[发明专利]制备用基于天然油的多元醇和聚(环氧丙烷)多元醇制得的开孔泡沫体的方法

说明书

背景技术

用完全由聚(环氧丙烷)单元组成的多元醇制备的聚氨酯泡沫体在一些物理性质上可以具有较好的性能，例如阻燃性。但是，这些泡沫体本身较难以加工，其具有窄的加工窗口，导致泡沫体具有比需要多的闭孔结构。

已经试图从植物或可再生原料制备多元醇，例如由Peerman等人在美国专利4,423,162中所公开的。Peerman等人描述了加氢甲酰化和还原从植物油中得到的脂肪酸的酯，和用多元醇或多胺形成所得羟基化物质的酯。从基于天然油的多元醇形成聚氨酯泡沫体的方法描述于美国专利申请公开2006/0293400和PCT申请WO 2008/144224。但是，这些参考文献无一描述过由完全由聚(环氧丙烷)单元组成的多元醇形成并且具有高度开孔结构的聚氨酯泡沫体，通过穿过泡沫体的空气流速测得该高度开孔结构。反而，这些参考文献的实施例中报告了由包含环氧乙烷单元的多元醇制得的泡沫体，其并不遭受与完全由聚(环氧丙烷)单元组成的多元醇相同方式的窄加工窗口。

发明内容

本发明的一方面提供了形成聚氨酯泡沫体的方法，该方法包括使多异氰酸酯与包含至少一种基于天然油的多元醇(NOBP)和至少一种聚(环氧丙烷)多元醇的多元醇组合物在基于锡的催化剂、发泡剂和表面活性剂存在下在其中形成聚氨酯泡沫体的条件下接触。用于该方法的多元醇组合物不含由除环氧丙烷之外的环氧烷烃形成的非基于天然油的多元醇并且所述基于天然油的多元醇至多占所述多元醇组合物的10wt%，使得与相应不含基于天然油的多元醇的泡沫体相比，所述泡沫体的锡加工窗口扩展至较低的锡催化剂浓度。在一些实施方式中，与相应不含基于天然油的多元醇的泡沫体的锡加工窗口相比，本发明的锡加工窗口较宽。

该方法的一些实施方式提供了空气流速为至少4cfm的聚氨酯泡沫体，通过ASTM D 3574测试G测得。这包括其中泡沫体通过ASTM D 3574测试G测得的空气流速为至少4.5cfm的实施方式，还包括其中泡沫体通过ASTM D 3574测试G测得的空气流速为至少5cfm的实施方式。

在一些实施方式中，用于该方法的聚(环氧丙烷)多元醇的当量至多为约1200Da。这包括其中聚(环氧丙烷)多元醇的当量至多为约1000Da的实施方式。

也提供了根据该方法制备的聚氨酯泡沫体。

附图说明

图1显示了聚氨酯泡沫体的空气流速，如实施例中所描述的。

具体实施方式

提供了制备聚氨酯泡沫体的方法，所述聚氨酯泡沫体是至少一种多异氰酸酯和多元醇组合物的反应产物。多元醇组合物包括至少一种基于天然油的多元醇和至少一种聚(环氧丙烷)多元醇并且期望地不含由除环氧丙烷单元之外的环氧烷烃单元制得的非基于天然油的多元醇。基于天然油的多元醇的存在量足以改善泡沫体相对于使用相同方法和相同组分但是不存在基于天然油的多元醇制备的泡沫体的加工窗口。针对本申请的目的，使用相同方法和相同组分但是不存在基于天然油的多元醇制备的泡沫体将称为“相应不含NOBP的泡沫体”。因此，本发明方法提供具有非常开孔的结构和具有基于聚(环氧丙烷)多元醇的泡沫体的较好的性能性质的泡沫体。

该方法包括使多异氰酸酯与包含至少一种基于天然油的多元醇和至少一种聚(环氧丙烷)多元醇的多元醇组合物在基于锡的催化剂、发泡剂和表面活性剂存在下在其中形成聚氨酯泡沫体的条件下接触，其中多元醇组合物不含由环氧乙烷单元制得的非基于天然油的多元醇。例如，聚氨酯泡沫体可以通过将多异氰酸酯和多元醇组合物在发泡剂、表面活性剂、催化剂和根据需要其它任选的成分存在下在以下条件下混合制备：该条件使得多异氰酸酯和多元醇反应形成聚氨酯和/或聚脲聚合物而同时发泡剂产生使反应的混合物膨胀的气体。泡沫体可以通过所谓的预聚物方法(例如描述于美国专利4,390,645)形成，其中化学计量过量的多异氰酸酯首先与多元醇反应形成预聚物，然后预聚物与增链剂和/或水反应形成所需泡沫体。发泡方法(例如描述于美国专利3,755,212；3,849,156和3,821,130)也是适宜的。所谓的一步法(例如描述于美国专利2,866,744)也可以使用。在这样的一步法中，将多异氰酸酯和全部的多异氰酸酯反应性组分同时放在一起并使其反应。