CN115210283A - 用于形成聚氨基甲酸酯的催化剂 - Google Patents

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R.C.克拉克
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Abstract

本发明涉及新型氨基甲酸酯或尿烷化合物，其可充当用于至少一种异氰酸酯化合物与至少一种异氰酸酯反应性化合物的反应，特别是用于制造多异氰酸酯加聚产物、例如聚氨基甲酸酯，特别是用于制造聚氨基甲酸酯(PU)泡沫的催化剂，其中它们呈现出出色的发泡性能。

Description

用于形成聚氨基甲酸酯的催化剂
技术领域
本发明涉及：通过异氰酸酯化合物与至少一种异氰酸酯反应性化合物的反应获得的新型氨基甲酸酯(urethane)或尿烷(氨基甲酸酯，carbamate)和脲化合物，所述化合物可用作催化剂；制造所述化合物的工艺；所述化合物作为催化剂，特别是作为用于至少一种异氰酸酯化合物与至少一种异氰酸酯反应性化合物的反应、特别是用于制造多异氰酸酯加聚产物例如聚氨基甲酸酯(聚氨酯)、特别是用于制造水发泡的聚氨基甲酸酯(PU)泡沫的催化剂的用途，其中它们呈现出出色的发泡性能。
背景技术
聚氨基甲酸酯泡沫是通过如下制造的：使多异氰酸酯(或其制成的预聚物)与含有两个或更多个活性氢的化合物(扩链剂、聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚醚胺等)反应，通常在发泡剂(化学发泡剂如水等和物理发泡剂像戊烷、环戊烷、卤代烃等)、催化剂(叔胺，锡、铋、锌等的金属有机衍生物)、基于有机硅的表面活性剂和其它助剂的存在下反应。在水发泡的聚氨基甲酸酯泡沫的制备期间在反应物之间通过该催化剂而促进了两种主要反应：
-异氰酸酯反应性化合物例如多元醇与异氰酸酯反应，导致聚合物分子量增加，这导致粘度和凝胶强度的增长，该反应被称作凝胶化反应。
-水与异氰酸酯反应，导致产生充当发泡剂的CO2气体，该反应被称作发泡反应。
叔胺是公知的PU催化剂。它们在促进凝胶化反应方面确实具有不同程度的活性。当多元醇具有高的固有反应性时这是尤其正确的。在一些配方中，胺催化剂可为所使用的仅有的催化剂。虽然有机锡催化剂促进凝胶化反应，但是胺催化剂主要影响发泡反应。
大多数聚氨基甲酸酯泡沫排放挥发性有机化合物。这些排放物可由例如存在于原材料、催化剂、降解产物或未反应挥发性起始材料或其它添加剂中的污染物组成。来自聚氨基甲酸酯泡沫的胺排放物变成了主要议题，特别是在小汽车内饰应用中、在家具或垫子中并且因此市场日益需要低排放泡沫。汽车工业特别需要显著减少泡沫中的挥发性有机化合物(VOC)和可凝结的化合物(起雾或FOG)。PU泡沫的VOC和FOG廓线(profile)的评价可通过VDA 278测试而进行。从柔性的模塑泡沫排放的主要组分之一为胺催化剂。
胺排放物的减少可尤其通过如下实现：a)将反应性羟基或氨基基团引入至叔胺分子部分，从而使得它们能够被连接至聚合物网络，或者b)使用具有非常低蒸气压的叔胺。已知，反应性胺使一些疲劳性质例如湿气老化压缩永久变形劣化。此外，反应性胺促进不期望的链终止，从而减少强效且活泼的胺催化部分的量。因此，具有低排放廓线的高效聚氨基甲酸酯催化剂的开发是现代聚氨基甲酸酯工业的重要目标之一。
US 6423756 B1描述了经叔氨基衍生的基于IPDI的双-尿烷作为PU催化剂。该专利申请中描述的具体的反应性叔胺基于二甲基氨基乙氧基乙醇、二甲基氨基乙醇、双(二甲基氨基丙基)氨基-2-丙醇。WO 2020011343 A1描述了使用双环叔胺的经IPDI衍生的双尿烷。
尽管在现有技术中进行了尝试，但是仍然需要如下的催化剂组合物：其是非反应性的，不连接至聚合物网络，但是具有低的排放性能。本发明描述了可用作满足前述要求的催化剂的新型化合物。令人惊讶地，发现尽管分子量更高，但是该新型分子与许多其它已知催化剂一样是非常高效并且更具差异化的发泡用催化剂。
发明内容
因此根据本发明，提供通过异氰酸酯化合物与至少一种具有式(I)的异氰酸酯反应性化合物的反应获得的化合物、或其盐、及其混合物：
(R)a-X (I)
其中
R选自R1和R2，其中
R1选自R3、R4、R5、R6、R14和R16，其中
R3表示包括至少两个叔氨基基团和至少一个醚(-O-)基团的烃基基团，
R4表示包括至少一个单环杂环基团的烃基基团，
R5表示下式的基团：
Figure BDA0003829532200000031
(虚线表示与X的结合位点)
其中R17表示具有至少三个碳原子的脂族烃基基团，并且R7和R8各自表示线型或支化的脂族烃基残基，其任选地可被一个或多个叔氨基基团取代，并且可任选地含有一个或多个醚(-O-)基团，
R6表示下式的基团：
Figure BDA0003829532200000032
(虚线表示与X的结合位点)
其中R18表示具有至少两个碳原子的脂族烃基基团，R19表示具有至少三个碳原子的脂族烃基基团，并且R9-R11各自独立地表示线型或支化的脂族烃基残基，
R14表示下式的基团：
Figure BDA0003829532200000033
(虚线表示与X的结合位点)
其中R15各自独立地选自包括至少一个叔氨基基团并且任选地包括一个或多个醚(-O-)基团的烃基基团，和
R16表示被各自包括至少一个叔氨基基团的至少两个烃基基团取代的芳族基团，
R2表示烃基基团、优选地具有最高达10个碳原子的脂族饱和烃基基团、还更优选地最高达10个碳原子的烷基基团、或氢，
a为2或3，和
X选自O、S、或N，
条件是，所述化合物包括至少一个如上定义的基团R1并且至少一个基团R为作为氢的R2并且R1可表示仅一个基团R5。
因此，在X表示O或S的情况下，a为2，和在X表示N的情况下，a为3。为了成为异氰酸酯反应性的，式(I)的化合物必须具有至少一个键合至X的氢原子(R2为氢)。X优选为O或N。在X为N的情况下，优选地存在两个结合至N的氢原子、和一个基团R1，即异氰酸酯反应性化合物具有伯氨基基团并且具有式R1-NH2。其中R2表示烃基基团的式R1R2NH的化合物是不太优选的。在X为O或S的情况下，该化合物因此具有式R1-X-H，其具体地为式R1-OH的羟基化合物和式R1-SH的巯基化合物。因此基本上，式(I)的化合物包括任何具有下式的化合物：R1-NH2；R1R2NH，其中R2表示烃基基团；和R1XH，其中R1如上定义。式(I)的异氰酸酯反应性化合物通常除了异氰酸酯反应性官能团-OH、-SH、＝NH或-NH2之外不包括任何其它异氰酸酯反应性官能团，即对于与异氰酸酯化合物的异氰酸酯基团的反应而言，它们通常是单官能的。
此类具有式(I)的异氰酸酯反应性化合物的示例例如选自以下化合物：
Figure BDA0003829532200000041
Figure BDA0003829532200000051
Figure BDA0003829532200000061
Figure BDA0003829532200000071
Figure BDA0003829532200000081
Figure BDA0003829532200000091
Figure BDA0003829532200000101
Figure BDA0003829532200000111
Figure BDA0003829532200000121
Figure BDA0003829532200000131
根据本发明的特别优选的化合物为这些异氰酸酯反应性化合物与异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)以及六亚甲基-1,6-二异氰酸酯(HDI)、最优选与异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)的反应产物。此类化合物特别是并且最优选包括其中二异氰酸酯的两个异氰酸酯基团被反应掉的化合物，但是也可包括其中仅一个异氰酸酯基团已经被反应掉的化合物和两者之间的所有摩尔比，如以下对于异佛尔酮二异氰酸酯所示例的：
Figure BDA0003829532200000132
其中R如上定义，并且取决于X为S还是O、还是N，b为1或2。
在本发明的一种具体的优选实施方式中，式(I)中的R1选自R3，即包括至少两个叔氨基基团和至少一个醚(-O-)基团的烃基基团。该烃基基团优选为饱和脂族烃基基团例如烷基基团，其具有最高达25个碳原子，其包括至少一个如下的叔氨基基团：
Figure BDA0003829532200000141
其中氮原子的所有结合位点(如通过虚线表示的)结合至脂族烃基残基。
根据本发明的特别优选的化合物，式(I)中的R1选自R3，R3选自包括至少两个叔氨基基团和至少一个醚(-O-)基团的具有最高达20、优选地最高达15个碳原子的饱和脂族烃基基团。在此类优选化合物中，式(I)中的R1适宜地选自R3，R3选自下式：
Figure BDA0003829532200000142
(其中波浪线表示与X的键合位点)
其中基团R13独立地选自二价线型、支化或环状烃基基团，并且A、B、C的两个表示叔氨基基团(对于A和B，选自-N(R12)-和对于C，选自-N(R12)2，其中R12为有机基团、优选地具有最高达15个碳原子的脂族烃基基团、优选地具有最高达6个碳原子的烷基基团)并且A、B、C之一表示醚基团(其对于A和B，选自-O-和对于C，选自-OR12，其中R12如之前定义。
在根据本发明的特别优选的化合物中，式(I)中的R1选自R3，R3选自下式：
Figure BDA0003829532200000143
(其中波浪线表示与X的键合位点)
其中x、y、和z为2-6、优选地2或3的整数，和其中A、B和C如之前定义。其中式(I)中的R1选自R3的根据本发明的异氰酸酯反应性化合物可通过下式示例：
Figure BDA0003829532200000144
Figure BDA0003829532200000151
在此类所示例化合物中，X表示O或N，并且R2表示氢。其中R1选自R3的特别优选的异氰酸酯反应性化合物为：
Figure BDA0003829532200000152
在一种进一步优选的实施方式中，式(I)中的R1选自R4，即，R1表示包括至少一个单环杂环基团的烃基基团，优选地R1＝R4＝被至少一个单环杂环基团取代的具有最高达20个碳原子的脂族烃基基团。
在特别优选的异氰酸酯反应性化合物中，式(I)中的R1选自R4，R4为具有最高达10个碳原子的饱和的线型或支化的烃基基团，其可含有最高达三个杂原子例如N或O，其可任选地被一个或多个羟基基团取代，并且该烃基基团被至少一个如下单环杂环基团取代：所述单环杂环基团选自优选地具有选自N、O和S，优选地N和O，更优选地N的1或2个杂原子的饱和或不饱和或芳族的任选地被取代的5-6元杂环。R4中的特别优选的单环杂环基团选自吡咯烷基、哌啶基、4-烷基哌嗪-1-基、咪唑基、和吗啉-4-基，优选地咪唑基，更优选地R4为咪唑-1-基。
其中式(I)中的R1选自R4的特别优选的异氰酸酯反应性化合物例如选自：
Figure BDA0003829532200000161
Figure BDA0003829532200000171
Figure BDA0003829532200000181
Figure BDA0003829532200000191
Figure BDA0003829532200000201
Figure BDA0003829532200000211
Figure BDA0003829532200000221
在一种优选实施方式中，异氰酸酯反应性化合物的式(I)中的R1选自R5和R6，其中
R5表示下式的基团：
Figure BDA0003829532200000222
(虚线表示与X的结合位点)
其中R17表示具有至少三个碳原子和优选地至多10、更优选地至多6个碳原子的脂族、优选地饱和烃基基团，并且R7和R8各自表示线型或支化的脂族、优选地饱和烃基残基，其优选地具有至多10、优选地至多6个碳原子，其任选地可被一个或多个叔氨基基团、优选地二(C1-C6)烷基氨基基团取代，并且可任选地含有一个或多个醚(-O-)基团，
R6表示下式的基团：
Figure BDA0003829532200000231
其中R18表示具有至少两个碳原子并且优选地具有至多10、更优选地至多6个碳原子的脂族、优选地饱和烃基基团，R19表示具有至少三个碳原子且优选地至多10、更优选地至多6个碳原子的脂族、优选地饱和烃基基团，并且R9-R11各自独立地表示线型或支化的脂族、优选地饱和烃基残基，其优选地具有1-10个碳原子、更优选地1-6个碳原子、还更优选地1个碳原子(甲基)，
在一种进一步优选的实施方式中，异氰酸酯反应性化合物的式(I)中的R1选自R5和R6，其中
R5表示下式的基团：
Figure BDA0003829532200000232
其中n表示≥3、优选地3-10、更优选地3-6、和甚至更优选3的整数，并且R7和R8各自表示线型或支化的脂族、优选地饱和烃基残基，其优选地具有1-10个碳原子、更优选地1-6个碳原子和甚至更优选1个碳原子(甲基)，其任选地可被一个或多个叔氨基基团、优选地二(C1-C6)烷基氨基基团取代，并且可任选地含有一个或多个醚(-O-)基团，和
R6表示下式的基团：
Figure BDA0003829532200000233
其中o表示≥2、优选地2-10、更优选地2-6和甚至更优选2或3的整数，p表示≥3、优选地3-10、更优选地3-6和甚至更优选3的整数，并且R9-R11各自表示线型或支化的脂族烃基残基。
在一种进一步优选的实施方式中，异氰酸酯反应性化合物的式(I)中的R1选自R5和R6，其中
R5表示下式的基团：
Figure BDA0003829532200000241
其中n表示3-6的整数，并且R7和R8各自表示线型或支化的烷基基团，其具有最高达6个碳原子、优选地具有1个碳原子(甲基)，和
R6表示下式的基团：
Figure BDA0003829532200000242
其中o表示2-6、优选地2-3的整数，p表示3-6、优选地3的整数，并且R9-R11各自表示具有最高达6个碳原子的线型或支化的烷基基团、优选地甲基。
在一种进一步优选的实施方式中，异氰酸酯反应性化合物的式(I)中的R1选自R5和R6，并且异氰酸酯反应性化合物选自：
Figure BDA0003829532200000243
Figure BDA0003829532200000251
在一种进一步优选的实施方式中，异氰酸酯反应性化合物的式(I)中的R1选自R14或R16：
R14表示下式的基团：
Figure BDA0003829532200000252
其中R15各自独立地选自烃基基团、优选地脂族、优选地饱和烃基基团，其优选地具有最高达10、甚至更优选地最高达6个碳原子，其包括至少一个叔氨基基团(特别是二烷基氨基基团、例如二甲基氨基基团)，并且任选地包括一个或多个醚(-O-)基团，和
R16表示芳族基团、例如C6-C10芳族基团、优选地苯基基团，其被各自包括至少一个叔氨基基团(特别是，二烷基氨基基团、例如二甲基氨基基团)的至少两个具有最高达优选地6个碳原子的烃基、优选地饱和脂族基团取代。
其中式(I)中的R1选自R14或R16的优选的异氰酸酯反应性化合物选自：
Figure BDA0003829532200000253
Figure BDA0003829532200000261
与异氰酸酯化合物反应的异氰酸酯反应性化合物特别地选自式(Ia)和(Ib)：
R1-OH(Ia)，
R1-NH-R2(Ib)，和
R1-NH-R1(Ic)，
其中R1和R2各自如上定义。在式(Ib)中的R2为氢的情况下，得到式R1-NH2(Id)的伯胺，其中R1如上定义。根据本发明优选的特别是式(Ia)和(Id)的化合物，其中R1优选地选自R3。
优选地，用于制备本发明的化合物的异氰酸酯化合物选自单异氰酸酯和多异氰酸酯(具有两个或更多个异氰酸酯基团)、及其混合物。混合物可包括单异氰酸酯的混合物、多异氰酸酯的混合物、或者一种或多种单异氰酸酯和一种或多种多异氰酸酯的混合物。优选的是多异氰酸酯。
单异氰酸酯可例如选自脂族或芳族异氰酸酯，例如十八烷基异氰酸酯；辛基异氰酸酯；丁基和叔丁基异氰酸酯；环己基异氰酸酯；金刚烷基异氰酸酯；异氰酸基乙酸乙酯；乙氧基羰基异氰酸酯；苯基异氰酸酯；α甲基苄基异氰酸酯；2-苯基环丙基异氰酸酯；2-乙基苯基异氰酸酯；苄基异氰酸酯；间和对-甲苯基异氰酸酯；2-、3-、或4-硝基苯基异氰酸酯；2-乙氧基苯基异氰酸酯；3-甲氧基苯基异氰酸酯；4-甲氧基苯基异氰酸酯；4-异氰酸基苯甲酸乙酯；2,6-二甲基苯基异氰酸酯；1-萘基异氰酸酯；和(萘基)乙基异氰酸酯。
多异氰酸酯可例如选自脂族或芳族多异氰酸酯、优选地脂族多异氰酸酯，其优选地选自异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)；甲苯二异氰酸酯(TDI)；二苯基甲烷-2,4′-二异氰酸酯(2,4′-MDI)；二苯基甲烷-4,4′-二异氰酸酯(4,4′-MDI)；氢化二苯基甲烷-4,4′-二异氰酸酯(H.12MDI)；四甲基二甲苯二异氰酸酯(TMXDI)；六亚甲基-1,6-二异氰酸酯(HDI)；萘-1,5-二异氰酸酯；3,3′-二甲氧基-4,4′-联苯二异氰酸酯；3,3′-二甲基-4,4′-二甲基-4,4′-联苯二异氰酸酯；苯二异氰酸酯；4,4′-联苯二异氰酸酯；三甲基六亚甲基二异氰酸酯；四亚甲基二甲苯二异氰酸酯；4,4′-亚甲基-双(2,6-二乙基苯基异氰酸酯)；1,12-二异氰酸基十二烷；1,5-二异氰酸基-2-甲基戊烷；1,4-二异氰酸基丁烷；和亚环己基二异氰酸酯及其异构体或和其衍生物，例如其缩二脲、异氰脲酸酯、脲基甲酸酯、及低聚物，例如，HDI的脲二酮二聚体；TDI的三羟甲基丙烷三聚体，TDI、HDI、IPDI的异氰脲酸酯三聚体；TDI、HDI、或IPDI的缩二脲三聚体；和其中异氰酸酯基团部分地与至少一种不具有基团R1的异氰酸酯反应性化合物反应的如前所述的多异氰酸酯，所述不具有基团R1的异氰酸酯反应性化合物优选地选自OH-、NH-、和NH2-官能的任选地被取代的烃，其可含有一个或多个杂原子，例如醇像甲醇、叔丁醇、异丙醇、仲丁醇、OH-官能的单(乙)二醇醚、OH-官能的一缩二(乙)二醇醚等。
三价或更高价脂族多异氰酸酯包括，特别是，二异氰酸酯的缩二脲、脲基甲酸酯、氨基甲酸酯、异氰脲酸酯以及更高低聚物，所述二异氰酸酯特别是六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、1-异氰酸基-3,3,5-三甲基-5-异氰酸基甲基-环己烷(IPDI或异佛尔酮二异氰酸酯)和/或双(异氰酸基环己基)-甲烷等。此类多异氰酸酯的具体实例包括例如：
-六亚甲基二异氰酸酯的缩二脲及其低聚物，例如：
Figure BDA0003829532200000271
其可例如作为
Figure BDA0003829532200000272
100商购获得；
-六亚甲基二异氰酸酯的异氰脲酸酯三聚体，例如：
Figure BDA0003829532200000281
其可例如作为
Figure BDA0003829532200000282
N3300商购获得；或者其更高低聚物例如五聚体：
Figure BDA0003829532200000283
或不对称三聚体例如：
Figure BDA0003829532200000284
其中R为得自HDI、或4,4′-亚甲基双(环己基异氰酸酯)(HMDI或氢化MDI)的含有异氰酸酯的脂族残基；
-异佛尔酮二异氰酸酯的异氰脲酸酯三聚体，例如：
Figure BDA0003829532200000285
其可例如作为
Figure BDA0003829532200000286
Z4470或Tolonate IDT 70B商购获得。
其它多异氰酸酯可例如由多羟基官能化合物或聚合物与优选地至少等摩尔量的二异氰酸酯例如HDI、IPDI或HMDI制备以形成相应的多异氰酸酯。
优选地，异氰酸酯化合物为如下的多异氰酸酯：其选自异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)，六亚甲基二异氰酸酯(HDI)，以及衍生自IPDI和/或HDI的衍生物例如其缩二脲、异氰脲酸酯、脲基甲酸酯、及低聚物，优选地异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)或六亚甲基-1,6-二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和六亚甲基-1,6-二异氰酸酯(HDI)、和脲二酮二聚体；其三羟甲基丙烷三聚体、异氰脲酸酯三聚体和缩二脲三聚体，优选地选自异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和六亚甲基-1,6-二异氰酸酯(HDI)。更优选的异氰酸酯化合物包括脂族多异氰酸酯，优选地，脂族二异氰酸酯化合物，特别是六亚甲基-1,6-二异氰酸酯(HDI)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)。最优选的异氰酸酯化合物为异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)。
在本发明的化合物中，多异氰酸酯的异氰酸酯基团被完全地或部分地反应，优选地它们与式(I)的异氰酸酯反应性化合物完全反应。即，例如在二异氰酸酯化合物中，可能的是，通过选择1:1的NCO/异氰酸酯反应性官能团(例如-OH、-SH、-NH2或-NHR(其中R为烃基基团)的合适摩尔比，两个异氰酸酯基团的仅一个与异氰酸酯反应性化合物反应。因此，如果多异氰酸酯中的异氰酸酯基团的数量被表示为v，则相对于多异氰酸酯化合物中的异氰酸酯基团而言异氰酸酯反应性化合物中的异氰酸酯反应性基团的摩尔数可为v或者小于v。还可使(基于异氰酸酯化合物中的异氰酸酯基团)摩尔过量的异氰酸酯反应性化合物反应，由此制备异氰酸酯反应性化合物和根据本发明的化合物的混合物。本发明的化合物的此类组合物也被包括在本发明的范围内并且将在下文中对它们更详细地描述。
取决于异氰酸酯反应性化合物，根据本发明的化合物可选自如下的化合物：式(II)的尿烷(氨基甲酸酯)化合物：
Figure BDA0003829532200000291
其中R1如上定义，x为1-6并且R20为1-6价的任选地被取代的烃基基团，其任选地含有一个或多个杂原子并且其通过碳原子结合至氨基甲酸酯基团的氮原子，
和式(III)的脲化合物：
Figure BDA0003829532200000301
其中一个R为如上定义的R1，并且其它R选自如上定义的R1或R2，并且x和R20如上定义，其中R20通过碳原子结合至脲基团的氮原子。
基团R20得自异氰酸酯化合物，包括如上所述的单异氰酸酯化合物和多异氰酸酯化合物。它因此优选为饱和、不饱和或芳族烃基基团，其具有优选地最高达40个碳原子、优选地最高达30个碳原子、更优选地最高达20个碳原子，其可包括一个或多个杂原子，和还更优选地它为具有最高达20个碳原子的脂族饱和烃基基团例如关于HDI或IPDI的那些。
根据本发明的化合物的具体实例例如选自上述具有式(I)的异氰酸酯反应性化合物的HDI或IPDI反应产物、特别是其中两个异氰酸酯基团均已经与式(I)的异氰酸酯反应性化合物反应的此类化合物。
根据本发明的特别优选的化合物选自
Figure BDA0003829532200000302
本发明进一步涉及用于制造根据本发明的化合物的工艺，该工艺包括使至少一种异氰酸酯化合物和至少一种至少一种如上定义的式(I)的异氰酸酯反应性化合物反应。优选地此类工艺在约20-140℃、更优选约40-120℃、和最优选约60-100℃的温度下，任选地在一种或多种稀释剂和一种或多种催化剂的存在下进行。非反应性稀释剂/溶剂可包括例如可用于将所述组分在将它们混合之前溶解或熔融的非质子有机溶剂(乙酸乙酯，丙酮，乙腈，酮，卤代烷烃，二甘醇二甲醚，二氧六环，醚–二乙基醚、甲基丁基醚、四氢呋喃，烷烃，二甲基亚砜(DMSO)，二甲基甲酰胺(DMF)，甲苯，苯，二甲苯以及它们的类似物或其混合物)。优选地，反应在剧烈搅拌下进行，并且将异氰酸酯化合物在惰性气氛下添加至异氰酸酯反应性化合物或者反过来。异氰酸酯化合物的添加以连续方式或者分成多份以不连续方式缓慢地进行。鉴于放热反应，温度升高。通常，优选在惰性气氛(氮气、氩气等)下进行反应以排除水分。在反应完成后，可将稀释剂/溶剂部分地或完全地除去以提供最终化合物、它们的混合物或其浓缩溶液。
本发明进一步涉及包括一种或多种根据本发明的化合物的组合物，其进一步包括至少一种稀释剂。此类稀释剂可特别地用于降低所述组合物的粘度。反应性稀释剂可包括特别是这样的化合物：其在其中本发明的化合物充当催化剂的聚氨基甲酸酯或聚脲形成反应中反应。
稀释剂可包括特别是过量的具有式(I)的异氰酸酯反应性化合物或者任何其它异氰酸酯反应性化合物或非异氰酸酯反应性化合物，即不与异氰酸酯反应的稀释剂。在使用式(I)的异氰酸酯反应性化合物的情况下，特别是使用摩尔过量的此类异氰酸酯反应性化合物，其于是充当根据本发明的组合物的稀释剂。关于此类具有式(I)的异氰酸酯反应性化合物，可参见前面描述的优选实施方式。还可在所述至少一种具有式(I)的异氰酸酯化合物和至少一种异氰酸酯反应性化合物的反应之后添加包括不同于式(I)的任何其它异氰酸酯反应性化合物在内的任何稀释剂。此类不同于式(I)的异氰酸酯反应性化合物可包括各种类型的胺或醇，并且也可包括如以下解释的用于聚氨基甲酸酯形成的已知的胺催化剂。
非反应性稀释剂/溶剂可包括特别是二烷基亚砜例如二甲基亚砜、二乙基亚砜、二异丁基亚砜等；N,N-二烷基链烷醇酰胺例如N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二乙基乙酰胺等；膦酸酯例如O,O-二甲基、O,O-二乙基、O,O-二异丙基甲基膦酸酯，O,O-二(2-氯乙基)乙烯基膦酸酯等；芳族溶剂例如甲苯、二甲苯、苯等；醚溶剂例如二乙基醚、二氧六环、二甘醇二甲醚等；四亚甲基砜，1-甲基-2-吡咯烷酮，磷酸三烷基酯例如磷酸三甲基酯和三乙基酯，乙腈等，和有机碳酸酯像碳酸二甲酯、碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、或其组合。稀释剂/溶剂可与助溶剂例如脂肪酸、植物油、或其组合一起使用。优选的溶剂包括二醇类例如乙烷-1,2-二醇、丙烷-1,2-二醇、丙烷-1,3-二醇、丁烷-1,4-二醇、丙烷-1,2,3-三醇、一缩二乙二醇、一缩二丙二醇、二缩三乙二醇、三缩四乙二醇、二缩三丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、2-甲基-2,4-戊二醇。那些稀释剂/溶剂可作为混合物或助溶剂与胺一起使用。
一种特别优选的稀释剂可为水，其可在其中本发明的化合物充当催化剂的后续聚氨基甲酸酯或聚脲泡沫形成反应中充当发泡剂。
在根据本发明的组合物的一种进一步优选的实施方式中，其可任选地包括用于形成多异氰酸酯加聚产物的一种或多种另外的胺或者胺催化剂，例如不同于异氰酸酯反应性化合物的胺。例如此类催化剂包括烷基胺例如双(2-二甲基氨基乙基)醚、N,N-二甲基环己基胺、N,N,N’,N’,N”-五甲基二亚乙基三胺、N,N,N’,N’,N”-五甲基二亚丙基三胺、三亚乙基二胺，乙醇胺类例如2-氨基乙醇、二乙醇胺、三乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N,N-二甲基乙醇胺、N,N-二乙基乙醇胺、N-甲基乙醇胺、N-乙基乙醇胺，二异丙基胺，双(2-羟基丙基)胺，2-[2-(二甲基氨基)乙氧基]乙醇，1-[双[3-(二甲基氨基)丙基]氨基]-2-丙醇，3-二甲基氨基-N,N-二甲基丙酰胺，N,N’-二吗啉基二乙基醚，N,N’-二甲基哌嗪，N-甲基吗啉，N-乙基吗啉，2-{[2-(二甲基氨基)乙基]甲基氨基}乙醇，3,3'-亚氨基双(N,N-二甲基丙基胺)，3-(二甲基氨基)-1-丙基胺，3-(二乙基氨基)-1-丙醇，1-(3-羟基丙基)吡咯烷，1-(2-羟基丙基)吡咯烷，1-(2-羟基乙基)吡咯烷，1-(2-羟基乙基)哌啶，1-(3-羟基丙基)哌啶，1-(2-羟基丙基)哌啶，1-(3-氨基丙基)吡咯烷，1-(2-氨基乙基)吡咯烷，1-(3-氨基丙基)哌啶，1-(2-氨基乙基)哌啶，1-(1-吡咯烷基)-2-丙胺，1-(哌啶-1-基)丙烷2-胺，N-甲氧基乙基吗啉，N-甲基咪唑，1-(3-氨基丙基)咪唑，2-[2-[2-(二甲基氨基)乙氧基]乙基-甲基氨基]乙醇，N-甲基二环己基胺，3-{[3-(二甲基氨基)丙基]甲基氨基}丙醇，三(二甲基氨基丙基)胺，2-{[3-(二甲基氨基)丙基]甲基氨基}乙醇，N,N,N’,N’-四甲基-六亚甲基二胺，N,N,N’,N’-四甲基乙二胺，2,4,6-三(二甲基氨基甲基)苯酚，1,3,5-三(二甲基氨基丙基)-六氢三嗪，N,N-二甲基苄基胺，1,8二氮杂双环5,4,0十一碳烯7，N-甲基-N’-(2-二甲基氨基)乙基-哌嗪，N,N'-双[3-(二甲基氨基)丙基]脲，N-[3-(二甲基氨基)丙基]脲，N,N,N′,N′-四(2-羟基丙基)乙二胺，和N,N,N′,N′-四(2-羟基乙基)乙二胺。优选的胺包括烷基胺例如双(2-二甲基氨基乙基)醚、N,N-二甲基氨基丙基胺、N,N-二甲基环己基胺、N,N,N’,N’,N”-五甲基二亚乙基三胺、三亚乙基二胺，乙醇胺类例如二乙醇胺、2(2-二甲基氨基乙氧基)乙醇、N-[2-(二甲基氨基)乙基]-N-甲基乙醇胺、二甲基乙醇胺，或其它胺例如3-二甲基氨基-N,N-二甲基丙酰胺和N-乙基吗啉、三乙醇胺、2-二甲基氨基乙醇、N,N-二甲基氨基丙基胺、二乙醇胺、三甲基胺、三亚乙基二胺、双(2-二甲基氨基乙基)醚。
根据本发明的一种优选组合物包括一种或多种根据本发明的化合物，其进一步包括至少一种常规聚氨基甲酸酯形成用催化剂、优选地至少一种如前所述的常规聚氨基甲酸酯泡沫形成用凝胶催化剂。
包括一种或多种根据本发明的化合物的另一优选组合物，其进一步包括至少一种羧酸。在一种优选实施方式中，根据本发明的组合物包括至少一种羧酸，例如US 6,387,972B1中描述的那些。优选地羧酸选自单羧酸化合物例如苯甲酸，多羧酸化合物例如二羧酸化合物例如草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、壬二酸、癸二酸，和羟基官能的羧酸化合物，特别是水杨酸、柠檬酸。在一种特别优选的实施方式中，所述组合物包括选自如下的至少一种羧酸：水杨酸、苯甲酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、和柠檬酸。
根据本发明的化合物或组合物优选地用作催化剂，特别是用于催化至少一种异氰酸酯化合物与至少一种异氰酸酯反应性化合物的反应的催化剂，即，用作用于制造多异氰酸酯加聚产物的催化剂。此类多异氰酸酯加聚产物特别是具有由选自氨基甲酸酯基团和脲基团的基团构成的一个或多个官能团。根据本发明的化合物或组合物优选地用作用于制造聚氨基甲酸酯、特别是聚氨基甲酸酯泡沫的催化剂，最优选地用作用于制造聚氨基甲酸酯泡沫的发泡用催化剂，其特别地催化水与异氰酸酯的发泡反应，从而导致产生充当发泡剂的CO2气体。
因此，本发明还涉及包括根据本发明的化合物或组合物的催化剂，特别是，包括本发明的化合物和各自用于制造多异氰酸酯加聚产物的一种或多种另外的催化剂的催化剂组合物。
因此，本发明还涉及用于制造异氰酸酯加成产物的工艺，其包括使异氰酸酯化合物、特别是多异氰酸酯化合物与异氰酸酯反应性化合物在根据任意本发明的化合物或组合物的存在下反应。此类用于制造异氰酸酯加成产物的工艺特别是包括使异氰酸酯化合物、优选地多异氰酸酯化合物与异氰酸酯反应性化合物在根据本发明的化合物或组合物的存在下在水的存在下反应。在该使用根据本发明的化合物或组合物作为催化剂制造异氰酸酯加成产物的工艺中，异氰酸酯优选为多异氰酸酯并且异氰酸酯反应性化合物优选为多元醇，并且该工艺用于制造聚氨基甲酸酯、特别是聚氨基甲酸酯泡沫。
在根据本发明的用于制造异氰酸酯加成产物的工艺中，异氰酸酯加成产物优选为聚氨基甲酸酯、更优选聚氨基甲酸酯泡沫，其选自多孔(cellular)或无孔聚氨基甲酸酯，并且优选地该工艺任选地包括发泡剂、更优选地水。
根据本发明的用于制造异氰酸酯加成产物的工艺优选地用于制造聚氨基甲酸酯，并且该工艺任选地包括添加表面活性剂、阻燃剂、扩链剂、交联剂、粘附促进剂、抗静电添加剂、水解稳定剂、UV稳定剂、润滑剂、抗微生物剂、或者其两种或更多种的组合。
在根据本发明的用于制造异氰酸酯加成产物的工艺中，根据本发明的化合物或组合物以约0.005重量％-约5重量％的量存在，基于包括所有组分在内的整个组合物的总重量。
本发明还涉及能由本发明的制造异氰酸酯加成产物的工艺获得的形成泡沫的异氰酸酯加成产物。特别优选的形成泡沫的异氰酸酯加成产物可例如选自块料、模塑泡沫、柔性泡沫、刚性泡沫、半刚性泡沫、喷射泡沫、可热成形的泡沫、微孔(micro-cellular)泡沫、鞋类泡沫、开孔泡沫、闭孔泡沫、胶粘剂。
下文中更详细地描述了使用根据本发明的化合物或组合物作为催化剂制造聚氨基甲酸酯的工艺。
如本文中使用的术语“聚氨基甲酸酯”指的是含有两个或更多个异氰酸酯基团的异氰酸酯与含有两个或更多个活性氢的化合物例如多元醇(聚醚多元醇、聚酯多元醇、也称作接枝多元醇的共聚物多元醇)和/或也称作多元胺的伯和仲胺封端的聚合物的反应产物。这些反应产物通常被本领域技术人员称作聚氨基甲酸酯和/或聚脲。形成多孔和无孔泡沫时的反应任选地包括发泡剂。在聚氨基甲酸酯泡沫的制造中，反应包括发泡剂并且可使用其它任选的组分例如表面活性剂、阻燃剂、扩链剂、交联剂、粘附促进剂、抗静电添加剂、水解和UV稳定剂、润滑剂、抗微生物剂、催化剂和/或其它专用添加剂来制造密实或多孔聚氨基甲酸酯材料[The polyurethanes book，编辑David Randall和Steve Lee,John Willey&Sons,LTD,2002]。本发明的本催化剂材料尤其适合于使用一次性注料(one-shot)发泡、准预聚物和预聚物工艺制造柔性、半柔性、和刚性泡沫。本发明的聚氨基甲酸酯制造工艺典型地涉及例如多元醇(通常，具有约10-约700的羟值的多元醇)、有机多异氰酸酯、发泡剂和任选的本领域技术人员已知的添加剂和一种或多种催化剂(其至少一种选自主题叔胺化合物)的反应。作为发泡剂和任选的添加剂，柔性和半柔性泡沫配方(下文中简称为柔性泡沫)还通常包括例如水、有机低沸点辅助发泡剂或者任选的非反应气体、有机硅表面活性剂、任选的不同于根据本发明的催化剂的催化剂、和任选的交联剂。刚性泡沫配方经常含有低沸点有机材料和水两者用于发泡。用于制造聚氨基甲酸酯泡沫的“一次性注料发泡工艺”为一步工艺，其中将包括多异氰酸酯、有机多元醇、水、(本发明的和不同于根据本发明的催化剂的)催化剂、表面活性剂、任选的发泡剂等在内的制造发泡的聚氨基甲酸酯产品所必需的(或期望的)所有成分有效地混合，倾倒到移动的传送带上或者合适构型的模具中并且固化[Chemistry and Technology of Polyols for Polyurethanes,Mihail Ionescu,RapraTechnology LTD.(2005)]。一次性注料工艺与预聚物以及准预聚物工艺形成对照[[Flexible polyurethane foams，Ron Herrington和Kathy Hock,Dow Plastics,1997]。在预聚物工艺中，目前使用的大多数预聚物是异氰酸酯为末梢的(isocyanate-tipped)。当添加刚好足够的多异氰酸酯与可用的所有羟基位点反应时，形成了严格的预聚物。如果存在过量或残余的异氰酸酯单体，产物被称作准预聚物。首先在不存在任何产生泡沫的组分的情况下制备预聚物或准预聚物。在第二步骤中，通过预聚物与水和/或扩链剂例如：乙二醇、一缩二乙二醇、1,4-丁二醇或二胺在催化剂的存在下反应而形成高分子量聚氨基甲酸酯材料。
本发明的催化剂化合物和其组合物可作为单独的催化剂或者与一种或多种用于形成多异氰酸酯加成产物的另外的催化剂例如如上所述的叔胺催化剂组合。
此外，本发明的催化剂组合物可包括两种或更多种不同的如上所述的根据本发明的化合物。本发明的催化剂化合物或其组合物可在包括所有所需组分的用于形成聚氨基甲酸酯的反应性混合物中以该反应性组合物的总重量的约0.005％-约5％；优选地约0.01％-约3.0％；或更优选地约0.03％-约1.00％的量存在。可用于制造聚氨基甲酸酯泡沫的其它催化剂包括，例如，叔胺例如以上描述的烷基胺、有机金属催化剂例如有机锡催化剂、金属盐催化剂例如碱金属或碱土金属羧酸盐催化剂、其它延迟作用催化剂、或其它已知聚氨基甲酸酯催化剂。有机金属催化剂或金属盐催化剂也可并且经常用于聚氨基甲酸酯泡沫配方中。例如，对于柔性块料泡沫，通常优选的金属盐和有机金属催化剂分别为辛酸亚锡和二月桂酸二丁基锡。对于柔性的模塑泡沫，示例性的有机金属催化剂为二月桂酸二丁基锡和二烷硫基二丁基锡。对于刚性泡沫，示例性的金属盐和有机金属催化剂分别为乙酸钾、辛酸钾和二月桂酸二丁基锡。金属盐或有机金属催化剂通常在聚氨基甲酸酯配方中以少的量、典型地基于所述组合物的总重量的约0.001份/百份(pphp)-约0.5phpp的量使用。
可用在本发明的用于制造、特别是经由特别是经由一次性注料发泡程序制造聚氨基甲酸酯的工艺中的多元醇为本领域中目前用于制备柔性块料泡沫、柔性的模塑泡沫、半柔性泡沫、和刚性泡沫的任何类型。此类多元醇典型地在环境温度和压力下为液体并且包括具有在约15-约700的范围内的羟值的聚醚多元醇和聚酯多元醇。羟值优选地对于柔性泡沫为在约20-约60之间，对于半柔性泡沫在约100-约300之间和对于刚性泡沫在约250-约700之间。
对于柔性泡沫，多元醇的优选官能度，即每分子多元醇的羟基基团的平均数量，为约2-约4和最优选约2.3-约3.5。对于刚性泡沫，优选的官能度为约2-约8和最优选约3-约5。
在可用在本发明的用于制造聚氨基甲酸酯的工艺中的不同于根据本发明的化合物的多元胺之中，优选二胺例如哌嗪、2,5-二甲基哌嗪、双(4-氨基苯基)醚、1,3-苯二胺和六亚甲基二胺。
可用在用于在本发明的催化剂组合物的存在下制造聚氨基甲酸酯和/或聚脲的工艺中的、单独的或者以混合物形式的作为共聚物的的多官能的异氰酸酯反应性化合物包括例如任何以下非限制性类别的多元醇：
(a)由多羟基烷烃与一种或多种环氧烷烃例如环氧乙烷、环氧丙烷等的反应得到的聚醚多元醇；
(b)由高官能度醇、糖醇、糖和/或高官能度胺(如果期望，以与以与低官能度醇和/或胺的混合物形式)与环氧烷烃例如环氧乙烷、环氧丙烷等的反应得到的聚醚多元醇；
(c)由磷酸和多聚磷酸与环氧烷烃例如环氧乙烷、环氧丙烷等的反应得到的聚醚多元醇，
(d)由多元芳族(polyaromatic)醇与环氧烷烃例如环氧乙烷、环氧丙烷等的反应得到的聚醚多元醇；
(e)由四氢呋喃的开环聚合反应得到的聚醚多元醇；
(f)由氨和/或胺与环氧烷烃例如环氧乙烷、环氧丙烷等的反应得到的聚醚多元醇；
(g)由多官能引发剂例如二醇与羟基羧酸或其内酯例如羟基己酸或ε-己内酯的反应得到的聚酯多元醇；
(h)由草酸酯和二胺例如肼、乙二胺等直接在聚醚多元醇中的反应得到的聚草氨酸酯多元醇；
(i)由二异氰酸酯和二胺例如肼、乙二胺等直接在聚醚多元醇中的反应得到的聚脲多元醇。
对于柔性泡沫，多羟基烷烃的优选类型的环氧烷烃加合物为脂族三醇例如丙三醇、三羟甲基丙烷等的环氧乙烷和环氧丙烷加合物。对于刚性泡沫，优选类别的环氧烷烃加合物为氨、甲苯二胺、蔗糖、和苯酚-甲醛-胺树脂(曼尼希碱)的环氧乙烷和环氧丙烷加合物。
接枝的或聚合物多元醇被广泛用于制造柔性泡沫并且与标准多元醇一起，是可用于本发明的工艺中的多元醇的优选类别之一。聚合物多元醇为含有聚合物的稳定分散体(例如在以上多元醇a)-e)和更优选地类型a)的多元醇中)的多元醇。可用于本发明的工艺中的其它聚合物多元醇为聚脲多元醇和聚草氨酸酯多元醇。
可用于本发明的聚氨基甲酸酯泡沫形成工艺中的多异氰酸酯为含有至少两个异氰酸酯基团的有机化合物并且通常将是任何已知的芳族或脂族多异氰酸酯。合适的有机多异氰酸酯包括例如烃二异氰酸酯(例如亚烷基二异氰酸酯和亚芳基二异氰酸酯)，例如亚甲基二苯基二异氰酸酯(MDI)以及2,4-和2,6-甲苯二异氰酸酯(TDI)，以及已知的三异氰酸酯和也称作聚合物型或粗MDI的多亚甲基多(亚苯基异氰酸酯)。对于柔性和半柔性泡沫，优选的异氰酸酯通常为，例如，2,4-甲苯二异氰酸酯和2,6-甲苯二异氰酸酯(TDI)的、重量比例为基于TDI组合物的总重量分别为约80％和约20％以及约65％和约35％的混合物；TDI和聚合物型MDI的混合物，优选地重量比例为基于混合物组合物的总重量，约80％TDI和约20％的粗聚合物型MDI至约50％TDI和约50％粗聚合物型MDI；和MDI型的所有多异氰酸酯。对于刚性泡沫，优选的异氰酸酯为，例如，MDI型的多异氰酸酯和优选地粗聚合物型MDI。
相对于所用泡沫配方中其它材料的量，配方中包括的多异氰酸酯的量按照“异氰酸酯指数”来描述。“异氰酸酯指数”意指所使用的多异氰酸酯的实际量除以与反应混合物中的所有活性氢反应所需要的理论上需要的多异氰酸酯化学计量量乘以一百(100)[参见Oertel，Polyurethane Handbook,Hanser Publishers，New York，N.Y.(1985)]。本发明的工艺中使用的反应混合物的异氰酸酯指数通常在60和140之间。更通常地，异氰酸酯指数为：对于柔性的TDI泡沫，典型地在85和120之间；对于模塑的TDI泡沫，通常在90和105之间；对于模塑的MDI泡沫，最经常地在70和90之间；和对于刚性MDI泡沫，通常在90和130之间。聚异氰脲酸酯刚性泡沫的一些实例是在高达250-400的异氰酸酯指数下制造的。
在使用本发明化合物作为催化剂的根据本发明的聚氨基甲酸酯形成反应中，在柔性和刚性泡沫中均优选使用水作为反应性发泡剂。在柔性块料泡沫的制造中，水通常可以例如在多元醇共混物的2-6.5份/百份(pphp)之间、和更经常地在多元醇共混物的3.5-5.5pphp之间的浓度使用。对于TDI模塑泡沫而言水的水平通常范围例如为多元醇共混物的3-4.5pphp。对于MDI模塑泡沫，水的水平例如更通常地在2.5和15pphp之间。对于刚性泡沫而言水的水平例如范围为多元醇共混物的0.5-5pphp、和更经常地0.5-2pphp。在根据本发明的聚氨基甲酸酯泡沫的制造中还可使用物理发泡剂例如基于挥发性烃或卤代烃和其它非反应气体的发泡剂。所制造的显著比例的刚性绝缘泡沫是用挥发性烃或卤代烃发泡的并且优选的发泡剂为氢氯氟烃(HCFC)以及挥发性烃戊烷和环戊烷。在柔性块料泡沫的制造中，水是主要的发泡剂；然而，可使用其它发泡剂作为辅助发泡剂。对于柔性块料泡沫，优选的辅助发泡剂为二氧化碳和二氯甲烷(亚甲基氯)。也可使用其它发泡剂例如氯氟烃(CFC)和三氯一氟甲烷(CFC-11)。
柔性的模塑泡沫典型地不使用惰性的辅助发泡剂，并且在任何情况下与块料泡沫相比引入更少的辅助发泡剂。然而，在一些模塑技术中对于使用二氧化碳存在很大兴趣。亚洲和一些发展中国家的MDI模塑泡沫使用亚甲基氯、CFC-11和其它发泡剂。发泡剂的量根据期望的泡沫密度和泡沫硬度而变化，如本领域技术人员所认可的。当使用时，烃型发泡剂的量从例如痕量至最高达多元醇共混物的约50份/百份(pphp)变化，并且CO2从例如多元醇共混物的约1至约10pphp变化。
在聚氨基甲酸酯泡沫的制造中还可使用交联剂。交联剂典型地为小分子；通常小于350分子量，其含有对于与异氰酸酯的反应而言活性的氢。交联剂的官能度大于3并且优选在3和5之间。所用交联剂的量可在基于多元醇共混物的约0.1pphp和约20pphp之间变化并且调节所用量以实现所需要的泡沫稳定化或泡沫硬度。交联剂的实例包括甘油、二乙醇胺、三乙醇胺和四羟乙基乙二胺。
可用于本发明的工艺中的有机硅表面活性剂包括，例如“可水解的”聚硅氧烷-聚氧基亚烷基嵌段共聚物、“不可水解的”聚硅氧烷-聚氧基亚烷基嵌段共聚物、氰基烷基聚硅氧烷、烷基聚硅氧烷、和聚二甲基硅氧烷油。所用有机硅表面活性剂的类型以及所需量取决于所制造泡沫的类型，如本领域技术人员所认可的。有机硅表面活性剂可原样使用或者溶解于溶剂例如二醇中。对于柔性块料泡沫，反应混合物通常含有约0.1-约6pphp、和更经常地约0.7-约2.5pphp的有机硅表面活性剂。对于柔性的模塑泡沫，反应混合物通常含有约0.1-约5pphp、和更经常地约0.5-约2.5pphp的有机硅表面活性剂。对于刚性泡沫，反应混合物通常含有约0.1-约5pphp、和更经常地约0.5-约3.5pphp的有机硅表面活性剂。调节所使用的表面活性剂量以实现所需要的泡沫孔结构和泡沫稳定化。
可用于制造聚氨基甲酸酯的温度取决于泡沫的类型和用于制造的具体工艺而变化，如本领域技术人员充分理解的。柔性块料泡沫通常通过如下制造：将反应物通常在约20℃和约40℃之间的环境温度下混合。在其上泡沫上升和固化的传送带基本上处于环境温度，该温度可取决于制造泡沫的地理区域和一年中的时节而显著地变化。柔性的模塑泡沫通常通过如下制造：将反应物在约20℃和约30℃之间、和更经常地在约20℃和约25℃之间的温度下混合。将混合的起始材料进料到模具中、典型地通过倾倒而进料到模具中。模具优选地被加热至在约20℃和约70℃之间、和更经常地在约40℃和约65℃之间的温度。喷射的刚性泡沫起始材料在环境温度下混合和喷射。模塑的刚性泡沫起始材料在约20℃-约35℃的范围内的温度下混合。根据本发明的用于制造柔性块料泡沫、模塑泡沫、和刚性泡沫的优选工艺为其中将起始材料在一个步骤中混合并且反应的“一次性注料”工艺。
因此，在本发明的一种实施方式中，其涉及用于制造根据前述权利要求任一项的异氰酸酯加成产物的工艺，其中异氰酸酯加成产物为聚氨基甲酸酯、优选地聚氨基甲酸酯泡沫，其选自多孔或无孔聚氨基甲酸酯，并且所述工艺任选地包括发泡剂。在此类工艺中任选地包括添加表面活性剂、阻燃剂、扩链剂、交联剂、粘附促进剂、抗静电添加剂、水解稳定剂、UV稳定剂、润滑剂、抗微生物剂、或者在聚氨基甲酸酯的制造中使用的任何其它通常的辅助添加剂、或者其两种或更多种的组合。因此，在本发明的一种实施方式中，其还涉及由使用本发明的催化剂组合物的如前所述的制造异氰酸酯加成产物的工艺形成的形成泡沫的异氰酸酯加成产物。此类形成泡沫的异氰酸酯加成产物例如选自块料、模塑泡沫、柔性泡沫、刚性泡沫、半刚性泡沫、喷射泡沫、可热成形的泡沫、鞋类泡沫、开孔泡沫、闭孔泡沫和胶粘剂。
虽然本发明的范围由所附权利要求定义，但是以下实施例说明本发明的某些方面并且更具体地，描述评价方法。实施例是为了说明目的而呈现的并且不应被解释为对本发明的限制。
实施例
催化剂形成实施例
首先制备来自US 6423756B1的C1的80重量％水溶液，(C1为二甲基氨基乙氧基乙醇和异佛尔酮二异氰酸酯的反应产物)并且将其进一步用作主要具有凝胶特性的胺催化剂。C1的80％水溶液命名为C1.1。
发明催化剂1(或IC1)[2mol的N,N,N'-三甲基-N'-(2-羟基乙基)双(2-氨基乙基)醚与1mol异佛尔酮二异氰酸酯的反应产物]
于是，将四颈250mL圆底烧瓶装备有温度计、机械搅拌器和回流冷凝器。将该烧瓶用干燥氮气冲洗。在氮气气氛下将N,N,N'-三甲基-N'-(2-羟基乙基)双(2-氨基乙基)醚(96.09g,0.505mol)加入到该烧瓶中。将异佛尔酮二异氰酸酯(55.58g,0.25mmol)经30分钟添加，同时将反应混合物剧烈搅拌并且将反应混合物的温度保持在80℃以下。在异佛尔酮二异氰酸酯的完全添加之后，将反应混合物在75℃下加热2.5小时以提供清亮、粘性产物。43.32g的产物。13C和1H NMR数据证实发明催化剂1(IC1，如以下作为反应产物所示的)的形成。将43.32g的IC1溶解于10.83g水中以获得80重量％水溶液IC1.1，将其用于聚氨基甲酸酯泡沫制造。此外，将71.70g的IC1溶解于10.43g一缩二丙二醇中以获得IC1.2，将其用于聚氨基甲酸酯发泡反应。
Figure BDA0003829532200000411
发明催化剂2(或IC2)[2mol的2-{2-[(3-氨基丙基)(甲基)氨基]乙氧基}乙基)二甲基胺(或N'-[2-[2-(二甲基氨基)乙氧基]乙基]-N'-甲基-丙烷-1,3-二胺)与1mol异佛尔酮二异氰酸酯的反应产物]
Figure BDA0003829532200000412
在装备有磁力搅拌器的10mL玻璃小瓶中在氮气气氛下添加2.03g(10mmol)2-{2-[(3-氨基丙基)(甲基)氨基]乙氧基}乙基)二甲基胺并且将该小瓶用隔膜盖密封。逐滴添加1.11g异佛尔酮二异氰酸酯(5.0mmol)，同时将反应混合物剧烈搅拌。将混合物剧烈搅拌～5分钟并且将该小瓶置于75℃的加热块上。在2小时后，将该小瓶从加热块取出并且冷却至室温。获得透明的玻璃状、高粘性物质。13C和1H NMR数据证实发明催化剂2(IC2，作为以上方案中的反应产物显示的))的形成。
发泡实验：
根据以下程序制备聚氨基甲酸酯泡沫。通过如下制备4950.00g反应性聚醚多元醇
Figure BDA0003829532200000413
(或HP)1629；羟值为29.5-33.5mg KOH/g)、49.50g富含EO的开孔剂(VoranolTMCP 1421；羟值为33mg KOH/g)、32.67g 90重量％二乙醇胺水溶液(在水中DEOA 90％)、29.70g有机硅稳定剂(
Figure BDA0003829532200000414
Silicone L-3639S)、148.50g水和39.60g主要为凝胶的催化剂C1.1的预混物P1(对于表1中呈现的聚氨基甲酸酯泡沫)：将混合物在塑料桶中使用具有环的桨式搅拌器以800rpm彻底混合20分钟。从该预混物，称取各自为291.67g的多个单一批次置于合适的混合用塑料容器，根据表1中给出的比例添加另外的水量和相应的催化剂(例如C1.1、IC1.1)以获得经调节的最终多元醇共混物。
对于表2中呈现的泡沫体系，在不添加水和任何催化剂的情况下，通过将该混合物在塑料桶中使用具有环的桨式搅拌器以800rpm彻底混合20分钟而制备预混物P2。对于那些泡沫组合物，在制备该预混物之后，称取各自为281.22g的多个单一批次置于合适的混合用塑料容器。根据表2中给出的比例添加所需要的水量和相应的催化剂(例如C1.1、IC1.1)以获得最终多元醇共混物。
为了制造泡沫垫，将多元醇共混物在塑料容器中使用具有环的桨式搅拌器以3000rpm彻底混合30秒。根据表1或2中所给的比例添加限定量的Suprasec 2447异氰酸酯(MDI，NCO含量为32,6％)并且将反应性混合物混合4-6秒。将反应性混合物立即倾倒到30×30×10cm铝模具中并且将该模具立即封闭和夹紧。模具盖在四个角落处具有直径为0.4mm的四个通风开口。经由热水循环恒温器将模具温度控制为55℃。使用脱模剂Chem-
Figure BDA0003829532200000422
PU-1705M来涂覆该模具。在4分钟之后将泡沫脱模。泡沫的加工和物理特性如下评价：
Figure BDA0003829532200000421
Figure BDA0003829532200000431
对于反应性混合物1-4(化学组分的组成以重量份或pbw给出)，PU泡沫组合物和PU泡沫性质的汇总表示于下表1中
Figure BDA0003829532200000432
发现，将发明催化剂溶液IC1.1添加至催化剂溶液C1.1显著地改善了催化剂共混物的发泡效率。因此，反应性混合物1的离开时间为78秒，而反应性混合物3的离开时间为60秒，虽然在那些对比实验1和3中活性催化剂的总重量量相同(0.80+0.25＝1.05pbw)。以相同的方式，实验2的离开时间(52秒)与实验4的离开时间的比较清楚地展现了发明催化剂溶液IC1.1的更高发泡效率。此外，发现，与通过仅使用现有技术催化剂溶液C1.1制造的PU泡沫相比，通过使用发明催化剂溶液IC1.1制备的PU泡沫的ILD值往往有利地更高。该趋势通过在更高的催化剂使用水平(0.80+0.75＝1.55pbw)下制造的泡沫2和4的ILD值的比较而展现。特别地，与由其中将C1.1作为唯一催化剂以1.55pbw的使用水平使用的反应性混合物2获得的PU泡沫相比，0.80pbw C1.1和0.75pbw IC1.1的催化剂组合物(反应性混合物4)提供具有更高ILD值的PU泡沫。
下表2中所示实验的汇总呈现了如下比较：其中仅使用单一催化剂和其中将溶液中的发明催化剂IC1.1与溶液中的现有技术催化剂C1.1比较。
Figure BDA0003829532200000441
*泡沫在脱模之后非常软、粘并且脆弱，从而表明不完全固化，这也从更低的FTC和热ILD值明晰。在脱模之后泡沫的表皮变皱。因此，不推荐将该泡沫的ILD值用于进一步论证。
发现，发明催化剂IC1.1的发泡效率与现有技术催化剂C1.1相比明显更高。因此，通过IC1.1催化的反应性混合物A1的离开时间为83秒，而通过现有技术催化剂C1.1催化的反应性混合物A3的离开时间明显更长并且为143秒。此外，与PU泡沫A1相比，泡沫A3在脱模之后非常软、粘并且脆弱，这从更低的FTC和热ILD值明晰。在脱模之后PU泡沫A3的表皮变皱，从而证实了不完全聚合。以相同的方式，实验A2的离开时间(44秒)与实验A4的离开时间的比较清楚地展现了发明催化剂IC1更好的发泡效率。此外，除了更快的离开时间之外，A2PU泡沫与A4 PU泡沫相比有益的更高的热ILD和ILD值也展现了发明催化剂IC1.1更好的固化效率。
根据以下程序制备以下基于TDI的聚氨基甲酸酯泡沫。通过如下制备1425.00g反应性聚醚多元醇
Figure BDA0003829532200000451
多元醇1629；羟值为29.5-33.5mg KOH/g)、1425.00g苯乙烯-丙烯腈(SAN)聚合物改性的反应性聚醚多元醇(具有43％SAN含量)(
Figure BDA0003829532200000452
多元醇1639；羟值为20mg KOH/g)、34.20g 90重量％二乙醇胺水溶液(在水中90％的DEOA)、28.50g有机硅稳定剂(
Figure BDA0003829532200000453
Silicone L-3555)和85.50g水的预混物P3：将混合物在塑料桶中使用具有环的桨式搅拌器以800rpm彻底混合20分钟。从预混物P3称取各自为315.60g的多个单一批次置于合适的混合用塑料容器，根据表3中所给的比例添加另外的水量和相应的在溶液中的催化剂(例如C1.1、IC1.1)以获得最终多元醇共混物。为了制造PU泡沫垫，将多元醇共混物在塑料容器中使用具有环的桨式搅拌器以3000rpm彻底混合30秒。根据表3中所给的比例添加限定量的Scuranate T80异氰酸酯(TDI，NCO含量为48.1％)并且将反应性混合物混合4-6秒。将反应性混合物立即倾倒到30×30×10cm铝模具中并且将该模具立即封闭和夹紧。模具盖在四个角落处具有直径为0.4mm的4个通风开口。经由热水循环恒温器将模具温度控制为65℃。使用脱模剂Chem-
Figure BDA0003829532200000454
PU-1705M来涂覆模具。在5分钟之后将泡沫脱模。泡沫的加工和物理特性如上所述评价。
表3描述了以pbw计的PU泡沫组合物的反应性混合物B1-B4和相应PU泡沫的物理性质。
Figure BDA0003829532200000455
Figure BDA0003829532200000461
*在脱模之后泡沫非常软、粘且脆弱，从而表明不完全固化，这也从更低的FTC和热ILD值明晰。在脱模之后泡沫的表皮变皱。因此，不推荐将该泡沫的ILD值用于进一步论证。
发现，发明催化剂IC1.1的发泡效率与现有技术催化剂C1.1相比明显更高。因此，通过IC1.1催化的反应性混合物B1的离开时间为49秒，而通过现有技术催化剂C1.1催化的反应性混合物B3的离开时间明显更长并且为68秒。此外，与泡沫B1相比，在脱模之后泡沫B3软得多且粘得多并且更脆弱，这从更低的FTC和热ILD值明晰。在脱模之后泡沫的表皮B3变得非常皱，从而证实了不完全聚合。以相同的方式，实验B2的离开时间(33秒)与实验B4的离开时间的比较清楚地展现了所发明催化剂更好的发泡效率。此外，除了更快的离开时间之外，与B4泡沫相比B2泡沫的有益的更高的热ILD和ILD值的趋势也展现了所发明催化剂IC1.1更好的固化效率。

Claims (51)

1.通过异氰酸酯化合物与至少一种具有式(I)的异氰酸酯反应性化合物的反应获得的化合物、或其盐、及其混合物：
(R)a-X (I)
其中
R选自R1和R2，其中
R1选自R3、R4、R5、R6、R14和R16，其中
R3表示包括至少两个叔氨基基团和至少一个醚(-O-)基团的烃基基团，
R4表示包括至少一个单环杂环基团的烃基基团，
R5表示下式的基团：
Figure FDA0003829532190000011
(虚线表示与X的结合位点)
其中R17表示具有至少三个碳原子的脂族烃基基团，并且R7和R8各自表示线型或支化的脂族烃基残基，其任选地可被一个或多个叔氨基基团取代，并且可任选地含有一个或多个醚(-O-)基团，
R6表示下式的基团：
Figure FDA0003829532190000012
其中R18表示具有至少两个碳原子的脂族烃基基团,R19表示具有至少三个碳原子的脂族烃基基团，并且R9-R11各自独立地表示线型或支化的脂族烃基残基，
R14表示下式的基团：
Figure FDA0003829532190000021
其中R15各自独立地选自包括至少一个叔氨基基团并且任选地包括一个或多个醚(-O-)基团的烃基基团，和
R16表示被各自包括至少一个叔氨基基团的至少两个烃基基团取代的芳族基团，
R2表示烃基基团或氢，
a为2或3，和
X选自O、S、或N，
条件是，所述化合物包括至少一个基团R1和至少一个为R2且该R2为氢的基团R并且R1可表示仅一个基团R5。
2.根据前述权利要求任一项所述的化合物，其中异氰酸酯反应性化合物选自：
Figure FDA0003829532190000022
Figure FDA0003829532190000031
Figure FDA0003829532190000041
Figure FDA0003829532190000051
Figure FDA0003829532190000061
Figure FDA0003829532190000071
Figure FDA0003829532190000081
Figure FDA0003829532190000091
Figure FDA0003829532190000101
Figure FDA0003829532190000111
3.根据前述权利要求任一项所述的化合物，其中异氰酸酯反应性化合物的式(I)中的R1选自R3。
4.根据前述权利要求任一项所述的化合物，其中异氰酸酯反应性化合物的式(I)中的R1选自R3，R3选自包括至少两个叔氨基基团和至少一个醚(-O-)基团的具有最高达20、优选地最高达15个碳原子的饱和脂族烃基基团。
5.根据前述权利要求任一项所述的化合物，其中异氰酸酯反应性化合物的式(I)中的R1选自R3，R3选自下式：
Figure FDA0003829532190000121
其中基团R13独立地选自二价线型、支化或环状烃基基团，并且A、B、C的两个表示叔氨基基团(对于A和B，选自-N(R12)-，和对于C，选自-N(R12)2，其中R12为有机基团、优选地烷基基团)并且A、B、C之一表示醚基团(对于A和B，选自-O-，和对于C，选自-OR12，其中R12如之前定义。
6.根据前述权利要求任一项所述的化合物，其中异氰酸酯反应性化合物的式(I)中的R1选自R3，R3选自下式：
Figure FDA0003829532190000122
其中x、y、和z为2-6、优选地2或3的整数，并且A、B、C的两个表示叔氨基基团(对于A和B，选自-N(R12)-，和对于C，选自-N(R12)2，其中R12为有机基团、优选地烷基基团)并且A、B、C之一表示醚基团(对于A和B，选自-O-，和对于C，选自-OR12，其中R12如之前定义。
7.根据前述权利要求任一项所述的化合物，其中异氰酸酯反应性化合物的式(I)中的R1选自R3并且其中异氰酸酯反应性化合物选自：
Figure FDA0003829532190000123
Figure FDA0003829532190000131
8.根据前述权利要求任一项所述的化合物，其中异氰酸酯反应性化合物的式(I)中的R1选自R3并且其中异氰酸酯反应性化合物选自：
Figure FDA0003829532190000132
9.根据前述权利要求任一项所述的化合物，其中异氰酸酯反应性化合物的式(I)中的R1选自R4。
10.根据前述权利要求任一项所述的化合物，其中异氰酸酯反应性化合物的式(I)中的R1选自R4，R4为具有最高达10个碳原子的饱和的线型或支化的烃基基团，其可含有最高达3个杂原子例如N或O，其可被一个或多个羟基基团取代，并且该烃基基团被至少一个如下单环杂环基团取代：所述单环杂环基团选自优选地具有选自N、O和S，优选地N和O，更优选地N的1或2个杂原子的饱和或不饱和或芳族的任选地被取代的5-6元杂环。
11.根据前述权利要求任一项所述的化合物，其中异氰酸酯反应性化合物的式(I)中的R4的单环杂环基团选自吡咯烷基、哌啶基、4-烷基哌嗪-1-基、咪唑基、和吗啉-4-基，优选地咪唑基，更优选地咪唑-1-基。
12.根据前述权利要求任一项所述的化合物，其中式(I)的异氰酸酯反应性化合物中的式(I)中的R1选自R4并且其中异氰酸酯反应性化合物选自：
Figure FDA0003829532190000141
Figure FDA0003829532190000151
Figure FDA0003829532190000161
Figure FDA0003829532190000171
Figure FDA0003829532190000181
Figure FDA0003829532190000191
Figure FDA0003829532190000201
13.根据前述权利要求任一项所述的化合物，其中式(I)的异氰酸酯反应性化合物中的式(I)中的R1选自R5和R6。
14.根据前述权利要求任一项所述的化合物，其中式(I)的异氰酸酯反应性化合物中的式(I)中的R1选自R5和R6，其中
R5表示下式的基团：
Figure FDA0003829532190000202
其中n表示≥3的整数，并且R7和R8各自表示线型或支化的脂族烃基残基，其任选地可被一个或多个叔氨基基团取代，并且可任选地含有一个或多个醚(-O-)基团，和
R6表示下式的基团：
Figure FDA0003829532190000211
其中o表示≥2的整数，p表示≥3的整数，并且R9-R11各自表示线型或支化的脂族烃基残基。
15.根据前述权利要求任一项所述的化合物，其中式(I)的异氰酸酯反应性化合物中的式(I)中的R1选自
R5表示下式的基团：
Figure FDA0003829532190000212
其中n表示3-6的整数，并且R7和R8各自表示具有最高达6个碳原子的线型或支化的烷基基团，和
R6表示下式的基团：
Figure FDA0003829532190000213
其中o表示2-6、优选地2或3的整数，p表示3-6、优选地3的整数，并且R9-R11各自表示具有最高达6个碳原子的线型或支化的烷基基团、优选地甲基。
16.根据前述权利要求任一项所述的化合物，其中式(I)的异氰酸酯反应性化合物中的式(I)中的R1选自R5和R6并且其中异氰酸酯反应性化合物选自：
Figure FDA0003829532190000214
Figure FDA0003829532190000221
17.根据前述权利要求任一项所述的化合物，其中式(I)的异氰酸酯反应性化合物中的式(I)中的R1选自R14或R16。
18.根据前述权利要求任一项所述的化合物，其中式(I)的异氰酸酯反应性化合物中的式(I)中的R1选自R14或R16和其中异氰酸酯反应性化合物选自：
Figure FDA0003829532190000222
Figure FDA0003829532190000231
19.根据前述权利要求任一项所述的化合物，其中所述至少一种异氰酸酯反应性化合物选自式(Ia)和(Ib)：
R1-OH (Ia)，
R1-NH-R2 (Ib)，和
R1-NH-R1 (Ic)，
其中R1和R2各自如上定义。
20.根据前述权利要求任一项所述的化合物，其中异氰酸酯化合物选自单和多异氰酸酯化合物。
21.根据前述权利要求任一项所述的化合物，其中异氰酸酯化合物为单异氰酸酯。
22.根据前述权利要求任一项所述的化合物，其中异氰酸酯化合物为选自如下的单异氰酸酯：脂族或芳族异氰酸酯，例如十八烷基异氰酸酯；辛基异氰酸酯；丁基和叔丁基异氰酸酯；环己基异氰酸酯；金刚烷基异氰酸酯；异氰酸基乙酸乙酯；乙氧基羰基异氰酸酯；苯基异氰酸酯；α甲基苄基异氰酸酯；2-苯基环丙基异氰酸酯；2-乙基苯基异氰酸酯；苄基异氰酸酯；间和对-甲苯基异氰酸酯；2-、3-、或4-硝基苯基异氰酸酯；2-乙氧基苯基异氰酸酯；3-甲氧基苯基异氰酸酯；4-甲氧基苯基异氰酸酯；4-异氰酸基苯甲酸乙酯；2,6-二甲基苯基异氰酸酯；1-萘基异氰酸酯；和(萘基)乙基异氰酸酯。
23.根据前述权利要求任一项所述的化合物，其中异氰酸酯化合物为多异氰酸酯。
24.根据前述权利要求任一项所述的化合物，其中异氰酸酯化合物为选自如下的多异氰酸酯：脂族或芳族多异氰酸酯，优选地脂族多异氰酸酯，其优选地选自异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)；甲苯二异氰酸酯(TDI)；二苯基甲烷-2,4′-二异氰酸酯(2,4′-MDI)；二苯基甲烷-4,4′-二异氰酸酯(4,4′-MDI)；氢化二苯基甲烷-4,4′-二异氰酸酯(H.12MDI)；四甲基二甲苯二异氰酸酯(TMXDI)；六亚甲基-1,6-二异氰酸酯(HDI)；萘-1,5-二异氰酸酯；3,3′-二甲氧基-4,4′-联苯二异氰酸酯；3,3′-二甲基-4,4′-二甲基-4,4′-联苯二异氰酸酯；苯二异氰酸酯；4,4′-联苯二异氰酸酯；三甲基六亚甲基二异氰酸酯；四亚甲基二甲苯二异氰酸酯；4,4′-亚甲基-双(2,6-二乙基苯基异氰酸酯)；1,12-二异氰酸基十二烷；1,5-二异氰酸基-2-甲基戊烷；1,4-二异氰酸基丁烷；和亚环己基二异氰酸酯及其异构体或和其衍生物，例如其缩二脲、异氰脲酸酯、脲基甲酸酯、及低聚物，例如，HDI的脲二酮二聚体；TDI的三羟甲基丙烷三聚体，TDI、HDI、IPDI的异氰脲酸酯三聚体；TDI、HDI、或IPDI的缩二脲三聚体；和其中异氰酸酯基团部分地与如下的至少一种不具有基团R1的异氰酸酯反应性化合物反应的如前所述的多异氰酸酯：其优选地选自OH-、NH-、和NH2-官能的任选地被取代的烃，其可含有一个或多个杂原子，例如醇像甲醇、叔丁醇、异丙醇、仲丁醇、OH-官能的单二醇醚、OH-官能的一缩双二醇醚等。
25.根据前述权利要求任一项所述的化合物，其中异氰酸酯化合物为选自如下的多异氰酸酯：异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、以及衍生自IPDI和/或HDI的衍生物例如其缩二脲、异氰脲酸酯、脲基甲酸酯、及低聚物，优选地异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)或六亚甲基-1,6-二异氰酸酯(HDI、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和六亚甲基-1,6-二异氰酸酯(HDI)、和脲二酮二聚体；其三羟甲基丙烷三聚体、异氰脲酸酯三聚体和缩二脲三聚体，优选地选自异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和六亚甲基-1,6-二异氰酸酯(HDI)，更优选地选自异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)。
26.根据前述权利要求任一项所述的化合物，其中异氰酸酯化合物为异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)并且式(I)的异氰酸酯反应性化合物的R1选自R3。
27.根据前述权利要求任一项所述的化合物，其中多异氰酸酯的异氰酸酯基团与式(I)的异氰酸酯反应性化合物完全或部分地反应、优选地完全反应。
28.根据前述权利要求任一项所述的化合物，其选自式(II)和(III)的化合物：
Figure FDA0003829532190000251
其中R1如上定义，x为1-6并且R20为1-6价的任选地被取代的烃基基团，其任选地含有一个或多个杂原子并且其通过碳原子结合至氨基甲酸酯基团的氮原子，
Figure FDA0003829532190000252
其中一个R为如上定义的R1，并且其它R选自如上定义的R1或R2，并且x和R20如上定义，其中R20通过碳原子结合至脲基团的氮原子。
29.根据前述权利要求任一项所述的化合物，其选自
Figure FDA0003829532190000253
30.用于制造根据前述权利要求任一项所述的化合物的工艺，该工艺包括使至少一种异氰酸酯化合物和至少一种至少一种如上定义的式(I)的异氰酸酯反应性化合物反应。
31.根据前一权利要求所述的工艺，其中反应在约20-140℃、更优选约40-120℃、和最优选约60-100℃的温度，任选地在一种或多种稀释剂和一种或多种催化剂的存在下进行。
32.组合物，其包括一种或多种根据前述权利要求任一项所述的化合物,其进一步包括至少一种稀释剂。
33.组合物，其包括一种或多种根据前述权利要求任一项所述的化合物，其进一步包括至少一种常规聚氨基甲酸酯形成用催化剂、优选地至少一种常规聚氨基甲酸酯泡沫形成用凝胶催化剂。
34.组合物，其包括一种或多种根据前述权利要求任一项所述的化合物，其进一步包括至少一种羧酸，所述羧酸优选地选自单羧酸化合物、多羧酸化合物例如二羧酸化合物、和羟基官能的羧酸化合物。
35.根据前述权利要求任一项所述的组合物，其进一步包括选自如下的至少一种羧酸：水杨酸、苯甲酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、和柠檬酸。
36.根据前述权利要求任一项所述的化合物或组合物作为催化剂的用途。
37.根据前一权利要求所述的用途，其作为用于至少一种异氰酸酯化合物与至少一种异氰酸酯反应性化合物的反应的催化剂。
38.根据前述权利要求所述的用途，其作为用于制造多异氰酸酯加聚产物的催化剂。
39.根据前述权利要求所述的用途，其中多异氰酸酯加聚产物具有一个或多个由选自氨基甲酸酯基团和脲基团的基团构成的官能团。
40.根据前述权利要求所述的用途，其作为用于制造聚氨基甲酸酯、特别是聚氨基甲酸酯泡沫的催化剂。
41.根据前述权利要求所述的用途，其作为用于制造聚氨基甲酸酯泡沫的发泡用催化剂。
42.催化剂，其包括根据前述权利要求任一项所述的化合物或组合物。
43.根据前一权利要求所述的催化剂，其包括用于制造多异氰酸酯加聚产物的一种或多种另外的催化剂。
44.用于制造异氰酸酯加成产物的工艺，其包括使异氰酸酯化合物与异氰酸酯反应性化合物在根据前述权利要求任一项所述的化合物或组合物的存在下反应。
45.用于制造异氰酸酯加成产物的工艺，其包括使异氰酸酯化合物与异氰酸酯反应性化合物在根据前述权利要求任一项所述的化合物或组合物的存在下在水的存在下反应。
46.根据前一权利要求所述的用于制造异氰酸酯加成产物的工艺，其中异氰酸酯为多异氰酸酯并且异氰酸酯反应性化合物为多元醇，并且该工艺用于制造聚氨基甲酸酯、特别是聚氨基甲酸酯泡沫。
47.根据前述权利要求任一项所述的用于制造异氰酸酯加成产物的工艺，其中异氰酸酯加成产物为聚氨基甲酸酯、优选地聚氨基甲酸酯泡沫，其选自多孔或无孔聚氨基甲酸酯，并且该工艺任选地包括发泡剂、优选地水。
48.根据前述权利要求任一项所述的用于制造异氰酸酯加成产物的工艺，其中该工艺用于制造聚氨基甲酸酯，并且该工艺任选地包括添加表面活性剂、阻燃剂、扩链剂、交联剂、粘附促进剂、抗静电添加剂、水解稳定剂、UV稳定剂、润滑剂、抗微生物剂、或者其两种或更多种的组合。
49.根据前述权利要求任一项所述的用于制造异氰酸酯加成产物的工艺，其中根据前述权利要求任一项所述的化合物或组合物以约0.005重量％-约5重量％的量存在，基于包括所有组分在内的整个组合物的总重量。
50.形成泡沫的异氰酸酯加成产物，其能由前述权利要求任一项所述的用于制造异氰酸酯加成产物的工艺获得。
51.根据前一权利要求所述的形成泡沫的异氰酸酯加成产物，其选自块料、模塑泡沫、柔性泡沫、刚性泡沫、半刚性泡沫、喷射泡沫、可热成形的泡沫、微孔泡沫、鞋类泡沫、开孔泡沫、闭孔泡沫、胶粘剂。
CN202080098040.8A 2020-03-03 2020-03-03 用于形成聚氨基甲酸酯的催化剂 Pending CN115210283A (zh)

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DE19512479A1 (de) * 1995-04-04 1996-10-10 Bayer Ag Thermoaktivierbarer Katalysator
US6423756B1 (en) 2000-11-10 2002-07-23 Crompton Corporation Process to improve polyurethane foam performance
US6387972B1 (en) 2001-02-15 2002-05-14 Crompton Corporation Process to enhance polyurethane foam performance
US7091286B2 (en) * 2002-05-31 2006-08-15 Ppg Industries Ohio, Inc. Low-cure powder coatings and methods for using the same
DE102014215384A1 (de) * 2014-08-05 2016-02-11 Evonik Degussa Gmbh Stickstoffhaltige Verbindungen, geeignet zur Verwendung bei der Herstellung von Polyurethanen
EP3612581B1 (en) 2018-07-10 2020-12-23 Momentive Performance Materials GmbH Catalysts for producing polyurethanes
CN111057020B (zh) * 2019-12-18 2021-11-23 万华化学集团股份有限公司 一种脂肪族异氰酸酯的叔胺改性物及其制备方法和光稳定聚氨酯泡沫

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