CN1371401A - 聚醚醇 - Google Patents

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Abstract

在聚醚醇的制备方法中,将氧化乙烯和氧化丙烯催化加成到H-官能的引发剂上,将至少一种多金属氰化物用作催化剂,将分子中至少有3个碳原子的氧化烯链段加成到聚合物链的末端。

Description

聚醚醇
本发明涉及聚醚醇、其制备方法及其在聚氨酯制备中的应用。
聚醚醇被大量用于制造聚氨酯。它们的制备方法通常是将低级氧化烯(特别是氧化乙烯和氧化丙烯)催化加成到H官能的引发剂分子上。所使用的催化剂通常是碱金属氢氧化物或碱金属盐,其中氢氧化钾在工业上最为重要。
在合成具有长链的且羟值为约26~约60mg KOH/g的聚醚醇时,特别是用于制备软质聚氨酯泡沫体的聚醚醇时,随着链增长的进行会发生副反应,这些副反应在链增长的过程中导致“故障”。副产物是指不饱和的成分,对制得的聚氨酯材料的性质有不良影响。特别是那些OH官能度为1的不饱和成分具有下述影响:
——由于这些不饱和成分的分子量有时非常低,是挥发性的,并因此使聚醚多元醇和由其制成的聚氨酯(特别是软质聚氨酯泡沫体)中的挥发性成分的总含量提高。
——由于这些不饱和成分使聚氨酯的交联或聚氨酯分子量的增长延迟或降低,它们在聚氨酯制备中起着链终止剂的作用。
因此,工业上最好是尽量避免不饱和成分。
具有低含量不饱和成分的聚醚醇的制备方法之一是,使用多金属氰化物催化剂(通常为六氰基金属酸锌)作为烷氧基化催化剂。有许多有关用这种催化剂制备聚醚醇的文件。DD-A-203 735和DD-A-203 734中公开了使用六氰基钴酸锌制备聚醚醇。使用多金属氰化物催化剂可将聚醚多元醇中的不饱和成分的含量降低至约0.003~0.009meq/g,而在使用常规催化剂氢氧化钾的情况下,不饱和成分的含量约为上述含量的10倍(约0.03~0.08meq/g)。
多金属氰化物催化剂的制备技术也是公知的。这些催化剂通常的制备方法是,使氯化锌等金属盐的溶液与碱金属或碱土金属的氰基金属酸盐(例如六氰基钴酸钾)的溶液进行反应。在沉淀步骤之后,通常立即向所获得的悬浮液中加入可与水混溶的含杂原子的成分。该成分也可预先存在于其中一个或两个原料溶液中。这种可与水混溶的含杂原子的成分可以是例如醚、聚醚、醇、酮或它们的混合物。这种工艺在例如US 3,278,457、US 3,278,458、US 3,278,459、US 3,427,256、US 3,427,334和US 3,404,109中有描述。
使用用多金属氰化物催化剂制备的聚醚醇时存在的一个问题是,这些多元醇在制备聚氨酯时的性能不同于原料相同但使用碱金属氢氧化物作为催化剂制备的聚醚醇。特别是在聚合物链由2个或多个氧化烯构成的聚醚醇中,会表现出这些作用。
因此,已发现用多金属氰化物作为催化剂制备的具有氧化丙烯和氧化乙烯无规的末端链段的聚醚醇的反应活性显著高于用氢氧化钾作为催化剂制备的成分相同的聚醚醇。由于较高的伯羟基含量引起的这种高反应活性,在这种聚醚醇的大部分应用中引起相当多的问题。
WO 97/27,236(EP 876,416)中公开了一种用于制备高弹性软质泡沫体的聚醚醇,该聚醚醇含有一种含量不高于氧化烯总量35(重量)%的内部氧化丙烯链段和一种或多种含有至少2(重量)%氧化乙烯的氧化乙烯和氧化丙烯的外部链段,并且内部链段的至少一部分和外部嵌段的全部是由多金属氰化物催化剂催化的。但是,如上所述,这种聚醚醇的反应活性显著高于工业上碱催化的聚醚醇,因此这种聚醚醇不能容易地用于聚氨酯体系中。
特别是在聚氨酯泡沫塑料中,尤其是在软质泡沫体中,会暴露出这一问题,尤其在软质片材泡沫体的情况下最为明显。特别地,在泡沫体中形成裂纹,使泡沫体的机械性能受到破坏。
一种减轻这种缺陷的可能的方法是改变用于制备聚醚醇的氧化烯的比例。但是,这种改变的可能性很小,这是因为这种改变在调整泡沫体性质时会引起一些问题,这通常是不希望的。聚氨酯配方的改变虽然能够补偿聚醚醇的改变了的反应活性,但通常同时对泡沫体的性能有不良影响。
EP-A-654 056中提出了一种减轻这种缺陷的另一个可能的方法。在该方法中,在用多金属氰化物催化剂制备的聚醚醇除去催化剂之后,向其中以0.5~10ppm的量加入碱金属氧化物和氢氧化物和/或碱土金属氧化物和氢氧化物。
然而,现已发现,用多金属氰化物催化剂制备的并向其中加入EP-A-654 056中所述化合物的聚醚醇不能被用于制备软质聚氨酯泡沫体。尤其是,以这种方法制备的泡沫体显示出较差的固化特性并形成明显的裂纹。另外,这种软质泡沫体的开孔量不够充分。
现已令人惊异地发现,如果将氧化丙烯链段插入用多金属氰化物催化剂制备的聚醚醇的聚醚链的末端,则由多金属氰化物催化剂制备的聚醚醇的反应活性与那些聚合物链上具有相同比例的氧化乙烯和氧化丙烯但使用氢氧化钾催化的聚醚醇的反应活性相同。
由此,本发明提供一种可通过使氧化乙烯和氧化丙烯进行催化分子加成来制备的聚醚醇,其中,将至少一种多金属氰化物用作催化剂,并且将氧化丙烯单元的链段加成到链的末端。
本发明进一步提供一种通过使氧化乙烯和氧化丙烯进行催化分子加成来制备聚醚醇的工艺,其中,将至少一种多金属氰化物用作催化剂,并且将至少有3个碳原子的氧化烯链段(特别是氧化丙烯)加成到链的末端。
本发明还提供一种使聚异氰酸酯与本发明的聚醚醇反应制备聚氨酯(优选软质聚氨酯泡沫塑料,特别是软质片材泡沫塑料)的方法;另外还提供一种采用该方法制备的聚氨酯。
在本发明的优选实施方案中,含有至少3个碳原子的氧化烯(特别是氧化丙烯)的末端链段占聚醚醇总质量的2~50(重量)%,优选2~20(重量)%,特别优选5~15(重量)%。
本发明的聚醚醇中,羟基的总数优选至少80%、尤其优选至少90%、特别优选至少95%为仲羟基。不饱和成分的含量优选低于0.015meq/g。该含量是由按照BASF Schwarzheide GmhH标准试验方法PPU 00/03-12通过滴定测定的碘值确定的。
含有至少3个碳原子的氧化烯(特别是氧化丙烯)的末端链段的分子加成,可以以各种可能的方法进行。这样就能够制备单纯的氧化烯链段状排列的聚醚醇。在这一方法中,一次只计量入一种氧化烯,接着计量下一种,如此等等。按照本发明,最后的链段是纯的氧化丙烯链段。
在另一个优选的方案中,如果希望的话,首先将纯的氧化烯链段(优选氧化丙烯)加成到引发剂上,接着计量加成氧化乙烯和氧化丙烯的混合物,氧化乙烯与氧化丙烯的比例在计量加成时可改变或者优选保持恒定,并且,按照本发明所规定的那样,在氧化烯计量加成的最后,加成纯的氧化丙烯链段。
在另一个优选的方案中,首先,如果希望的话,优选同样地加成纯的氧化烯链段(优选氧化丙烯),然后同样地加成氧化乙烯和氧化丙烯的混合物,氧化乙烯在混合物中的比例在计量加成的过程中逐渐降低,直到在计量加成的最后时只计量加入氧化丙烯。
也可以将少量的氧化乙烯加成到含有至少3个碳原子至少一种的氧化烯的末端链段上,只要对本发明聚醚醇的性质没有不良影响。此处,少量是指比例不高于5(重量)%、优选不高于2(重量)%(按末端链段的重量计)。
作为最多有3个碳原子的氧化烯,特别优选使用氧化丙烯。其它优选的化合物是氧化丁烯、氧化苯乙烯或环氧大豆油等环氧脂肪油。上述的化合物可单独使用或与它们相互的任意比例的混合物的形式使用。
本发明聚醚醇的官能度通常为2~8,优选2~4,特别优选2~3,当量高于500g/mol。所使用的引发剂可以是官能度相对高的引发剂,特别是山梨糖醇、己糖醇和蔗糖等糖醇,但通常是双官能和/或三官能的醇或水,可以单独使用或作为上述引发剂中至少2种的混合物使用。双官能引发剂的例子是乙二醇、二甘醇、丙二醇、双丙甘醇、1,4-丁二醇和1,5-戊二醇。三官能引发剂的例子是三羟甲基丙烷、季戊四醇,以及特别是甘油。引发剂还可以以烷氧基化物的形式使用,特别是那些分子量Mw为62~15,000g/mol的化合物。这些烷氧基化物可在单独的工艺步骤中制备,而且也可以使用除了多金属氰化物以外催化剂,例如碱金属氢氧化物来制备它们。在使用碱金属氢氧化物来制备醇盐时,需要除去实际上所有的催化剂,因为碱金属氢氧化物可使多金属氰化物催化剂失活。使用醇盐作为引发剂的优点是更快地引发反应,但其缺点是引入额外的步骤,还有,如上所述,也许是复杂的烷氧基化物的提纯。
在反应开始时,将引发剂置于反应釜中,如果需要的话,除去水和其他挥发性化合物。这通常采用蒸馏(优选在减压下)来进行。催化剂可以事先存在于引发剂中,但也可以只在引发剂处理之后加入催化剂。在后一方案中,催化剂受到的热应力相对小。在计量入氧化烯之前,一般使反应器处于惰性的状态以避免不希望的氧化烯与氧气的反应。然后计量入氧化烯,以上述的方式进行分子加成。氧化烯的分子加成通常在50~200℃,优选在90~150℃下,在压力0.01巴~10巴下进行。已发现,计量入氧化烯的速率对形成的聚醚醇的反应活性有影响。计量入氧化烯的速率越快,所获得的聚醚醇的反应活性就越高。
用于本发明工艺的多金属氰化物催化剂通常具有通式(I):
M1 a[M2(CN)b(A)c]d·fM1gXn·h(H2O)·eL    (I)其中,
M1为选自Zn2+、Fe2+、Co3+、Ni2+、Mn2+、Co2+、Sn2+、Pb2+、Mo4+、Mo6+、Al3+、V4+、V5+、Sr2+、W4+、W6+、Cr2+、Cr3+、Cd2+中的金属离子;
M2为选自Fe2+、Fe3+、Co2+、Co3+、Mn2+、Mn3+、V4+、V5+、Cr2+、Cr3+、Rh3+、Ru2+、Ir3+中的金属离子;M1和M2相同或不同;
A为选自卤离子、氢氧根离子、硫酸根离子、碳酸根离子、氰根离子、硫氰酸根离子、异氰酸根离子、氰酸根离子、羧酸根离子、草酸根离子和硝酸根离子的阴离子;
X为选自卤离子、氢氧根离子、硫酸根离子、碳酸根离子、氰根离子、硫氰酸根离子、异氰酸根离子、氰酸根离子、羧酸根离子、草酸根离子和硝酸根离子的阴离子。
L为选自醇、醛、酮、醚、聚醚、酯、尿烷、酰胺、腈和硫醚的可与水混溶的配位体;以及
选择a、b、c、d、g和n以便使该化合物为电中性,并且
e为配位体的配位数,
f为大于或等于0的分数或整数,以及
h为大于或等于0的分数或整数。
这些化合物的通常已知的制备方法是,将水溶性的金属盐的水溶液与六氰基金属酸盐化合物(特别是盐或酸)的水溶液混合;在这两种溶液混合的过程中或混合之后,向其中加入水溶性配位体。
催化剂的用量通常低于1(重量)%,优选低于0.5(重量)%,特别优选低于1000ppm,尤其优选低于500ppm(皆按聚醚醇的重量计)。
本发明的方法优选使用如EP-A-862,947中所述的将金属盐与氰基金属酸结合而制备的多金属氰化物催化剂来进行。还优选那些其中含有乙酸盐、甲酸盐或丙酸盐并显示出如DE 97,42,978中所描述的X射线衍射图或以单斜晶系结晶的多金属氰化物催化剂。
如果可将它们作为单一相制备的话,这些多金属氰化物催化剂为结晶体并且其中金属盐和氰基金属成分具有严格的化学计量关系。因此,按照DE 197,42,978中所述方法制备含有乙酸盐并以单斜晶系结晶的多金属氰化物催化剂中的锌∶钴比总是2∶1。
在这些结晶态多金属氰化物催化剂当中,那些具有类似血小板形状的较好。在此,所谓类似血小板是指那些宽和长是其厚度的5倍以上的颗粒。
与非晶态的和非化学计量的多金属氰化物催化剂相比,结晶态的和化学计量的多金属氰化物催化剂的应用具有这样一个优点,即,固态结构和表面结构的“剪裁”可使其能够避免出现能够导致不希望的例如高分子量多元醇的生成的聚合活性中心。
该反应可连续或间歇地进行。反应完成之后,通常采用蒸馏的方法从反应混合物中除去未反应的单体和挥发性的化合物。催化剂可保留在聚醚醇中,但通常采用例如过滤的方法将其除去。
如上所述,本发明的聚醚醇宜与聚异氰酸酯反应制得聚氨酯(优选聚氨酯泡沫体和热塑性聚氨酯,特别是软质聚氨酯泡沫塑料)。此处,本发明的聚醚醇可单独使用,将至少2种本发明聚醚醇混合使用,或者与含有至少2个活泼氢原子的其他化合物混合使用。
可使用的聚异氰酸酯是所有那些分子中具有2个或多个异氰酸酯基的异氰酸酯。可以使用例如六亚甲基二异氰酸酯(HDI)或异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)等脂肪族异氰酸酯,也可以优选例如甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)或二苯基甲烷二异氰酸酯与多苯基多亚甲基聚异氰酸酯(粗MDI)的混合物等芳香族异氰酸酯。还可以使用已通过引入尿烷、二氮杂环丁二酮(uretdion)、异氰尿酸酯、脲基甲酸酯、二氮杂环丁酮亚胺(uretonimin)的基团等而被改性的异氰酸酯,称为改性异氰酸酯。
作为含有至少2个可与异氰酸酯反应的基团并可以与本发明的聚醚醇掺混使用的化合物,可使用胺、硫醇以及优选的多元醇。多元醇当中,聚醚多元醇和聚酯多元醇在工业上最重要。用于制备聚氨酯的聚醚多元醇通常采用碱催化氧化烯(特别是氧化乙烯和/或氧化丙烯)加成到H-官能的引发剂上来制备。聚酯多元醇通常采用多官能羧酸与多官能醇的酯化反应来制备。
含有至少2个可与异氰酸酯基反应的基团的化合物也包括链增长剂和/或交联剂,如果希望使用的话。它们至少是双官能的分子量为60~400的醇和/或胺。
作为发泡剂,通常使用水和/或在尿烷反应的反应温度下为气态并对聚氨酯的原料为惰性的化合物,通常称为物理发泡剂,以及还有它们的混合物。所使用的物理发泡剂是有2~6个碳原子的烃、2~6个碳原子的卤代烃、酮、醛缩醇、醚、二氧化碳和/或稀有气体等惰性气体。
所使用的催化剂特别优选为胺化合物和/或金属化合物,尤其是重金属盐和/或有机金属化合物。特别地,将已知的叔胺和/或有机金属化合物用作催化剂。合适的有机金属化合物是例如有机羧酸的锡(II)盐等锡化合物,例如乙酸锡(II)、辛酸锡(II)、乙基己酸锡(II)和月桂酸锡(II);有机羧酸的二烷基锡(IV)盐,例如二乙酸二丁基锡、二月桂酸二丁基锡、马来酸二丁基锡和二乙酸二辛基锡。通常用于这一目的的有机胺的例子是:三乙胺、1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷、三丁胺、二甲基苄胺、N,N,N′,N′-四甲基乙二胺、N,N,N′,N′-四甲基丁二胺、N,N,N′,N′-四甲基己烷-1,6-二胺、二甲基环己胺、五甲基二亚丙基三胺、五甲基二亚乙基三胺、3-甲基-6-二甲氨基-3-氮杂戊醇、二甲氨基丙胺、1,3-二(二甲氨基)丁烷、二(2-二甲氨基乙基)醚、N-乙基吗啉、N-甲基吗啉、N-环己基吗啉、2-二甲氨基乙氧基乙醇、二甲基乙醇胺、四甲基六亚甲基二胺、二甲氨基-N-甲基乙醇胺、N-甲基咪唑、N-甲酰基-N,N′-二甲基丁二胺、N-二甲氨基乙基吗啉、3,3′-二(二甲氨基)二正丙胺和/或二(2-哌嗪基异丙基)醚、二氮杂双环[2.2.2]辛烷、二甲基哌嗪、N,N′-二(3-氨基丙基)乙二胺和/或三(N,N-二甲氨基丙基)-s-六氢三嗪、4-氯-2,5-二甲基-1-(N-甲基氨乙基)咪唑、2-氨丙基-4,5-二甲氧基-1-甲基咪唑、1-氨丙基-2,4,5-三丁基咪唑、1-氨乙基-4-己基咪唑、1-氨丁基-2,5-二甲基咪唑、1-(3-氨丙基)-2-乙基-4-甲基咪唑、1-(3-氨丙基)咪唑和/或1-(3-氨丙基)-2-甲基咪唑,优选1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷和/或咪唑,特别优选1-(3-氨丙基)咪唑、1-(3-氨丙基)-2-甲基咪唑和/或1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷。上述催化剂可单独使用,或以混合物的形式使用。
所使用的助剂和/或添加剂是例如脱模剂、阻燃剂、着色剂、填充剂和/或增强材料。
工业上通常将除了聚异氰酸酯以外的所有原料混合,形成多元醇组分,并使其与聚异氰酸酯反应,获得聚氨酯。
该聚氨酯可采用一步法或预聚物法来制备。软质聚氨酯泡沫体可以是片材泡沫体或模塑泡沫体。
有关制备聚氨酯的原料和工艺的综述可在例如《塑料手册》(Kunststoffhandbuch),第7卷,“聚氨酯”,卡尔-汉舍出版社(Carl-Hanser-Verlag),慕尼黑,维也纳,1966年第1版,1983年第2版和1993年第3版中找到。
令人惊异地发现,在聚氨酯体系中,本发明聚醚醇的性能与用碱金属氢氧化物催化的常规聚醚醇的一样。
用多金属氰化物催化剂制备的并且没有氧化丙烯末端链段的多元醇的可加工性,特别是当这些多元醇被用于制备软质聚氨酯泡沫体时,尤其是在制备软质片材泡沫体时,是非常有限的。这些多元醇的高反应活性不允许获得无裂纹且100%开孔的泡沫塑料(特别是软质片材泡沫体)。在泡沫塑料生产中增加催化剂特别是锡催化剂,会降低裂纹的形成,但同时泡沫体的开孔量极度降低,从而使泡沫体收缩。因此,这些多元醇不适用于软质片材泡沫体的生产。当使用本发明的聚醚醇时,这些缺点可被完全克服。
下述实施例用于演示本发明。
实施例1(对比)
合成是在清洁干燥的10升搅拌高压釜中进行。在50℃下,将分子量Mw为400g/mol的甘油与氧化丙烯的丙氧基化物211.6g置于搅拌高压釜中,与0.8g多金属氰化物催化剂混合。高压釜的内容物用氮气惰性化,并在110℃下减压处理1.5小时。在125℃下,导入3.5巴氮气,随后在5小时15分钟的时间内计量加入2018.1g氧化丙烯和297.4g氧化乙烯。混合物再搅拌30分钟,在105℃和9毫巴下排气。过滤收集聚醚醇。获得的聚醚醇的性质如下:
羟值:35.2mg KOH/g;
25℃粘度:934mPas;
Zn/Co含量:3/6ppm;
伯羟基含量:10%(按照BASF Schwarzheide试验方法PFO/A00/22-28测定)
实施例2
合成是在清洁干燥的10升搅拌高压釜中进行。在50℃下,将分子量Mw为400g/mol的丙氧基化的甘油437.9g置于搅拌高压釜中,与1.5g多金属氰化物催化剂混合。高压釜的内容物用氮气惰性化,并在110℃下减压处理1.5小时。在125℃下,导入3.5巴氮气,随后在2小时44分钟的时间内计量加入3462.2g氧化丙烯和585.4g氧化乙烯。间歇10分钟后,再计量加入487.8g氧化丙烯。混合物再搅拌30分钟,在105℃和9毫巴下排气。过滤收集聚醚醇。获得的聚醚醇的性质如下:
羟值:34.2mg KOH/g;
25℃粘度:880mPas;
Zn/Co含量:4/9ppm;
伯羟基含量:5%(按照BASF Schwarzheide试验方法PFO/A00/22-28测定)
实施例3(对比)
合成是在清洁干燥的20升搅拌高压釜中进行。将分子量Mw为400g/mol的丙氧基化的甘油(L3300)2.0kg和摩尔质量为250g/mol的丙氧基化的乙二醇0.196g置于搅拌高压釜中,与19.2g多金属氰化物催化剂混合。高压釜的内容物用氮气惰性化,并在110℃下减压处理1.5小时。在115℃下,导入3.5巴氮气,随后在3.5小时内,首先计量加入3.45kg氧化丙烯,然后计量加入10.5kg氧化丙烯与1.87kg氧化乙烯的混合物(共12.37kg)。混合物再搅拌0.6小时,在115℃和9毫巴下排气。过滤收集聚醚醇。获得的聚醚醇的性质如下:
羟值:47.4mg KOH/g;
25℃粘度:536mPas;
Zn/Co含量:4/9ppm;
伯羟基含量:10%(按照BASF Schwarzheide试验方法PFO/A00/22-28测定)
实施例4
合成是在清洁干燥的20升搅拌高压釜中进行。将分子量Mw为400g/mol的丙氧基化的甘油2.0kg和摩尔质量为250g/mol的丙氧基化的乙二醇0.196g置于搅拌高压釜中,与19g多金属氰化物催化剂混合。高压釜的内容物用氮气惰性化,并在110℃下减压处理1.5小时。在115℃下,导入3.5巴氮气,随后在3.5小时内,首先计量加入3.45kg氧化丙烯,然后计量加入10.2kg氧化丙烯与1.9kg氧化乙烯的混合物(共12.1kg)。随后再加入2.0kg氧化丙烯。混合物再搅拌0.6小时,在115℃和9毫巴下排气。过滤收集聚醚醇。获得的聚醚醇的性质如下:
羟值:47.4mg KOH/g;
25℃粘度:578mPas;
Zn/Co含量:22/55ppm;
伯羟基含量:5%(按照BASF Schwarzheide试验方法PFO/A00/22-28测定)
为了测定伯羟基含量,使聚醚醇的羟基与三氯乙酰基异氰酸酯反应,用NMR谱检查反应产物。使用Bruchner DPX 250 NMR谱仪进行测定。谱图中,伯羟基和仲羟基呈现出不同的峰。
表1
    实施例   比较例5   比较例6   实施例7   实施例8   实施例9
A-成分 OHN[mgKOH/g]     用量[g]     用量[g]     用量[g]     用量[g]     用量[g]
多元醇A     48.3     1000     1000
多元醇B     47.2     1000     1000     1000
    6233     38     38     38     38     38
BF 2370     0     10     10     10     10     10
N201∶N206-3∶1     526     3.2     3.2     3.2     3.2     3.2
K29     0     2.0     2.5     2.0     2.5     3.4
总计     1053.2     1053.7     1053.2     1053.7     1054.6
B-成分     NCO[%]     用量[g]     用量[g]     用量[g]     用量[g]     用量[g]
Lupranat T80A     48.3     489.1     489.1     487.1     487.1     487.1
指数     110     110     110     110     110
测试数据     单位
白化时间     秒     9     9     9     9     9
成纤时间     秒     65     65     65     70     65
泡沫起发时间     秒     70     70     70     75     70
上升高度     [毫米]     275     280     280     280     280
续表1
5分钟后的上升高度     [mm]     270     275     275     275     275
泡沫密度     [Kg/m3]     24.6     24.0     24.7     24.5     24.2
40%压缩强度     [KPa]     X     X     3.8     3.9     4.1
拉伸强度     [KPa]     X     X     67     71     78
伸长率     [%]     X     X     128     124     120
50%压缩后的压缩变形     [%]     X     X     2.4     2.5     2.7
回弹性     [N]     X     X     47     49     49
压痕硬度     [%]     X     X     200     221     230
空气渗透率     [mmWs]     10     10     10     10     30
外观     裂纹     裂纹 均匀细孔的泡沫体 均匀细孔的泡沫体 均匀细孔的泡沫体
X-数值不可测定实施例5~7
聚异氰酸酯多加成产物的制备
将除了异氰酸酯LupranatT80 A(巴斯福股份公司产品(BASFAktiengesellschaft))以外的表1所示的其始原料剧烈混合。然后在搅拌下加入LupranatT80 A,将反应混合物注入一个敞模(400×400×400mm),在其中发泡形成聚氨酯泡沫体。该发泡数据和所获聚氨酯泡沫体的性质同样示于表1中。
多元醇A:        按照实施例3中所述方法制备的聚醚醇
多元醇B:        按照实施例4中所述方法制备的聚醚醇
LupragenN201:1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷(33%)的双
                 丙甘醇(67%)的溶液(巴斯福股份公司产
                 品(BASF Aktiengesellschaft)
LupragenN206:二(2-二甲氨基乙基)醚(70%)的双丙
                 甘醇(30%)的溶液(巴斯福股份公司产
                 品(BASF Aktiengesellschaft))
Kosmus29:    乙基己酸的锡(II)盐(高德施密特公司产
                 品(Goldschmidt AG))
TegostabBF 2370:硅氧烷稳定剂(高德施密特公司产品
                 (Goldschmidt AG))
LupranatT80: 2,4-/2,6-甲苯二异氰酸酯混合物(巴斯
                 福股份公司产品(BASF
                 Aktiengesellschaft))
试验     标准
泡沫密度   DIN 53420
拉伸试验-拉伸强度-伸长率 DIN 53571
压缩变形   DIN 53572
回弹性   DIN 53573
压痕硬度   DIN 53576
压缩强度   DIN 53577

Claims (14)

1.一种制备聚醚醇的方法,该方法是将氧化乙烯和氧化丙烯催化加成到H-官能的引发剂上,其中使用至少一种多金属氰化物作为催化剂,并将分子中至少有3个碳原子的氧化烯链段加成到聚合物链的末端。
2.根据权利要求1的方法,其中,分子中至少有3个碳原子的氧化烯链段占聚醚醇总质量的2~50(重量)%。
3.根据权利要求1的方法,其中,分子中至少有3个碳原子的氧化烯链段占聚醚醇总质量的2~20(重量)%。
4.根据权利要求1的方法,其中,分子中至少有3个碳原子的氧化烯链段占聚醚醇总质量的5~15(重量)%。
5.根据权利要求1的方法,其中,分子中至少有3个碳原子的氧化烯为氧化丙烯。
6.根据权利要求1的方法,其中,聚醚醇中存在的羟基总数的至少80%为仲羟基。
7.根据权利要求1的方法,其中,聚醚醇中存在的羟基总数的至少90%为仲羟基。
8.根据权利要求1的方法,其中,聚醚醇中存在的羟基总数的至少95%为仲羟基。
9.根据权利要求1的方法,其中,首先将氧化丙烯单元的链段加成到引发剂上,然后加成氧化乙烯和氧化丙烯的混合物,然后在链的末端加成氧化丙烯单元的链段。
10.根据权利要求1的方法,其中,氧化乙烯在氧化乙烯和氧化丙烯混合物中的比例在计量加入的过程中逐渐降低,直到在计量加入的最后导入纯的氧化丙烯。
11.一种聚醚醇,它可采用权利要求1~10任一项中所述的方法来制备。
12.一种制备聚氨酯的方法,该方法是使聚异氰酸酯与含有至少2个可与异氰酸酯基团反应的氢原子的化合物反应,其中,含有至少2个可与异氰酸酯基团反应的氢原子的化合物中包含至少一种权利要求11中所述的聚醚醇。
13.权利要求11中所述的聚醚醇在聚氨酯制备中的应用。
14.一种可按照权利要求12中所述的方法制备的聚氨酯,特别是软质聚氨酯泡沫体。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101253218B (zh) * 2005-08-30 2011-01-19 巴斯夫欧洲公司 聚醚醇的生产方法
CN101031599B (zh) * 2004-09-28 2011-01-19 巴斯福股份公司 生产柔性聚氨酯泡沫材料的方法
CN104428334A (zh) * 2012-07-06 2015-03-18 住友精化株式会社 改性聚环氧烷
CN108137773A (zh) * 2015-10-08 2018-06-08 陶氏环球技术有限责任公司 由具有主要仲羟基的高官能度、高当量多元醇制备的高弹性聚氨基甲酸酯泡沫

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2446020A1 (en) 2001-04-30 2002-11-07 The Regents Of The University Of Michigan Isoreticular metal-organic frameworks, process for forming the same, and systematic design of pore size and functionality therein, with application for gas storage
US20030078311A1 (en) * 2001-10-19 2003-04-24 Ulrich Muller Process for the alkoxylation of organic compounds in the presence of novel framework materials
DE10244283A1 (de) * 2002-09-23 2004-04-01 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Polyetheralkoholen
EP1633760B1 (en) 2003-05-09 2010-05-05 The Regents of The University of Michigan MOFs with a high surface area and methods for producing them
DE102004031836A1 (de) 2004-06-30 2006-01-19 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Polyetheralkoholen
EP1802732B1 (en) 2004-10-22 2012-07-11 The Regents of The University of Michigan Covalently linked organic frameworks and polyhedra
EP1874459B1 (en) 2005-04-07 2015-10-14 The Regents of The University of Michigan High gas adsorption in a microporous metal-organic framework with open-metal sites
US7799120B2 (en) 2005-09-26 2010-09-21 The Regents Of The University Of Michigan Metal-organic frameworks with exceptionally high capacity for storage of carbon dioxide at room-temperature
KR20090004891A (ko) 2006-02-28 2009-01-12 더 리젠츠 오브 더 유니버시티 오브 캘리포니아 관능화된 제올라이트 골격들의 제조
WO2010072769A1 (de) 2008-12-23 2010-07-01 Basf Se Verfahren zur herstellung von polyether-blockcopolymeren
SG10201407040QA (en) 2009-07-29 2014-11-27 Basf Se Process for the preparation of polyetherols from alkylene oxides

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1054788A (zh) * 1900-01-01
IT1058454B (it) * 1976-03-17 1982-04-10 Montedison Spa Tprcedimento per la produzione di schiume poliuretaniche soffici ed extra supersoffici
US4487854A (en) * 1983-12-27 1984-12-11 Basf Wyandotte Corporation Polyoxyalkylene polyether polyols and polyurethane foams prepared therefrom
EP0692507A1 (en) * 1994-07-11 1996-01-17 Basf Corporation Flexible open-cell polyurethane foam
US5763682A (en) * 1995-12-21 1998-06-09 Woodbridge Foam Corporation Hydrophilic polyol and process for production thereof
US5958994A (en) * 1997-02-25 1999-09-28 Arco Chemical Technology, L.P. Method for decreasing the propensity for phase-out of the high molecular weight component of double metal cyanide-catalyzed high secondary hydroxyl polyoxypropylene polyols

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101031599B (zh) * 2004-09-28 2011-01-19 巴斯福股份公司 生产柔性聚氨酯泡沫材料的方法
CN101253218B (zh) * 2005-08-30 2011-01-19 巴斯夫欧洲公司 聚醚醇的生产方法
CN104428334A (zh) * 2012-07-06 2015-03-18 住友精化株式会社 改性聚环氧烷
CN104428334B (zh) * 2012-07-06 2016-08-31 住友精化株式会社 改性聚环氧烷
CN108137773A (zh) * 2015-10-08 2018-06-08 陶氏环球技术有限责任公司 由具有主要仲羟基的高官能度、高当量多元醇制备的高弹性聚氨基甲酸酯泡沫
CN108137773B (zh) * 2015-10-08 2021-10-15 陶氏环球技术有限责任公司 由具有主要仲羟基的高官能度、高当量多元醇制备的高弹性聚氨基甲酸酯泡沫

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