[发明专利]用于改善水发泡的聚氨酯泡沫性能的活性催化剂组合物有效

专利信息
申请号: 98107774.9 申请日: 1998-05-04
公开(公告)号: CN1201801A 公开(公告)日: 1998-12-16
发明(设计)人: L·A·梅坎多;M·L·利斯特曼;M·J·基莫克 申请(专利权)人: 气体产品与化学公司
主分类号: C08G18/18 分类号: C08G18/18;//C08G18/18;101∶00
代理公司: 中国专利代理(香港)有限公司 代理人: 刘元金,王其灏
地址: 美国宾夕*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 用于 改善 水发 聚氨酯 泡沫 性能 活性 催化剂 组合
【说明书】:

相关申请的交叉参考文献

本申请是下列两件申请的部分继续申请:1997年5月6日提交的题为“用于生产聚氨酯的N,N,N'-三甲基双(氨乙基)醚取代的脲组合物”的申请,系列号为08/850,985和1997年5月6日提交的题为“用于生产聚氨酯的氨甲基吡咯烷脲组合物”的申请,系列号为08/851,652。

发明背景

本发明涉及用于生产聚氨酯泡沫的叔胺催化剂。

聚氨酯泡沫是众所周知的,可用于汽车、住宅建筑及其它工业。这种泡沫是通过在各种添加剂的存在下使多异氰酸酯与多元醇反应而生产出来的。其中一种添加剂是氯氟烃(CFC)发泡剂,由于反应放热的结果,发泡剂会蒸发,促使进行聚合的物料形成泡沫体。CFC会损耗同温层中的臭氧这一发现导致了对CFC的强制性减少使用。因此采用由水与多异氰酸酯反应而产生的CO2来实现发泡的水发泡的泡沫材料的生产就变得越来越重要。叔胺催化剂典型地用来加速发泡(水与异氰酸酯的反应,以产生CO2)和胶凝(多元醇与异氰酸酯的反应)过程。

叔胺催化剂选择性促进发泡或胶凝的能力是选择用于生产某一特定聚氨酯泡沫的催化剂时的一个重要考虑因素。如果催化剂促进发泡反应的程度太高,则在异氰酸酯与多元醇发生充分反应之前就会有很多CO2放出,因此CO2会从配方中冒出来,导致泡沫体瘪泡。生产出的泡沫体质量就差。相反,如果催化剂促进胶凝反应太强,则要在明显程度的聚合发生后才会有大部分CO2放出。此时生产出的泡沫体质量也是很差,其特征是密度高、瘪泡或者泡孔规则性差,或者其它不希望的特点。

叔胺催化剂的气味通常是恶臭的、令人不愉快的,且由于其分子量低,因此多数具有高的挥发性。在泡沫加工过程中叔胺的释放存在着很大的安全和毒性问题,而且,从消费者用品中会释放出残留的胺,这通常是所不希望的。

含有脲官能的胺催化剂与没有这种官能的相关结构物相比,其分子量和氢键增加,挥发性和气味减少。此外,含有脲官能的催化剂在反应过程中会以化学方式键合到聚氨酯中,因此不会从成品中释放出来。能体现这一概念的催化剂结构典型地具有从低到适中的活性,且能以不同程度促进发泡(水-异氰酸酯)和胶凝(多元醇-异氰酸酯)反应。

美国专利4,644,017公开采用带有叔胺基团的某些扩散稳定的氨基烷基脲可生产出不会使周围材料变色或其成分发生变化的多异氰酸酯加合物。具体报导了催化剂A和催化剂D,即二甲基氨基丙基胺与脲的反应产物。

据美国专利4,007,140公开,可以用N,N′-双(3-二甲基氨基丙基)脲作为制造聚氨酯的低臭味催化剂。

据美国专利4,194,069公开,可以用N-(3-二甲基氨基丙基)-N′-(3-吗啉代丙基)脲、N,N'-双(3-二甲基氨基丙基)脲和N,N'-双(3-吗啉代丙基)脲作为生产聚氨酯泡沫的催化剂。

据美国专利4,094,827公开,使用某些烷基取代的脲,包括N,N-双(3-二甲基氨基丙基)脲时,臭味较少,且可推迟发泡反应,有助于聚氨酯泡沫的生产。

据美国专利4,330,656公开,可以用N-烷基脲作为1,5-亚萘基二异氰酸酯与多元醇反应的催化剂,或作为基于1,5-亚萘基二异氰酸酯的预聚物的链增长反应的催化剂,而不会加速大气氧化。

据DE 30 27 796公开,可以用较高分子量的二烷基氨基烷基脲作为生产聚氨酯泡沫的低臭味催化剂。

据EP 499873公开,制备了各种吡咯烷,并用它们作为多异氰酸酯聚加成反应的催化剂。

发明简述

本发明提供一种用于制造水发泡的软聚氨酯泡沫的活性催化剂组合物。该催化剂组合物包含一种叔氨基烷基脲和/或双(叔氨基烷基)脲与一种胶凝催化剂或发泡催化剂组合。使用这种催化剂组合物可以改善聚氨酯泡沫的物理性能。

该活性催化剂含有脲基官能,可以通过反应进入到聚氨酯基体中。这类活性催化剂可用作胶凝催化剂或发泡催化剂,并分别补充不含活性官能基团的发泡或胶凝助催化剂,用以生产聚氨酯泡沫材料。用这种活性催化剂生产出的聚氨酯泡沫不会放出胺。

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