[发明专利]用于生产烷氧基化的三嗪-芳基羟基-醛缩合物的新组合物和方法

说明书

本文所述的实施方案通常涉及三嗪‑芳基羟基‑醛缩合物的方法和化学组合物。在一种实施方案中，三嗪‑芳基羟基‑醛缩合物与烷氧基化剂反应以形成烷氧基化的三嗪‑芳基羟基‑醛缩合物。

相关申请数据

本申请要求2018年7月24日提交的美国申请号16/043871的权益，该申请的所有内容通过引用并入本文。

发明领域

本发明涉及烷氧基化的三嗪-芳基羟基-醛缩合物组合物和制造这些组合物的方法。

发明背景

聚氨酯是最通用类别的聚合物材料之一。它们特别可用于硬质和软质泡沫。软质聚氨酯泡沫被用作多种消费品和商业品的缓冲物，该消费品和商业品包括床垫、家具、汽车内部件、地毯下衬和包装物。硬质聚氨酯和聚异氰尿酸酯(聚异)泡沫产生全球最流行的、能量有效的且通用的绝缘体之一。环境健康和安全以及防火性正驱动绝缘工业中的改变。硬质聚氨酯的高热绝缘性使得它们是解决这些需要的最合适且有效的技术。这些全球趋势驱动在整个聚氨酯工业持续创新的需求。

聚氨酯泡沫通过异氰酸酯与多元醇反应来生产。该多元醇组分典型地是一种或多种多元醇，以及表面活性剂、催化剂、阻燃剂和发泡剂以产生泡沫。该工业中所用的最常见多元醇是聚醚多元醇和聚酯多元醇。这些类别的化合物各自具有它们自身的优缺点。聚醚多元醇提供水解稳定性、较低的粘度和柔韧性。已知芳族聚酯有助于阻燃性和更高的模量。然而，它们典型地在官能度方面是有限的，并且固有地粘度更高和因此配制剂、尤其是硬质PU体系中的配制剂不得不使用助多元醇如具有更高官能度的聚醚多元醇。此外，作为这些配制剂中最常用的助多元醇之一的糖基多元醇不提供任何阻燃性。

已经发现烷氧基化的苯酚-醛树脂可用于制备各种聚合物产物，包括聚氨酯组合物和发泡产品。这些典型地被称作基于线型酚醛清漆的聚醚多元醇。它们通过线型酚醛清漆与环氧烷反应来制备。这些类型的多元醇的优点在于具有高芳族含量，这已知在工业上有助于改进对火反应并且可以具有高官能度。然而，配方师仍然需要使用其他多元醇以及基于胺的催化剂和阻燃剂来实现期望的热、燃烧和机械性能。

喷涂聚氨酯泡沫(SPF)市场例如是最快速增长的聚氨酯领域之一，这归因于SPF提供高绝缘性、减少噪音的优异能力和翻新现有的建筑物和基础设施的能力。然而，许多SPF配制剂使用小分子有机和无机催化剂来提供快速反应和使用磷酸盐或磷酸盐-氯化添加剂来发挥和满足建筑物的消防法规等级。小分子催化剂如胺在喷涂聚氨酯安装期间能够挥发，这具有健康危害。一贯加入至这些配制剂的小分子阻燃剂因与它们对于环境的影响有关的关注而处于监管审查之下。

因此，对于具有特定的可燃性规范和可接受物理性能的更好性能的硬质聚氨酯泡沫存在日益增加的需求。工业上存在对于这样的多元醇的需要，其具有对异氰酸酯的高反应性、固有的阻燃性、用于实现期望性能的高官能度并且允许减少或消除挥发性胺基催化剂和小分子阻燃剂。

发明内容

在本发明的一种宽泛实施方案中，公开了一种烷氧基化的三嗪-芳基羟基-醛缩合物化合物。该化合物通过包括以下各项、由以下各项组成或基本上由以下各项组成的方法制备：任选地在催化剂存在下将三嗪-芳基羟基-醛缩合物；和至少一种烷氧基化剂反应，以形成烷氧基化的三嗪-芳基羟基-醛缩合物化合物。该烷氧基化剂可以是单独的或与碳酸亚烷基酯组合的环氧烷。在另外的实施方案中，该烷氧基化剂可以是碳酸亚烷基酯。

在本发明的一种实施方案中，提供一种包括反应混合物的缩合产物，该混合物包含三嗪-芳基羟基-醛缩合物，和含环氧烷和任选的碳酸亚烷基酯的烷氧基化剂，以及任选的催化剂。

在本发明的另一实施方案中，提供一种烷氧基化的三嗪-芳基羟基-醛缩合物化合物。