[发明专利]稳定的改性聚合物多元醇分散体

说明书

本公开涉及可用作改性聚合物多元醇分散体的分散剂和稳定剂的新化合物、由此获得的稳定的改性聚合物多元醇分散体以及由本文公开的改性聚合物多元醇分散体制备的聚氨酯材料。

技术领域

本公开涉及可用作改性聚合物多元醇分散体的分散剂和稳定剂的新化合物。

背景技术

各种改性聚合物多元醇被用作生产软质聚氨酯泡沫和其他聚氨酯产品的原料。它们具有由以颗粒形式分散有其他聚合物的一种或多种具有多个羟基的化合物(“基质多元醇”)组成的连续相。

因此，改性聚合物多元醇的实例为：

-聚Harnststoff分散体(PHD)多元醇，其是以分散形式包含聚脲的改性聚合物多元醇，聚脲是多胺与多官能异氰酸酯的缩聚反应产物；

-接枝聚醚多元醇，其通过分批、半连续或连续方法经由乙烯基单体在液体聚醚中的原位自由基聚合而合成，其中，乙烯基单体一般选自丙烯腈、苯乙烯、α-甲基苯乙烯甲基丙烯酸甲酯、羟烷基丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯、氯乙烯等；

-多异氰酸酯加聚(PIPA)聚合物多元醇，其是聚氨酯和/或聚氨酯-脲颗粒在液体聚醚多元醇中的分散体，由烷醇胺与有机多异氰酸酯在多元醇存在下的聚合而得到；

-以及最近描述的包含聚醚碳酸酯多元醇作为基质多元醇的聚合物多元醇，所述聚醚碳酸酯多元醇(POPC)可通过包括以下步骤的方法：将一种或多种H官能引发剂物质、一种或多种环氧烷和二氧化碳在双金属氰化物催化剂(DMC)的存在下共聚。

在我们先前的专利申请WO2019008140中，公开了新的改性聚合物多元醇，其包含至少一种基质多元醇和聚合物颗粒在所述至少一种基质多元醇中的稳定分散体，所述改性聚合物多元醇可通过包括以下步骤的方法获得：在所述至少一种基质多元醇的存在下通过下述a和b的缩聚反应制备聚合物颗粒：

a.至少一种带有至少一个碱性氮原子的化合物，其特征在于分子中存在至少一个与氮原子连接的氢原子；

b.至少一种带有磷原子的化合物，其选自由以下化合物组成的组：

b1.带有磷原子的化合物，其选自由至少一种羟烷基膦、至少一种羟烷基鏻盐、至少一种羟基烷基氧化膦及其组合组成的组；或者

b2.化合物b1)与至少一种带有至少一个碱性氮原子的化合物的混合物的缩合产物。

对于用于制备这些改性聚合物多元醇的基质多元醇，它们可以是聚醚多元醇或者聚酯多元醇。聚醚多元醇可通过在含羟基或氨基的引发剂和碱性催化剂的存在下使环氧丙烷和/或环氧乙烷聚合来商业生产。聚酯多元醇是通过多官能羧酸与多羟基化合物的缩聚反应制得。

在聚醚多元醇中，可以分出反应性聚醚多元醇和非反应性聚醚多元醇。反应性多元醇是环氧乙烷(EO)封端的聚醚多元醇，聚环氧乙烷末端嵌段的含量为5至20重量％，因此它们具有较高的伯羟基含量(高于30％)；而非反应性多元醇是环氧丙烷(PO)封端的聚醚多元醇，其主要带有仲羟基。仲羟基的反应性不如伯羟基。

在本领域中已知使用主要含有仲羟基的聚醚多元醇制备的PIPA和PHD聚合物多元醇导致形成在基质多元醇中不稳定的聚合物颗粒。

已经提出了稳定改性聚合物多元醇的不同方法。因此，在聚合过程中引入非水性分散剂(NAD)稳定剂是提出的解决方案之一。有机介质中聚合物分散体的稳定化基于空间稳定化原理，这通过非水性分散剂(NAD)稳定剂的存在来确保。因此，例如，在接枝聚醚多元醇的情况下，NAD在相同化学结构中包括对碳链属(carbocatenary)乙烯基聚合物具有强亲和力的链段和对液体聚醚具有强亲和力的第二链段。NAD在固体聚合物颗粒的表面与聚合物的碳链属链段相连，位于连续聚醚介质中的聚合物颗粒外部的聚醚链形成空间位阻，其阻止聚合物颗粒的团聚。