[发明专利]制造聚氨酯-软质泡沫材料的方法

说明书

本发明涉及制造聚氨酯-软质泡沫的方法，其中使用包含聚醚碳酸酯多元醇的异氰酸酯组分（组分B），并涉及该异氰酸酯组分本身。

自40多年来已深入地研究了在存在或不存在H-官能引物物质（引物）的情况下通过氧化烯（环氧化物）和二氧化碳的催化反应制造聚醚碳酸酯多元醇。例如使用H-官能引物化合物的这种反应图解显示在图(I)中，其中R是指有机残基，如烷基、烷基芳基或芳基，它们各自还可包含杂原子，例如O、S、Si等，且其中e和f是指整数，且其中此处在针对聚醚碳酸酯多元醇的图(I)中所示的产物应仅被理解是指在所得聚醚碳酸酯多元醇中原则上可找到具有所示结构的嵌段，但嵌段的次序、数量和长度以及引物的OH官能度可变并且不限于图(I)中所示的聚醚碳酸酯多元醇。这种反应（见图(I)）在生态学上非常有利，因为这种反应代表温室气体如CO₂转化成聚合物。式(I)中所示的环状碳酸酯（例如在R = CH₃时，异丙二醇碳酸酯）形成为另外的产物，实际上为副产物。

EP-A 0 222 453公开了使用得自DMC-催化剂和助催化剂，如硫酸锌的催化剂体系由氧化烯和二氧化碳制造聚醚碳酸酯多元醇的方法和聚氨酯-软质泡沫的制造，其中使用该聚醚碳酸酯多元醇作为多元醇组分的成分。

WO-A 2008/058913公开了聚氨酯-软质泡沫的制造方法，其中使用聚醚碳酸酯多元醇作为多元醇组分的成分。

为了制造聚氨酯-软质泡沫，特别是根据冷发泡法制造聚氨酯-软质泡沫，需要具有相对较高反应性并因此通常具有超过65摩尔%的伯OH-基团比例的多元醇（参见Polyurethane, Kunststoffhandbuch, Dr. G. Oertel, 编辑 G.W. Becker, D. Braun, 第3版, 1993, 第5.3.1章）。适用于冷发泡法的聚醚多元醇或聚醚碳酸酯多元醇因此通常用5至25重量%氧化乙烯封端（即这些多元醇具有5至25重量%氧化乙烯-单元的末端嵌段）。但是，可能由于DMC-催化剂和氧化乙烯的高反应性，可用于制造聚氨酯-软质泡沫的具有5至25重量%末端氧化乙烯-单元的聚醚碳酸酯多元醇在工业上无法借助DMC-催化剂制造。另一方面，没有或具有少于5重量%氧化乙烯-单元末端嵌段的聚醚碳酸酯多元醇在冷发泡法中产生不令人满意的结果。

本发明的目的是提供根据冷发泡法制造聚氨酯-软质泡沫的方法，其中可以使用在DMC-催化剂存在下制成的聚醚碳酸酯多元醇。特别地，还应可以使用没有或具有少于5重量%氧化乙烯-单元末端嵌段的聚醚碳酸酯多元醇。所得聚氨酯-软质泡沫应具有与由聚醚多元醇和不用聚醚碳酸酯多元醇制成的聚氨酯-软质泡沫至少相当的机械性能。

令人惊讶地，已经发现，通过组分A（多元醇配制品）与包含一种或多种多异氰酸酯(B1)和一种或多种聚醚碳酸酯多元醇(B2)的组分B的反应制造聚氨酯-软质泡沫的方法实现了上述目的，所述组分A包含

A1      100重量份聚醚多元醇，

A2      0.5至25重量份，优选2至5重量份（基于100重量份组分A1计）水和/或物理发泡剂，

A3      0.05至10重量份，优选0.2至4重量份（基于100重量份组分A1计）助剂和添加剂，如

     a) 催化剂，

     b) 表面活性添加剂，

     c) 颜料或阻燃剂，

A4      0至10重量份，优选0.05至5重量份（基于100重量份组分A1计）具有分子量为62-399的具有氢原子的异氰酸酯反应性化合物，

其中该制造在50至250，优选70至130，特别优选75至115的特征数下进行。

本发明还提供制造聚氨酯-软质泡沫的方法，其特征在于，

(i) 在第一步骤中，在至少一种DMC-催化剂存在下将一种或多种氧化烯和二氧化碳加成到一种或多种H-官能引物物质上（“共聚”），

(ii) 在第二步骤中，使一种或多种多异氰酸酯(B1)与获自步骤(i)的聚醚碳酸酯多元醇(B2)反应形成NCO-封端的包含氨基甲酸酯基团的预聚物(B)，和

(iii) 在第三步骤中，通过组分A（多元醇配制品）与获自步骤(ii)的组分B的反应制造聚氨酯-软质泡沫，所述组分A包含

     A1    100重量份聚醚多元醇，

     A2    0.5至25重量份，优选2至5重量份（基于100重量份组分A1计）水和/或物理发泡剂，