[发明专利]由间苯二甲酸和/或对苯二甲酸及低聚环氧烷烃制备的聚酯多元醇

说明书

技术领域

本发明涉及一种由间苯二甲酸和/或对苯二甲酸、低聚环氧烷烃和邻苯二甲酸或邻苯二甲酸酐制备聚酯多元醇的方法，可由此方法获得的聚酯多元醇，及其生产硬质PUR/PIR泡沫的用途。

背景技术

如今硬质PUR/PIR泡沫主要由聚酯多元醇制备，因为其对硬质PUR/PIR泡沫的阻燃性及其导热性具有积极影响。在聚酯多元醇的制备中，主要用琥珀酸、戊二酸、己二酸、邻苯二甲酸/酐、对苯二甲酸和间苯二甲酸作为原料。除聚酯多元醇外，也偶尔加入聚醚多元醇以改善戊烷在聚酯多元醇中的溶解性能，或减弱含有异氰脲酸酯的硬质PUR/PIR泡沫的脆性。

然而，芳香酸的使用，特别是对苯二甲酸的使用，在聚酯多元醇的制备中可导致它们在室温下呈固态形式存在，因此使得它们在工业方法中更难以加工。

为了制备这些聚酯多元醇，US 4,758,607公开了用高分子量聚对苯二甲酸乙二酯)(PET)作为原料基体，并对其用分子量降低反应介质(例如低分子量乙二醇，并且在低分子量聚羧酸存在下)进行再加工，以形成一种新的聚酯多元醇。然而，这种方法的缺点在于，首先PET需要在一个复杂的工艺中收集。而且，必须确保材料被正确地分类并未被污染。若考虑回收材料，如PET饮料瓶，其瓶盖通常用聚乙烯制成，需要耗费时间去除。若考虑PET生产废料，这种原料并不是到处都有，而与PET制备工厂的存在相联系。还有一个缺点存在于一个事实中，即根据US 4,758,607的教导，部分用于PET降解的乙二醇必须再次用蒸馏去除，考虑到乙二醇的高沸点，在能量方面是不利的。

US 4,039,487公开了基于对苯二甲酸、四乙二醇和邻苯二甲酸酐的聚酯多元醇。然而，US 4,039,487没有公开怎样克服这些成分的酯化反应领域的专业人员所知的缺点，如由对苯二甲酸的溶解性差而导致的长反应时间。另一个缺点是，由于四乙二醇与邻苯二甲酸酐的快速反应，导致可用于对苯二甲酸的酯化反应的羟基数目在反应一开始就迅速减少，这对后续较弱反应活性的对苯二甲酸的反应造成不利影响，因为它的酯化反应速率也与自由羟基的浓度成正比。因此，另一种途径是更大量的酯化反应催化剂的使用，因为这些催化剂会对后续与这些聚酯多元醇的反应(如PUR泡沫的制备)造成不利影响。

发明内容

因此，本发明的一个目的是弥补上述的现有技术的缺点。

许多常规硬质PUR/PIR泡沫以聚酯多元醇为基体，然而，仍不具有足够阻燃性，因为根据DIN 4102-1，它们通常只能达到防火B3级别。

因此，本发明的一个目的是提供一种聚酯多元醇，当其用于硬质PUR/PIR泡沫时，能改善阻燃性，特别对于根据DIN 4102-1和/或SBI测试(DIN EN 13823)达到防火B2级别的硬质PUR/PIR泡沫。

本发明的另一个目的是提供一种聚酯多元醇，其在生产硬质PUR/PIR泡沫的工业方法中易于加工，同时可改善硬质PUR/PIR泡沫的阻燃性。

具体实施方式

本发明的目的通过本发明的用于制备聚酯多元醇的方法(其中醚基浓度范围为9.0摩尔/千克聚酯多元醇-22摩尔/千克聚酯多元醇)令人惊奇地实现，该方法的特征在于

(i)在第一个步骤中

(A)间苯二甲酸，任选地呈C₁-C₄烷基酯的形式，和/或对苯二甲酸，任选地呈C₁-C₄烷基酯的形式，与

(B)化学式为H-(OCH₂CH₂)_n-OH，数均氧乙烯基团数n范围为3.0-9.0的低聚乙二醇反应，

该反应在至少一种催化剂的存在下，在温度范围为160°-240℃，压力范围为1-1013毫巴下进行7-100小时，所述催化剂选自锡(II)盐，铋(II)盐和四烷氧基钛，以及

(ii)在第二个步骤中，由步骤(i)得到的反应混合物与(C)邻苯二甲酸和/或邻苯二甲酸酐反应。

间苯二甲酸的C₁-C₄烷基酯表示一种酯，选自间苯二甲酸二甲酯，间苯二甲酸二乙酯，间苯二甲酸二正丁酯和间苯二甲酸二异丁酯。

优选组分(A)是对苯二甲酸，任选地呈C₁-C₄烷基酯的形式。对苯二甲酸的C₁-C₄烷基酯表示一种酯，选自对苯二甲酸二甲酯，对苯二甲酸二乙酯，对苯二甲酸二正丁酯和对苯二甲酸二异丁酯。