[发明专利]聚醚酯多元醇的制备方法

说明书

技术领域

本发明提供基于脂肪酸酯和具有活性氢原子的起始化合物的多元醇的制备方法，及其用于制备聚氨酯材料的用途。

背景技术

基于可再生原料的多元醇，比如脂肪酸甘油三酯、糖、山梨糖醇、甘油和脂肪醇二聚物，早已作为原料以各种方式用于聚氨酯材料的制备。这类组分的使用在未来还会进一步提高，因为由可更新来源获得的产品在生态平衡中是非常有利的，而且基于石化型原料的利用度在长期内会逐渐减少。

在聚氨酯配方中增加作为多元醇组分的糖、甘油和山梨糖醇以及寡或多糖的使用，一方面会受它们与其它经常用于聚氨酯化学的聚醚或聚酯多元醇的低溶解度或高不相容性的阻碍，另一方面由于这些物质的高羟基密度，即使用量低，它们也会赋予多元醇组分不利的高OH值。

脂肪酸甘油三酯可以由可再生资源大量获得，因此成为聚氨酯原料的便宜基剂。在具体的硬质泡沫配方中，这类化合物以对于基于烃类的物理发泡剂的高溶解力而闻名。它们的一个缺点是只有少数脂肪酸甘油三酯具有与异氰酸酯反应所需的活性氢原子。例外是蓖麻油和罕见的哩思葵拉(lesquerella)油。然而，由于种植面积的空间限制，蓖麻油的利用度是有限的。

甘油三酯在泡沫配方中使用的另一个问题是它们与其它多元醇组分不相容，特别是聚醚多元醇。

在现有技术中已经提出了很多建议来解决上述问题：

DE-A 33 23 880和WO 2004/20497涉及在基于可再生资源起始组分的烯化氧加合物制备中使用双金属氰化物配位催化剂，以使得它们可以用于聚氨酯化学。蓖麻油经常被用作优选的起始组分，也可以使用随后用羟基改性的油剂。根据描述的方法，只能用于相对较高分子量的聚醚多元醇，此外，如果不使用蓖麻油，而使用甘油三酯，其必须在单独的反应步骤中用羟基改性。

根据US-A 6 420 443，通过向羟基化甘油三酯上加成烯化烷可以获得用于基于烃类发泡剂的互溶剂。以类似方式，DE-A 101 38 132描述了在非常柔性的聚氨酯体系中使用蓖麻油的OH加合物或羟基化脂肪酸化合物和烯化氧作为疏水(hydrophobizing)成分。

US-A6 686 435、EP-A259 722、US-A6 548 609、US-A2003/88054、US-A6 107 433、DE-A 36 30 624、US-A 2 752 376、US-A 6 686 435和WO 91/05759教导了环氧化脂肪酸衍生物的开环和使用在聚氨酯体系中获得的产物。

WO 2004/96744公开了不饱和脂肪酸酯的羟基化和羟甲基化方法，在WO2004/96882中教导了它们通过进一步的酯交换反应获得支化缩合物。在柔性泡沫配方中使用这些包含OH的缩合物可以参见WO 2004/096883。

US-A 6 359 022公开了疏水组分，例如甘油三酯、邻苯二甲酸衍生物和多元醇的酯交换产品，在使用烷烃作为发泡剂的硬质泡沫配方中作为OH组分。该在多元醇组分中任选另外使用的聚醚多元醇必须在单独反应步骤中制备。EP-A905 158公开了用于硬质泡沫配方的基于脂肪酸衍生物和醇类的酯化或酯交换产物的发泡剂乳化助剂。EP A 610 714教导了通过共同使用OH官能化脂肪酸衍生物与低分子量多元醇的酯化产物来制备疏水性硬质聚氨酯泡沫体。

WO 200640333和WO 200640335公开了由脂肪酸酯化获得的疏水改性多糖，以及使用它们作为提高柔性泡沫配方压缩强度的组分。

DE-A 196 04 177描述了蓖麻油或羟基化甘油三酯与多官能起始醇类的烯化氧加成产物的酯交换，并使用它们在固化时不形成气泡的大块体系制备中作为储存稳定组分。

DE-A 199 36 481教导了在隔音柔性泡沫的制备中使用长链蓖麻油聚醚醇作为组分。并没有具体涉及蓖麻油聚醚醇制备条件。

DE-A 198 12 174公开了多官能醇类和甘油三酯的酯交换产物与烯化氧的反应，和两步法中预制聚醚多元醇与甘油三酯的酯交换作用。根据DE-A 198 12174的教导，还可以中断该酯交换反应，添加烯化氧，然后再继续该酯交换反应。在DE-A 198 12 174中，只通过实施例在很特定情形中，描述了能够产生可使用产物的烯化氧加成产物的制备中所使用的反应条件；此外，获得的碱性聚合物不进行处理，从而其可用性也受到进一步严重的限制。

发明内容