 優選0.3至1.2重量%,基于組分b)至f)的總重量計。
[0026] 在另一個優選的實施方案中,加入包含物理發泡劑的中空微球作為組分a)至f)的 反應中附加的發泡劑。所述中空微球也可W與上述發泡劑混合使用。
[0027] 所述中空微球通常包括熱塑性聚合物的殼,并W基于燒控的液態、低沸點物質填 充于核中。運種中空微球的制備記載于例如US 3615972中。中空微球的直徑通常為5至50μ m。合適的中空微球的實例可W從Akzo NobelW商品名Expanceir?獲得。
[0028] 所述中空微球的加入量通常為0.5至5重量%,基于組分b)、c)和d)的總重量計。
[0029] 作為擴鏈劑和/或交聯劑d),使用分子量優選小于500g/mol、特別優選60至400g/ mol的物質,并且擴鏈劑具有2個對異氯酸醋呈反應性的氨原子且交聯劑具有3個對異氯酸 醋呈反應性的氨原子。運些物質可優選地單獨使用或W混合物的形式使用。優選使用分子 量小于400、特別優選為60至300并且特別是60至150的二醇和/或Ξ醇。可能的擴鏈劑/交聯 劑為,例如,具有2至14個、優選2至10個碳原子的脂族、脂環族和/或芳脂族二醇,如乙二醇、 1,3-丙二醇、1,10-癸二醇、1,2-二徑基環己燒、1,3-二徑基環己燒、1,4-二徑基環己燒、二 乙二醇、二丙二醇和1,4-下二醇、1,6-己二醇和雙(2-徑基乙基)氨釀;Ξ醇,如1,2,4-Ξ徑 基環己燒、1,3,5-Ξ徑基環己燒、丙Ξ醇和Ξ徑甲基丙烷;W及低分子量的含徑基的基于環 氧乙燒和/或1,2-環氧丙烷W及上述二醇和/或Ξ醇作為起始分子的聚環氧燒。特別優選使 用單乙二醇、1,4-下二醇、丙Ξ醇或其混合物作為擴鏈劑d)。
[0030] 如
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