[发明专利]金属化的多面体低聚倍半硅氧烷催化剂组合物的合成及用途

权利要求书

1.形成聚氨酯材料的方法，所述方法包括以下步骤：

- 提供至少一种异氰酸酯；

- 提供至少一种异氰酸酯反应性组分；

- 提供催化剂组合物，所述催化剂组合物包含金属化的多面体低聚倍半硅氧烷(POMS)化合物，其中：

－ 所述POMS化合物是金属烷氧化物和对应于结构[2]的倍半硅氧烷三硅烷醇的反应产物，

其中R选自烷基，并且

－ 所用的倍半硅氧烷三硅烷醇的当量数高于用于与所述倍半硅氧烷三硅烷醇反应的金属烷氧化物的当量数，

- 使所述至少一种异氰酸酯、至少一种异氰酸酯反应性组分和所述催化剂组合物共混并反应，以提供所述聚氨酯材料。

2.根据权利要求1的方法，其中所述催化剂组合物中的金属烷氧化物中的金属选自4和/或5配位的金属，所述金属选自s、p、d、f区金属。

3.根据权利要求1的方法，其中倍半硅氧烷三硅烷醇的当量数相对于金属烷氧化物的当量数之比在1.5:1至2:1的范围内。

4.根据权利要求1的方法，其中所述催化剂组合物是包含处于动态平衡的以下中间体POMS结构[8]、[9]、[10]和[11]的混合物：

其中R选自烷基。

5.根据权利要求1的方法，其中在将所述至少一种异氰酸酯、至少一种异氰酸酯反应性组分和所述催化剂组合物共混之前将所述金属化的多面体低聚倍半硅氧烷并入到异氰酸酯反应性组分中。

6.根据权利要求1的方法，其中所述异氰酸酯反应性组分选自一元醇和/或多元醇、硫醇、羧酸、胺、包含至少一个醇基和至少一个胺基的组分、脲和酰胺。

7.根据权利要求1的方法，其中所述异氰酸酯反应性组分选自具有1-8的平均标称羟基官能度和32-8000的平均分子量的一元醇或多元醇以及所述一元醇和/或多元醇的混合物。

8.根据权利要求1的方法，其中所述异氰酸酯反应性组分选自一元醇和/或多元醇，所述一元醇选自甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、环己醇和具有200-5000的平均分子量的烃一元醇、和聚醚一元醇，所述多元醇选自乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、三羟甲基丙烷、山梨糖醇、蔗糖、甘油、丁二醇、戊二醇、己二醇、具有最多8000的分子量的芳族多元醇和/或脂族多元醇、具有200-8000的平均分子量的聚酯多元醇、具有200-8000的平均分子量的聚醚聚酯多元醇以及具有200-8000的平均分子量的聚醚多元醇。

9.根据权利要求1的方法，其中所述至少一种异氰酸酯、至少一种异氰酸酯反应性组分和所述催化剂组合物的共混在-10℃至25℃的温度下进行。

10.根据权利要求1的方法，其中使所述至少一种异氰酸酯、至少一种异氰酸酯反应性组分和所述催化剂组合物的共混物的温度为25℃-200℃，以引发所述至少一种异氰酸酯、至少一种异氰酸酯反应性组分和所述催化剂组合物的反应。

11.根据权利要求1的方法，其中将至少一种胶凝催化剂提供至所述至少一种异氰酸酯、至少一种异氰酸酯反应性组分和所述催化剂组合物的共混物。

12.根据权利要求1的方法，其中将至少一种发泡催化剂提供至所述至少一种异氰酸酯、至少一种异氰酸酯反应性组分和所述催化剂组合物的共混物。

13.根据权利要求1的方法，其中所述金属化的多面体低聚倍半硅氧烷在所述至少一种异氰酸酯、至少一种异氰酸酯反应性组分和所述催化剂组合物的共混物中的浓度小于或等于10 mM。

14.根据权利要求1或4的方法，其中R为包含1-20个碳原子的直链、支链或环状脂族基团。