[发明专利]清洁的生物基聚氧化烯二醇多元醇

说明书

本发明涉及一种清洁的生物基聚氧化烯二醇多元醇，其具有至少40摩尔％的环氧乙烷含量，构成31.80重量％至67.95重量％的生物碳含量，包含小于15ppm的组合的钠和钾金属，并包含小于0.5重量％的水。

本申请是申请日为2017年7月21日，申请号为201780044171.6，发明名称为《生物基亲水性聚氨酯预聚物及由其制成的泡沫》的中国专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年7月21日提交的美国临时申请62/365,178以及美国非临时申请15/655,854的优先权，这两个申请均通过引用整体并入本文。

技术领域

本公开涉及生物基亲水性预聚物和聚氨酯泡沫。更具体地，本公开讨论了用源自生物来源的原料形成的预聚物和泡沫，而非传统石油基原料形成的预聚物和泡沫。

背景技术

本部分的叙述仅提供与本公开相关的背景信息。因此，这样的叙述并不意图构成对现有技术的承认。

生物学为寻求减少或取代对不可再生的石化产品和石油衍生产品的依赖的工业制造商提供了一种有吸引力的替代方式。用源自生物来源的产品和/或原料(即，生物基产品)代替石化产品和石油衍生产品提供了许多优点。例如，源自生物来源的产品和原料通常是可再生资源，因此存在不耗尽不可再生的自然资源的固有优势。此外，随着易于提取的石化产品的供应继续消耗，石化产品生产的经济和政治后果可能会使石化产品和石油衍生产品的成本与它们的生物基类似物相比更高。另外，鉴于公众越来越关注石化产品和其他不可再生资源的可持续性和供应，公司可以从与来自可再生资源的生物衍生产品相关联的营销优势中受益。

传统的或常规的聚醚和聚酯型聚氨酯泡沫本身是疏水性的并且历史上完全源自石油基资源。在可再生的生物基聚氨酯系统和泡沫的生产和商业化中，本领域技术人员用于替代聚氨酯领域中的石油基原料的方法和信息集中于使用天然油多元醇(NOP)—植物基油，例如蓖麻油、大豆油、亚麻籽油等—作为它们的石油基对应物的等效合成子。就其本质而言，基于脂肪酸的油本身是疏水性的，因此存在聚氨酯泡沫的亲水性与天然油基含量的相互排斥。本发明涉及一类新的亲水性聚氨酯预聚物和泡沫，其基于源自植物基、可再生的亲水性原料的聚(烷基化氧)多元醇，即，基于发酵糖的高或全EO基聚醚多元醇。这些亲水性可再生多元醇的使用允许生产亲水性封端的聚氨酯预聚物，该亲水性封端的聚氨酯预聚物随后在发泡过程中在大量水的存在下密切混合时发泡。

存在聚氨酯泡沫和处理亲水性多孔泡沫的技术的独特子系统，具体是指容易吸收并储存大量重量(流体)与重量(泡沫)百分比的接触液体/流体的泡沫。通常，亲水性泡沫是这样一种泡沫：1)当流体与泡沫表面接触时容易接收或芯吸流体(10秒)并且2)容易吸收流体(5g流体/g泡沫)并且3)在泡沫饱和时充分保留流体(2g/g)。这样一类亲水性泡沫可通过“预聚物”工艺制备，其中将具有异氰酸酯端基的亲水性预聚物与过量的水混合并反应。美国专利第3,861,993号和第3,889,417号公开了一种亲水性聚氨酯泡沫，其通过使用H₂O与预聚物中的NCO基团的摩尔比为6.5～390:1使异氰酸酯封端的聚氧乙烯二醇预聚物与水混合并反应而形成。

这种类型的可商购的亲水性聚氨酯泡沫，在本领域中称为HYPOL泡沫，通过将预聚物与水以及其它泡沫改性添加剂或填料一起混合并使其反应来制备。预聚物可从陶氏化学公司获得。类似的亲水性预聚物由其他几家公司制造和销售，包括再发生有限公司(Rynel Inc.)、林德尔制造有限公司(Lendell Manufacturing Inc.)、梅斯工程公司(Mace Engineering)、卡彭特公司(Carpenter Company)和Chemlogics集团。