[发明专利]用于制备基于特殊的烷氧基硅烷官能聚合物的聚氨酯泡沫的方法

说明书

本发明涉及一种制备特别容易发泡并且迅速固化的基于用异氰酸 根合硅烷改性的聚醚的聚氨酯泡沫的方法，该聚醚具有2000- 8000g/mol的平均分子量(Mn)，并且除了主要组分聚环氧丙烷之外还 含有10-35重量％份额的聚环氧乙烷。

基于烷氧基硅烷封端的预聚物的聚氨酯泡沫的制备是已知的。因此 例如在EP946629B1中大体上描述了一种含有硅烷官能的预聚物作为粘 合剂的泡沫制剂。然而，该仅仅基于聚环氧丙烷的高分子量预聚物不是 特别容易发泡，并且出于该目的而需要特殊的复杂涂覆设备(例如得自 Nordson公司的)或者如专利文献中所述的具有多种添加剂 的复杂制剂，这尤其显著减小了体系的粘度。尽管在专利文献中提及了 含环氧乙烷的聚醚作为可能的原料，然而没有评价这些原料的特定适用 性。

EP1098920描述了一种基于显著更低分子量硅烷封端的聚氨酯的类 似体系。然而，这类低分子量硅烷封端的预聚物含有大量相当昂贵的官 能硅烷，这也导致显著延长的固化速率(约24小时，根据实施例2和3)。

该低固化速率的问题在WO2002/066532中通过使用用α-氨基硅烷 或α-异氰酸根合硅烷制备的烷氧基硅烷封端的聚氨酯来解决。然而，由 于它们在硅烷与官能团之间的C-1间隔而因此特别具有活性的这些结构 单元的使用正是由于该高的活性而因此非常复杂，因为必须避免过早的 固化和副反应，这对制剂组分的纯度和不含水提出了高要求，并且还使 得特殊并且昂贵的添加剂成为必需。该构思的变型方案描述于 WO2004/092259和WO2004/104078中。

在DE2238741中以及在WO2004/046218中，描述了适用于制备硬 质泡沫的硅烷封端的聚合的异氰酸酯。然而，需要显著数量的昂贵的官 能硅烷也是其中的一个缺点，这造成只能缓慢地进行固化。

因此，本发明的目的是提供迅速固化并且特别容易发泡的硅烷交联 的聚氨酯泡沫。

从EP946629B1起始，令人惊奇的是可以通过使用用异氰酸根合硅 烷改性的聚醚作为聚氨酯泡沫制剂的粘合剂来实现该目的，该聚醚基于 具有2000-8000g/mol的平均分子量(Mn)的聚醚，并且除了主要组分 聚环氧丙烷之外还含有10-30重量％份额的聚环氧乙烷。

本发明因此提供一种用于制备通过硅烷缩合固化的聚氨酯泡沫 的方法，其中使含有至少一种硅烷封端的聚氨酯预聚物的组合物 发泡，任选地在发泡之前、期间或之后施加到合适的基材上，并 且在存在水的条件下固化，该聚氨酯预聚物可通过使以下组分反 应获得：

A)至少一种聚醚，其具有2000-8000g/mol的平均分子量 (Mn)，基于聚醚中全部所含的环氧烷烃单元，含有10-30重 量％EO单元，

B)至少一种式(I)的含异氰酸酯基团和烷氧基硅烷基团的 化合物

其中

X、Y、Z彼此独立地是C₁-C₈烷基或C₁-C₈烷氧基残基，其 中所述残基的至少之一是C₁-C₈烷氧基，和

R是任何至少二官能的有机残基，优选具有1-8个碳原子的 亚烷基残基。

本发明进一步提供可通过根据本发明的方法获得的泡沫。

根据本发明的方法所需的硅烷封端的聚氨酯通过使特殊的聚醚多 元醇与异氰酸根合硅烷反应获得。

本发明必要的是聚醚多元醇A)的选择。合适的聚醚多元醇具有 2000g/mol-8000g/mol，优选3000g/mol-5000g/mol的分子量(Mn)， 并且是本身已知的环氧丙烷和环氧乙烷在起始物分子上的加成产物。基 于聚醚中环氧烷烃的总量，可以根据本发明使用的这些聚醚多元醇具有 通过聚合引入的10-30重量％，优选10-20重量％份额的聚环氧乙烷。 这里，环氧乙烷以无规分布还是嵌段式含于聚醚中没有关系，但嵌段分 布是有利的。如果环氧乙烷作为末端嵌段聚合到聚环氧丙烷上，则是特 别优选的。