背景技術(shù):
0、現(xiàn)有技術(shù)
1、軟質(zhì)泡沫在聚氨酯的使用量中占最大體積,是最大的聚合多孔材料類別。它們主要用于家具行業(yè)的軟墊、床墊、汽車行業(yè)和紡織行業(yè)。目前市售的軟質(zhì)泡沫通常由石油基多元醇和芳族異氰酸酯制成,通常由甲苯2,4-二異氰酸酯(2,4-tdi)和甲苯2,6-二異氰酸酯(2,6-tdi)的混合物或由二苯甲烷二異氰酸酯混合物(mdi)制成。
2、基于這些芳族異氰酸酯的傳統(tǒng)聚氨酯泡沫顏色不穩(wěn)定,一段時(shí)間后會(huì)褪色,而基于脂族異氰酸酯的聚氨酯泡沫顏色和光穩(wěn)定。為了生產(chǎn)后者泡沫,通常使用脂環(huán)族異氰酸酯,如異佛爾酮二異氰酸酯(ipdi)或雙(4-異氰酸根合環(huán)己基)甲烷(h12mdi)(de?2447067a1)。線性脂族二異氰酸酯通常不被使用或不被用作唯一的異氰酸酯組分,因?yàn)檫@種泡沫具有相對(duì)差的機(jī)械性能。例如,us?2006/0160977?a1描述了六亞甲基二異氰酸酯(hdi)與ipdi或h12mdi的混合物用于生產(chǎn)泡沫的用途。
3、許多現(xiàn)有聚氨酯泡沫配方(因此也是上述文獻(xiàn)中所述的配方)的缺點(diǎn)是,它們幾乎僅基于作為基礎(chǔ)單元的單體二異氰酸酯構(gòu)建。使用單體二異氰酸酯來生產(chǎn)聚氨酯泡沫時(shí),對(duì)工藝安全性和空氣控制(關(guān)于揮發(fā)性成分)的要求高。使用貧單體的低聚多異氰酸酯代替揮發(fā)性單體異氰酸酯在職業(yè)防護(hù)方面具有巨大優(yōu)點(diǎn)。
4、具有低聚結(jié)構(gòu)的基于脂族異氰酸酯/多異氰酸酯的耐光泡沫例如在ep0006150b1、ep?3296336?a1和wo?02/074826?a1中進(jìn)行了描述。例如,ep0006150?b1公開了基于hdi的縮二脲或由脂族或脂環(huán)族二異氰酸酯和低分子量烷二醇形成的氨基甲酸酯改性多異氰酸酯的使用。ep?3296336?a1公開了使用基于五亞甲基二異氰酸酯(pdi)的脲二酮來生產(chǎn)聚氨酯,其中同樣可以含有基于pdi或hdi的異氰脲酸酯和脲基甲酸酯。最后,wo?02/074826a1公開了使用基于脂族異氰酸酯(例如hdi)的異氰脲酸酯或縮二脲。通過與這些長鏈聚醚多元醇或聚酯多元醇和交聯(lián)劑以及發(fā)泡劑和泡沫穩(wěn)定劑的反應(yīng),可以由多異氰酸酯獲得聚氨酯泡沫。
5、本發(fā)明的目的是提供基于脂族低聚多異氰酸酯的聚氨酯軟質(zhì)泡沫,其適用于典型軟質(zhì)泡沫應(yīng)用,如軟墊、床墊、家具、汽車座椅和摩托車座椅。特別是,泡沫應(yīng)表現(xiàn)出相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)泡沫而言改善的機(jī)械性能,尤其是在壓縮強(qiáng)度和壓縮永久變形值(dvr)方面。這尤其適用于基于脂族低聚多異氰酸酯的高品質(zhì)柔性聚氨酯軟質(zhì)泡沫。此外,在生產(chǎn)這些軟質(zhì)泡沫時(shí),也應(yīng)可以使用基于co2和/或基于可再生原料的反應(yīng)物,以改善這些聚氨酯軟質(zhì)泡沫的環(huán)境和co2平衡。
6、這些目的通過包含下列組分的組合物在至少80,特別是85至115,優(yōu)選90至110的異氰酸酯指數(shù)下的反應(yīng)來生產(chǎn)聚氨酯軟質(zhì)泡沫的方法實(shí)現(xiàn):
7、a)至少一種單羥基官能化合物和至少一種多元醇,以及
8、b)至少一種脂族低聚多異氰酸酯,
9、其中所述組合物還含有組分c)至f)
10、c)至少一種化學(xué)和/或物理發(fā)泡劑;
11、d)至少一種催化劑;
12、e)任選的表面活性化合物,和
13、f)任選的不同于組分e)的助劑和添加劑。
14、術(shù)語“包含組分的組合物”應(yīng)理解為表示該組合物含有組分a至f或由組分a至f組成。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中,該組合物由組分a至f組成。
15、本發(fā)明還涉及通過本發(fā)明方法獲得或可獲得的聚氨酯軟質(zhì)泡沫。
16、本發(fā)明還涉及根據(jù)本發(fā)明的聚氨酯軟質(zhì)泡沫用作或用于生產(chǎn)身體支撐元件,特別是軟墊、床墊、家具、汽車座椅和摩托車座椅的用途。
17、本發(fā)明還涉及單羥基官能化合物與脂族低聚多異氰酸酯的組合在至少80,特別是85至115,優(yōu)選90至110的多異氰酸酯指數(shù)下用于降低聚氨酯軟質(zhì)泡沫的壓縮強(qiáng)度和/或壓縮永久變形值的用途。
18、令人驚訝地發(fā)現(xiàn),脂族低聚多異氰酸酯,特別是異氰脲酸酯或亞氨基噁二嗪二酮類型的脂族低聚多異氰酸酯與單羥基官能化合物的組合產(chǎn)生滿足所述要求并且尤其具有改進(jìn)的壓縮強(qiáng)度(第4循環(huán),根據(jù)din?en?iso?3386-1測(cè)量),優(yōu)選≤14.0kpa,特別優(yōu)選≤8kpa,以及改進(jìn)的dvr值(根據(jù)din?en?iso?1856-2008測(cè)量),優(yōu)選≤3.5%的聚氨酯軟質(zhì)泡沫。
19、聚氨酯軟質(zhì)泡沫通常被理解為用于軟墊、床墊、包裝、汽車應(yīng)用、鞋類領(lǐng)域的泡沫。從化學(xué)角度來看,聚氨酯軟質(zhì)泡沫是多元醇和通常二異氰酸酯的加聚產(chǎn)物,它們?cè)诜艧岱磻?yīng)中通過由nco-水反應(yīng)產(chǎn)生的通?;瘜W(xué)方式制成的發(fā)泡劑co2產(chǎn)生。凝膠反應(yīng)(nco-oh反應(yīng))和發(fā)泡反應(yīng)(nco-水反應(yīng))可以通過共同使用催化劑、穩(wěn)定劑和其它助劑進(jìn)行改性,以使得形成廣譜的不同泡沫。所用的多元醇在很大程度上優(yōu)選是官能度為2至3的長鏈多元醇。
20、組分a):
21、根據(jù)本發(fā)明的組合物含有至少一種單羥基官能化合物和至少一種多元醇。
22、組分a1):
23、所用的組分a1)是具有1至12個(gè)碳原子的伯、仲和/或叔單羥基官能化合物,優(yōu)選伯單羥基官能化合物。碳鏈可以是飽和或不飽和的、直鏈或支化的、脂族或脂環(huán)族或芳族的,并且可以含有雜原子,例如氧。
24、在此優(yōu)選是分子量為32.04g/mol至186.34g/mol的低分子量單羥基官能化合物(醇),其除了羥基官能團(tuán)(oh基團(tuán))外,優(yōu)選不包含其它官能團(tuán)(例如醚或酯官能團(tuán)等)。特別地,優(yōu)選是無環(huán)和/或環(huán)狀單羥基官能烷醇和/或無環(huán)和/或環(huán)狀單羥基官能烯醇。實(shí)例包括甲醇、乙醇、異丙醇、正丙醇、異丁醇、正丁醇、仲丁醇、叔丁醇、戊-1-醇、戊-2-醇、戊-3-醇、2-甲基丁-1-醇、2-甲基丁-2-醇、3-甲基丁-1-醇、3-甲基丁-2-醇、2,2-二甲基丙-1-醇、己-1-醇、己-2-醇、己-3-醇、2-甲基戊-1-醇、3-甲基戊-1-醇、4-甲基戊-1-醇、2-甲基戊-2-醇、3-甲基戊-2-醇、2,2-二甲基丁-1-醇、2,3-二甲基丁-1-醇、3,3-二甲基丁-1-醇、2,3-二甲基丁-2-醇、3,3-二甲基丁-2-醇、2-乙基-1-丁醇、2-甲基-3-丁炔-2-醇、3-丁炔-1-醇、炔丙醇、1-叔丁氧基-2-丙醇、1-庚醇、2-庚醇、3-庚醇、4-庚醇、1-辛醇、2-辛醇、3-辛醇、4-辛醇、1-壬醇、2-壬醇、3-壬醇、4-壬醇、5-壬醇、1-癸醇、2-癸醇、3-癸醇、4-癸醇、5-癸醇、1-十一醇、2-十一醇、3-十一醇、4-十一醇、5-十一醇、6-十一醇、1-十二醇、2-十二醇、3-十二醇、4-十二醇、5-十二醇、6-十二醇或其混合物。還優(yōu)選熔點(diǎn)≤60℃,非常特別優(yōu)選≤40℃,最優(yōu)選≤20℃的單羥基官能化合物。特別地,優(yōu)選是低分子量伯單羥基官能化合物,因?yàn)槠溆捎诜磻?yīng)性明顯較高而更快地與異氰酸酯基團(tuán)反應(yīng)。
25、組分a2):
26、所用的組分a2)是聚合單羥基官能化合物,優(yōu)選聚醚一元醇、聚碳酸酯一元醇、聚酯碳酸酯一元醇、聚醚碳酸酯一元醇、聚醚酯碳酸酯一元醇和/或它們的混合物,其中聚合單羥基官能化合物特別優(yōu)選具有伯羥基。聚合單羥基官能化合物a2)的羥值優(yōu)選是20至250mg?koh/g,優(yōu)選20至112mg?koh/g,特別優(yōu)選20至50mg?koh/g,根據(jù)din?53240-3:2016-03測(cè)量。
27、這些化合物的生產(chǎn)可以通過將一種或多種環(huán)氧烷催化加成到h官能起始劑化合物上來進(jìn)行。可用的環(huán)氧烷(環(huán)氧化物)是具有2至24個(gè)碳原子的環(huán)氧烷。具有2至24個(gè)碳原子的環(huán)氧烷例如是選自包含以下物質(zhì)或由以下物質(zhì)組成的組中的一種或多種化合物:環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、1-環(huán)氧丁烷、2,3-環(huán)氧丁烷、2-甲基-1,2-環(huán)氧丙烷(環(huán)氧異丁烷)、1-環(huán)氧戊烷、2,3-環(huán)氧戊烷、2-甲基-1,2-環(huán)氧丁烷、3-甲基-1,2-環(huán)氧丁烷、1-環(huán)氧己烷、2,3-環(huán)氧己烷、3,4-環(huán)氧己烷、2-甲基-1,2-環(huán)氧戊烷、4-甲基-1,2-環(huán)氧戊烷、2-乙基-1,2-環(huán)氧丁烷、1-環(huán)氧庚烷、1-環(huán)氧辛烷、1-環(huán)氧壬烷、1-環(huán)氧癸烷、1-環(huán)氧十一烷、1-環(huán)氧十二烷、4-甲基-1,2-環(huán)氧戊烷、丁二烯一氧化物、異戊二烯一氧化物、環(huán)氧環(huán)戊烷、環(huán)氧環(huán)己烷、環(huán)氧環(huán)庚烷、環(huán)氧環(huán)辛烷、氧化苯乙烯、氧化甲基苯乙烯、氧化蒎烯、單或多環(huán)氧化脂肪(甘油單、二和三酯的形式)、環(huán)氧化脂肪酸、環(huán)氧化脂肪酸的c1-c24酯、表氯醇、縮水甘油和縮水甘油的衍生物,例如甲基縮水甘油醚、乙基縮水甘油醚、2-乙基己基縮水甘油醚、烯丙基縮水甘油醚、甲基丙烯酸縮水甘油酯和環(huán)氧官能的烷氧基硅烷,例如3-縮水甘油基氧丙基三甲氧基硅烷、3-縮水甘油基氧丙基三乙氧基硅烷、3-縮水甘油基氧丙基三丙氧基硅烷、3-縮水甘油基氧丙基甲基二甲氧基硅烷、3-縮水甘油基氧丙基乙基二乙氧基硅烷、3-縮水甘油基氧丙基三異丙氧基硅烷。優(yōu)選地,所用環(huán)氧烷是環(huán)氧乙烷和/或環(huán)氧丙烷和/或1,2-環(huán)氧丁烷。所述環(huán)氧烷可以單獨(dú)、混合或相繼地引入反應(yīng)混合物中。其可以是無規(guī)或嵌段共聚物。如果相繼添加環(huán)氧烷,則制成的產(chǎn)物(聚醚多元醇)含有具有嵌段結(jié)構(gòu)的聚醚鏈。
28、在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中,環(huán)氧乙烷在環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷的總用量中的比例為≥0重量%且≤90重量%,優(yōu)選≥0重量%且≤60重量%。特別優(yōu)選是具有端伯羥基的聚醚多元醇,因?yàn)樗鼈儗?duì)異氰酸酯具有更高的反應(yīng)性。
29、為了生產(chǎn)聚醚一元醇,h官能起始劑化合物是單官能的。在本發(fā)明中,“h官能”應(yīng)理解為具有對(duì)于烷氧基化而言活性的h原子的起始劑化合物??捎糜诖说幕衔锇ù?、胺、硫醇和羧酸。優(yōu)選的單官能醇的實(shí)例包括甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、叔丁醇、3-丁烯-1-醇、3-丁炔-1-醇、2-甲基-3-丁烯-2-醇、2-甲基-3-丁炔-2-醇、炔丙醇、2-甲基-2-丙醇、1-叔丁氧基-2-丙醇、1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇、1-己醇、2-己醇、3-己醇、1-庚醇、2-庚醇、3-庚醇、1-辛醇、2-辛醇、3-辛醇、4-辛醇、苯酚、2-羥基聯(lián)苯、3-羥基聯(lián)苯、4-羥基聯(lián)苯、2-羥基吡啶、3-羥基吡啶或4-羥基吡啶。合適的單官能胺包括:丁胺、叔丁胺、戊胺、己胺、苯胺、氮丙啶、吡咯烷、哌啶、嗎啉??捎玫膯喂倌芰虼及ǎ阂伊虼肌?-丙硫醇、2-丙硫醇、1-丁硫醇、3-甲基-1-丁硫醇、2-丁烯-1-硫醇、苯硫酚。單官能羧酸包括:甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、脂肪酸如硬脂酸、棕櫚酸、油酸、亞油酸、亞麻酸、苯甲酸、丙烯酸。特別合適的起始劑化合物包括來自乙二醇醚類的化合物,例如二乙二醇單乙醚。所述單官能起始劑化合物優(yōu)選為二乙二醇單丁醚(丁基二乙二醇)。
30、進(jìn)一步優(yōu)選的是,組分a1)和a2)之和中的oh基團(tuán)的摩爾量比例為25.0至90.0mol%,更優(yōu)選35.0至85.0mol%,特別優(yōu)選40.0至80.0mol%,基于組分a)的oh基團(tuán)的總摩爾量計(jì)。
31、組分a1)和a2)之和中的oh基團(tuán)與組分b)中的nco基團(tuán)的當(dāng)量比優(yōu)選為0.15至0.65,更優(yōu)選0.20至0.55,特別優(yōu)選0.25至0.50。
32、組分a3):
33、可用作組分a3)的聚醚碳酸酯多元醇具有根據(jù)din?53240-3:2016-03的≥20mgkoh/g至≤600mg?koh/g,優(yōu)選≥50mg?koh/g至≤500mg?koh/g,特別優(yōu)選≥50mg?koh/g至≤300mg?koh/g的羥值(oh值)。
34、為了生產(chǎn)聚醚碳酸酯多元醇,可以使用與下述為了生產(chǎn)聚醚多元醇所描述相同的環(huán)氧烷(環(huán)氧化物)和相同的h官能起始劑物質(zhì)(參見組分a4)。
35、二氧化碳與一種或多種環(huán)氧烷的共聚優(yōu)選在至少一種dmc催化劑(雙金屬氰化物催化劑)存在下進(jìn)行。
36、例如,聚醚碳酸酯多元醇的生產(chǎn)包括以下步驟:
37、(α)首先加入h官能起始劑物質(zhì)或至少兩種h官能起始劑物質(zhì)的混合物,并通過升高溫度和/或降低壓力來任選地除去水和/或其它揮發(fā)性化合物(“干燥”),其中在干燥之前或之后將dmc催化劑添加到h官能起始劑物質(zhì)或至少兩種h官能起始劑物質(zhì)的混合物中,
38、(β)將部分量(基于在活化和共聚中使用的環(huán)氧烷量的總量計(jì))的一種或多種環(huán)氧烷加入到步驟(α)得到的混合物中以進(jìn)行活化,其中這種部分量環(huán)氧烷的加入可任選地在co2存在下進(jìn)行,并且其中此后在每種情況下等待由于隨后發(fā)生的放熱化學(xué)反應(yīng)而出現(xiàn)的溫度峰值(“熱點(diǎn)”)和/或反應(yīng)器中的壓降,并且其中活化步驟(β)也可進(jìn)行多次,
39、(γ)將一種或多種所述環(huán)氧烷和二氧化碳添加到由步驟(β)得到的混合物中,其中步驟(γ)中使用的環(huán)氧烷可以與步驟(β)中使用的環(huán)氧烷相同或不同,并且其中在步驟(γ)之后不接著進(jìn)行進(jìn)一步的烷氧基化步驟。
40、原則上,dmc催化劑是環(huán)氧化物均聚的現(xiàn)有技術(shù)中已知的(參見例如us-a?3?404109、us-a?3?829?505、us-a?3?941?849和us-a?5?158?922)。例如在us-a?5?470?813、ep-a700?949、ep-a?743?093、ep-a?761?708、wo-a?97/40086、wo-a?98/16310和wo-a?00/47649中描述的dmc催化劑在環(huán)氧化物均聚中具有非常高的活性,并且能夠在非常低的催化劑濃度(25ppm或更低)下生產(chǎn)聚醚多元醇和/或聚醚碳酸酯多元醇。典型的實(shí)例是ep-a?700?949中描述的高活性dmc催化劑,其不僅包含雙金屬氰化物化合物(例如六氰合鈷(iii)酸鋅)和有機(jī)絡(luò)合物配體(例如叔丁醇),而且還包含數(shù)均分子量mn大于500g/mol的聚醚。
41、dmc催化劑的用量通常為≤1重量%的量,優(yōu)選≤0.5重量%的量,特別優(yōu)選≤500ppm的量,尤其是≤300ppm的量,在每種情況下基于聚醚碳酸酯多元醇的重量計(jì)。
42、在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中,組分a3)的聚醚碳酸酯多元醇的碳酸酯基團(tuán)(“源自二氧化碳的單元”)含量(以co2計(jì)算)為≥2.0且≤30.0重量%,優(yōu)選≥5.0且≤28.0重量%,特別優(yōu)選≥10.0且≤25.0%重量%。
43、本發(fā)明所用的聚醚碳酸酯多元醇優(yōu)選還包括碳酸酯基團(tuán)之間的醚基團(tuán),如式(i)中示意性所示。在式(i)的方案中,r′代表有機(jī)基團(tuán),例如烷基、烷基芳基或芳基,它們分別還可以包括雜原子,例如o、s、si等。指數(shù)e和f代表整數(shù)。式(i)的方案中所示的聚醚碳酸酯多元醇應(yīng)理解為僅表示具有所示結(jié)構(gòu)的嵌段原則上可以存在于聚醚碳酸酯多元醇中,但嵌段的順序、數(shù)量和長度可以變化,并且不限于式(i)中所示的聚醚碳酸酯多元醇。關(guān)于式(i),這應(yīng)理解為表示e/f的比率優(yōu)選為2:1至1:20,更優(yōu)選為1.5:1至1:10。
44、
45、聚醚碳酸酯多元醇中并入的co2(“源自二氧化碳的單元”)的比例可以通過評(píng)估1hnmr波譜中的特征信號(hào)來確定。以下實(shí)例說明了如何確定1,8-辛二醇起始的co2/環(huán)氧丙烷聚醚碳酸酯多元醇中的源自二氧化碳的單元的比例。
46、聚醚碳酸酯多元醇中并入co2的比例以及碳酸亞丙酯與聚醚碳酸酯多元醇的比率可以通過1h?nmr確定(合適的儀器是brucker公司的dpx?400,400mhz;脈沖程序zg30,延遲時(shí)間d1:10s,64次掃描)。將樣品分別溶解在氘代氯仿中。1h?nmr中的相關(guān)共振(基于tms=0ppm)如下:
47、環(huán)狀碳酸酯(作為副產(chǎn)物形成)在4.5ppm處具有共振;由聚醚碳酸酯多元醇中并入的二氧化碳產(chǎn)生的碳酸酯在5.1至4.8ppm處具有共振;未反應(yīng)的環(huán)氧丙烷(po)在2.4ppm處具有共振;聚醚多元醇(即沒有并入的二氧化碳)在1.2至1.0ppm處具有共振;作為起始劑分子(如果存在)并入的辛-1,8-二醇在1.6至1.52ppm處具有共振。
48、反應(yīng)混合物中的聚合物結(jié)合碳酸酯(lc′)的重量比例(以重量%計(jì))通過公式(ii)計(jì)算
49、
50、其中,n的值(“分母”n)根據(jù)式(iii)計(jì)算:
51、
52、在此使用以下縮寫:
53、f(4.5)=環(huán)狀碳酸酯在4.5ppm處的共振面積(對(duì)應(yīng)一個(gè)氫原子)
54、f(5.1-4.8)=聚醚碳酸酯多元醇以及環(huán)狀碳酸酯的一個(gè)氫原子在5.1-4.8ppm處的共振面積
55、f(2.4)=未反應(yīng)的游離環(huán)氧丙烷在2.4ppm處的共振面積
56、f(1.2-1.0)=聚醚多元醇在1.2-1.0ppm處的共振面積
57、f(1.6-1.52)=辛-1,8-二醇(起始劑)(如果存在)在1.6至1.52ppm處的共振面積。
58、因數(shù)102是由co2的摩爾質(zhì)量(摩爾質(zhì)量44g/mol)和環(huán)氧丙烷的摩爾質(zhì)量(摩爾質(zhì)量58g/mol)之和得出的,因數(shù)58是由環(huán)氧丙烷的摩爾質(zhì)量得出的,而因數(shù)146是由所用的辛-1,8-二醇起始劑(如果存在)的摩爾質(zhì)量得出的。
59、反應(yīng)混合物中的環(huán)狀碳酸酯(cc')的重量比例(重量%)按式(iv)計(jì)算:
60、
61、其中n的值根據(jù)式(iii)計(jì)算。
62、為了由反應(yīng)混合物的組成值計(jì)算基于聚合物部分的組成(由聚醚(其在無co2條件下進(jìn)行的活化步驟過程中由起始劑和環(huán)氧丙烷形成)和聚醚碳酸酯多元醇(其在co2存在下進(jìn)行的活化步驟過程中和在共聚過程中由起始劑、環(huán)氧丙烷和二氧化碳形成)構(gòu)成),通過計(jì)算消除該反應(yīng)混合物的非聚合物成分(即環(huán)狀碳酸亞丙酯和任選存在的未轉(zhuǎn)化的環(huán)氧丙烷)。使用因數(shù)f=44/(44+58)將聚醚碳酸酯多元醇中的碳酸酯重復(fù)單元的重量比例換算成二氧化碳的重量比例。將聚醚碳酸酯多元醇中的co2含量數(shù)據(jù)以在共聚和在co2存在下的任選活化步驟中形成的聚醚碳酸酯多元醇分子的比例(即沒有考慮由起始劑(辛-1,8-二醇,如果存在)以及由起始劑與在無co2條件下加入的環(huán)氧化物的反應(yīng)產(chǎn)生的聚醚碳酸酯多元醇分子的比例)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。
63、為了確定聚醚碳酸酯多元醇中并入的co2的比例,可以按照前面關(guān)于聚醚碳酸酯多元醇所述的方式進(jìn)行,其中對(duì)起始劑分子進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整以及隨之對(duì)上述式進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。
64、聚醚碳酸酯多元醇可例如從covestro?deutschland?ag以商品名商購獲得。
65、優(yōu)選地,組分a)的多元醇包括至少一種聚醚碳酸酯多元醇a3)。
66、組分a4):
67、聚醚多元醇、聚酯多元醇和/或聚碳酸酯多元醇可用作組分a4)。優(yōu)選組分a4)的平均官能度≥1,特別優(yōu)選≥2。
68、合適的聚醚多元醇是具有根據(jù)din?53240-3:2016-03的≥20mg?koh/g至≤550mgkoh/g,優(yōu)選≥20至≤250mg?koh/g,特別優(yōu)選≥20mg?koh/g至≤80mg?koh/g的羥基值的聚醚多元醇。這些化合物的生產(chǎn)可以類似于上文在組分a2下描述的聚醚一元醇的生產(chǎn)進(jìn)行??捎玫沫h(huán)氧烷是那里描述的環(huán)氧烷,相同的優(yōu)選范圍也適用。然而,為了生產(chǎn)聚醚多元醇,使用具有平均官能度>1至≤6,優(yōu)選≥1.5且≤6,特別優(yōu)選≥2且≤4,非常特別優(yōu)選≥2且≤3的h官能起始劑分子。
69、可用的合適h官能起始劑物質(zhì)是具有對(duì)于烷氧基化而言活性的h原子的化合物。對(duì)于烷氧基化而言活性的具有活性h原子的基團(tuán)例如為-oh、-nh2(伯胺)、-nh-(仲胺)、-sh和-co2h,優(yōu)選-oh和-nh2,特別優(yōu)選-oh。所用h-官能起始劑物質(zhì)是例如選自包含以下物質(zhì)或由以下物質(zhì)組成的組中的一種或多種化合物:水、多元醇、多胺、多元硫醇、氨基醇、含硫醇(thioalkohol)、羥基酯、聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚酯醚多元醇、聚醚碳酸酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚碳酸酯、聚乙烯亞胺、聚醚胺(例如可從huntsman商購獲得的所謂的的產(chǎn)品,例如d-230、d-400、d-2000、t-403、t-3000、t-5000,或相應(yīng)的basf產(chǎn)品,例如聚醚胺d230、d400、d200、t403、t5000)、聚四氫呋喃(例如來自basf的例如250、650s、1000、1000s、1400、1800、2000)、聚四氫呋喃胺(basf產(chǎn)品聚四氫呋喃胺1700)、聚醚硫醇、聚丙烯酸酯多元醇、蓖麻油、蓖麻油酸的甘油單-或二酯、脂肪酸的甘油單酯、脂肪酸的化學(xué)改性的甘油單-、二-和/或三酯,和每分子含有平均至少2個(gè)oh基團(tuán)的脂肪酸c1-c24烷基酯。每分子含有平均至少2個(gè)oh基團(tuán)的脂肪酸c1-c24烷基酯例如是如lupranol(basf?ag公司)、型(hobumoleochemicals?gmbh公司)、型(cognis?deutschland?gmbh&co.kg公司)和tm型(ussc?co.公司)之類的商品。
70、適合作為h官能起始劑物質(zhì)的多元醇為例如二元醇(例如乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,4-丁烯二醇、1,4-丁炔二醇、新戊二醇、1,5-戊二醇、甲基戊二醇(例如3-甲基-1,5-戊二醇)、1,6-己二醇、1,8-辛二醇、1,10-癸二醇、1,12-十二烷二醇、雙(羥甲基)環(huán)己烷(例如1,4-雙(羥甲基)環(huán)己烷)、三乙二醇、四乙二醇、聚乙二醇、二丙二醇、三丙二醇、聚丙二醇、二丁二醇和聚丁二醇);三元醇(例如三羥甲基丙烷、甘油、三羥乙基異氰脲酸酯、蓖麻油);四元醇(例如季戊四醇);多元醇(例如山梨醇、己糖醇、蔗糖、淀粉、淀粉水解物、纖維素、纖維素水解物、羥基官能化的脂肪和油,尤其是蓖麻油),以及上述這些醇與不同量的ε-己內(nèi)酯的所有改性產(chǎn)物。在h官能起始劑的混合物中還可使用三元醇,例如三羥甲基丙烷、甘油、三羥乙基異氰脲酸酯和蓖麻油。
71、h官能起始劑物質(zhì)也可選自聚醚多元醇物質(zhì)類別,特別是數(shù)均分子量mn為100至4000g/mol,優(yōu)選250至2000g/mol的那些。優(yōu)選是由重復(fù)的環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷單元形成的聚醚多元醇,其優(yōu)選具有35%至100%的環(huán)氧丙烷單元比例,特別優(yōu)選具有50%至100%的環(huán)氧丙烷單元比例。這些可以是環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷的無規(guī)共聚物、梯度共聚物、交替共聚物或嵌段共聚物。合適的由重復(fù)的環(huán)氧丙烷和/或環(huán)氧乙烷單元形成的聚醚多元醇例如為來自covestro?deutschland?ag的多元醇、多元醇、多元醇、多元醇、多元醇、多元醇、多元醇、多元醇和聚醚多元醇(例如3600z、1900u、polvol?2200、polyol?4000i、polvol?1004、polvol?1010、polvol?1030、polvol?1070、bd?1110、vppu?0789、k55、1004、s180)。其它合適的均聚環(huán)氧乙烷例如為basf?se生產(chǎn)的e產(chǎn)品,合適的均聚環(huán)氧丙烷例如為basf?se生產(chǎn)的p產(chǎn)品,合適的環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷的混合共聚物例如為basf?se生產(chǎn)的pe或rpe產(chǎn)品。
72、h官能起始劑物質(zhì)也可選自聚酯多元醇物質(zhì)類別,特別是數(shù)均分子量mn在200至4500g/mol,優(yōu)選400至2500g/mol的那些。至少雙官能聚酯用作聚酯多元醇。聚酯多元醇優(yōu)選由交替的酸和醇單元組成。所用的酸組分包括例如琥珀酸、馬來酸、馬來酸酐、己二酸、鄰苯二甲酸酐、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸、四氫鄰苯二甲酸、四氫鄰苯二甲酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐或所述酸和/或酸酐的混合物。所用的醇組分包括例如乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、1,4-雙(羥甲基)環(huán)己烷、二乙二醇、二丙二醇、三羥甲基丙烷、甘油、季戊四醇或所述醇的混合物。如果使用二元或多元聚醚多元醇作為醇組分,則得到聚酯醚多元醇,其同樣可用作制備聚醚碳酸酯多元醇的起始劑物質(zhì)。如果使用聚醚多元醇來制備聚酯醚多元醇,則優(yōu)選的是數(shù)均分子量mn為150至2000g/mol的聚醚多元醇。
73、所用的h官能起始劑物質(zhì)還可以是聚碳酸酯多元醇(例如聚碳酸酯二醇),特別是分子量mn為150至4500g/mol,優(yōu)選500至2500的那些,它們例如通過光氣、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯或碳酸二苯酯與二和/或多官能醇或聚酯多元醇或聚醚多元醇的反應(yīng)而產(chǎn)生。聚碳酸酯多元醇的實(shí)例可以在例如ep-a?1359177中找到。例如,所用的聚碳酸酯二醇可以是來自covestro?deutschland?ag的c型,例如c?1100或c?2200。
74、聚醚碳酸酯多元醇同樣可用作h官能起始劑物質(zhì)。特別使用通過上述方法制備的聚醚碳酸酯多元醇。為此,這些用作h官能起始劑物質(zhì)的聚醚碳酸酯多元醇事先在單獨(dú)的反應(yīng)步驟中制備。
75、優(yōu)選的h官能起始劑物質(zhì)是通式(v)的醇
76、ho-(ch2)x-oh???式(v),
77、其中x是1至20的數(shù)字,優(yōu)選是2至20的偶數(shù)。根據(jù)式(v)的醇的實(shí)例是乙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇、1,10-癸二醇和1,12-十二烷二醇。進(jìn)一步優(yōu)選的h官能起始劑物質(zhì)是新戊二醇、三羥甲基丙烷、甘油、季戊四醇、式(v)的醇與ε-己內(nèi)酯的反應(yīng)產(chǎn)物,例如三羥甲基丙烷與ε-己內(nèi)酯的反應(yīng)產(chǎn)物、甘油與ε-己內(nèi)酯的反應(yīng)產(chǎn)物以及季戊四醇與ε-己內(nèi)酯的反應(yīng)產(chǎn)物。還優(yōu)選用作h官能起始劑物質(zhì)的是水、二乙二醇、二丙二醇、蓖麻油、山梨醇和由重復(fù)聚環(huán)氧烷單元形成的聚醚多元醇。
78、所述h官能起始劑物質(zhì)特別優(yōu)選為一種或多種選自下列的化合物:乙二醇、丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、2-甲基丙烷-1,3-二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、二乙二醇、二丙二醇、甘油、三羥甲基丙烷、二和三官能聚醚多元醇,其中所述聚醚多元醇由二或三h官能起始劑物質(zhì)和環(huán)氧丙烷或者二或三h官能起始劑物質(zhì)、環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷形成。聚醚多元醇優(yōu)選具有62至4500g/mol的數(shù)均分子量mn,尤其是62至3000g/mol的數(shù)均分子量mn,非常特別優(yōu)選62至1500g/mol的分子量。聚醚多元醇的官能度優(yōu)選為≥2至≤3。
79、可用的環(huán)氧烷(環(huán)氧化物)包括具有2至24個(gè)碳原子的環(huán)氧烷。具有2至24個(gè)碳原子的環(huán)氧烷例如為一種或多種選自下列的化合物:環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、1-環(huán)氧丁烷、2,3-環(huán)氧丁烷、2-甲基-1,2-環(huán)氧丙烷(環(huán)氧異丁烷)、1-環(huán)氧戊烷、2,3-環(huán)氧戊烷、2-甲基-1,2-環(huán)氧丁烷、3-甲基-1,2-環(huán)氧丁烷、1-環(huán)氧己烷、2,3-環(huán)氧己烷、3,4-環(huán)氧己烷、2-甲基-1,2-環(huán)氧戊烷、4-甲基-1,2-環(huán)氧戊烷、2-乙基-1,2-環(huán)氧丁烷、1-環(huán)氧庚烷、1-環(huán)氧辛烷、1-環(huán)氧壬烷、1-環(huán)氧癸烷、1-環(huán)氧十一烷、1-環(huán)氧十二烷、4-甲基-1,2-環(huán)氧戊烷、丁二烯一氧化物、異戊二烯一氧化物、環(huán)氧環(huán)戊烷、環(huán)氧環(huán)己烷、環(huán)氧環(huán)庚烷、環(huán)氧環(huán)辛烷、氧化苯乙烯、氧化甲基苯乙烯、氧化蒎烯、單-或多-環(huán)氧化脂肪(甘油單-、二-和三-酯的形式)、環(huán)氧化脂肪酸、環(huán)氧化脂肪酸的c1-c24酯、表氯醇、縮水甘油和縮水甘油衍生物例如甲基縮水甘油醚、乙基縮水甘油醚、2-乙基己基縮水甘油醚、烯丙基縮水甘油醚、甲基丙烯酸縮水甘油酯以及環(huán)氧官能的烷氧基硅烷例如3-縮水甘油基氧丙基三甲氧基硅烷、3-縮水甘油基氧丙基三乙氧基硅烷、3-縮水甘油基氧丙基三丙氧基硅烷、3-縮水甘油基氧丙基甲基二甲氧基硅烷、3-縮水甘油基氧丙基乙基二乙氧基硅烷、3-縮水甘油基氧丙基三異丙氧基硅烷。所用環(huán)氧烷優(yōu)選是環(huán)氧乙烷和/或環(huán)氧丙烷和/或1,2-環(huán)氧丁烷。所述環(huán)氧烷可以單獨(dú)、混合或相繼地引入反應(yīng)混合物中。共聚物可以是無規(guī)或嵌段共聚物。如果相繼地計(jì)量加入環(huán)氧烷,所制成的產(chǎn)物(聚醚多元醇)含有具有嵌段結(jié)構(gòu)的聚醚鏈。
80、在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中,環(huán)氧乙烷在環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷的總用量中的比例為≥0重量%且≤90重量%,優(yōu)選≥0重量%且≤60重量%。聚醚多元醇優(yōu)選是“eo封端的”,即聚醚多元醇具有端環(huán)氧乙烷基團(tuán)。此時(shí)的端伯羥基對(duì)異氰酸酯具有更大的反應(yīng)性。(g.oertel,polyurethane?handbook,第2版,第194和219頁,(1993))。
81、同樣可用作組分a4)的聚酯多元醇尤其是數(shù)均分子量mn為200至4500g/mol,優(yōu)選400至3500g/mol,特別優(yōu)選800至2500g/mol的那些。所用的聚酯多元醇優(yōu)選為至少雙官能聚酯。聚酯多元醇優(yōu)選由交替的酸和醇單元組成。所用的酸組分是例如琥珀酸、馬來酸、馬來酸酐、己二酸、鄰苯二甲酸酐、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸、四氫鄰苯二甲酸、四氫鄰苯二甲酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐或所述酸和/或酸酐的混合物。所用的醇組分是例如乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、1,4-雙(羥甲基)環(huán)己烷、二乙二醇、二丙二醇、三羥甲基丙烷、甘油、季戊四醇或上述醇的混合物。也可使用二元或多元聚醚多元醇作為醇組分。如果使用聚醚多元醇來生產(chǎn)聚酯醚多元醇,則優(yōu)選的是數(shù)均分子量mn為150至2000g/mol的聚醚多元醇。
82、還可用作另一化合物類別的是聚碳酸酯多元醇(例如聚碳酸酯二醇)作為組分a4),特別是分子量mn為150至4500g/mol,優(yōu)選500至2500的那些,它們例如通過光氣、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯或碳酸二苯酯與二官能和/或多官能醇或聚酯多元醇或聚醚多元醇的反應(yīng)而制備。聚碳酸酯多元醇的實(shí)例例如可在ep-a?1359177中找到。例如,所用的聚碳酸酯二醇可以是來自covestro?deutschland?ag的c型,例如c1100或c?2200。
83、所述組分a3)和a4)的化合物可單獨(dú)使用或以混合物的形式用作組分a)的多元醇。
84、組分a5):
85、用作組分a5)的化合物包括鏈增長劑(chain?extender)和/或交聯(lián)劑或交聯(lián)劑(cross?linker)。鏈增長劑和交聯(lián)劑優(yōu)選為具有至少2的oh和/或nh官能度且分子量為62至800g/mol的nco反應(yīng)性化合物。這些可以包括例如乙二醇、二乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、甘油、1,1,1-三羥甲基丙烷、季戊四醇、單乙醇胺、二乙醇胺和類似的低分子量化合物及其混合物。
86、組分b):
87、組分b)含有至少一種脂族低聚多異氰酸酯。在本發(fā)明的上下文中,脂族低聚多異氰酸酯應(yīng)理解為含異氰酸酯的低聚物,其優(yōu)選由(2n+1)個(gè)脂族多異氰酸酯形成,其中n為1至10的自然數(shù)。因此,對(duì)稱和不對(duì)稱三聚體,包括它們的更高級(jí)同系物(例如五聚體、七聚體等)均包括在術(shù)語“脂族低聚多異氰酸酯”中。優(yōu)選地,組分b)的脂族低聚多異氰酸酯的至少90.0重量%由這些含異氰酸酯的低聚物組成。脂族低聚多異氰酸酯優(yōu)選含有異氰脲酸酯和/或亞氨基噁二嗪二酮基團(tuán)。
88、優(yōu)選用作組分b)的脂族低聚多異氰酸酯是含異氰酸酯的三聚體,其中組分b)尤其包含該三聚體和至少一種其它含異氰酸酯的低聚物的混合物,其中n是2至1?0的自然數(shù)。優(yōu)選組分b)的脂族低聚多異氰酸酯的至少30.0重量%,優(yōu)選30.0重量%至80.0重量%由這些含異氰酸酯的三聚體組成。特別優(yōu)選使用式(vi)和/或式(vi?i)的含異氰酸酯的三聚體,它們分別由3個(gè)脂族多異氰酸酯形成,其中r彼此獨(dú)立地為脂族c1至c?1?5碳鏈。
89、
90、然而,脂族低聚多異氰酸酯不限于上述由(2n+1)個(gè)脂族多異氰酸酯組成的形式。因此,例如二聚體及其更高級(jí)同系物也可包括在脂族低聚多異氰酸酯的定義中。因此,脂族低聚多異氰酸酯也可能含有脲二酮、碳二亞胺、脲酮亞胺、氨基甲酸酯、脲基甲酸酯、縮二脲和脲基團(tuán)。在低聚物中出現(xiàn)多種上述結(jié)構(gòu)類型的混合形式也包括在該定義中。
91、為了生產(chǎn)脂族低聚多異氰酸酯,可使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的所有低分子量單體二異氰酸酯。例如,單體環(huán)狀或線性脂族二異氰酸酯和/或多異氰酸酯適合作為起始異氰酸酯,其可單獨(dú)使用或以任意混合物的形式使用。典型的實(shí)例包括1,4-二異氰酸根合丁烷、1,5-二異氰酸根合戊烷(pdi)、1,6-二異氰酸根合己烷(hdi)、2-甲基-1,5-二異氰酸根合戊烷、1,5-二異氰酸根合-2,2-二甲基戊烷、2,2,4-和2,4,4-三甲基-1,6-二異氰酸根合己烷、1,10-二異氰酸根合癸烷、1,3-和1,4-二異氰酸根合環(huán)己烷、1,3-和1,4-雙(異氰酸根合甲基)環(huán)己烷、1-異氰酸根合-3,3,5-三甲基-5-異氰酸根合甲基環(huán)己烷(異佛爾酮二異氰酸酯,ipdi)、2,4′-和4,4′-二異氰酸根合二環(huán)己基甲烷、1-異氰酸根合-1-甲基-4(3)-異氰酸根合甲基環(huán)己烷(imci)、雙(異氰酸根合甲基)降冰片烷、三異氰酸酯和/或更高官能的異氰酸酯,例如4-異氰酸根合甲基-1,8-辛烷二異氰酸酯(壬烷異氰酸酯)、1,6,11-十一烷三異氰酸酯、1,3,5-三(6-異氰酸根合戊基)-1,3,5-三嗪烷-2,4,6-三酮或這些異氰酸酯化合物的任意混合物。脂族低聚多異氰酸酯尤其由具有1至15個(gè)碳原子的二異氰酸酯制成。二異氰酸酯優(yōu)選選自1,5-戊二異氰酸酯和/或1,6-己二異氰酸酯。合適的市售多異氰酸酯尤其包括ultra?n3300、ultra?n3600、n3200、eco?n7300和n3900(可從covestro?deutschland?ag獲得)。
92、組分b)優(yōu)選具有每分子平均nco官能度≥2.0,優(yōu)選2-3至4-3,特別優(yōu)選2.5至4.2,非常特別優(yōu)選2.8至4.1,最優(yōu)選3.0至4.0。nco官能度是指游離nco基團(tuán),而不是潛在nco基團(tuán)(例如形成三聚體環(huán)的nco基團(tuán))。除非另有說明,組分b的平均nco官能度通過凝膠滲透色譜法(gpc)測(cè)定。官能度是每分子的反應(yīng)性基團(tuán)數(shù),即網(wǎng)絡(luò)形成過程中可能的結(jié)合點(diǎn)數(shù)的表述。然而,例如在二異氰酸酯三聚化中形成的多異氰酸酯不是僅由一種確定的分子類型組成,而是包含具有不同官能度的不同分子的廣泛分布。因此,示出的多異氰酸酯的決定參數(shù)是平均官能度。多異氰酸酯的平均官能度明確地由數(shù)均分子量和當(dāng)量重量的比率決定,并且通常由借助gpc確定的分子量分布計(jì)算得出。因此,可以根據(jù)為gpc中的各個(gè)低聚物分配各自的官能度并對(duì)其質(zhì)量比例加權(quán)來計(jì)算出平均nco官能度。對(duì)于僅含異氰脲酸酯基團(tuán)和含亞氨基噁二嗪二酮基團(tuán)的多異氰酸酯(pic),也可以簡單地通過多異氰酸酯的nco含量根據(jù)下式計(jì)算:
93、nco官能度=(6*pic的nco含量)/[4*pic的nco含量-單體的nco含量)]
94、對(duì)于其它含異氰酸酯基團(tuán)的多異氰酸酯(縮二脲、脲二酮)適用的是,必須通過上述計(jì)算確定nco官能度。gpc中的峰可以任選通過使用其它分析技術(shù),例如nmr、ir和/或ms分配給特定結(jié)構(gòu)。然后,通過所確定的化學(xué)結(jié)構(gòu)的nco官能度和對(duì)其質(zhì)量比例進(jìn)行加權(quán),可以計(jì)算出gpc中的多異氰酸酯混合物的平均nco官能度。由于二異氰酸酯和多異氰酸酯的低聚通常不會(huì)產(chǎn)生純產(chǎn)物,而是產(chǎn)生具有不同低聚度的化合物,即低聚物混合物,因此所得化合物的nco官能度只能作為平均值示出,并且nco基團(tuán)的含量只能基于形成的低聚物混合物的總重量示出。在本發(fā)明的上下文中,這種低聚物混合物被簡單地描述為“脂族低聚多異氰酸酯”。
95、進(jìn)一步優(yōu)選的是,組分b)的游離nco基團(tuán)含量為5.0重量%至30.0重量%,特別優(yōu)選10.0重量%至27.0重量%,非常特別優(yōu)選15.0重量%至24.2重量%,基于組分b)的總重量計(jì),根據(jù)din?en?iso?11909:2007測(cè)定。
96、在本發(fā)明方法的一個(gè)實(shí)施方案中,異氰酸酯指數(shù)為≥80,優(yōu)選85至115,特別優(yōu)選90至110。異氰酸酯指數(shù)(也稱為指數(shù)或nco/oh指數(shù))應(yīng)理解為實(shí)際使用的異氰酸酯基團(tuán)的摩爾量[mol]與實(shí)際使用的異氰酸酯反應(yīng)性基團(tuán)的摩爾量[mol]的商乘以100。換句話說,該指數(shù)表示實(shí)際使用的異氰酸酯的量與異氰酸酯的化學(xué)計(jì)量量(即為oh當(dāng)量轉(zhuǎn)化而計(jì)算的量)的百分比。nco基團(tuán)和nco反應(yīng)性h原子的當(dāng)量對(duì)應(yīng)于100的nco/oh指數(shù)x100。
97、指數(shù)=[(異氰酸酯基團(tuán)摩爾數(shù))/(異氰酸酯反應(yīng)性基團(tuán)摩爾數(shù))]*100
98、同樣優(yōu)選的是,組合物中的單體二異氰酸酯的含量為<1.0重量%,特別優(yōu)選<0.5重量%,非常特別優(yōu)選<0.3重量%,最優(yōu)選<0.1重量%,基于組合物總重量計(jì),根據(jù)din?en?iso?10283:2007-11通過氣相色譜法測(cè)定。
99、組分c):
100、發(fā)泡劑用作組分c。這包括水和/或物理發(fā)泡劑。所用的物理發(fā)泡劑包括例如二氧化碳和/或揮發(fā)性有機(jī)物質(zhì)。這些揮發(fā)性物理發(fā)泡劑是環(huán)狀烴,例如環(huán)戊烷和環(huán)己烷。非環(huán)狀烴尤其是丁烷、正戊烷和異戊烷。含鹵素的烴也適合用作物理發(fā)泡劑。這些是氫氟碳化物或全氟碳化物,例如全氟烷烴。優(yōu)選使用水作為組分c)。
101、組分d):
102、可用的組分d)是已知催化劑,例如錫催化劑(例如二丁基氧化錫、二月桂酸二丁基錫、二新癸酸二甲基錫、二硫醇二甲基錫(iv)、辛酸錫、新癸酸錫)、2-乙基己酸鉍、2-乙基己酸鈷、2-乙基己酸鐵、氯化鐵(iii)、脂族叔胺(例如三甲胺、四甲基丁二胺)、脂環(huán)族叔胺(例如1,4-二甲基哌嗪、1,4-二氮雜[2.2.2]雙環(huán)辛烷、1,8-二氮雜雙環(huán)[5.4.0]十一碳-7-烯、1,5,7-三氮雜雙環(huán)[4.4.0]癸-5-烯、n-甲基三氮雜雙環(huán)[4.4.0]癸-9-烯)、1,1,3,3-四甲基胍、脂族氨基醚(例如雙(2-二甲基氨基乙基)醚和n,n,n-三甲基-n-羥乙基雙氨基乙基醚)、脂環(huán)族氨基醚(例如n-乙基嗎啉、4,4′-(氧二-2,1-乙烷二基)二嗎啉)、脂族脒、脂環(huán)族脒、脲、脲衍生物(例如氨基烷基脲,參見例如ep-a?0?176?013,特別是(3-二甲基氨基丙基氨基)脲)。催化劑可以單獨(dú)或相互混合添加。催化劑可以用作膠凝和/或發(fā)泡催化劑。許多催化劑不是純粹的膠凝或發(fā)泡催化劑,而是可以用于這兩種目的。然而,兩種性能之一可能更明顯。辛酸錫或新癸酸錫化合物被視為幾乎純粹的膠凝催化劑,而雙(2-二甲基氨基乙基醚)被視為純粹的發(fā)泡催化劑。對(duì)于脂族異氰酸酯而言,1,8-二氮雜雙環(huán)[5.4.0]十一-7-烯(dbu)主要用作發(fā)泡催化劑。
103、在本發(fā)明中,使用的膠凝催化劑優(yōu)選是二新癸酸二甲基錫、辛酸錫、新癸酸錫或它們的混合物,所用的發(fā)泡催化劑是dbu(1,8-二氮雜雙環(huán)[5.4.0]十一碳-7-烯)、四甲基胍或它們的混合物。
104、優(yōu)選的是,組分d)包含至少一種膠凝催化劑和/或至少一種發(fā)泡催化劑,或者由它們組成。
105、組分e):
106、此外,在生產(chǎn)泡沫時(shí)還可以使用表面活性添加劑,特別是硅酮表面活性劑,更優(yōu)選硅氧烷-聚環(huán)氧烷共聚物和聚二甲基硅氧烷-聚環(huán)氧烷共聚物。還可以含有其它表面活性添加劑,例如乳化劑。合適的泡沫穩(wěn)定劑尤其是低排放的那些,例如bf系列的產(chǎn)品(公司:evonik?operations?gmbh)。
107、組分f):
108、任選的不同于組分e)的助劑和添加劑,例如反應(yīng)阻滯劑(例如酸性反應(yīng)性物質(zhì),如鹽酸或有機(jī)酰鹵)、泡孔調(diào)節(jié)劑(例如石蠟或脂肪醇或二甲基聚硅氧烷)、顏料、染料、阻燃劑(例如磷酸三甲苯酯或多聚磷酸銨),其它抗老化和風(fēng)化作用的穩(wěn)定劑、抗氧化劑、增塑劑、抑真菌和抑細(xì)菌物質(zhì)、填料(例如硫酸鋇、硅藻土、炭黑或白堊)和脫模劑也可用作組分f)。這些任選共同使用的助劑和添加劑例如在ep-a?0?000?389,第18-21頁中描述。根據(jù)本發(fā)明任選共同使用的助劑和添加劑的其它實(shí)例以及這些助劑和添加劑的使用方式和作用模式的細(xì)節(jié)在kunststoff-handbuch,第vii卷,由g.oertel編輯,carl-hanser-verlag,münchen,第3版,1993,例如第104至127頁中描述。
109、基于可再生(生物基)或可持續(xù)原料的脂族聚氨酯軟質(zhì)泡沫:
110、本發(fā)明方法中所使用的組分可以是生物基的或非生物基的。然而,為了使生產(chǎn)過程對(duì)環(huán)境友好,通常希望使用基于可再生(生物基)或可持續(xù)原料的起始物質(zhì)。
111、在本發(fā)明的上下文中,術(shù)語“生物基”定義為組分、化合物、材料等——例如根據(jù)組分b)的脂族低聚多異氰酸酯或用于生產(chǎn)這種脂族低聚多異氰酸酯的起始物質(zhì)——從可再生來源(例如植物、微生物、藻類或動(dòng)物)獲得或由其制備。這與從不可再生來源獲得或制備的化合物和材料形成對(duì)比。不可再生來源包括例如地質(zhì)史前時(shí)期由死亡的生物體形成的化石原料。這些特別是原油、褐煤、硬煤、泥炭和天然氣。從不可再生來源獲得或制備的化合物和材料在本發(fā)明的上下文中定義為非生物基或“人造生產(chǎn)”。生物基起始物質(zhì)可以直接從上述可再生來源獲得,或通過從此類來源獲得的化合物或材料的后續(xù)反應(yīng)生產(chǎn)。因此,組分b)的脂族低聚多異氰酸酯可基于二異氰酸酯和多異氰酸酯,而這些異氰酸酯又由生物基二胺制成。這種二胺的實(shí)例是1,5-二氨基戊烷(1,5-pda)。
112、特別地,同樣通常希望的是,使用相對(duì)大量的基于co2的起始物質(zhì)。a3)中描述的聚醚碳酸酯多元醇就是此類起始物質(zhì)。使用這些化合物可以顯著改善根據(jù)本發(fā)明的聚氨酯軟質(zhì)泡沫的co2平衡。
113、使用聚酯多元醇(a4)作為多元醇組分時(shí),也可生產(chǎn)聚氨酯軟質(zhì)泡沫(wo?2014/064130)。通過將wo?2014/064130中使用的芳族異氰酸酯替換為基于可再生原料的異氰酸酯,例如此處使用的1,3,5-三(6-異氰酸根合戊基)-1,3,5-三嗪烷-2,4,6-三酮(b1)以及額外的生物基低分子量醇,例如生物乙醇,可以生產(chǎn)可再生原料比例為≥65%,優(yōu)選≥75%,特別優(yōu)選超過≥80%的聚氨酯軟質(zhì)泡沫。令人驚訝的是還發(fā)現(xiàn),通過使用1,3,5-三(6-異氰酸根合戊基)-1,3,5-三嗪烷-2,4,6-三酮(b1)和由生物琥珀酸和二乙二醇制成的生物聚酯多元醇(a4)(oh值為63.2且酯基濃度高達(dá)10.1mol/kg)可以加工成通過使用甲苯二異氰酸酯混合物(由包含約80重量%比例的2,4-甲苯二異氰酸酯和約20重量%比例的2,6-甲苯二異氰酸酯的甲苯二異氰酸酯和包含約65重量%比例的2,4-甲苯二異氰酸酯和約35重量%比例的2,6-甲苯二異氰酸酯的二異氰酸酯制成(c2))無法生產(chǎn)的泡沫,如wo?2014/064130a1中所述。
114、泡沫生產(chǎn):
115、聚氨酯泡沫作為聚氨酯軟質(zhì)泡沫存在,并且可以制成模制泡沫或塊狀泡沫。因此,本發(fā)明的主題是生產(chǎn)任選部分生物基的聚氨酯軟質(zhì)泡沫的方法。
116、通過本發(fā)明可獲得的任選部分生物基的耐變色聚氨酯軟質(zhì)泡沫可以用于例如以下應(yīng)用:紡織泡沫(例如胸罩、肩墊、家具軟墊、紡織嵌入物中)、身體支撐元件(例如軟墊、床墊、家具、汽車座椅、摩托車座椅、頭枕、扶手中)、用于汽車部件的海綿和泡沫膜(例如車頂襯里、門側(cè)內(nèi)飾和座椅墊中)。
117、通過本發(fā)明方法獲得或可獲得的聚氨酯軟質(zhì)泡沫尤其具有根據(jù)din?en?iso3386-1測(cè)量的≤14.0kpa,優(yōu)選≤12.0kpa,特別優(yōu)選2.0kpa至8.0kpa,非常特別優(yōu)選3.0至7.0kpa的壓縮強(qiáng)度(第4循環(huán)),和/或根據(jù)din?en?iso?1856-2008測(cè)量的≤3.5%,優(yōu)選≤3.0%,更優(yōu)選≤2.5%,特別優(yōu)選0.1%至2.0%的壓縮永久變形值(dvr)。
118、實(shí)施方案:
119、本發(fā)明尤其涉及以下實(shí)施方案:
120、在第一實(shí)施方案中,本發(fā)明涉及通過包含下列組分的組合物在至少80的異氰酸酯指數(shù)下的反應(yīng)來生產(chǎn)聚氨酯軟質(zhì)泡沫的方法
121、a)至少一種單羥基官能化合物和至少一種多元醇,以及
122、b)至少一種脂族低聚多異氰酸酯,
123、其中所述組合物還含有組分c)至f)
124、c)至少一種化學(xué)和/或物理發(fā)泡劑;
125、d)至少一種催化劑;
126、e)任選的表面活性化合物,和
127、f)任選的不同于組分e)的助劑和添加劑。
128、在第二實(shí)施方案中,本發(fā)明涉及根據(jù)實(shí)施方案1的方法,其特征在于組分a)的單羥基官能化合物選自包含以下物質(zhì)或由以下物質(zhì)組成的組:
129、a1)具有1至12個(gè)碳原子的伯、仲和/或叔單羥基官能化合物,優(yōu)選伯單羥基官能化合物,和/或
130、a2)聚合單羥基官能化合物,優(yōu)選聚醚一元醇、聚碳酸酯一元醇、聚酯碳酸酯一元醇、聚醚碳酸酯一元醇、聚醚酯碳酸酯一元醇和/或它們的混合物,其中聚合單羥基官能化合物特別優(yōu)選具有伯羥基。
131、在第三實(shí)施方案中,本發(fā)明涉及根據(jù)實(shí)施方案2的方法,其特征在于,單羥基官能化合物a1)選自包含以下物質(zhì)或由以下物質(zhì)組成的組:無環(huán)和/或環(huán)狀單羥基官能烷醇和/或無環(huán)和/或環(huán)狀單羥基官能烯醇,優(yōu)選甲醇、乙醇、異丙醇、正丙醇、異丁醇、正丁醇、仲丁醇、叔丁醇、戊-1-醇、戊-2-醇、戊-3-醇、2-甲基丁-1-醇、2-甲基丁-2-醇、3-甲基丁-1-醇、3-甲基丁-2-醇、2,2-二甲基丙-1-醇、己-1-醇、己-2-醇、己-3-醇、2-甲基戊-1-醇、3-甲基戊-1-醇、4-甲基戊-1-醇、2-甲基戊-2-醇、3-甲基戊-2-醇、2,2-二甲基丁-1-醇、2,3-二甲基丁-1-醇、3,3-二甲基丁-1-醇、2,3-二甲基丁-2-醇、3,3-二甲基丁-2-醇、2-乙基-1-丁醇、2-甲基-3-丁炔-2-醇、3-丁炔-1-醇、炔丙醇、1-叔丁氧基-2-丙醇、1-庚醇、2-庚醇、3-庚醇、4-庚醇、1-辛醇、2-辛醇、3-辛醇、4-辛醇、1-壬醇、2-壬醇、3-壬醇、4-壬醇、5-壬醇、1-癸醇、2-癸醇、3-癸醇、4-癸醇、5-癸醇、1-十一醇、2-十一醇、3-十一醇、4-十一醇、5-十一醇、6-十一醇、1-十二醇、2-十二醇、3-十二醇、4-十二醇、5-十二醇、6-十二醇或其混合物。
132、在第四實(shí)施方案中,本發(fā)明涉及根據(jù)實(shí)施方案2或3的方法,其特征在于所述聚合單羥基官能化合物a2)具有根據(jù)din?53240-3:2016-03測(cè)量的20至250mg?koh/g,優(yōu)選20至112mg?koh/g,特別優(yōu)選20至50mg?koh/g的羥值。
133、在第五實(shí)施方案中,本發(fā)明涉及根據(jù)實(shí)施方案2至4中任一項(xiàng)的方法,其特征在于,組分a1)和a2)之和中的oh基團(tuán)的摩爾量比例為25.0至90.0mol%,優(yōu)選35.0至85.0mol%,特別優(yōu)選40.0至80.0mol%,基于組分a)的oh基團(tuán)的總摩爾量計(jì)。
134、在第六實(shí)施方案中,本發(fā)明涉及根據(jù)實(shí)施方案2至5中任一項(xiàng)的方法,其特征在于,組分a1)和a2)之和中的oh基團(tuán)與組分b)中的nco基團(tuán)的當(dāng)量比為0.15至0.65,優(yōu)選0.20至0.55,特別優(yōu)選0.25至0.50。
135、在第七實(shí)施方案中,本發(fā)明涉及根據(jù)前述實(shí)施方案任一項(xiàng)的方法,其特征在于,組分a)的多元醇選自包含以下物質(zhì)或由以下物質(zhì)組成的組:
136、a3)聚醚碳酸酯多元醇,
137、a4)聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇
138、和/或其混合物,其中組分a)的多元醇優(yōu)選包含至少一種聚醚碳酸酯多元醇a3)或由至少一種聚醚碳酸酯多元醇a3)組成。
139、在第八實(shí)施方案中,本發(fā)明涉及根據(jù)前述實(shí)施方案任一項(xiàng)的方法,其特征在于,組分a)還含有選自包含以下物質(zhì)或由以下物質(zhì)組成的組中的至少一種鏈增長劑和/或交聯(lián)劑:
140、λ5)具有至少2的oh和/或nh官能度且分子量為62至800g/mol的nco反應(yīng)性化合物,其中nco反應(yīng)性化合物a5)優(yōu)選選自包含以下物質(zhì)或由以下物質(zhì)組成的組:乙二醇、二乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、甘油、1,1,1-三羥甲基丙烷、季戊四醇、單乙醇胺、二乙醇胺或其混合物。
141、在第九實(shí)施方案中,本發(fā)明涉及根據(jù)前述實(shí)施方案任一項(xiàng)的方法,其特征在于,組分b)的脂族低聚多異氰酸酯包含由(2n+1)個(gè)脂族多異氰酸酯形成的含異氰酸酯的低聚物,其中n為1至10的自然數(shù),組分b)的脂族低聚多異氰酸酯的至少90.0重量%由這些含異氰酸酯的低聚物組成。
142、在第十實(shí)施方案中,本發(fā)明涉及根據(jù)實(shí)施方案9的方法,其特征在于,組分b)的脂族低聚多異氰酸酯包含含異氰酸酯的三聚體,其中組分b)尤其包含該三聚體和至少一種其它含異氰酸酯的低聚物的混合物,其中n為2至10的自然數(shù),并且組分b)的脂族低聚多異氰酸酯的至少30.0重量%,優(yōu)選30.0重量%至80.0重量%由這些含異氰酸酯的三聚體組成。
143、在第十一實(shí)施方案中,本發(fā)明涉及根據(jù)前述實(shí)施方案任一項(xiàng)的方法,其特征在于,組分b)的脂族低聚多異氰酸酯含有異氰脲酸酯和/或亞氨基噁二嗪二酮基團(tuán)。
144、在第十二實(shí)施方案中,本發(fā)明涉及根據(jù)前述實(shí)施方案任一項(xiàng)的方法,其特征在于,組分b)的脂族低聚多異氰酸酯包含式(vi)和/或式(vii)的含異氰酸酯的三聚體,它們?cè)诿糠N情況下由3個(gè)脂族多異氰酸酯形成,其中r彼此獨(dú)立地為脂族c1至c15碳鏈。
145、
146、在第十三實(shí)施方案中,本發(fā)明涉及根據(jù)前述實(shí)施方案任一項(xiàng)的方法,其特征在于,組分b)的脂族低聚多異氰酸酯由具有1至15個(gè)碳原子的二異氰酸酯制成,其中二異氰酸酯優(yōu)選選自1,5-戊二異氰酸酯和/或1,6-己二異氰酸酯。
147、在第十四實(shí)施方案中,本發(fā)明涉及根據(jù)前述實(shí)施方案任一項(xiàng)的方法,其特征在于,組分b)具有每分子≥2.0,優(yōu)選2.3至4.3,特別優(yōu)選2.5至4.2,非常特別優(yōu)選2.8至4.1,最優(yōu)選3.0至4.0的平均nco官能度。
148、在第十五實(shí)施方案中,本發(fā)明涉及根據(jù)前述實(shí)施方案任一項(xiàng)的方法,其特征在于,組分b)具有根據(jù)din?en?iso?11909:2007測(cè)定的基于組分b)的總重量計(jì)的5.0重量%至30.0重量%,優(yōu)選1?0.0重量%至27.0重量%,特別優(yōu)選15.0重量%至24.0重量%的游離nco基團(tuán)含量。
149、在第十六實(shí)施方案中,本發(fā)明涉及根據(jù)前述實(shí)施方案任一項(xiàng)的方法,其特征在于,所述組合物具有根據(jù)din?en?iso?10283:2007-11通過氣相色譜法測(cè)定的基于組合物總重量計(jì)的<1.0重量%,特別優(yōu)選<0.5重量%,非常特別優(yōu)選<0.3重量%,最優(yōu)選<0.1重量%的單體二異氰酸酯含量。
150、在第十七實(shí)施方案中,本發(fā)明涉及根據(jù)前述實(shí)施方案任一項(xiàng)的方法,其特征在于組分d)包含至少一種膠凝催化劑和/或至少一種發(fā)泡催化劑或由其組成。
151、在第十八實(shí)施方案中,本發(fā)明涉及根據(jù)前述實(shí)施方案任一項(xiàng)的方法,其特征在于,所述反應(yīng)在85至115,優(yōu)選90至110的異氰酸酯指數(shù)下進(jìn)行。
152、在第十九實(shí)施方案中,本發(fā)明涉及通過根據(jù)實(shí)施方案1至18中任一項(xiàng)的方法獲得或可獲得的聚氨酯軟質(zhì)泡沫。
153、在第二十實(shí)施方案中,本發(fā)明涉及根據(jù)實(shí)施方案19的聚氨酯軟質(zhì)泡沫,其特征在于,所述聚氨酯軟質(zhì)泡沫具有根據(jù)din?en?iso?3386-1測(cè)量的v14.0kpa,優(yōu)選≤12.0kpa,特別優(yōu)選2.0kpa至8.0kpa,非常特別優(yōu)選3.0至7.0kpa的壓縮強(qiáng)度(第4循環(huán))。
154、在第二十一實(shí)施方案中,本發(fā)明涉及根據(jù)實(shí)施方案19或20的聚氨酯軟質(zhì)泡沫,其特征在于,聚氨酯軟質(zhì)泡沫具有根據(jù)din?en?iso?1856-2008測(cè)量的≤3.5%,優(yōu)選≤3.0%,更優(yōu)選≤2.5%,特別優(yōu)選0.1%至2.0%的壓縮永久變形值(dvr)。
155、在第二十二實(shí)施方案中,本發(fā)明涉及根據(jù)實(shí)施方案19至21任一項(xiàng)的聚氨酯軟質(zhì)泡沫用作或用于生產(chǎn)身體支撐元件,特別是軟墊、床墊、家具、汽車座椅和摩托車座椅的用途。
156、在第二十三實(shí)施方案中,本發(fā)明涉及單羥基官能化合物與脂族低聚多異氰酸酯的組合在至少80,特別是85至115,優(yōu)選90至110的多異氰酸酯指數(shù)下用于降低聚氨酯軟質(zhì)泡沫的壓縮強(qiáng)度和/或壓縮永久變形值的用途。
157、實(shí)施例及對(duì)比例:
158、下面參考實(shí)施例來闡明本發(fā)明,但本發(fā)明不限于此。
159、所用組分:
160、所用組分a1):
161、·乙醇
162、·丁醇
163、所用組分a2):
164、·lb?25(聚醚一元醇,oh值:25mg?koh/g(根據(jù)din?53240-3:2016-03),粘度:4600mpa.s)
165、所用組分a3):
166、·lc?05(聚醚碳酸酯多元醇,oh值:55mg?koh/g,典型co2并入量:14重量%)
167、所用組分a5):
168、·二乙二醇(deg)
169、·二乙醇胺(dea)
170、所用組分b1):
171、·eco?n?7300(基于1,5-戊二異氰酸酯(pdi)的生物基、含異氰脲酸酯基團(tuán)的脂族多異氰酸酯,其nco含量為21.9重量%(根據(jù)din?en?iso?11909:2007),平均nco官能度為≥3.0(根據(jù)gpc),單體pdi含量為最多0.3重量%,粘度為9500mpa·s(在23℃下,根據(jù)din?en?iso?3219測(cè)定))
172、所用組分b2):
173、·ultra?n?3600(基于1,6-二異氰酸根合己烷(hdi)的含異氰脲酸酯基團(tuán)的脂族多異氰酸酯,其nco含量為23.0重量%(根據(jù)din?en?iso?11909:2007),平均nco官能度為3.2(根據(jù)gpc),單體hdi含量為最多0.1重量%,粘度為1200mpa·s(23℃,根據(jù)din?en?iso?3219測(cè)定))
174、所用組分c):
175、·水
176、所用組分d):
177、·pro?1(新癸酸錫(ii))
178、·ul-28(新癸酸二甲基錫)
179、·dbu(1,8-二氮雜雙環(huán)[5.4.0]十一碳-7-烯)
180、所用組分e):
181、·bf2370(公司:evonik?operations?gmbh,essen)
182、·b8783?lf?2(公司:evonik?operations?gmbh,essen)
183、所用組分f):
184、·500(公司:evonik?operations?gmbh,essen)
185、所用測(cè)量方法:
186、·根據(jù)din?en?iso?3386-1測(cè)定壓縮強(qiáng)度(cv)。為了進(jìn)行測(cè)量,切割了兩個(gè)或三個(gè)尺寸為6cm?x?6cm?x?3cm的試樣。測(cè)試在zwick/roell公司的2.5kn?retroline儀器上在22℃和47%的相對(duì)濕度下進(jìn)行。測(cè)量幾何結(jié)構(gòu)由一個(gè)底板(試樣放置在其上)和一個(gè)壓力板組成。測(cè)量開始時(shí),兩個(gè)板之間的距離等于樣品的高度。測(cè)量由三個(gè)初步循環(huán)和一個(gè)后續(xù)的測(cè)量循環(huán)構(gòu)成,其中獲取第一個(gè)初步循環(huán)和所述測(cè)量循環(huán)的數(shù)據(jù)。一個(gè)循環(huán)由以100mm/min的速度在0%至70%的范圍內(nèi)變形和移除負(fù)載直到測(cè)量板再次達(dá)到其原始距離構(gòu)成。由測(cè)量值確定各種變形下的壓縮應(yīng)力/壓縮強(qiáng)度。經(jīng)常示出的值是40%變形時(shí)的壓縮強(qiáng)度(cv40),其可根據(jù)下式計(jì)算。
187、
188、其中:
189、c40=40%變形時(shí)的壓縮強(qiáng)度/壓縮應(yīng)力值[kpa]
190、f40=40%變形時(shí)的力,在第4個(gè)負(fù)載循環(huán)中確定[n]
191、a壓縮=試樣的表面積[mm2]
192、·壓縮永久變形(dvr)根據(jù)din?en?iso?1856-2008確定。為此,分別切割三個(gè)尺寸為5cm?x?5cm?x?2.5cm的試樣。將它們夾在兩個(gè)板之間,以使其壓縮50%,并這樣在70℃的爐中儲(chǔ)存22小時(shí)。然后將泡沫從壓縮支架中移除,在22℃下儲(chǔ)存30分鐘后,確定試樣的高度。檢查3個(gè)試樣,并給出平均dvr作為結(jié)果;
193、·粘度:desmodur型(desmodur?ultra?n?3600、desmodur?ultra?n3300、desmodureco?n7300)的粘度根據(jù)din?en?iso?3219使用anton?paar公司的rheolabqc儀器測(cè)量;
194、·開始時(shí)間(也稱為乳白時(shí)間):這是從混合操作開始直至反應(yīng)混合物出現(xiàn)視覺上可察覺的變化(即直至反應(yīng)混合物首次上升)的時(shí)間段。為了更好地看到上升,可以用筆在裝有反應(yīng)混合物的容器中畫出輔助線(斜向上延伸的線)。
195、·纖維時(shí)間(不粘時(shí)間):在本發(fā)明的上下文中,纖維時(shí)間應(yīng)理解為所謂的不粘時(shí)間(“tack-free-time”)。不粘時(shí)間應(yīng)理解為從混合開始直至泡沫物料的表面不再發(fā)粘的狀態(tài)/時(shí)間點(diǎn)的時(shí)間段。它是通過用小木棒輕拍接觸不再上升的泡沫來測(cè)定的。不再觀察到粘性的時(shí)間點(diǎn)被描述為不粘時(shí)間。
196、·表觀密度(或體積重量)根據(jù)din?en?iso?845
197、·拉伸實(shí)驗(yàn)根據(jù)din?en?iso1798:2008(在此確定斷裂應(yīng)力和斷裂伸長率)
198、實(shí)施例
199、實(shí)施例1
200、120.33glc05、8.65g乙醇、3.01g二乙二醇、1.81g二乙醇胺、1.81g水、2.25gbf?2370和0.50g?dbu組成的異氰酸酯反應(yīng)性組合物用攪拌器在1150轉(zhuǎn)/分鐘下混合30秒。然后將1.25gpro?1和2.37gul-28添加到混合物中,然后再用攪拌器混合(1150轉(zhuǎn)/分鐘,15秒)。將該混合物與108.03gultra?n?3600用攪拌器在21?00轉(zhuǎn)/分鐘下混合1?5秒,并倒入模具中。原料溫度為23℃。固化在環(huán)境溫度下進(jìn)行。泡沫在130秒后凝固。
201、進(jìn)一步的實(shí)施例和對(duì)比例
202、下表中示出的其它實(shí)施例和對(duì)比例以該表中給出的量(以[g]為單位)與實(shí)施例1類似地制備。在另外使用組分a2的實(shí)施例中,將其與用攪拌器在1150轉(zhuǎn)/分鐘下混合30秒的組分一起進(jìn)行添加。在相應(yīng)的實(shí)施例和對(duì)比例中,組分b2的使用方式與組分b1類似。這同樣適用于組分e)和f)。
203、
204、首先,顯而易見的是,與不含此類化合物的對(duì)比例相比,使用單羥基官能化合物(在基于多異氰酸酯的脂族軟質(zhì)泡沫的生產(chǎn)中)——例如乙醇——通常導(dǎo)致壓縮強(qiáng)度和壓縮永久變形值兩者的顯著降低。因此,在本發(fā)明的組合物的情況下獲得具有改進(jìn)的回彈能力的更軟質(zhì)泡沫。此外,仍然可以獲得具有與對(duì)比例相似體積重量的泡沫(例如參見實(shí)施例1、4、5和6與對(duì)比例1和2的比較)。因此,所獲得的脂族聚氨酯軟質(zhì)泡沫非常適合生產(chǎn)高品質(zhì)的身體支撐元件,例如床墊。
205、此外,實(shí)施例4和實(shí)施例5的比較表明,在泡沫的體積密度幾乎相同的情況下,單羥基官能化合物的含量越高,則壓縮永久變形值改進(jìn)且壓縮強(qiáng)度更低。
206、實(shí)施例4和實(shí)施例6的比較表明,單羥基官能化合物(a1)(此處為乙醇)與聚合單羥基官能化合物a2)(此處為聚醚一元醇)的組合使用有利于在泡沫的體積重量相似的情況下降低壓縮強(qiáng)度。此外,實(shí)施例2表明,通過將單羥基官能化合物a1)與聚合單羥基官能化合物a2)組合,可以獲得具有非常低的壓縮強(qiáng)度和低壓縮永久變形值以及良好體積重量的聚氨酯軟質(zhì)泡沫。
207、最后,實(shí)施例2至6與實(shí)施例1和對(duì)比例的比較表明,根據(jù)本發(fā)明的方法在使用生物基和可持續(xù)反應(yīng)物(例如eco?n?7300和lc?05)時(shí)也產(chǎn)生具有低壓縮強(qiáng)度和低壓縮永久變形值的聚氨酯軟質(zhì)泡沫。因此,根據(jù)本發(fā)明的方法也適用于生產(chǎn)具有改進(jìn)的環(huán)境平衡(可持續(xù)性等)和同時(shí)非常好性能的聚氨酯軟質(zhì)泡沫。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路