[发明专利]在聚氧化烯部分具有限定的多分散度的硅氧烷-聚醚嵌段共聚物及其在制备聚氨酯泡沫中作为稳定剂的用途

说明书

通过二异氰酸酯(如简称为MDI的4，4’-亚甲基-二(异氰酸苯酯)，或者 简称为TDI的甲苯2，4-二异氰酸酯)与聚醚多元醇或者聚酯多元醇的聚合制 备各种类型的聚氨酯。在此使用的聚醚多元醇是通过多羟基官能团引发剂 (如二醇、甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇、山梨糖醇或者蔗糖)的烷氧基 化得到的。在聚氨酯泡沫的制备中，使用附加的发泡剂(如戊烷、二氯甲 烷或者二氧化碳)。对于泡沫部件的可重复性工业生产，必须使用表面活 性剂来稳定聚氨酯泡沫。除了一些纯有机表面活性剂外，通常还使用硅氧 烷表面活性剂，因为硅氧烷表面活性剂具有较高的界面稳定势(interface stabilization potential)。

背景技术

现有技术描述了许多不同的聚氨酯泡沫，例如热固化的柔性泡沫、冷 固化的泡沫、酯泡沫、刚性PUR泡沫、刚性PIR泡沫等。已开发了这里 使用的稳定剂以适合各种最终用途，并且若将它们用于制备其他类型的泡 沫，它们通常显示出的性能显著改变。

在刚性聚氨酯泡沫和聚异氰尿酸酯泡沫的制备中，使用孔隙稳定添加 剂，以得到细孔、均匀泡沫结构(其缺陷少)，并由此对刚性泡沫的使用性 能(特别是绝热性能)发挥显著的积极影响。在此，基于聚醚-改性的硅氧烷 的表面活性剂也特别有效，并且因此是孔隙稳定剂的优选类型。因为针对 不同的应用领域，满足孔隙稳定剂必须满足的各种要求，有许多不同的刚 性泡沫配方，使用具有多种结构的聚醚-硅氧烷。因此，例如发泡剂的选 择已影响到新的最佳稳定剂的开发。尽管EP 0570174 A1仍描述使用氯氟 烃制备刚性聚氨酯泡沫，进一步的开发已从用作发泡剂的纯氟烃(如EP 0533202A1中所述)延伸至如今的标准发泡剂戊烷(如EP 1544235A1中所 述)。

通常使用二氧化碳作为环境友好的发泡剂制备柔性聚氨酯泡沫。EP 0797606 A1和EP 1501889 A1描述了常用于此用途的稳定剂。然而，在环 境法规较不严格的国家，仍在使用二氯甲烷作为发泡剂。EP 0694585 A2 描述了在这种情况下使用的稳定剂。

EP 0600261涉及在平均分子中具有不同聚氧化烯嵌段的聚硅氧烷-聚 氧化烯嵌段共聚物，并且将其作为稳定剂来制备柔性聚氨酯泡沫。该发明 的教导非常详细地教导了平均硅氧烷-聚醚共聚物中表示的聚氧化烯基团 的组成，包括它们的平均分子量、它们的环氧乙烷/环氧丙烷比例和它们各 自在连接于整个基体的聚醚中的百分比方面的细节。

EP 0 585 771 A2公开了特别有效的泡沫稳定剂的代表聚硅氧烷-聚氧 化烯嵌段共聚物，其特征在于其组合仅能凭经验确定，该组合包括具有不 同分子量和不同亲水性或亲脂性的带羟基官能团的和封端的聚氧化烯嵌 段。只有亲水性、亲脂性和亲硅性(siliconophilic)聚合物嵌段比例准确地匹 配才能使稳定剂在各种应用中发挥其最佳作用。经验表明由原材料引起的 聚硅氧烷-聚氧化烯嵌段共聚物中亲水性、亲脂性和亲硅性组分的波动可 以导致泡沫稳定剂和反应性聚氨酯基体的相容性较差，这可能阻碍表面活 性剂的均匀分布和随后迁移到界面，这样其直接后果是泡沫塌陷。

尚未公布的专利申请DE 10 2007 055485.2描述了用于制备有机改性的 聚硅氧烷的方法，所述聚硅氧烷的硅氧烷链是支链，其中在仅一步的方法 中制备具有末端和/或侧链SiH官能团的带支链的聚硅氧烷，并且使用有机 化合物将其进一步官能团化，以及按照此方法制备的带支链的有机改性聚 硅氧烷和它们的用途。

用于制备烷氧基化产物(聚醚)的大多数方法使用碱性催化剂，如碱金 属氢氧化物和碱金属甲醇盐。KOH的使用特别广泛并且已知多年。通常 在碱性催化剂存在下，使低分子量较低(即分子量低于200g/mol)的带羟基 官能团的引发剂(如丁醇、烯丙醇、丙二醇或者甘油)，与环氧烷烃(如环氧 乙烷、环氧丙烷、环氧丁烃或者各种环氧烷烃的混合物)反应得到聚氧化 烯聚醚。在此活性聚合中的强碱性反应条件促进各种副反应。环氧丙烷重 排成烯丙醇，烯丙醇用作链引发剂，且链终止反应形成具有相对较宽分子 量分布的聚醚和不饱和副产物。本领域技术人员熟知的测量碘值的方法是 汉诺斯(Hanus)方法，被称为Deutsche Gesellschaft für Fette的DGF C-V11 a(53)方法。根据DGF C-V 11a(53)的碘值表明在确定重量的材料中的双 键浓度。