[发明专利]减少聚氨酯泡沫中醛排放的方法

说明书

聚氨酯泡沫通过固化含有以下的反应混合物制造：芳香族多异氰酸酯、至少一种平均官能度为至少2并且每个异氰酸酯反应性基团的当量为至少200的异氰酸酯反应性材料、至少一种发泡剂、至少一种表面活性剂和至少一种催化剂、数均分子量为175至450的聚乙烯胺混合物和碱金属、鏻或铵亚硫酸盐。如此生产的泡沫排放低水平的甲醛、乙醛、丙烯醛和丙醛。

本发明涉及表现出低水平的醛排放的聚氨酯，并且涉及用于生产这类聚氨酯的方法。

聚氨酯泡沫用于许多办公室、家庭和车辆应用中。它们例如用于电器应用中并且用作床上用品和家具的缓冲。在汽车和卡车中，聚氨酯用作座椅缓冲、用于头枕、仪表盘和仪表操纵板、扶手、车顶内衬和其它应用。

这些聚氨酯经常排放不同水平的醛，如甲醛、乙醛、丙烯醛(acrolein、 propenylaldehyde)和丙醛。由于这些泡沫的泡孔结构，泡沫中含有的醛容易逸出到大气中。这可存在气味问题和暴露问题，尤其是当人或动物暴露于封闭空间内的材料时。车辆制造商对用于汽车、卡车、火车和飞机客舱的材料的排放施加更严格的限制。

清除剂有时用于减少各种类型的材料的醛排放。在聚氨酯领域，有例如 WO 2006/111492，其描述将抗氧化剂和受阻胺光稳定剂(HALS)添加到多元醇以减少醛。WO 2009/114329描述用某些类型的氨基醇处理多元醇和用某些硝基烷烃处理多异氰酸酯，以便分别减少在多元醇和多异氰酸酯中，以及在由这些材料制造的聚氨酯中的醛。JP 2005-154599描述出于所述目的向聚氨酯配制物中添加碱金属硼氢化物。美国专利号5,506,329描述某些醛亚胺恶唑烷化合物用于从含多异氰酸酯的制剂中清除甲醛的用途，并且描述硝基烷烃和氨基醇作为在纺织物和胶合板应用中的甲醛清除剂。

这些方法提供有限的益处，部分是因为存在于聚氨酯泡沫中的醛不总是从用于制造泡沫的原材料中携带进来。具体地说，甲醛和乙醛可在固化步骤期间或当泡沫随后经受UV光、高温或其它条件时形成。另外，对甲醛排放有效的措施对乙醛、丙烯醛或丙醛排放不总是有效，并且反之亦然。在一些情况下，有效减少乙醛排放的措施实际上可导致甲醛排放增加。申请人已另外发现，HALS的存在通常导致甲醛排放、乙醛排放或两者增加。

PCT/CN2017/073764描述将氨基醇与某些抗氧化剂一起用于减少聚氨酯泡沫中的醛排放。此组合提供一些改进，但是需要更大程度地减少醛排放。

US2017/0088497描述含有聚乙烯亚胺和和碱金属亚硫酸氢盐的多元醇组合物。实例中描述2500分子量的聚乙烯亚胺材料。此2500分子量的聚乙烯亚胺和亚硫酸氢钠的组合有效减少甲醛和乙醛排放。然而，仍然需要更好的性能。

因此，需要一种有效并且经济地减少甲醛、乙醛、丙烯醛和丙醛排放的方法。优选地，此方法不导致聚氨酯的特性或性能的显著改变。

本发明为一种用于生产聚氨酯泡沫的方法，其包含形成含有以下的反应混合物：芳香族多异氰酸酯、至少一种平均官能度为至少2并且每个异氰酸酯反应性基团的当量为至少200的异氰酸酯反应性材料、至少一种发泡剂、至少一种表面活性剂和至少一种催化剂，和在(i)数均分子量为175至450的聚乙烯胺混合物和(ii)碱金属、铵或鏻亚硫酸盐存在下固化反应混合物以形成聚氨酯泡沫。

本发明还为一种用于减少聚氨酯泡沫的醛排放的方法，其包含：a)将(i) 数均分子量为175至450的聚乙烯胺混合物和(ii)碱金属、铵或鏻亚硫酸盐与至少一种平均官能度为至少2并且每个异氰酸酯反应性基团的当量为至少200 的异氰酸酯反应性材料组合以形成混合物，并且然后b)将来自步骤a)的混合物与至少一种有机多异氰酸酯组合，并且在至少一种发泡剂、至少一种表面活性剂和至少一种催化剂存在下固化所得反应混合物以形成聚氨酯泡沫。

本发明还为一种以上述方法中的任一种制造的聚氨酯泡沫。

已经发现数均分子量为175至450的聚乙烯胺混合物和碱金属、铵或鏻亚硫酸盐的组合减少由聚氨酯泡沫排放的甲醛、乙醛、丙烯醛和丙醛中的每一种的水平。