RU2652984C2 - Способ получения пенополиуретана с использованием катализатора на основе тетраалкилоксиолова - Google Patents

Способ получения пенополиуретана с использованием катализатора на основе тетраалкилоксиолова Download PDF

Info

Publication number
RU2652984C2
RU2652984C2 RU2015125484A RU2015125484A RU2652984C2 RU 2652984 C2 RU2652984 C2 RU 2652984C2 RU 2015125484 A RU2015125484 A RU 2015125484A RU 2015125484 A RU2015125484 A RU 2015125484A RU 2652984 C2 RU2652984 C2 RU 2652984C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
catalyst
component
polyol
polyurethane foam
product
Prior art date
Application number
RU2015125484A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2015125484A (ru
Inventor
Сильвия СКУССОЛИН
Манфред ЭТЦЕЛЬШТОРФЕР
Корд МАНЕГОЛЬД
Original Assignee
ДАУ ГЛОБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ ЭлЭлСи
Ром Энд Хаас Компани
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ДАУ ГЛОБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ ЭлЭлСи, Ром Энд Хаас Компани filed Critical ДАУ ГЛОБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ ЭлЭлСи
Publication of RU2015125484A publication Critical patent/RU2015125484A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2652984C2 publication Critical patent/RU2652984C2/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/16Catalysts
    • C08G18/22Catalysts containing metal compounds
    • C08G18/24Catalysts containing metal compounds of tin
    • C08G18/244Catalysts containing metal compounds of tin tin salts of carboxylic acids
    • C08G18/246Catalysts containing metal compounds of tin tin salts of carboxylic acids containing also tin-carbon bonds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/16Catalysts
    • C08G18/161Catalysts containing two or more components to be covered by at least two of the groups C08G18/166, C08G18/18 or C08G18/22
    • C08G18/163Catalysts containing two or more components to be covered by at least two of the groups C08G18/166, C08G18/18 or C08G18/22 covered by C08G18/18 and C08G18/22
    • C08G18/165Catalysts containing two or more components to be covered by at least two of the groups C08G18/166, C08G18/18 or C08G18/22 covered by C08G18/18 and C08G18/22 covered by C08G18/18 and C08G18/24
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/10Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step
    • C08G18/12Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step using two or more compounds having active hydrogen in the first polymerisation step
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/14Manufacture of cellular products
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/16Catalysts
    • C08G18/18Catalysts containing secondary or tertiary amines or salts thereof
    • C08G18/1808Catalysts containing secondary or tertiary amines or salts thereof having alkylene polyamine groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/48Polyethers
    • C08G18/4804Two or more polyethers of different physical or chemical nature
    • C08G18/4812Mixtures of polyetherdiols with polyetherpolyols having at least three hydroxy groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/48Polyethers
    • C08G18/4833Polyethers containing oxyethylene units
    • C08G18/4837Polyethers containing oxyethylene units and other oxyalkylene units
    • C08G18/4845Polyethers containing oxyethylene units and other oxyalkylene units containing oxypropylene or higher oxyalkylene end groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/65Low-molecular-weight compounds having active hydrogen with high-molecular-weight compounds having active hydrogen
    • C08G18/66Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52
    • C08G18/6603Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38
    • C08G18/6607Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38 with compounds of group C08G18/3203
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/74Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic
    • C08G18/76Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic
    • C08G18/7657Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing two or more aromatic rings
    • C08G18/7664Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing two or more aromatic rings containing alkylene polyphenyl groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/12Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent
    • C08J9/14Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent organic
    • C08J9/143Halogen containing compounds
    • C08J9/147Halogen containing compounds containing carbon and halogen atoms only
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2110/00Foam properties
    • C08G2110/0041Foam properties having specified density
    • C08G2110/0066≥ 150kg/m3
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2410/00Soles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2203/00Foams characterized by the expanding agent
    • C08J2203/10Water or water-releasing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2203/00Foams characterized by the expanding agent
    • C08J2203/14Saturated hydrocarbons, e.g. butane; Unspecified hydrocarbons
    • C08J2203/142Halogenated saturated hydrocarbons, e.g. H3C-CF3
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2203/00Foams characterized by the expanding agent
    • C08J2203/18Binary blends of expanding agents
    • C08J2203/182Binary blends of expanding agents of physical blowing agents, e.g. acetone and butane
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2375/00Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
    • C08J2375/04Polyurethanes
    • C08J2375/08Polyurethanes from polyethers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

Настоящее изобретение относится к способу получения продукта из пенополиуретана. Способ включает формирование продуктов из полиуретановых эластомеров, полученных в результате взаимодействия полиизоцианатного компонента и полиольного компонента в присутствии катализатора на основе тетраалкилоксиолова формулы
Figure 00000006
, в которой R является С911 алкилом. Использование вышеуказанных катализаторов для получения полиуретановых продуктов приводит к получению продукта обладающего повышенной усталостью при многократных деформациях, а также обеспечивает более короткое время выемки из пресс-формы. 8 з.п. ф-лы, 2 табл., 2 пр.

Description

Область техники
Варианты осуществления относятся к способу получения продукта из пенополиуретана, который включает в себя взаимодействие полиизоцианатного компонента и полиольного компонента в присутствии компонента катализатора, который содержит по меньшей мере катализатор на основе тетраалкилоксиолова.
Введение
Принимая во внимание проблемы токсичности, применение дизамещенных оловоорганических соединений (таких как диоктилолово и дибутилолово) и тризамещенных оловоорганических соединений (таких как трибутилолово и трифенилолово) в способах производства товаров народного потребления в Европейском Союзе ограничено. Для получения пенополиуретанов для товаров народного потребления, таких как подошвы обуви, широко применяют катализаторы на основе диоктилолова и дибутилолова, например, как рассмотрено в патентной публикации США № 2007/0179208. Соответственно, принимая во внимание ограничения в Европейском Союзе, ведется поиск альтернативного катализатора, который обеспечит преимущества, подобные достигаемым с помощью катализаторов на основе диоктилолова и дибутилолова в отношении формирования прочных конечных продуктов из пенополиуретана в течение определенного периода времени, например, с минимальным временем извлечения из формы до 270 секунд. В этом случае минимальное время извлечения из формы означает минимальное количество времени, необходимое перед тем, как может быть выполнен процесс извлечения пенополиуретана из формы, например, механическими средствами, вручную или с помощью сжатого воздуха.
Известно о каталитической способности соединений диалкилолова, таких как соединения на основе дикарбоксилатов диалкилолова, например, как рассмотрено в WO 2004/000906, и серосодержащие соединения диалкилолова, например, как рассмотрено в WO 2007/126613, в полиуретановых реакциях. Однако, сформированные продукты из полиуретана при использовании катализаторов на основе диалкилолова страдают от проблем в отношении прочности готовой продукции и общего времени обработки, например, в отношении минимальномого времени извлечения из формы, необходимого для формирования готовой продукции.
Соединения тетраалкилоксиолова были раскрыты в предшествующем уровне техники в качестве одного из нескольких компонентов в стабилизирующей смеси для хлорсодержащих полимеров, например, как рассмотрено в европейском патенте № 446171. В частности, европейский патент № 446171 раскрывает отчасти, что стабилизирующая смесь содержит (а) стерически затрудненный амин, (b) органическое или неорганическое соединение цинка, (с) оловоорганическое соединение, имеющее структуру (A), показанную ниже (где Z является С1-C20 алкилом и Z1 является водородом, С1-C20 алкилом, С320 алкенилом, С58 циклоалкилом, фенилом, C7-C18 алкилфенилом или C7-C9 фенилалкилом), и (d) 1,3-дикарбонильное соединение, имеющее определенную структуру.
Figure 00000001
Что касается структуры (А), вышеупомянутый европейский патент № 446171 не раскрывает и не предлагает применения соединений тетраалкилоксиолова в качестве катализатора в способе получения продукта из пенополиуретана, как заявлено в настоящем документе.
Сущность изобретения
Варианты осуществления изобретения могут быть реализованы посредством способа получения продукта из пенополиуретана, который включает в себя взаимодействие полиизоцианатного компонента и полиольного компонента в присутствии катализатора на основе тетраалкилоксиолова, имеющего формулу (I)
Figure 00000002
,
где R является С911 алкилом, С17 алкилом, С911 алкенилом или С17 алкенилом.
Подробное описание
Варианты осуществления относятся к получению прочного продукта из пенополиуретана, такого как подошва обуви и другие поглощающие вибрацию элементы, с использованием компонента катализатора, который содержит по меньшей мере катализатор на основе тетраалкилоксиолова. Варианты осуществления охватывают продукт из пенополиуретана, сформированного из реакционной смеси, которая содержит по меньшей мере катализатор на основе тетраалкилоксиолова, изоцианатный компонент и полиольный компонент. Продукт из пенополиуретана может также проявлять минимальное время извлечения из формы, которое составляет менее 270 секунд (например, менее 240 секунд) и измерение усталости при многократных деформациях, которое составляет более 15 килогерц (например, равно или более 20 килогерц), в которой продукт из пенополиуретана формируется без применения ограниченных дизамещенных оловоорганических или тризамещенных оловоорганических каталитических соединений. Например, продукт из пенополиуретана получают по существу в отсутствие какого-либо катализатора на основе диоктилолова или дибутилолова.
Продукт из пенополиуретана получают из полиуретановых эластомеров, которые формируют из реакционной смеси, в которой изоцианатный компонент взаимодействует с полиольным компонентом в присутствии компонента катализатора, который содержит по меньшей мере катализатор на основе тетраалкилоксиолова. Компонент катализатора содержит множество катализаторов, в котором один или несколько из отдельных катализаторов соответствует катализатору на основе тетраалкилоксиолова. Компонент катализатора может быть смешан с полиольным компонентом с образованием предварительной реакционной смеси, причем предварительную реакционную смесь получают отдельно от изоцианатного компонента. После этого предварительную реакционную смесь, содержащую полиольный компонент и компонент катализатора смешивают с изоцианатным компонентом в присутствии по меньшей мере одного пенообразующего вещества (и если требуется других дополнительных вспомогательных веществ) с образованием реакционной смеси, которая приводит к образованию пенополиуретана в качестве продукта реакции.
Общее количество компонента катализатора в предварительной реакционной смеси с полиольным компонентом может составлять от 0,01 масс. % до 4 масс. % исходя из общей массы предварительной реакционной смеси. Общее количество катализатора на основе тетраалкилоксиолова в предварительной реакционной смеси составляет от 0,001 масс. % до 1,00 масс. % исходя из общей массы предварительной реакционной смеси. В соответствии с примерным вариантом осуществления общее количество компонента катализатора в предварительной реакционной смеси составляет от 1,5 масс. % до 2,5 масс. % и общее количество катализатора на основе тетраалкилоксиолова в предварительной реакционной смеси составляет от 0,005 масс. % до 0,05 масс. % (например, составляет от 0,01 масс. % до 0,02 масс. %) исходя из общей массы предварительной реакционной смеси.
В соответствии с вариантами осуществления, катализатор на основе тетраалкилоксиолова имеет структуру в соответствии со следующей формулой (I):
Figure 00000002
.
В формуле (I) R может быть С911 алкилом, С17 алкилом, С911 алкенилом или С17 алкенилом. R может быть разветвленным или неразветвленным С911 алкилом, разветвленным или неразветвленным С17 алкилом, разветвленным или неразветвленным С911 алкенилом, или разветвленным или неразветвленным С17 алкенилом. Например, R является С911 разветвленным алкилом, таким как неодеканоатный фрагмент. Катализатор на основе тетраалкилоксиолова может быть катализатором на основе тетраметилоксиолова.
Катализаторы на основе тетраалкилоксиолова для использования в компоненте катализатора включают в себя, например, катализатор на основе динеодеканоата тетраметилоксиолова, катализатор на основе бис-(С1218 карбоксилата)тетраметилоксиолова, катализатор на основе диолеата тетраметилоксиолова и катализатора на основе дилаурата тетраметилоксиолова. Компонент катализатора может содержать один или несколько катализаторов на основе тетраалкилоксиолова.
В соответствии с примером варианта осуществления формула (I), включающая неодеканоатный фрагмент, является динеодеканоатом тетраметилоксиолова, имеющего следующую формулу (Ia):
Figure 00000003
.
Динеодеканоат тетраметилоксиолова в соответствии с формулой (Iа) (также известный как 2,5-диметил-2-этил-гексановая кислота) может быть получен с использованием неодекановой кислоты и дополнительных компонентов реакции, и реакция может быть осуществлена по следующим стадиям синтеза:
Figure 00000004
.
Например, стадии синтеза для образования катализатора на основе тетраалкилоксиолова включают в себя взаимодействие оксида диметилолова с жирной кислотой с образованием смеси катализатора и затем нагревание смеси. После этого, удаление воды приводит к получению катализатора на основе тетраалкилоксиолова, при этом катализатор на основе тетраалкилоксиолова затем используют для получения компонента катализатора для использования в реакционной смеси.
В дополнение к катализатору на основе тетраалкилоксиолова компонент катализатора может содержать по меньшей мере один катализатор на основе амина, например, по меньшей мере один катализатор на основе третичного амина. Примеры катализаторов на основе амина включают в себя катализатор на основе триэтилендиамина (TEDA), катализатор на основе триэтаноламина (TEA), катализатор на основе диизопропилэтаноламина (DIEA), катализатор на основе пентаметилдиэтилентриамина, катализатор на основе тетраметилбутандиамина, катализатор на основе диметилциклогексиламина, катализатор на основе бис(диметиламинопропил)метиламина и катализатор на основе 1,8-диазобицикло[5,4,0]ундец-7-ена (DBU).
В соответствии с примером варианта осуществления, оставшаяся часть компонента катализатора, которая не является катализатором на основе тетраалкилоксиолова, представляет собой комбинацию по меньшей мере двух различных катализаторов на основе третичного амина, и общее количество по меньшей мере двух различных катализаторов на основе третичного амина больше, чем количество катализатора на основе тетраалкилоксиолова в компоненте катализатора. Катализатор на основе тетраалкилоксиолова может составлять от 0,5 масс. % до 3,0 масс. % от общей массы компонента катализатора, который содержит по меньшей мере два различных катализатора на основе третичного амина. В соответствии с вариантами осуществления, компонент катализатора, предварительная реакционная смесь и реакционная смесь каждая исключает из себя, то есть являются по существу свободными от каких-либо дизамещенных оловоорганических катализаторов, таких как любые катализаторы на основе диоктилолова и любые катализаторы на основе дибутилолова.
Изоцианатный компонент может содержать по меньшей мере один, выбранный из группы алифатического полиизоцианата, циклоалифатического полиизоцианата или ароматического полиизоцианата. Например, изоцианатный компонент может содержать по меньшей мере один ароматический полиизоцианат. Изоцианатный компонент может содержать один полиизоцианат или смесь множества различных полиизоцианатов. Например, изоцианатный компонент может содержать по меньшей мере один, выбранный из группы метилендифенилдиизоцианата (MDI), тетраметилендиизоцианата, гексаметилендиизоцианата (HDI) и толуолдиизоцианата (TDI). Изоцианатный компонент может иметь содержание NCO от 10 масс. % до 25 масс. %, например, содержание от 18 масс. % исходя из общей массы изоцианатного компонента. Изоцианатным компонентом может быть форполимер с концевыми NCO-группами, например, изоцианатный компонент может быть на основе ароматического полиизоцианата и простых полиэфирных диолов и триолов.
Полиольный компонент может содержать по меньшей мере один полиол, обладающий функциональностью от 2 до 8. Полиольный компонент может содержать по меньшей мере один из простого полиэфира полиола и сложного полиэфира полиола. Полиольный компонент может содержать один полиол или смесь множества различных полиолов. Полиольный компонент может содержать по меньшей мере один полиол, который имеет среднюю молекулярную массу от 2000 до 8000, например, от 3500 до 6500. Полиольный компонент может содержать по меньшей мере один полиол на основе полипропиленоксида с концевыми группами этиленоксида. Такой, который рассмотрен в WO 2002/050151 и WO 2011/157510.
В соответствии с примером варианта осуществления, полиольный компонент может содержать смесь по меньшей мере одного диола и по меньшей мере одного триола. Например, смесь полиолов может содержать от 60 масс. % до 90 масс. % (например, от 70 масс. % до 85 масс. %) диола и может содержать от 10 масс. % до 30 масс. % (например, от 15 масс. % до 25 масс. %) триола исходя из общей массы смеси полиолов. Полиольный компонент может также содержать привитой полиол в дополнение к по меньшей мере одному диолу и по меньшей мере одному. Например, смесь полиолов может содержать от 1 масс. % до 10 масс. % (например, от 3 масс. % до 7 масс. %) исходя из общей массы смеси полиолов.
В дополнение к компоненту катализатора, который содержит по меньшей мере один катализатор на основе тетраалкилоксиолова, реакционную смесь изоцианатного компонента и полиольного компонента может содержать по меньшей мере одно вспомогательное вещество, выбранное из группы: пенообразующего вещества, регулятора ячеек, вещества для смазки пресс-формы, пигмента, армирующего материала, такого как стекловолокно, поверхностно-активного вещества и/или стабилизатора. Пенообразующее вещество может быть веществом, выбранным из группы воды, углеводородов, хлорфторуглеводородов и гидрированных фторуглеводородов. Каждое из вспомогательных веществ добавляют к одной из предварительной реакционной смеси (которая содержит полиольный компонент и катализатор на основе тетраалкилоксиолова) к изоцианатному компоненту или к реакционной смеси.
Реакционная смесь может содержать от 20 масс. % до 50 масс. % изоцианатного компонента исходя из общей массы реакционной смеси (которая рассчитывается на 100 массовых частей комбинации компонента катализатора, полиольного компонента, изоцианатного компонента и всех вспомогательных веществ). Реакционная смесь может содержать от 40 масс. % до 80 масс. % полиольного компонента исходя из общей массы реакционной смеси.
Способ формирования продукта из пенополиуретана включает в себя стадии формирования реакционной смеси взаимодействием полиольного компонента и изоцианатного компонента в присутствии по меньшей мере катализатора на основе тетраалкилоксиолова (например, по меньшей мере одно вспомогательное вещество, такое как пенообразующее вещество может также присутствовать на стадии формирования реакционной смеси) и разливания реакционной смеси в пресс-форму для формирования пенополиуретана. Пенополиуретан может быть отформован, чтобы иметь плотность от 150 г/л до 1200 г/л (например, от 400 г/л до 1000 г/л, от 400 г/л до 800 г/л или от 550 г/л до 600 г/л).
Этапы формирования реакционной смеси и формирование пенополиуретана могут включать в себя использование воздуходувной машины, такой как автоматически перемешивающей и впрыскивающей вспенивающей установки или автоматически смешивающей и впрыскивающей установки. При использовании пенополиуретана для получения подошвы обуви, подошвы обуви, сами по себе, могут быть выполнены отдельно от других компонентов обуви или могут быть непосредственно введены в один из других компонентов обуви. В соответствии с примерами вариантов осуществления, подошва обуви может быть использована для формирования ходовой подошвы обуви типа сандалии, межподошвы - для обуви спортивного типа или стельки для вставки в обувь любого типа.
Примеры
Используют, главным образом, нижеследующие примеры:
VORALAST™ GE 128 Изоцианатный простой полиэфир форполимера на основе MDI и простых полиэфиров диолов и триолов, имеющий среднее содержание NCO 20,8 масс.% (доступен от Dow Chemical Company).
VORANOL™ ЕР 1900 Полиоксипропилен-полиоксиэтиленполиол, с концевыми группами этиленоксида, имеющий теоретическую ОН-функциональность 2, среднюю молекулярную массу около 4000 и номинальное среднее гидроксильное число 28 мг КОН/г (доступен от Dow Chemical Company).
VORANOL™ CP 6001 Инициированный глицерином полиоксипропилен-полиоксиэтиленполиол с концевыми группами этиленоксида, имеющий теоретическую ОН-функциональность 3, среднюю молекулярную массу около 6000 и номинальное среднее гидроксильное число 26-29 мг КОН/г (доступен от Dow Chemical Company).
SPECFLEX™ NC 138 Инициированный глицерином полиоксипропилен-полиоксиэтиленполиол, имеющий теоретическую ОН-функциональность 3, среднюю молекулярную массу около 7500 и номинальное среднее гидроксильное число 29,5 мг КОН/г (доступен от Dow Chemical Company).
NIAX™ L-6900 Стабилизатор, который является негидролизуемым силиконовым сополимером, имеющим среднее гидроксильное число 49 мг КОН/г (доступен от Momentive Performance Materials Inc.).
DABCO® 33 LB Катализатор, который представляет собой раствор 33 масс. % триэтилендиамина (TEDA), растворенного в 67 масс. % 1,4-бутандиола и имеет номинальное среднее гидроксильное число 821 мг КОН/г (доступен от Air Products & Chemicals, Inc.).
POLYCAT® 77 Катализатор, который представляет собой раствор на основе бис(диметиламинопропил)метиламина, имеющего удельный вес 0,85 при 25°С (г/см3) и вязкость 3 мПа*с при 25°С (доступен от Air Products & Chemicals Inc.).
POLYCAT® SA-1/10 Катализатор, который представляет собой раствор на основе 1,8-диазобицикло[5,4,0]ундец-7-ена (DBU), имеющего номинальное среднее гидроксильное число 83,5 мг КОН/г (доступен от Air Products & Chemicals Inc.).
HFA 134a Пенообразующее вещество, которое представляет собой 1,1,1,2-тетрафторэтан.
TEGOSTAB™B 2114 Поверхностно-активное вещество на основе кремния (доступно от Evonik Industries).
FOMREZ™ UL 38 Катализатор на основе карбоксилата диоктилолова (доступен от Momentive Performance Materials Inc).
METATIN™ 1213 Катализатор на основе ди-2-этилексил тиогликолята диметилолова (доступен от Acima Speciality Chemicals, Inc., дочерней компании Dow Chemical Company).
METATIN™ 1215 Катализатор на основе дидодецилмеркаптан диметилолова (доступен от ACIMA Speciality Chemicals, Inc., дочерней компании Dow Chemical Company).
Нижеследующие полиолы, составленные по рецептурам в соответствии с примерами вариантов осуществления примеров 1 и 2, каждый по отдельности, подвергают взаимодействию с изоцианатным компонентом VORALAST™ GE 128 с образованием пенополиуретанов. В частности, 100 массовых частей каждого из полиолов, составленных по рецептурам примеров 1 и 2, подвергают взаимодействию с 54 массовыми частями изоцианатного компонента VORALAST™ GE 128. Полиолы, составленные по рецептурам примеров 1 и 2, включают в себя компонент катализатора, который содержит катализатор на основе тетраалкилоксиолова (например, вместо катализатора на основе диоктилолова, такой как FOMREZ UL 38). Как показано ниже в таблице 1, примеры 1 и 2 включают в себя 0,01 масс. % и 0,02 масс. %, соответственно, динеодеканоат тетраметилоксиолова в компоненте катализатора.
Таблица 1
Сырье Пример 1
Количество, масс. %
Пример 2
Количество, масс. %
VORANOL ЕР 1900 64,73 64,73
1,4-бутандиол 8,6 8,6
VORANOL CP 6001 17,0 17,0
SPECFLEX NC 138 4,60 4,60
NIAX L-6900 0,35 0,35
DABCO 33 LB 1,30 1,30
POLYCAT 77 0,10 0,10
HFA 134a 2,50 2,50
POLYCAT SA-1/10 0,10 0,10
TEGOSTAB B 2114 0,58 0,58
Динеодеканоат тетраметилоксиоло-ва (доступный катализатор) 0,01 0,02
Вода 0,13 0,12
В полиоле, составленном по рецептуре примера 3, заменяют 0,02 масс. % динеодеканоата тетраметилоксиолова в примере 2, на 0,02 масс. % FOMREZ™ UL 38. Полиол, составленный по рецептуре примера 3, подвергают взаимодействию с изоцианатным компонентом VORALAST™ GE 128 с образованием пенополиуретана. В частности, 100 массовых частей полиола, составленного по рецептуре примера 3, подвергают взаимодействию с 54 массовыми частями изоцианатного компонента VORALAST™ GE 128.
В полиолах, составленных по рецептурам сравнительных примеров 4 и 5, заменяют 0,01 масс. % и 0,02 масс. % динеодеканоата тетраметилоксиолова в примерах 1 и 2 на 0,01 масс.% и 0,02 масс.% катализатора METATIN™ 1213, соответственно. В полиолах, составленных по рецептурам сравнительных примеров 6 и 7, заменяют 0,01 масс.% и 0,02 масс. % динеодеканоата тетраметилоксиолова в примерах 1 и 2 на 0,01 масс.% и 0,02 масс.% катализатора METATIN™ 1215, соответственно. Полиолы, составленные по рецептурам сравнительных примеров 4-7, каждый в отдельности подвергают взаимодействию с изоцианатным компонентом VORALAST™ GE 128 с образованием пенополиуретанов. В частности, 100 массовых частей каждого из полиолов, составленных по рецептурам примеров 4-7, подвергают взаимодействию с 54 массовыми частями изоцианатного компонента VORALAST™ GE 128.
Образцы полученных продуктов реакции примеров 1-7 готовили отдельно (испытательные пластины формуют с использованием пресс-форм и каждая испытательная пластина имеет размер 200×200×10 мм), и образцы оценивали в отношении реакционной способности и физико-механических свойств, как показано ниже в таблице 2. В частности, время старта (ASTM D7487-8), время отверждения (ASTM D2471), время отщипа (ASTM D7487-8), способность к отпечатываемости (ASTM D7487-8), плотность нижней части (ISO 845), минимальное время извлечения из формы (с использованием испытания на загиб с температурой формы при 50°C), прочность на раздир (DIN 53543), прочность на разрыв (DIN 53543), удлинение (DIN 53543), усталость при многократных деформациях (DIN 53543, машина для испытания на выносливость при многократной деформации "De Mattia"), и твердость (в соответствии с ISO 868) измеряют для каждого из примеров 1-7.
Таблица 2
Пример 1 Пример 2 Пример 3 Пример 4 Пример 5 Пример 6 Пример 7
Пример вариантов осуществления Справочный пример Сравнительные примеры
Реакционная способность
Время старта (с) 6/7 5/6 7 7/8 7 6/7 5/6
Время отверждения (с) 14 13 15 18 17 17 13
Время отщипа (с) 29 26 25 34 30 31 27
Способность к отпечатываемости (с) 33/34 31 30 38 35 34 31/32
Плотность нижней части (г/л) 235 226 230 226 232 227 224
Минимальное время извлечения из формы 235 210 210 >270 >270 >270 >270
Физико-механические свойства
Раздир (Н/мм) 5,3 4,7 5,1 5,1 5,2 5,0 5,5
Разрыв (Н/мм2) 4,1 4,3 4,2 3,6 4,2 4,1 4,1
Удлинение (%) 434 453 413 413 450 429 454
Усталость при многократных деформациях 20 20-30 20-30 10 10 10 20
Твердость (по Шору, А) 55 54 55 54 54 54 55
Замена катализаторов на основе диоктилолова (пример 3) на катализаторы на основе дикарбоксилата диметилолова или на серосодержащие катализаторы на основе диметилолова (примеры 4-7) в полиуретановых системах демонстрируют пониженную усталость при многократных деформациях и продолжительное время выемки из пресс-формы для конечного пенополиуретана, которое может привести к проблемам производительности для конечных потребителей. Однако, в соответствии с вариантами осуществления, использование катализатора на основе тетраалкилоксиолова, такого как динеодеканоат тетраметилоксиолова (примеры 1 и 2) обеспечивает, как повышенную усталость при многократных деформациях, так и более короткое время выемки из пресс-формы относительно катализаторов на основе дикарбоксилата диметилолова и серо-содержащих катализаторов на основе диметилолова. Таким образом, катализатор на основе тетраалкилоксиолова демонстрирует себя в качестве более эффективной альтернативы дизамещенным органическим соединениям олова, таким как катализаторы на основе диоктилолова.

Claims (11)

1. Способ получения продукта из пенополиуретана, включающий в себя формирование продукта из полиуретановых эластомеров, которые образуются в реакционной смеси, в которой осуществляется взаимодействие полиизоцианатного компонента и полиольного компонента в присутствии компонента катализатора, который включает по меньшей мере катализатор на основе тетраалкилоксиолова, имеющего формулу (I)
Figure 00000005
,
в которой R является С911 алкилом.
2. Способ по п.1, в котором R является С911 разветвленным алкилом.
3. Способ по п.1, в котором катализатор на основе тетраалкилоксиолова является катализатором, представляющим собой динеодеканоат тетраметилоксиолова.
4. Способ по любому из пп.1-3, в котором компонент катализатора дополнительно содержит по меньшей мере один катализатор на основе амина.
5. Способ по любому из пп.1-3, в котором катализатор на основе тетраалкилоксиолова присутствует в количестве от 0,005 до 0,05 мас.% в расчете на общую массу полиольного компонента.
6. Способ по любому из пп.1-3, в котором катализатор на основе тетраалкилоксиолова присутствует в количестве от 0,01 до 0,02 мас.% в расчете на общую массу полиольного компонента.
7. Способ по любому из пп.1-3, в котором продуктом из пенополиуретана является подошва обуви.
8. Способ по пп.1-3, в котором продукт из пенополиуретана имеет плотность от 150 до 1200 г/л.
9. Способ по любому из пп.1-3, в котором минимальное время извлечения из формы продукта реакции, образованного после взаимодействия полиизоцианатного компонента и полиольного компонента в присутствии компонента катализатора, составляет менее 270 секунд.
RU2015125484A 2012-11-29 2013-11-12 Способ получения пенополиуретана с использованием катализатора на основе тетраалкилоксиолова RU2652984C2 (ru)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261731165P 2012-11-29 2012-11-29
US61/731,165 2012-11-29
IT001026A ITMI20131026A1 (it) 2013-06-20 2013-06-20 Processo per la produzione di un espanso poliuretanico che utilizza un catalizzatore tetraalchilstannossi
ITMI2013A001026 2013-06-20
PCT/US2013/069575 WO2014085077A1 (en) 2012-11-29 2013-11-12 Process for the production of polyurethane foam using tetraalkylstannoxy based catalyst

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015125484A RU2015125484A (ru) 2017-01-10
RU2652984C2 true RU2652984C2 (ru) 2018-05-04

Family

ID=48917627

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015125484A RU2652984C2 (ru) 2012-11-29 2013-11-12 Способ получения пенополиуретана с использованием катализатора на основе тетраалкилоксиолова

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20150291723A1 (ru)
EP (1) EP2925801B1 (ru)
CN (1) CN104903372A (ru)
IT (1) ITMI20131026A1 (ru)
MX (1) MX2015006869A (ru)
RU (1) RU2652984C2 (ru)
WO (1) WO2014085077A1 (ru)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT201700051624A1 (it) * 2017-05-12 2018-11-12 U Invest S R L Scarpa di sicurezza defaticante.

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1411370A (fr) * 1963-09-27 1965-09-17 Takeda Chemical Industries Ltd Procédé de préparation de mousse de polyuréthane
RU2201940C2 (ru) * 1996-10-01 2003-04-10 Ректисель Светостойкое эластомерное полиуретановое формованное изделие и способ его получения
US20070179208A1 (en) * 2004-05-31 2007-08-02 Basf Aktiengesellschaft Low-density polyurethane foam materials and their use in shoe soles
RU2315780C2 (ru) * 2002-06-21 2008-01-27 Ректисел Микроячеистый или неячеистый светоустойчивый полиуретановый материал и способ его приготовления

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1124459A (en) * 1966-07-29 1968-08-21 Takeda Chemical Industries Ltd A process for the production of polyurethane foam
DE3141117A1 (de) * 1981-10-16 1983-04-28 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zur herstellung von ggf. geschaeumten polyurethanen und lagerstabiles vorprodukt fuer die durchfuehrung eines solchen verfahrens
EP0446171A3 (en) 1990-03-08 1992-05-20 Ciba-Geigy Ag Stabilised chlorinated polymer compositions
US5200435A (en) * 1991-09-11 1993-04-06 The Dow Chemical Company Composition of flexible polyurethane foams blown using reduced amouns of chlorofluorocarbon blowing agents and method for preparation
US6034148A (en) * 1996-07-19 2000-03-07 Foamex L.P. Energy absorbing foams
EP1353970A1 (en) 2000-12-19 2003-10-22 Dow Global Technologies Inc. Thermoplastic polyurethane containing structural units of ethylene oxide polyol or ethylene oxide capped propylene oxide polyol
EP1375546A1 (en) * 2002-06-21 2004-01-02 Crompton GmbH Low emission tin catalysts
ATE449117T1 (de) 2006-04-07 2009-12-15 Dow Global Technologies Inc Heissverarbeitung von polyurethan- teppichträgersystemen mit doppelt verzögertem aktionskatalysator
KR101169163B1 (ko) * 2008-08-08 2012-07-30 아사히 가세이 케미칼즈 가부시키가이샤 알킬주석 알콕시드 화합물의 제조 방법 및 이 화합물을 이용한 탄산에스테르의 제조 방법
DE102009028631A1 (de) * 2008-08-19 2010-02-25 Basf Se Verfahren zur Herstellung eines Polyurethanschwamms
ITMI20101084A1 (it) 2010-06-16 2011-12-16 Dow Global Technologies Inc Suole poliuretaniche di scarpe preparate usando polioli a base di ossido di propilene
EP2872560A1 (en) * 2012-08-24 2015-05-20 Dow Global Technologies LLC Tetramethylstannoxy compounds

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1411370A (fr) * 1963-09-27 1965-09-17 Takeda Chemical Industries Ltd Procédé de préparation de mousse de polyuréthane
RU2201940C2 (ru) * 1996-10-01 2003-04-10 Ректисель Светостойкое эластомерное полиуретановое формованное изделие и способ его получения
RU2315780C2 (ru) * 2002-06-21 2008-01-27 Ректисел Микроячеистый или неячеистый светоустойчивый полиуретановый материал и способ его приготовления
US20070179208A1 (en) * 2004-05-31 2007-08-02 Basf Aktiengesellschaft Low-density polyurethane foam materials and their use in shoe soles

Also Published As

Publication number Publication date
EP2925801A1 (en) 2015-10-07
WO2014085077A1 (en) 2014-06-05
EP2925801B1 (en) 2017-12-20
ITMI20131026A1 (it) 2014-12-20
RU2015125484A (ru) 2017-01-10
US20150291723A1 (en) 2015-10-15
CN104903372A (zh) 2015-09-09
MX2015006869A (es) 2015-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5877227A (en) Low density flexible polyurethane foams
EP3044244B1 (en) Pipa polyol based conventional flexible foam
JP5386144B2 (ja) ポリウレタンフォームおよびポリウレタンフォーム用ポリイソシアネート
JP2005248181A (ja) 発泡ポリウレタンの可撓性成形部品とその使用
EP2760905A1 (en) Viscoelastic foam
EP2797976B1 (en) Phosphorous based polyaddition/polyurethane-urea polyols
RU2547097C2 (ru) Форполимер с концевыми изоцианатными группами, способ его получения и его применение
CN108137773B (zh) 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
JP5517093B2 (ja) 無黄変低硬度ポリウレタンエラストマー形成性組成物、及びそれを用いた無黄変低硬度ポリウレタンエラストマーの製造方法
WO2014037558A1 (en) Process for the preparation of a polyol composition
US20180362702A1 (en) Soft polyurethane foam and seat pad
RU2652984C2 (ru) Способ получения пенополиуретана с использованием катализатора на основе тетраалкилоксиолова
US20220227917A1 (en) Low density polyurethane foam systems with high split tear
EP3133099A1 (en) Polymer-modified polyol dispersion
JP5521289B2 (ja) ポリウレタンフォームの製造方法
WO2012148798A1 (en) Polyurethanes obtained from hydroxyalkanoate crosslinking agents
KR102722007B1 (ko) 주로 2차 하이드록실 기를 갖는 높은 작용가, 높은 당량의 폴리올을 사용하여 제조된 고탄력성 폴리우레탄 발포체
MXPA00002454A (en) Low density flexible polyurethane foams

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20191113