[发明专利]源自HPPO的多元醇以及由该多元醇制备的聚氨酯产品

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2009年3月5日提交的题为″POLYOLS FROM HPPO AND POLYURETHANE PRODUCTS MADE THEREFROM″的美国临时专利申请61/157,634的优先权，其通过参考并入本申请。

技术领域

本发明的实施方式总地涉及由HPPO(基于过氧化氢的环氧丙烷)制备的多元醇和由该多元醇制备的低VOC(挥发性有机化合物)聚氨酯产品；更具体地涉及具有低胺VOC的聚氨酯。

背景技术

基于环氧烷烃、聚酯多元醇、或其组合的聚合反应的聚醚多元醇，以及异氰酸酯是聚氨酯体系的主要组分。聚醚多元醇可以通过有机氧化物和含两个或更多个活性氢原子的引发剂化合物的聚合反应制备。引发剂化合物在适当催化剂的存在下引发有机氧化物的开环反应，然后氧化物加成到引发剂化合物上。氧化物加成持续至达到所需分子量为止。用来生产用于聚氨酯泡沫体的聚醚多元醇的常用有机氧化物是环氧乙烷、1，2-环氧丙烷、和环氧丁烷。在生产这些有机氧化物的过程中，也形成了杂质，例如挥发性有机化合物(VOC)。这些杂质可能跟随有机氧化物而存在于多元醇生产和之后的聚氨酯生产中。而且，基于易挥发胺的催化剂也可以用于生产聚氨酯。这些杂质和胺催化剂可能导致聚氨酯产品具有气味。因此，需要具有减少的胺VOC排放量的聚氨酯产品。

发明内容

本发明的实施方式提供基于由HPPO聚醚多元醇制备的多元醇并且具有低VOC的聚氨酯泡沫体。

在本发明的一种实施方式中，提供了多元醇共混物。该多元醇共混物可以包括占多元醇共混物的约50至约99重量％的至少一种HPPO聚醚多元醇化合物和占多元醇共混物的约1至约50重量％的至少一种自催化多元醇，其中所述HPPO聚醚多元醇化合物的标称起始剂官能度为约2至约8且羟值为约20至约800。

在另一种实施方式中，提供了聚氨酯产品。该聚氨酯产品是至少一种有机多异氰酸酯和至少一种多元醇共混物的反应产物，其中所述多元醇共混物包括占该多元醇共混物的约50至约99重量％的至少一种HPPO聚醚多元醇化合物，所述HPPO聚醚多元醇化合物的标称起始剂官能度为约2至约8且羟值为约20至约800；和占该多元醇共混物的约1至约50重量％的至少一种自催化多元醇。

在另一种实施方式中，提供了生产聚氨酯产品的方法。该方法包括：使至少一种有机多异氰酸酯与至少一种多元醇共混物反应，其中所述多元醇共混物包括占该多元醇共混物的约50至约99重量％的至少一种HPPO聚醚多元醇化合物，所述HPPO聚醚多元醇化合物的标称起始剂官能度为约2至约8且羟值为约20至约800；和占该多元醇共混物的约1至约50重量％的至少一种自催化多元醇。

具体实施方式

本发明的实施方式中提供具有减少的胺VOC排放量的聚氨酯产品。该聚氨酯产品是至少一种异氰酸酯和至少一种多元醇共混物的反应产物。多元醇共混物可以包括至少一种基于氢过氧化物的环氧丙烷(HPPO)聚醚多元醇和至少一种自催化多元醇和/或反应性胺催化剂。多元醇共混物也可以包括至少一种含酯基的多元醇。

所述至少一种HPPO聚醚多元醇可以源自通过丙烯与至少一种氢过氧化物的环氧化作用制备的环氧丙烷。所述至少一种HPPO聚醚多元醇可以通过本领域已知的方法例如描述于美国专利申请公开6,284,213和2004/0249107的方法得到，并且可以以商业名称VORANOL购自Dow Chemical Company和以商业名称LUPRANOL购自BASF。HPPO多元醇可以通过两步法得到。在第一步骤中，丙烯与至少一种氢过氧化物环氧化得到基于氢过氧化物的环氧丙烷。在一种实施方式中，氢过氧化物可以为过氧化氢。丙烯与至少一种氢过氧化物的反应可以在催化剂的存在下进行。催化剂可以包含多孔氧化性材料例如沸石。优选地使用包括含钛-、钒-、铬-、铌-、锡-、锗-或锆-沸石作为多孔氧化性材料的催化剂。在某些实施方式中，催化剂可以是沸石，该沸石不包含铝并且其中钛作为Ti(IV)代替硅酸盐晶格中的一些Si(IV)存在。

在第二步骤中，基于氢过氧化物的环氧丙烷可以与引发剂反应形成HPPO聚醚多元醇。引发剂可以包含约2至约8个活性氢原子。在一种实施方式中，引发剂可以包含约2至约6个活性氢原子。用于该聚合反应的催化可以是阴离子催化或阳离子催化，其中催化剂为例如KOH，CsOH，三氟化硼，或双氰化物络合物(DMC)催化剂例如六氰基钴酸锌或季磷腈化合物。