聚合物封端的叔胺制造技術

提供了方法以及組合物用于形成催化劑。一方面，通過混合至少一種叔胺以及至少一種聚合物酸來形成所述催化劑。這樣的催化劑在聚氨酯泡沫塑料的聚合中特別有用。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及使用聚合物酸封端的叔胺作為催化劑制備聚氨酯泡沫 塑料的方法。
技術介紹
一個典型的聚氨酯聚合過程包括異氰酸酯，多元醇以及任選的催 化劑的結合過程。其它常規的成分(添加劑和/或輔助劑)也可以被用 于制備聚氨酯。這些成分包括表面活性劑(用于控制泡孔開啟時間)， 交聯劑或擴鏈劑(例如，低分子量化合物，如二醇，三醇，和二胺)， 阻燃劑(例如，卣代烷基磷酸鹽)，填料和顏料或色料。泡沫塑料穩 定劑，例如聚硅氧烷-聚亞烷基氧化物嵌段共聚物，其可以被用于穩 定或調節泡沫塑料中的泡孔。在某些實施方式中，異氰酸酯和多元醇之間的反應速度可以通過 使用催化劑進行控制。還令人期望的是控制聚氨酯泡沫塑料的密度和 硬度。在這些實施方式中，起泡劑，例如水，可以與異氰酸酯結合從 而產生二氧化碳并形成脲聚合物或共聚物。脲聚合物或共聚物形成的 數量以及速度將從整體上影響泡沫塑料的密度， 一般來說該密度會介 于大約0. 3磅每立方英尺(pcf)至大約30pcf。因此，通過控制起泡劑和異氰酸酯之間的反應速率將可能控制泡沫塑料的密度和硬度。對于本申請的目的，"凝膠催化劑"被定義為一種物質，其可以被用于控制多元醇和異氰酸酯的反應速度。對于本申請的目的，"起 泡催化劑"被定義為一種材料，其可以被用于控制起泡劑和異氰酸酯 之間的反應速率。凝膠催化劑和起泡催化劑是既可以相同也可以不同的叔胺或金屬羧酸鹽。因此，所需要的是一種控制起泡催化劑和凝膠催化劑反應性的方 法。甲酸可以有效地封阻或延遲叔胺催化劑的活性，并正好已經被用 于這樣的目的。但是，甲酸及其胺鹽的腐蝕性阻礙了該途徑。另一方 面，建議使用較低腐蝕性較高分子量的酸，例如含羥基的酸，卣代羧酸或者氯代羥基酸。例如，美國專利2,932, 621公開了利用N,N-二 甲基氨基乙醇和二羧酸制備聚酯泡沫塑料，其中混合物的pH值為8 至11;美國專利5，489，618公開了使用具有羥基官能度的羧酸的叔胺 鹽；美國專利6， 835， 757公開了使用叔氨基烷基酰胺，其被多種酸封 端；美國專利6， 387， 972公開了使用特定的叔胺，胺混合物和至少一 種特定的反應性叔胺的羧酸鹽，羥基-羧酸的和卣代羧酸鹽；美國專 利4， 701, 474公開了使用酸接枝聚醚多元醇作為反應活性控制劑；美 國專利4， 785， 027公開了使用聚醚酸，其為在聚合物鏈末端具有官能 團的一元酸或二酸。所述聚合物鏈由環氧乙烷或環氧丙烷形成以具有 重復的烷氧基基團。在一元酸的情況下，其它的封端基團可以是烷基 或羥基官能的；美國專利4, 232，152公開了將叔氨基酸的胺鹽作為延 遲作用催化劑用于生產聚氨酯；美國專利4,040, 992和美國專利 4， 582, 861都公開了將季銨鹽羧酸鹽作為延遲反應催化劑用于制備聚 氨酯泡沫塑料。然而，上述酸可能具有毒性，且已經顯示比未封端的^t胺排放更 高。上述酸的另一個缺點是它們通常差的濕氣老化拉伸力數值，如由 Diemler Chrysler標準測試PV3410所測得的那才羊。而iU艮多政府要 求任何叔胺相對于酸的用量的變化都要進行登記以及批準，這樣的要 求大大增加了以大規模使用上述酸的成本與復雜性。因此，所需要的是具有如下性能的泡沫塑料改進的固化速率， 較低的濕氣老化壓縮永久形變例如，和較低排放，通過例如VDA 278 方法，并通過使泡沫起發的起始延遲而用較短的成型周期來生產泡沫 塑料，或者通過使乳白時間(cream time)延遲而改進泡沫塑料混合 物在模具中的液體分布。還令人期望的是，降低已知聚合物和已知叔6胺混合物的高成本的登記數量。 專利技術概述 定義對于本申請的目的，術語"單體"被定義為包含一個雙鍵的任何 物質，該雙鍵能夠與另一個分子，且優選與另一個單體分子的雙鍵反 應。對于本申請的目的，術語"不飽和酸"和"酸酐"被定義為包含 至少一個雙鍵的任何酸，并且能夠與其自身或其它包含單體的酸或酸 酐，或任何不含酸的單體聚合生成至少三個以上重復單元。適合的不 飽和酸和酸酐包括丙烯酸(丙烯酸)、馬來酸和酸酐、糠酸(焦粘酸)、 富馬酸(別失水蘋果酸、地衣酸、別馬來酸、反丁烯二元酸(transbutenediocacid)、山梨酸(2-4六碳二烯酸)、惕各酸(甲 基巴豆酸，甲基丁烯酸，反式-2-甲基-2-丁烯酸)、亞油酸、亞麻酸、 里卡利酸(4-酮-9， 11， 13-十八碳三烯酸(octadectriienoic acid)) 和包含雙鍵的，能夠與烯屬不飽和單體或二聚體反應的其它酸。對于本申請的目的，術語"聚合物酸"以兩種方式定義。首先，"聚合物酸"是包含三個或更多的不飽和羧酸或酸酐的相同重復單體 的任何物質。其次，"聚合物酸"是包含至少兩個重復單體的任何物 質，其中第一個單體為不飽和羧酸或者酸酐，且第二個單體是不同的。 因此，在其中第一個單體是不飽和羧酸具體實施方式中，第二個不同 的單體可以是不同的不飽和羧酸，酸酐，或者其它單體。另選地，在其中第一個單體是酸肝的實施方式中，第二個不同的單體可以是不飽 和羧酸，不同的酸酐，或其它單體。對于不飽和羧酸或酸酐單體優選 另選的單體為乙烯基單體。適合的乙烯基單體包括苯乙烯、乙烯、丙 烯、丁烯、丙烯腈、氯乙烯等。對于本申請的目的，術語"叔胺"被定義為含有一個或多個叔胺 基團的任何有機物質。適合的"叔胺"包括通常被認為適合作為凝膠 催化劑的那些，如三亞乙基二胺；取代的咪唑如1-2 二甲基咪唑，1-甲基-2-羥乙基咪唑；N，IT二甲基哌"秦或取代的哌溱如氨乙基哌溱或雙(N-甲基哌嗪)乙脲或N，lf，r三甲基氨乙基哌嗪；N-甲基吡咯烷和 取代的曱基吡咯烷如2-氨乙基-N，甲基吡咯烷或雙(N-曱基吡咯烷) 乙脲；或其它叔氨基烷基脲或雙(叔氨基烷基)脲如N，N- ( 3-二甲基 氨基丙基)脲；3-二甲基氨基丙胺；N，N，N"，N"四曱基二亞丙基三胺； N，N-雙(3-二甲基氨基丙基)1-3丙二胺；N，N-二甲基氨基-N、r雙(羥基-(2)-丙基亞丙基(1， 3) 二胺；四甲基胍；二甲基氨基丙胺， 1， 2雙-二異丙醇(3-二甲基氨基丙胺)，取代的哌啶和氨基三溱如N, N 二曱基氨基丙基-S-三嗪。其它合適的"叔胺"包括通常被認為適合于 用作發泡催化劑的那些，如N-烷基嗎啉如N-曱基嗎啉，N-乙基嗎啉， N-丁基嗎啉，和二嗎啉二乙醚；N，N 二甲基氨基乙醇；N，N-二甲基氨 基乙氧基乙醇；雙(二甲基氨基丙基)-氨基-2-丙醇；雙(二甲基氨 基)-2-丙醇；雙(N，N-二甲基氨基)乙醚；N， N，『三甲基-N'羥乙基-雙-(氨基乙基)醚；N，N二曱基氨基乙基-N'-曱基氨基乙醇；四曱基 亞氨基雙丙胺及它們的混合物；或者其它如在Flexible Urethane Foams , Heerington，Dow，1991 ; High Polymers, Volume XVI Polyurethanes 第1和2部分，Saunders and Frisch， Intersience Publishers, 1962和1964;以及Plastics Handbook, Polyurethanes, 第VII巻，Hanser-Verlag，慕尼黑和維也納，第一和本文檔來自技高網...

【技術保護點】
制備聚氨酯泡沫塑料的方法，包括：　使聚合物酸與叔胺結合以形成催化劑；以及　使所述催化劑、異氰酸酯和多元醇結合以形成聚氨酯。

【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：EL小里斯特，RA小格里格斯比，RB穆爾，
申請(專利權)人：胡茨曼石油化學公司，
類型：發明
國別省市：US[美國]