[其他]聚氨基甲酸酯的制备方法和使用的催化剂

说明书

本发明涉及制备聚氨基甲酸酯的方法，特别是用于制备聚氨基甲酸酯，如柔性、刚性和半刚性的聚氨基甲酸酯及其弹性体的催化剂。更具体地说，本发明涉及用于制备聚氨基甲酸酯的新型催化剂，在该催化剂分子中有一个醚键和一个伯氨基，其气味极其微弱，且不会从聚氨基甲酸酯树脂中迁移出来。

对于氨基甲酸酯的制备，曾用过含锡、铁、钛或镁的金属催化剂或胺催化剂，已知，在制备聚氨基甲酸酯时最好用叔胺作催化剂。已经用于制备聚氨基甲酸酯的胺类有：N-甲基吗啉，N-乙基吗啉，三亚乙基二胺（1，4-二氮杂双环（2，2，2〕辛烷，N，N，N，N-四甲基-1，6-己二胺，N，N，N，N，N-五甲基二亚甲基三胺，N，N-二甲基环己胺和N，N-二甲基乙醇胺。虽然我们知道N，N-二甲基苄胺作为一种叔胺型催化剂其活性和吗啉催化剂近乎相等，但由于该化合物不溶于水，所以操作很困难。

在这些用来制备聚氨甲酸酯的催化剂中，其有较低活性的催化剂（弱催化剂）包括N-甲基吗啉，N-乙基吗啉和N，N-二甲基苄胺。这些弱催化剂在精确控制聚氨基甲酸酯的制备过程中起着十分重要的作用。

但是，至今已提出的用于制备聚氨基甲酸酯的弱催化剂有很多问题，即，N-甲基吗啉和N-乙基吗啉有一种极强烈的刺激性气味，而且当将其用于聚氨基甲酸酯的制备时，所得到的聚氨基甲酸酯也有一种刺激气味，这是由于N-甲基吗啉和N-乙基吗啉的沸点低的缘故。当该化合物用于制备聚氨基甲酸酯时，存留在所得产品中的催化剂就会迁移进入和聚氨基甲酸酯相接触的物质（如在聚氨基甲酸酯表面形成的PVC涂层）中去，这样经常会引起发黄并降低产品的商品价值。N，N-二甲基苄胺也有缺点，它有一种强烈的刺激性气味，而且，当将其用于制备聚氨基甲酸酯时，制得的聚氨基甲酸酯在模塑一步需要很长的固化时间才能脱模，因此就会降低生产率。虽然氨基甲酸酯催化剂在制备聚氨基甲酸酯泡沫时通常以胺水溶液的形式使用，但由于N，N-二甲基苄胺的溶性很小因而很难以胺水溶液的形式使用，从而其可加工性严重降低。

用来制备聚氨基甲酸酯树脂，并且不在聚氨基甲酸酯树脂中迁移的催化剂包括如下通式表示的物质：

式中，R₁代表含有1-6个碳原子的单独烷基或者两个R₁基团与氮原子一起形成3元至6元杂环，R₂代表一个二价有机基团，该有机基除了能与氨基起反应外，不带能与异腈酸酯有反应活性的基团。正如日本专利公开4846/1971号说明书所披露的那样，在其实例中所例举的作为制备聚氨基甲酸酯的催化剂的化合物包括二甲氨基丙胺，二乙氨基丙胺和N-（2-氨乙基）氮丙啶。

但是，这些化合物在操作环境方面有问题。因为它们的分子量小从而沸点低，并且有一种极强的刺激性气味。

本发明提供了一种用于制备聚氨基甲酸酯的催化剂，它包括下列通式表示的化合物：

式中，n为2-12的整数，A为氢或-CH₂CHRCH₂NH₂基（R为氢或甲基），但是当A为氢时，n为6。

本发明的作催化剂用的化合物包括两类，其中一类是在上述通式中A为CH₂CHRCH₂NH₂基，另一类是在上述通式中A为氢。

本发明的另一个目的是提供一种制备聚氨基甲酸酯的方法，该方法是在由下列通式化合物组成的催化剂存在下，从多元醇和多异氰酸酯制备聚氨基甲酸酯，

通式中，h为1-12的整数，A为氢或-CH₂CHRCH₂NH₂基（其中R为氢或甲基），但当A为氢时，n为6。

以下将对本发明进行详细描述，首先描述催化剂化合物第一个实施方案，然后是第二个实施方案。

为了解决上述问题进行了仔细的研究之后，本发明人发现，分子中有一个醚键和一个伯氨基的化合物，其气味极小，并具有适于作制备聚氨基甲酸酯催化剂的活性，而且在制得聚氨基甲酸酯后，这类化合物不会在该树脂中迁移。本发明就是在该发现的基础上完成的。

本发明提供了一种用于制备聚氨基甲酸酯的催化剂，该催化剂包括下列通式的化合物：

通式中，n为2-12的整数，R为氢或甲基。