[发明专利]改善了水解稳定性的含聚酯多元醇的聚氨酯体系

说明书

本申请是申请号为200810128790.6母案的分案申请。该母案的申请日为2008年5 月23日；发明名称为“改善了水解稳定性的含聚酯多元醇的聚氨酯体系”。

技术领域

本发明涉及聚氨酯产物以及它们的生产方法。更具体地说，涉及催化剂，其改善用 于制备聚氨酯泡沫的某些异氰酸酯反应活性组合物的水解稳定性。

背景技术

在模塑聚酯聚氨酯体系或者使用阻燃剂的体系中，该体系的水解稳定性是非常重 要的。例如，在喷涂泡沫体中，使用聚酯多元醇和阻燃剂，因为它们能够提高最终产品的耐 火性能，但是当在水和叔胺的存在下储藏聚酯多元醇和阻燃剂时，聚酯分解为酸和多元醇 使胺形成盐。叔胺催化剂被酸封闭，降低了体系的反应活性，常常使得它不适于应用。这一 问题在体系需要很高反应活性的喷涂泡沫体中特别严重，因为当喷涂到表面上时期望反应 混合物很快反应。如果反应活性降低，材料的喷涂块不能粘附到表面，使得它滴下或者流 挂，以及在喷涂点以外的不同部位凝固。另外，由于喷涂泡沫体需要高反应活性，体系中需 要存在高用量的与水结合的叔胺，使得聚酯多元醇比在其它聚酯体系中更快地水解。

制备聚氨酯(PU)泡沫体的含有聚酯多元醇的异氰酸酯反应活性组合物一般与水， 阻燃剂，胺催化剂，金属催化剂，表面活性剂和其它添加剂混合来制备聚氨酯泡沫体。聚酯 多元醇和阻燃剂的特征在于在这种反应活性组合物中它们的水解稳定性差。在通常作为聚 氨酯体系催化剂的碱如叔胺的存在下，它们的水解不稳定性尤其会增强。

叔胺催化剂的存在使得聚酯多元醇和阻燃剂水解为相应的二醇类和酸，酸中和叔 胺降低了整个体系的反应活性，对最终产品的动力学和性能有着重要的影响。

发明内容

一方面，本发明提供一种异氰酸酯反应性组合物，其包括聚酯多元醇，水，含有至 少一种特定的叔胺氨基甲酸酯(urethane)催化剂的催化剂组合物和任选含阻燃剂或 Mannich多元醇或者两者都有。组合物任选可还包括一种或多种发泡剂，交联剂，其它的氨 基甲酸酯催化剂和表面活性剂。特定的叔胺是一种如结构式(1)所示的二(C1-C4)烷基(脂 肪烷基)胺

R1R2NR3(1)

其中R1和R2各自为C1-C4烷基基团以及R3是C8-C36的脂肪烷基。

作为另一个实施方案，本发明提供一种用于制备聚氨酯泡沫的组合物，该泡沫包 括有机多异氰酸酯与异氰酸酯反应活性组合物的接触产物，所述异氰酸酯反应活性组合物 含有聚酯多元醇，水，含有一种或多种结构式(1)所示的叔胺氨基甲酸酯催化剂的催化剂组 合物以及任选地含有阻燃剂或Mannich多元醇或者两者都有。更进一步地，聚氨酯泡沫体组 合物包括硬质(Rigid)聚氨酯泡沫体组合物。硬质喷涂泡沫体含有氨基甲酸酯，脲以及异氰 脲酸酯键接。在本发明中，“聚氨酯”包括氨基甲酸酯，脲和/或异氰脲酸酯键接。

另一方面，本发明提供一种制备聚氨酯泡沫体的方法。该方法结合多异氰酸酯和 异氰酸酯反应活性组合物，该组合物包括聚酯多元醇，水，含有至少一种结构式(1)所示的 叔胺氨基甲酸酯催化剂的催化剂组合物和任选地含有阻燃剂或Mannich多元醇或者两者都 有。

催化剂组合物的使用能够降低聚酯多元醇的分解(水解)，给予更好的储存稳定 性。另外，催化剂组合物能被用于制备低气味和良好的泡沫体动力学和物理性能的喷涂聚 氨酯泡沫。

提高常规和富有弹性聚氨酯块状泡沫体以及软质模塑聚氨酯类泡沫体，还有喷涂 硬质泡沫体的水解稳定性的能力是非常重要的。

具体实施方式

本发明的一方面涉及制备聚氨酯泡沫体的叔胺催化剂组合物以及异氰酸酯反应 活性组合物。该催化剂组合物包括至少一种二烷基(脂肪烷基)叔胺化合物，含有一种或多 种所述叔胺用以降低异氰酸酯反应活性组合物中聚酯多元醇的水解。所述二烷基(脂肪烷 基)叔胺化合物可在其它常规条件下与常规聚氨酯催化剂联合使用制备聚氨酯泡沫体。该 泡沫体是由至少一种多异氰酸酯化合物，至少一种聚酯多元醇化合物，以及含有至少一种 二烷基(脂肪烷基)叔胺的氨基甲酸酯催化剂组合物结合得到。通常包括发泡剂，但是并非 必要的。

脂肪烷基叔胺

这里使用的术语“脂肪烷基叔胺”的含义是，根据结构式

R1R2NR3