[发明专利]使用含有至少两个氨基甲酸酯基团的醇用于制备聚醚碳酸酯多元醇

说明书

本发明涉及通过将氧化烯和二氧化碳（CO₂）加成到H-官能起始剂化合物上而制备聚醚碳酸酯多元醇的方法，其特征在于使用至少一种含有至少两个氨基甲酸酯基团的醇作为H-官能起始剂化合物。本发明还涉及含有氨基甲酸酯基团的聚醚碳酸酯多元醇、可通过本发明的方法获得的聚醚碳酸酯多元醇、本发明的聚醚碳酸酯多元醇用于制备聚氨酯聚合物的用途以及所得聚氨酯聚合物。

通过氧化烯（环氧化物）和二氧化碳在H-官能起始剂物质（起始剂）存在下的催化反应制备聚醚碳酸酯多元醇作为大量研究的课题已超过40年（例如Inoue等人, Copolymerization of Carbon Dioxide and Epoxide with Organometallic Compounds；Die Makromolekulare Chemie 130, 210-220, 1969）。这种反应示意性显示在图式(I)中，其中R是有机基团，如烷基、烷基芳基或芳基，它们各自还可含有杂原子，例如O、S、Si等，且其中e、f、g和h代表整数，且其中在此在图式(I)中对于聚醚碳酸酯多元醇所示的产物应被理解为仅是指具有所示结构的嵌段原则上可在所得聚醚碳酸酯多元醇中重新找到，但嵌段的次序、数量和长度以及起始剂的OH官能度可变且不限于图式(I)中所示的聚醚碳酸酯多元醇。这种反应（见图式(I)）从环境角度看非常有利，因为这种反应是将温室气体如CO₂转化成聚合物的反应。形成的进一步产物，实际上是副产物，是图式(I)中所示的环状碳酸酯（例如在R = CH₃时，碳酸亚丙酯，下文也称作cPC，或在R = H时，碳酸亚乙酯，下文也称作cEC）。

EP-A 0 222 453公开了使用由DMC催化剂和助催化剂，如硫酸锌构成的催化剂体系由氧化烯和二氧化碳制备聚碳酸酯的方法。WO-A 2003/029325公开了制备高分子量脂族聚醚碳酸酯多元醇（重均分子量大于30000 g/mol）的方法，其中使用选自羧酸锌和多金属氰化物化合物的催化剂。WO-A 2008/092767公开了制备聚醚碳酸酯多元醇的方法，其特征在于将一种或多种H-官能起始剂物质最初装载在反应器中并在反应过程中将一种或多种H-官能起始剂物质连续计量添加到反应器中。

US 3,829,505和DE 1 595 759描述了使过量OH-官能起始剂化合物与芳族多异氰酸酯反应以由此获得可用作用于DMC催化的起始剂低聚物的含有OH基团并具有至少2个氨基甲酸酯基团的聚氨酯多元醇的可能性。

US 3,654,224描述了使用酰胺，尤其是芳族酰胺，例如苯甲酰胺作为用于DMC催化的起始剂化合物的可能性。

因此本发明的目的是利用作为聚醚碳酸酯多元醇制备的副产物获得的环状碳酸酯。可由此获得的聚醚碳酸酯多元醇应优选适用于制备聚氨酯，特别是聚氨酯软质泡沫材料。

根据本发明，通过一种通过将氧化烯和二氧化碳（CO₂）加成到H-官能起始剂化合物上而制备聚醚碳酸酯多元醇的方法实现这一目的，其特征在于使用至少一种含有至少两个氨基甲酸酯基团的醇作为H-官能起始剂化合物。

通过将氧化烯和二氧化碳（CO₂）加成到H-官能起始剂化合物上而制备聚醚碳酸酯多元醇的根据本发明的方法的特征优选在于，使用至少一种含有两个氨基甲酸酯基团的醇作为H-官能起始剂化合物。

通过将氧化烯和二氧化碳（CO₂）加成到H-官能起始剂化合物上而制备聚醚碳酸酯多元醇的根据本发明的方法的特征特别优选在于，使用至少一种式(II)的醇作为H-官能起始剂化合物

其中

R¹代表直链或支化的C₂-至C₂₄-亚烷基，其可任选被杂原子如O、S或N中断并可以被取代，优选CH₂-CH₂或CH₂-CH(CH₃)，