[发明专利]用于聚氨酯泡沫材料应用的混合PHD/PMPO多元醇

说明书

发明背景

本发明涉及混合聚合物多元醇，以及制备这些混合聚合物多元醇的方法。另外，本发明涉及由这些混合聚合物多元醇制备聚氨酯泡沫材料的方法，以及由这些混合聚合物多元醇制备得到的聚氨酯泡沫材料。

各种类型的填充多元醇(filled polyol)是已知的，并在本领域中有所描述。填充多元醇通常是固体颗粒在液体基础多元醇中的稳定分散体。更具体而言，已知的填充多元醇包括例如聚异氰酸酯加聚(即PIPA)多元醇，聚脲和/或聚联二脲(polyhydrazodicarbonamide)(即PHD)多元醇和聚合物(即PMPO)多元醇。

关于这种聚合物多元醇组合物的基本专利是Stamberger的美国专利Re.28,715(美国专利3,383,351的再版)和美国专利Re.29,118(美国专利3,304,273的再版)。如文化中所述，可通过以下方法生产聚合物颗粒在多元醇中的稳定分散体：在存在自由基催化剂的条件下，使溶解或分散在多元醇中的一种或多种烯键式不饱和单体发生聚合。

之后，发表了多篇专利，描述了聚合物多元醇中的各种改进，例如提高固体含量，降低粘度，增加稳定性等。这些专利包括例如美国专利3,652,639,3,823,201,3,850,861,3,931,092,4,014,846,4,093,573,4,148,840,4,172,825,4,208,314,4,242,249,4,342,840,4,390,645,4,394,491,4,454,255,4,458,038,4,460,715,4,550,194,4,652,589,4,745,153,4,997,857,5,196,476,5,814,699,5,990,185,6,455,603,7,160,975,7,179,882,7,759,423和Re32,733(美国专利4,463,107的再版)。

已经知道，填充多元醇是用于制备聚氨酯材料(例如泡沫材料，弹性体等)的合适异氰酸酯-活性组分。两种主要类型的聚氨酯泡沫材料被称为板状泡沫材料和模塑泡沫材料。板状泡沫材料用于地毯、家具和寝具工业中。板状泡沫材料的主要用途是作为地毯垫和家具垫。在模塑泡沫材料领域，高弹性(HR)模塑泡沫材料是最常见类型的商品化泡沫材料。HR模塑泡沫材料用于汽车工业中，应用的范围从模塑座位到吸能垫，等等。随着对聚合物多元醇的需求增加，需要聚合物多元醇具有更佳性质，聚合物多元醇工业中新的改进已经实现。

尽管聚合物多元醇中粘度降低和固体含量增加方面已经取得了改进，仍然需要进一步在粘度降低和固体含量增加方面获得改善。尤其是，聚合物多元醇技术中需要最大程度降低粘度，同时提供可行的机理获得较高的固体含量，同时增加聚合物多元醇的稳定性。

一种提高聚合物多元醇的稳定性的方法是添加由生长的聚合物链和多元醇分子原位形成的少量接枝或加成共聚物。在领域中各种方法是已知的。这些方法通常是除了常用于形成聚合物多元醇的聚氧化烯多元醇中本身存在的不饱和度外，在多元醇中引入少量不饱和度。各种专利使用了该方法，包括美国专利3,652,639,3,823,201和3,850,861,英国专利1,126,025，以及日本专利第52-005887和48-101494号。使用含有特定水平的反应性不饱和度的稳定剂前体(也称为大分子单体)是基于这样的预期：在制备聚合物多元醇中，在聚合过程中，通过前体稳定剂与生长的聚合物链的加成聚合将形成足量的稳定剂。美国专利4,454,255,4,458,038和4,460,715描述了在聚合中使用稳定剂前体的一般概念。

已经知道，预制稳定剂(PFS)特别适合用于制备在高固体含量下具有较低粘度的聚合物多元醇。在预制稳定剂方法中，使大分子单体与单体反应，形成由大分子单体和单体组成的共聚物。这些包含大分子单体和单体的共聚物常称为预制稳定剂(PFS)。可对反应条件加以控制，使得一部分的共聚物从溶液中沉淀，形成固体。预制稳定剂可以是低固体含量(例如3-15重量％)的分散体。优选对制备预制稳定剂的反应条件加以控制，使得粒度较小，从而颗粒能够用作聚合物多元醇反应中的“种子”。

美国专利5,196,476,5,990,185,6,013,731，7,160,975和7,776,969以及EP0786480描述了各种预制稳定剂组合物。一般而言，这些预制稳定剂组合物通过以下方法制备：在自由基聚合引发剂和其中预制稳定剂基本不溶的液体稀释剂存在下，使大分子单体和一种或多种烯键式不饱和单体聚合。