本發明專利技術提供了一種聚甘油引發的聚醚多元醇，其表現出低于多元醇引發劑的標稱官能度的最終官能度，其中該引發劑是通過具有HEW小于大約35的甘油的聚合形成的聚甘油且其表現出2至16的標稱官能度。本發明專利技術還提供了一種通過混合物的反應制備多官能性聚氨酯的方法，所述混合物包含基于聚甘油引發劑的多元醇、至少一種有機異氰酸酯、胺和/或金屬鹽催化劑、以及任選的發泡劑，其中總引發劑的5wt%到100wt%是具有標稱官能度在2到16的聚甘油。本發明專利技術還提供了一種柔性聚氨酯泡沫體，其包括聚甘油或通過甘油、至少一種有機異氰酸酯和胺催化劑的縮水甘油聚合形成的反應產物。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】多官能聚甘油引發的聚醚多元醇及由其得到的高回彈性聚氛酯板材
技術介紹
本專利技術涉及聚甘油引發的具有可調節平均官能度的聚醚多元醇，且更特別涉及利用這種聚醚多元醇制備高品質、柔性聚氨酯泡沫體。植物衍生的油化工在亞洲的快速發展和全世界正在發展的生物柴油制造導致甘油供應充足，這導致甘油市場價格的實質上降低。甘油的一個可能的應用是形成用作多元醇的起始物或引發劑的聚甘油，所述多元醇例如包括柔 性聚氨酯泡沫體。聚甘油替代聚氨酯泡沫體制備中更昂貴的引發劑的用途會導致在這種泡沫體的制備中的成本節約和改進的泡沫體性質。聚氨酯泡沫體的性質強烈的取決于多元醇的發泡和聚合效率，這又通過引發劑的結構性質，其官能度和支化程度，通過它的當量(EW)、分子量分布(MWD)、環氧乙烷和環氧丙烷的比(Ε0/Ρ0)、伯羥基的百分數、形成的副產物和摩爾質量控制。柔性多元醇具有稱為最終或實際官能度的官能度，其通常低于初始值或名義上的官能度。這是因為在長的烷氧基化時間內發生的副反應(即單醇或二醇的形成)需要獲得期望的與具有較短鏈(即當量)的剛性多元醇相對的柔性泡沫體所需要的高當量(例如高于1000 )。還已知的是用于烷氧基化的催化劑的類型影響了副反應的程度。例如，KOH比用于制造具有低飽和度(低于0.02meq/g)的多元醇的DMC (雙金屬催化劑)給出了更多的副反應或更高的不飽和度(大于0.02meq/g)。因此，KOH催化的多元醇比由具有同樣的名義上的官能度的相同的引發劑制備的DMC催化的多元醇具有較低的最終官能度。還已知的是用具有高當量的多元醇(高于1500)制備了 HR (高回彈性)泡沫體，且Eff越高，導致降低最終官能度的高不飽和度的副反應就越多。通常，較高官能度的多元醇(即具有高于3的標稱官能度)導致更硬的泡沫體和低的TTE (撕裂、抗張和伸長率)性質。聚甘油(聚醚)是高官能度引發劑，因為它的官能度高于3，因此其給出了高官能度的多元醇。通常，當高官能度的多元醇用于制備柔性泡沫體時，它與較低官能度的多元醇聯用。這可以通過共混多元醇或者，更優選的，通過高官能度(fl)的引發劑和低官能度(f2)的引發劑的共同引發而實現，例如，為了獲得在2和4的標稱官能度，通過蔗糖(Π=8)和水(f2=2)的聯用實現，或者通過山梨醇(Π=6)和甘油(f2=3)的聯用實現。因此為了利用通過使用甘油形成作為用于柔性聚氨酯泡沫體制備的引發劑的聚甘油可能提供的成本節約的優點，可能期望制備具有可調節官能度的聚甘油引發劑并且由這種可調節官能度的聚甘油制備高當量的聚醚多元醇，以便最優化泡沫體的性質，特別是泡沫體的TTE。U. S.專利No. 6，710，096公開了通過使用基于淀粉水解物和任選的第二引發劑的多官能度引發劑調節最終的多元醇官能度，因此雖然其使用了聚甘油作為引發劑，但是其沒有利用潛在的成本節約。這些已知的使用了聚甘油基多元醇作為引發劑的方法沒有提供可調節的官能度，而是更依賴于(1)用于配方中的有限水平的多元醇(即限制為〈50%的多元醇)(參見JP2005232382);(2)在配方中單獨使用聚甘油作為交聯劑(參見JP 4010174)；或者(3 )用作用于專用泡沫體應用的親水性多元醇(JP 44011671)。已知的是引發劑的結構影響著最終的多元醇的分子量分布。例如具有三個伯羥基的TMP (三甲氧基丙烷)通常給出比含有仲羥基基團的甘油更規則的當量分布。聚甘油化學的一個特性在于允許借助初級和仲羥基以及支化度調節引發劑，由此最優化最終的多元醇的MWD，以便獲得改進的泡沫體性質。還已知的是具有寬的分子量分布的多元醇是不期望的，因為它們相對高的粘度，這會不利地影響聚氨酯配方。此外，已知具有窄分子量分布的多元醇通常產生具有更好物理性質的聚氨酯。另外還已知的是通過使用DE 1814923、DE 1109649和US 20100029799中描述的 聚甘油引發劑制備用于剛性泡沫體制造的具有窄當量分布的高官能度多元醇。剛性泡沫體具有用于絕緣應用的封閉單元和不可測量的TTE性質。這種剛性多元醇具有高的粘度。令人驚奇的發現，當烷氧基化時，本專利技術的聚甘油提供了具有相對低粘度的高分子量的多元醇，且當用于制備柔性泡沫體時，其帶來了改進的物理性質，特別是與已知的共引發技術相比的改進的TTE。本專利技術的另一方面提供了片材狀柔性聚氨酯泡沫體，其可以進行處理和運輸而沒有通過泡沫體撕裂導致的物理損傷。使用聚甘油的另一方面在于它在環境條件下是液體，而常規的高官能度引發劑，例如山梨醇和蔗糖是固體，這使得它們在多元醇制造廠中更難以處理。專利技術概述本專利技術的實施方案提供了多官能度的聚甘油引發的聚醚多元醇。還在本專利技術其他的實施方案中提供了使用這種多官能度聚甘油引發劑制備的柔性聚氨酯泡沫體。本專利技術的一些實施方案提供了表現出改進的物理性質(即TTE)以及改進的性能特性的柔性聚氨酯泡沫體。通過本專利技術不同的實施方案提供的進一步的改進，包括泡沫體加工的最優化，SP通過調節多元醇的平均官能度和當量制造泡沫體。此外，本專利技術的實施方案提供了通過提供具有有序的多重官能度的多元醇而用于精細調節柔性泡沫體性質的方法。即，本專利技術的一些方面提供了通過調節實驗參數和進料物質、基于用于通過烷氧基化條件的調節而進一步設計最終多元醇的聚甘油的多元醇引發劑，進行設計的方法。在本專利技術的另一方面，最終的多元醇用于制備具有優異物理性質、同時表現出良好加工能力的聚氨酯泡沫體。在本專利技術的某些實施方案中，在基于多元醇的聚甘油中，多元醇表現出等于或低于30的聚甘油的最大聚合度，而在另一些實施方案中，聚合度不超過15。在某些特殊的實施方案中提供了聚甘油引發的聚醚多元醇，其表現出最終官能度低于多元醇引發劑的標稱官能度，其中該引發劑是通過甘油(HEW>35)的聚合形成的聚甘油并且其表現出2至16的標稱官能度。在本專利技術的一些實例中，多元醇引發劑包括至少3的官能度。還在本專利技術的其他方面，聚醚多元醇具有I. 5到6的最終官能度、800到4000的當量和/或O. 02meq/g到I. Omeq/g的不飽和度。在本專利技術特殊的實施方案中提供一種通過混合物反應制備聚氨酯的方法，所述混合物包括以下物質多元醇組合物，其中所述總多元醇組合物的5被％到100wt%是聚甘油引發的具有2到16的標稱官能度的多元醇；以及至少一種有機異氰酸酯；胺催化劑；任選存在的發泡劑。在一些方面，多元醇引發劑是通過甘油在低于130°C的溫度下發生的縮水甘油聚合或甘油在高于210°C的溫度下的縮聚形成的聚甘油。在本專利技術的另一個方面，柔性聚氨酯泡沫體包含通過甘油的縮水甘油聚合形成的聚甘油引發的多元醇、至少一種有機異氰酸酯和胺催化劑的反應產物。優選的實施方案的說明本專利技術的實施方案提供了具有平均多元醇官能度(“最終官能度”或“平均官能度”)的聚醚多元醇，所述平均多元醇官能度可通過改變引發劑平均官能度(“標稱官能度”)或通過在烷氧基化期間引入副反應或同時采用二者調節。通過調節多元醇最終的官能度，有可能最優化泡沫體的可加工性或柔性泡沫體的物理特性，或二者均有。本專利技術的實施方案基于可控制的甘油聚合，由此制備后續用作初始原料的聚甘油。該新穎性的方法提供了具有有序的、多重官能度的多元醇。此外，由于這些具有環氧丙本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：FM卡薩蒂，E昆塔尼拉，HR范德瓦爾，TA莫利，P穆拉爾特，
申請(專利權)人：陶氏環球技術有限責任公司，
類型：
國別省市：
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