專利名稱：制備柔性聚氨酯泡沫的方法
制備柔性聚氨酯泡沬的方法本發(fā)明涉及一種制備柔性聚氨酯泡沫的方法，其中包括多聚蓖麻油酸酯的多元醇組分(組分A)用作起始物質(zhì)。本發(fā)明的柔性聚氨酯泡沫根據(jù)DIN EN IS03386-1-98的堆密度范圍為彡10kg/m3至彡150kg/m3,優(yōu)選彡20kg/m3至彡70kg/m3,并且一般而言其根據(jù)DIN EN IS03386-1-98的耐壓強度范圍為彡0.5kPa至彡20kPa(在40%變形和第4次循環(huán)下)。所述多聚蓖麻油酸酯可以通過蓖麻油酸與醇組分反應(yīng)而獲得，所述醇組分包括分子量為彡32g/mol至< 400g/mol的一元醇和/或多元醇，所述反應(yīng)至少部分地在催化劑存在下進行。多聚蓖麻油酸酯在工業(yè)上可以通過單體蓖麻油酸和醇組分的縮聚反應(yīng)而獲得。該反應(yīng)與例如己二酸與二伯羥基組分的酯化反應(yīng)相比進行緩慢并且因此是不利的。為補償羥基的與物質(zhì)相關(guān)(substance-related)的較低的官能度,在多聚蓖麻油酸酯的合成中，可以將低分子量多元醇作為另外的組分加入，以確保羥基相對于羧基最終過量。目前，在工業(yè)規(guī)模上的由蓖麻油酸和低分子量多元醇合成多聚蓖麻油酸酯過程中，在某些情況下需要容器保留時間大于80小時以獲得酸值小于5mg KOH/g并且羥基值范圍為30至80mg KOH/g的產(chǎn)物。多聚蓖麻油酸酯的生產(chǎn)記載于例如EP0180749A1。該專利申請涉及生產(chǎn)具有自支撐(self-supporting)性能的任選微孔狀的彈性模制品的方法。其中，在密閉的模具中，有機多異氰酸酯和分子量范圍為62至400的擴鏈劑的溶液的反應(yīng)混合物借助于催化劑、內(nèi)模脫模劑和任選地其他的輔助物質(zhì)和添加劑而轉(zhuǎn)化為分子量范圍為1800至12000的更高分子量的多元醇。其中提及的內(nèi)模脫模劑為具有酯基的分子量范圍為900至4500、酸值小于5mg KOH/g并且羥基值為12.5至125mg K0H/g的縮合產(chǎn)物，其包括3至15摩爾的蓖麻油酸和I摩爾分子量范圍為32至400的一元醇或多元醇或總計I摩爾的幾種這些醇的混合物。本發(fā)明的目的 在于提供一種制備柔性聚氨酯泡沫的方法，其中多元醇組分包括基于可持續(xù)原料的聚醚多元醇。出于生態(tài)學的原因，從基于常規(guī)聚醚多元醇的多元醇組分開始，如果最高達50重量份的聚醚多元醇可以被基于可持續(xù)原料的聚醚多元醇替代，且制備該柔性聚氨酯泡沫的配方無需為了實現(xiàn)可比較的加工性而進行調(diào)整將是有利的。此外，由其制備的泡沫就耐壓強度和拉伸性能而言應(yīng)與常規(guī)泡沫相當。出人意料地，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)上述目的通過一種制備柔性聚氨酯泡沫的方法而實現(xiàn)，所述柔性聚氨酯泡沫根據(jù)DIN EN IS03386-1-98的堆密度范圍為彡10kg/m3至彡150kg/m3，優(yōu)選彡20kg/m3至彡70kg/m3,并且根據(jù)DIN EN IS03386-1-98的耐壓強度范圍為彡0.5kPa至< 20kPa (在40%變形和第4次循環(huán)下)，所述方法通過組分A (多元醇制劑)和包括多異氰酸酯的組分B反應(yīng)而實現(xiàn)，其中組分A包括Al 50至95重量份，優(yōu)選50至80重量份(基于組分Al和A2重量份的總和計)的常規(guī)聚醚多元醇，A2 5至50重量份，優(yōu)選20至50重量份(基于組分Al和A2重量份的總和計)羥基值為30mg K0H/g至80mg K0H/g并且酸值小于5mg K0H/g的多聚蓖麻油酸酯，A3 0.5至25重量份，優(yōu)選2至5重量份(基于組分Al和A2重量份的總和計)的水和/或物理發(fā)泡劑，A4 0.05至10重量份，優(yōu)選0.2至4重量份(基于組分Al和A2重量份的總和計)的輔助物質(zhì)和添加劑，例如a)催化劑，b)表面活性添加劑，c)顏料或阻燃劑，A5 0至10重量份,優(yōu)選0至5重量份(基于組分Al和A2重量份的總和計)的具有能夠與異氰酸酯反應(yīng)的氫原子的具有62-399的分子量的化合物，其中所述制 備在50至250，優(yōu)選70至130，特別優(yōu)選75至115的指數(shù)下進行，并且其中涉及本申請中Al至A5組分的重量份的所有數(shù)據(jù)被標準化以使組合物中組分A1+A2的重量份的總和為100。鉬分Al根據(jù)組分Al的起始組分為常規(guī)聚醚多元醇。在本發(fā)明含義內(nèi)的術(shù)語常規(guī)聚醚多元醇是指具有Zerewitinoff活性氫原子的起始化合物的環(huán)氧燒烴加成產(chǎn)物的化合物，即根據(jù) DIN53240 輕基值為 > 15mg KOH/g 至 <80mg KOH/g 并且優(yōu)選 > 20mg KOH/g 至 <60mgKOH/g的聚醚多元醇。用于常規(guī)聚醚多元醇的具有Zerewitinoff活性氫原子的起始化合物通常具有2至6，優(yōu)選3的官能度，并且該起始化合物優(yōu)選為羥基官能的。羥基官能的起始化合物的實例為丙二醇、乙二醇、二乙二醇、二丙二醇、1，2- 丁二醇、1，3- 丁二醇、1，4- 丁二醇、己二醇、戊二醇、3-甲基-1，5-戊二醇、1，12-十二烷二醇、甘油、三羥甲基丙烷、三乙醇胺、季戊四醇、山梨糖醇、蔗糖、氫醌、鄰苯二酚、間苯二酚、雙酚F、雙酚A、1，3，5-三羥基苯和甲醛和苯酚或三聚氰胺或包括羥甲基的脲的縮合物。優(yōu)選地，使用甘油和/或三羥甲基丙烷作為起始化合物。合適的環(huán)氧烷烴為例如環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、1，2-環(huán)氧丁烷或2，3-環(huán)氧丁烷和氧化苯乙烯。環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷優(yōu)選分別地、以混合物形式或連續(xù)地加入至反應(yīng)混合物。如果環(huán)氧烷烴連續(xù)地計量加入，則所制備的產(chǎn)物包括具有嵌段結(jié)構(gòu)的聚醚鏈。具有環(huán)氧乙烷封端的產(chǎn)物特征為例如高濃度的伯端基，其賦予體系有利的異氰酸酯反應(yīng)性。組分A2所使用的多聚蓖麻油酸酯通過蓖麻油酸與一元醇或多元醇的縮聚而獲得，所述縮聚優(yōu)選在催化劑存在下進行。在制備多聚蓖麻油酸酯的方法中，催化劑的用量為例如^ IOppm至< IOOppm的范圍,基于蓖麻油酸與醇組分的總質(zhì)量計。所使用的多聚蓖麻油酸酯具有小于5mg KOH/g并且優(yōu)選小于4mg K0H/g的酸值。這可以通過當獲得的反應(yīng)產(chǎn)物的酸值小于5mg K0H/g并且優(yōu)選小于4mg K0H/g時終止縮聚而實現(xiàn)。合適的一元醇或多元醇可以為鏈烷醇、環(huán)烷醇和/或聚醚醇，但并不限于此。實例為正己醇、正十二烷醇、正十八烷醇、環(huán)己醇、1，4_ 二羥基環(huán)己烷、1，3-丙二醇、2-甲基-1，3-丙二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、1，8-辛二醇、新戊二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、二丙二醇、三丙二醇、二丁二醇、三丙二醇、甘油和/或三羥甲基丙烷。在本文中優(yōu)選為1，3_丙二醇、1，5_戊二醇、1，6_己二醇、新戊二醇、二乙二醇、三乙二醇和/或三羥甲基丙烷。上述醇具有可以避免與反應(yīng)的水一起移除的沸點，并且因此在常規(guī)反應(yīng)溫度下沒有發(fā)生不想要的副反應(yīng)的傾向。合適的催化劑或催化劑前體可為路易斯酸或布朗斯泰德酸，例如硫酸、對甲基苯磺酸、錫(II)鹽或鈦(IV)化合物，例如四丁醇鈦或鈦(IV)醇鹽。為計算催化劑含量，在布朗斯泰德酸的情況下，中性化合物作為起點。例如使用硫酸時，H2SO4分子視作基準。如果催化劑為路易斯酸，使用催化活性的陽離子物質(zhì)。例如，在錫(II)鹽的情況下，不論特定的抗衡離子，僅考慮Sn2+陽離子或——在鈦(IV)化合物的情況下——僅考慮Ti4+陽離子。該方法是有利的，因為金屬物質(zhì)的含量可以通過原子吸收光譜(AAS)而確定，不需要知道特定的抗衡離子。催化劑的比例還可以位于彡20ppm至< 80ppm,優(yōu)選彡40ppm至< 60ppm的范圍，
基于蓖麻油酸和醇組分的總質(zhì)量計。所述反應(yīng)可以在減壓和高溫下同時蒸餾在縮合反應(yīng)過程中形成的水而進行。同樣，其可以在作為共沸劑的有機溶劑(例如甲苯)存在下通過共沸法進行或通過載氣方法，即通過用惰性氣體例如氮氣或二氧化碳趕走所形成的水而進行。當獲得的反應(yīng)產(chǎn)物的酸值小于5mg KOH/g,優(yōu)選小于4mg KOH/g時終止反應(yīng)。該值可以根據(jù)DIN53402測定并且可以在反應(yīng)中例如通過取樣而確定。反應(yīng)終止在最簡單的情況下可以通過冷卻反應(yīng)混合物例如至< 50°C的溫度而進行。蓖麻油酸和醇組分的摩爾比優(yōu)選為彡3:1至<10:1。特別優(yōu)選地，該比例為彡4: I至彡8: I并且更優(yōu)選地彡5: I至彡7: I。出人意料地，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)通過結(jié)合使用組分A2(多聚蓖麻油酸酯)，可將多聚蓖麻油酸酯以特定的程度納入·柔性聚氨酯泡沫配方中而不必對該配方產(chǎn)生根本的改變，所述配方不包括根據(jù)組分A2的成分，即得到的柔性聚氨酯泡沫的加工性和質(zhì)量為可比較的程度。所述方法優(yōu)選包括作為催化劑的錫(II)鹽。在本文中特別優(yōu)選為氯化錫(II)。已經(jīng)顯示錫(II)鹽在隨后多聚蓖麻油酸酯形成聚氨酯反應(yīng)中不引起任何問題或在該隨后的反應(yīng)中還可以有利地用作催化劑。縮聚中的反應(yīng)溫度優(yōu)選彡150°C至彡250°C。該溫度還可以位于彡180°C至^ 230°C并且更優(yōu)選彡190°C至彡210°C的范圍。這些溫度范圍代表所需反應(yīng)速率與可能的不想要的副反應(yīng)(例如蓖麻油酸的OH基處的水脫除)之間的良好的平衡。在所述方法的一個優(yōu)選的實施方案中，蓖麻油酸和醇組分首先在沒有催化劑下反應(yīng)。然后當形成水的反應(yīng)停止時加入催化劑。然后反應(yīng)在催化劑下繼續(xù)進行。所述反應(yīng)初始在沒有催化劑下進行的事實是指沒有使用另外的外部催化劑。這不影響蓖麻油酸和一元醇或多元醇的反應(yīng)混合物組分自身的催化。因此本發(fā)明還提供制備本發(fā)明的柔性聚氨酯泡沫的方法，其中多聚蓖麻油酸酯可通過以下方式獲得:蓖麻油酸和醇組分在沒有催化劑下在彡150°C至彡250°C的溫度下縮聚直至形成水的反應(yīng)停止，隨后加入催化劑并且在彡150°C至< 250°C的溫度下再進行縮聚并且蒸餾除去所形成的水直至反應(yīng)混合物(多聚蓖麻油酸酯)的酸值小于5mg KOH/g并且優(yōu)選小于4mg KOH/g。根據(jù)目測觀察所述反應(yīng)，當不再有水被蒸除或當多于理論量的95%的水已從反應(yīng)中移除時，認為水形成停止。這可以通過例如合適配置的蒸餾接受器、Dean-Stark裝置或通過檢測形成的餾出物的重量而確定。為確定水形成的終點，還可以例如通過光譜檢測COOH和/或OH基團在NIR范圍的吸附性。然后反應(yīng)可以完成至最高達預(yù)先確定的吸附值。加入催化劑后在催化下繼續(xù)進行反應(yīng)的事實在本文中是指通過加入的外部催化劑而催化。根據(jù)該實施方案，容易水解的催化劑(例如鈦(IV)醇鹽)可以在當至少大部分的反應(yīng)的水已被除去的后期使用。這對反應(yīng)時間沒有負面影響，因為酯化反應(yīng)在初始階段是通過蓖麻油酸單元的游離COOH基團自催化的并且當反應(yīng)混合物的COOH基團開始耗盡時才引入催化劑。為計算在布朗斯泰德酸情況下的催化劑用量，使用中性化合物作為起點。例如對于硫酸，H2SO4分子看作基準。如果催化劑是路易斯酸，則使用催化活性的陽離子物質(zhì)。例如在錫(II)鹽的情況下，不論特定的抗衡離子，僅考慮Sn2+陽離子或——在鈦(IV)化合物的情況下——僅考慮Ti4+陽離子。該方法是有利的，因為金屬物質(zhì)的含量可以通過原子吸收光譜(AAS)而確定，不需要知道特定的抗衡離子。用作組分A2的多聚蓖麻油酸酯通常具有彡20ppm至< 80ppm的催化劑含量。該含量還可以位于彡40ppm至< 60ppm的范圍。組分A3作為組分A3，使用水和/或物理發(fā)泡劑。作為物理發(fā)泡劑，例如二氧化碳和/或高揮發(fā)性有機物質(zhì)用作發(fā)泡劑。組分M作為組分A4，使用輔助物質(zhì)和添加劑，例如a)催化劑(活化劑)，b)表面活性添加劑(表面活性劑)，例如乳化劑和穩(wěn)泡劑，特別是具有低排放的那些,例如Tegostab LF系列產(chǎn)品，c)添加劑例如 緩聚劑(例如酸性物質(zhì)例如鹽酸或有機酸鹵化物)、孔調(diào)節(jié)劑(cellregulator)(例如石蠟或脂肪醇或二甲基聚硅氧烷)、顏料、染料、阻燃劑(例如磷酸三甲苯酯)、抗老化和風化影響的穩(wěn)定劑、增塑劑、具有抑制真菌或抑制細菌作用的物質(zhì)、填料(例如硫酸鋇、硅藻土、炭黑或沉淀白堊)和脫模劑。這些任選地納入的輔助物質(zhì)和添加劑記載于例如EP-A0000389，18-21頁。本發(fā)明的任選地納入的輔助物質(zhì)和添加劑的另外的實例以及這些輔助物質(zhì)和添加劑的使用和作用模式的細節(jié)記載于 Kunststoff-Handbuch, VII 卷，G.0ertel 編，Car 1-Han ser-Ver lag,Munich，第 3 版，1993，例如 104-127 頁。優(yōu)選作為催化劑的為脂族叔胺(例如三甲胺、四甲基丁二胺)、脂環(huán)族叔胺(例如1，4-二氮雜[2.2.2] 二環(huán)辛烷)、脂族氨基醚(例如二甲基氨基乙基醚和N，N，N-三甲基-N-羥乙基二氨基乙基醚)、脂環(huán)族氨基醚(例如N-乙基嗎啉)、脂族脒、脂環(huán)族脒、脲、脲衍生物(例如氨基烷基脲，參見例如EP-A0176013，特別是(3- 二甲基氨基丙基胺)脲)和錫催化劑(例如氧化二丁錫、二月桂酸二丁錫、辛酸錫)。特別優(yōu)選作為催化劑的為a )脲、脲的衍生物和/或￠)胺和氨基醚，其各自包括與異氰酸酯發(fā)生化學反應(yīng)的官能團。該官能團優(yōu)選為羥基或伯氨基或仲氨基。這些特別優(yōu)選的催化劑具有的優(yōu)點是:其顯示出顯著降低的遷移和排放性。以下可作為特別優(yōu)選的催化劑的實例而提及:(3_ 二甲基氨基丙基胺)脲、2-(2-二甲基氨基乙氧基)乙醇、N，N-二(3-二甲基氨基丙基)-N-異丙醇胺、N，N，N-三甲基-N-羥乙基二氨基乙基醚和3- 二甲基氨基丙基胺。鉬分A5作為組分A5，任選地使用具有至少兩個能與異氰酸酯反應(yīng)的氫原子并且分子量為32至399的化合物。這應(yīng)理解為是指具有羥基和/或氨基和/或巰基和/或羧基的化合物，優(yōu)選地為具有羥基和/或氨基的化合物，其作為擴鏈劑或交聯(lián)劑。這些化合物通常具有2至8個，優(yōu)選2至4個能夠與異氰酸酯反應(yīng)的氫原子。例如乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、山梨糖醇和/或甘油可以用作組分A5。根據(jù)組分A5的化合物的另外的實例記載于EP-A0007502，16-17 頁。鉬分B合適的多異氰 酸酯為脂族、脂環(huán)族、芳脂族、芳族和雜環(huán)多異氰酸酯，例如W.Siefken 在 Justus Liebigs Annalen der Chemie, 562, 75 至 136 頁所記載,例如式(I)的那些Q(NCO)n, ⑴其中n = 2-4，優(yōu)選 2-3，并且Q代表具有2-18個、優(yōu)選6-10個C原子的脂族烴殘基、具有4_15個、優(yōu)選6_13個C原子的脂環(huán)族烴殘基或具有8-15個、優(yōu)選8-13個C原子的芳脂族烴殘基。例如，這些為記載于EP-A0007502，7_8頁的多異氰酸酯。通常優(yōu)選的為工業(yè)上容易獲得的多異氰酸酯，例如2，4_甲苯二異氰酸酯和2，6_甲苯二異氰酸酯和這些異構(gòu)體("TDI")的任何混合物；多苯基多亞甲基多異氰酸酯，通過苯胺-甲醛縮合并且隨后光氣化而制備("粗MDI")和具有碳二亞胺基、氨基甲酸酯基、脲基甲酸酯基、異氰脲酸酯基、脲基或縮二脲基的多異氰酸酯("改性多異氰酸酯")，特別是衍生自2，4-甲苯二異氰酸酯和/或2，6_甲苯二異氰酸酯或4，4' -二苯基甲烷二異氰酸酯和/或2，4' - 二苯基甲烷二異氰酸酯的那些改性多異氰酸酯。優(yōu)選地，至少一種選自2，4-甲苯二異氰酸酯和2，6-甲苯二異氰酸酯、4，4' -二苯基甲烷二異氰酸酯和2，4' -二苯基甲烷二異氰酸酯和2，2，-二苯基甲烷二異氰酸酯和聚苯基聚亞甲基聚異氰酸酯("多核MDI")的化合物用作多異氰酸酯，并且包括4，4' -二苯基甲烷二異氰酸酯、2，4' -二苯基甲烷二異氰酸酯和聚苯基聚亞甲基聚異氰酸酯的混合物特別優(yōu)選用作多異氰酸酯。為制備柔性聚氨酯泡沫，反應(yīng)組分通過本身已知的一步法進行反應(yīng)，其中通常使用機械裝置，例如記載于EP-A355000的那些。根據(jù)本發(fā)明也合適的加工裝置的細節(jié)記載于 Kunststoff-Handbuch, VII 卷，Vieweg and Hochtlcn 編,Car 1-Han serVer lag,Munichl993，例如 139 至 265 頁。柔性聚氨酯泡沫可制備為模制泡沫或塊狀泡沫。因此本發(fā)明提供制備柔性聚氨酯泡沫的方法、通過該方法制備的柔性聚氨酯泡沫、通過該方法制備的柔性聚氨酯塊狀泡沫或柔性聚氨酯模制泡沫、柔性聚氨酯泡沫用于制備模制品的用途和模制品本身?？筛鶕?jù)本發(fā)明獲得的柔性聚氨酯泡沫具有例如以下用途:家具裝飾材料、織物布飾、床墊、汽車座椅、頭靠、扶手、海綿和結(jié)構(gòu)元件。
指數(shù)(index)代表實際使用的異氰酸酯用量與化學計量用量(即對于OH等價物的反應(yīng)計算的異氰酸酯基團(NCO)的用量)的百分比。指數(shù)=[(使用的異氰酸酯量):(計算的異氰酸酯量)] 100(11)在本發(fā)明含義內(nèi)的柔性聚氨酯泡沫為這樣的聚氨酯聚合物:其根據(jù)DIN ENIS03386-1-98的堆密度范圍為彡10kg/m3至彡150kg/m3，優(yōu)選彡20kg/m3至彡70kg/m3并且根據(jù)DIN EN IS03386-1-98的耐壓強度范圍為彡0.5kPa至彡20kPa(在40%變形和第4次循環(huán)下)。
實施例基于以下實施例進一步解釋本發(fā)明。本文使用的材料和縮寫具有以下含義和來源:蓖麻油酸:01eoChemie.
氯化錫(II):AldrichDABCO (三乙二胺 '2,2,2- 二氮雜二環(huán)辛烷)=AldrichMD1-1:包括62重量％ 4，^ -二苯基甲烷二異氰酸酯、8重量％ 2，^ - 二苯基甲烷二異氰酸酯和30重量％ NCO含量為32.1重量％的多苯基多亞甲基多異氰酸酯("多核MDI")的混合物。MD1-2包括57重量％ 4，f -二苯基甲烷二異氰酸酯、25重量％ 2，f - 二苯基甲烷二異氰酸酯和18重量％ NCO含量為32.5重量％的多苯基多亞甲基多異氰酸酯("多核MDI")的混合物。Al-1:0H值為約28mg KOH/g的聚醚多元醇，使用具有約85mol%的伯OH基的甘油作為起始分子、通過比例為85比15的環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷的加成而制備。Al-2:0H值為約37mg KOH/g的聚醚多元醇，使用具有約83mol %的伯OH基的甘油作為起始物質(zhì)、通過比例為27比73的環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷的加成而制備。A2-3:BI()Fri51 5000,豆油基多兀醇，輕基值為 50.5mg KOH/g,制造商 CargillGmbH，Hamburg，Germany。A4-1 Tegostab* B8681,有機改性聚娃氧燒制劑, Evonik GoldschmidtA4-2 Addocat ' 105，購自 Rheinchemie 的胺催化劑A4-3 Addocat 丨08，購自 Rheinchemie 的胺催化劑A4-4 Addocaf S0,購自 Rheinchemie 的錫催化劑A4-5 TegOStab B8715LF，有機改性聚硅氧烷制劑，Evonik GoldschmidtA4-6 DabCO NE300，購自 Air Products 的胺催化劑A4-7 Jeffcat ZR5O,購自 Huntsman Corp.Europe 的胺催化劑A5-1 二乙醇胺如下進行分析:
動態(tài)粘度:購自Anton Paar的MCR51流變儀根據(jù)DIN53019測試。羥基值:基于標準DIN53240酸值:基于標準DIN53402
堆密度根據(jù)DIN EN IS03386-1-98 測定。耐壓強度根據(jù)DIN EN IS03386-1-98測定(在40%變形和第4次循環(huán)下)。壓縮變形DVR50% (Ct)和 DVR75% (Ct)根據(jù) DIN EN IS01856-2001-03 分別在50%和75%變形下測定。拉伸強度和斷裂伸長率根據(jù)DIN EN IS01798測定。多聚蓖麻油酸酯A2-1的制備:在具有蒸餾柱和連接的分凝器的16000升的攪拌器容器中，加入13000kg蓖麻油酸和650kg的己二醇并且在攪拌下加熱至200°C。在加熱階段，在標準壓力下蒸除反應(yīng)的水。當達到反應(yīng)溫度時，施加真空。在I小時內(nèi)壓力降至20mbar。同時，通過控制分凝器的溫度將蒸餾頭溫度保持在水沸線的水平。在200mbar壓力下3.5小時后，加入320g的28%的二氯化錫(無水)的乙二醇溶液。同時分凝器溫度固定在60°C。在進一步反應(yīng)的過程中，監(jiān)測酸值:在總反應(yīng)時間為24小時后酸值為IOmg KOH/g，48小時后為5mg KOH/g，72小時后為3.5mg KOH/g并且84小時后為3.0mg KOH/g。在反應(yīng)84小時后，將反應(yīng)器內(nèi)容物冷卻至130。。。得到的聚蓖麻酸酯A2-1的分析:羥基值:37.5mg KOH/g酸值:3.0mg K0H/g粘度:85OmPas(25°C )催化劑濃度:在終產(chǎn)物中 為4ppm Sn聚蓖麻酸酯A2-2的制備:在裝配有機械攪拌器、50cm維格羅分餾柱、溫度計、氮氣進料和柱頭、蒸餾橋和真空隔膜泵的10升四口燒瓶中，首先裝入7775g的蓖麻油酸(約24mol)和657g(5.57mol)的1，6_己二醇并且在氮氣保護下在60分鐘內(nèi)加熱至200°C，反應(yīng)的水被蒸除。8小時后，加入480mg的二氯化錫二水合物并且繼續(xù)反應(yīng)。反應(yīng)總時間為17小時后，在5小時內(nèi)將壓力緩慢降低至15mbar。在進一步反應(yīng)的過程中，監(jiān)測酸值:在總反應(yīng)時間為45小時后，酸值為 7.5mg K0H/g, 76 小時后為 3.0mg K0H/g 并且 100 小時后為 2.9mg K0H/g。得到的聚蓖麻酸酯A2-2的分析:羥基值:53.3mg K0H/g酸值:2.9mg K0H/g粘度:325mPas(25°C )或 IOOmPas (5O°C )或 45InPas (75T )催化劑濃度:在終產(chǎn)物中為4ppm SnB)柔性聚氨酯塊狀泡沫的制備在常規(guī)制備聚氨酯泡沫的加工方法中，列于以下表I中實施例的進料通過一步法彼此反應(yīng)。
權(quán)利要求
1.一種制備柔性聚氨酯泡沫的方法，所述柔性聚氨酯泡沫根據(jù)DIN EN IS03386-1-98的堆密度范圍為彡10kg/m3至彡150kg/m3并且根據(jù)DIN EN IS03386-1-98的耐壓強度范圍為彡0.5kPa至彡20kPa——在40%變形和第4次循環(huán)下，所述方法通過使組分A與包括多異氰酸酯的組分B反應(yīng)而實現(xiàn)， 所述組分A包括: Al 50至95重量份的常規(guī)聚醚多元醇，基于組分Al和A2重量份的總和計， A2 5至50重量份羥基值為30mg KOH/g至80mg KOH/g并且酸值小于5mg KOH/g的多聚蓖麻油酸酯，基于組分Al和A2重量份的總和計， A3 0.5至25重量份的水和/或物理發(fā)泡劑，基于組分Al和A2重量份的總和計， A4 0.05至10重量份的輔助物質(zhì)和添加劑，基于組分Al和A2重量份的總和計，例如 d)催化劑， e)表面活性添加劑， f)顏料或阻燃劑， 其中所述制備在50至250的指數(shù)下進行，并且其中將涉及本申請中組分Al至A5的重量份的所有數(shù)據(jù)標準化以使組合物中組分A1+A2的重量份的總和為100。
2.權(quán)利要求1的方法，其中組分A可以另外包括 A5 0至10重量份的具有 能夠與異氰酸酯反應(yīng)的氫原子且具有62 - 399的分子量的化合物，基于組分Al和A2重量份的總和計。
3.權(quán)利要求1或2的方法,其中一種或多種具有Zerewitinoff活性氫原子的起始化合物的環(huán)氧烷烴加成產(chǎn)物用作常規(guī)聚醚多元醇。
4.權(quán)利要求1或2的方法，其中一種或多種可以通過至少一種起始化合物與至少一種環(huán)氧烷烴反應(yīng)而獲得的環(huán)氧烷烴加成產(chǎn)物用作常規(guī)聚醚多元醇， 所述起始化合物選自丙二醇、乙二醇、二乙二醇、二丙二醇、1，2-丁二醇、1，3-丁二醇、1，4- 丁二醇、己二醇、戊二醇、3-甲基-1，5-戊二醇、1，12-十二烷二醇、甘油、三羥甲基丙烷、三乙醇胺、季戊四醇、山梨糖醇、蔗糖、氫醌、鄰苯二酚、間苯二酚、雙酚F、雙酚A、1,3, 5-三羥基苯和甲醛與包括羥甲基的苯酚的縮合物、甲醛與包括羥甲基的三聚氰胺的縮合物和甲醛與包括羥甲基的脲的縮合物， 所述環(huán)氧烷烴選自環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、1，2-環(huán)氧丁烷、2，3-環(huán)氧丁烷和氧化苯乙烯。
5.權(quán)利要求1至4中任一項的方法，其中多聚蓖麻油酸酯可以通過蓖麻油酸與一元醇或多元醇縮聚而獲得。
6.權(quán)利要求5的方法，其中多聚蓖麻油酸酯可以通過單體蓖麻油酸與一元醇或多元醇在至少一種選自硫酸、對甲基苯磺酸、錫(II)鹽和鈦(IV)化合物的催化劑存在下的縮聚而獲得。
7.權(quán)利要求5或6的方法，其中一元醇或多元醇選自正己醇、正十二烷醇、正十八烷醇、環(huán)己醇、1，4- 二羥基環(huán)己烷、I, 3-丙二醇、2-甲基-1，3-丙二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、1，8-辛二醇、新戊二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、二丙二醇、三丙二醇、二丁二醇、三丙二醇、甘油和/或三羥甲基丙烷中的至少一種。
8.權(quán)利要求5至7中任一項的方法，其中多聚蓖麻油酸酯可通過以下方法而獲得:蓖麻油酸和醇組分在沒有催化劑下在> 150°C至< 250°C，優(yōu)選> 180°C至< 230°C并且特別優(yōu)選彡190°C至< 210°C的溫度下縮聚直至形成水的反應(yīng)停止，隨后加入催化劑并且在彡150°C至彡250°C，優(yōu)選彡180°C至彡230°C并且特別優(yōu)選彡190°C至彡210°C的溫度下再進行縮聚，并且蒸除得到的水直至反應(yīng)混合物(多聚蓖麻油酸酯)的酸值小于5mg KOH/g。
9.權(quán)利要求1至8中任一項的方法，其中多聚蓖麻油酸酯具有小于4mgKOH/g的酸值。
10.權(quán)利要求1至9中任一項的方法，其中制備在75至115的指數(shù)下進行。
11.權(quán)利要求1至10中任一項的方法，其中至少一種選自2,4-甲苯二異氰酸酯、2,6-甲苯二異氰酸酯、4，4’-二苯基甲烷二異氰酸酯、2，4’-二苯基甲烷二異氰酸酯、2，2’ - 二苯基甲烷二異氰酸酯和多苯基多亞甲基多異氰酸酯的化合物用作組分B。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項的方法獲得的柔性聚氨酯泡沫，其根據(jù)DINENIS03386-1-98 的堆密度范圍為彡 10kg/m3 至彡 150kg/m3，并且根據(jù) DIN EN IS03386-1-98的耐壓強度范圍為彡0.5kPa至彡20kPa——在40%變形和第4次循環(huán)下。
13.輕基值為30mgKOH/g至80mg KOH/g并且酸值小于5mgK0H/g的多聚蓖麻油酸酯用于制備柔性聚氨酯泡沫的用途，所述柔性聚氨酯泡沫根據(jù)DIN EN IS03386-1-98的堆密度范圍為彡10kg/m3至彡150kg/m3，并且根據(jù)DIN EN IS03386-1-98的耐壓強度范圍為彡0.5kPa至彡20kPa—— 在40%變形和第4次循環(huán)下。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制備柔性聚氨酯泡沫的方法，其中包括多聚蓖麻油酸酯的多元醇組分用作起始物質(zhì)。根據(jù)DIN EN ISO3386-1-98，本發(fā)明的柔性聚氨酯泡沫的堆密度范圍為≥10kg/m3至≤150kg/m3，優(yōu)選≥20kg/m3至≤70kg/m3，并且一般而言根據(jù)DIN EN ISO3386-1-98的耐壓強度范圍為≥0.5kPa至≤20kPa(在40%變形和第4次循環(huán)下)。多聚蓖麻油酸酯可以通過蓖麻油酸與包括分子量為≥32g/mol至≤400g/mol的一元醇和/或多元醇的醇組分反應(yīng)而獲得，其中所述反應(yīng)至少部分地在一種催化劑存在下進行。
文檔編號C08G18/40GK103249752SQ201180056103
公開日2013年8月14日 申請日期2011年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月22日
發(fā)明者B·科雷茲尤斯基, G·雅各布, S·梅耶-艾倫斯, H·內(nèi)夫格爾 申請人:拜耳知識產(chǎn)權(quán)有限責任公司