CN118434787A - 多元醇组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多元醇组合物、相应的聚氨酯反应体系及所制得的聚氨酯泡沫。
Description
技术领域
本发明涉及一种多元醇组合物、相应的聚氨酯反应体系及所制得的聚氨酯泡沫。
背景技术
目前,各行业对于聚氨酯泡沫有害物质的挥发、气味感受及物理性能的要求越来越高。虽然有些解决方案可以降低醛挥发,但是其并不能兼顾泡沫的工艺性能。
CN10775419CN公开了一种包含醛清除剂的聚氨酯组合物、聚氨酯产品和制造聚氨酯泡沫的方法。清除剂化合物可以减少(如果不能消除的话)聚氨酯泡沫中醛类的释放。
CN104321360B公开了减少醛排放的聚氨酯泡沫、制备这些聚氨酯泡沫的方法以及减少泡沫中醛排放的方法。
WO2021179240A1公开了一种聚氨酯泡沫,通过固化反应混合物制成,该反应混合物含有芳香族多异氰酸酯、至少一种异氰酸酯反应材料,该异氰酸酯反应材料的平均官能度至少为2,每个异氰酸酯反应基团的当量至少为200,至少一种发泡剂、至少一种表面活性剂和至少一种催化剂,一种β-二酮化合物和一种水溶性氨基功能聚合物。
尽管有以上公开,市场仍然急需优化的多元醇组合物。
发明内容
本发明的一个方面,是提供一种多元醇组合物,包括:
B1)官能度2-6,优选2-4,重均分子量为3000-12000g/mol
(测试方法参照GBT 21863-2008),优选4000-8000g/mol,基于EO和/或PO的聚醚多元醇;
B2)官能度为2-4,优选2.5-3.5,重均分子量为3000-
8000g/mol(测试方法参照GBT 21863-2008),优选4000-
6000g/mol,PO和/或EO封端的聚脲多元醇;
可选的,B3)官能度为2-4,优选2.5-3.5,重均分子量为
1000-1800g/mol(测试方法参照GBT 21863-2008),优选
1200-1600g/mol,的聚酯多元醇;
B4)至少一种β-二羰基化合物,优选1,3-二羰基化合物。
优选的,所述B4)β-二羰基化合物选自壬-4,6-二酮、己-2,4-二酮、5-甲基己-2,4-二酮、乙酰丙酮、1-苯基-1,3-丁二酮、乙酰乙酰胺、3,3-二甲基戊-2,4-二酮或其混合物,优选乙酰乙酰胺、乙酰丙酮、己-2,4-二酮和其混合物。
优选的,所述B1)的含量为50-80wt%,优选50-74wt%,基于所述多元醇组合物总重量计。
优选的,所述B2)的含量为5-50wt%,优选10-40wt%,更优选10-30wt%,基于所述多元醇组合物总重量计。
优选的,所述B3)的含量为0-15wt%,优选1-15wt%,更优选1-10wt%,基于所述多元醇组合物总重量计。
优选的,所述B4)的含量为0.03-5wt%,优选0.05-3wt%,更优选0.05-0.38wt%,特别优选0.05-0.28wt%,基于所述多元醇组合物总重量计。
特别优选是这样的多元醇组合物,其中B1)的含量为50-80wt%,优选50-74wt%,基于所述多元醇组合物总重量计,并且其中B2)的含量为5-50wt%,优选10-40wt%,更优选10-30wt%,基于所述多元醇组合物总重量计,并且其中B3)的含量为0-15wt%,优选1-15wt%,更优选1-10wt%,基于所述多元醇组合物总重量计,并且其中B4)的含量为0.03-5wt%,优选0.05-3wt%,更优选0.05-0.38wt%,特别优选0.05-0.28wt%,基于所述多元醇组合物总重量计。
优选的,所述多元醇组合物还包括B5)官能度为2-5,优选2-4,重均分子量为6000-10000g/mol(测试方法参照GBT 21863-2008),优选7500-9500g/mol的聚合物多元醇,其含量为0-25wt%,优选0-20wt%,基于所述多元醇组合物总重量计。
优选的,所述多元醇组合物还包括B6)至少一种表面活性剂,其含量为0-3wt%,优选0.1-1.5wt%,基于所述多元醇组合物总重量计。
优选的,所述多元醇组合物还包括B7)至少一种发泡剂。
优选的,所述发泡剂选自水,其含量可为0.3-8wt%,优选0.5-5wt%,基于所述多元醇组合物总重量计。
优选的,所述多元醇组合物还包括B8)至少一种催化剂,其含量可为0.2-5wt%,优选0.3-2.5wt%,基于所述多元醇组合物总重量计。
优选的,所述多元醇组合物还包括B9)至少一种交联剂,其含量可为0.1-4.0wt%,优选0.1-2.0wt%,基于所述多元醇组合物总重量计。
优选的,所述多元醇组合物还包括B10)至少一种开孔剂,其含量可为0.1-4.0wt%,优选0.1-2.0wt%,基于所述多元醇组合物总重量计。
优选的,与不包含B2)和B4)的多元醇组合物相比,所述包括B2)和B4)的多元醇组合物所制得的聚氨酯泡沫的拉伸强度增加≥1%,优选≥2%(测试方法DIN-53455)。
优选的,与不包含B2)和B4)的多元醇组合物相比,所述包括B2)和B4)的多元醇组合物所制得的聚氨酯泡沫的气味值减少≥3%,优选≥6%(测试方法VDA270)。
优选的,与不包含B2)和B4)的多元醇组合物相比,所述包括B2)和B4)的多元醇组合物所制得的聚氨酯泡沫的甲醛排放量减少≥30%,优选≥50%(测试方法:微仓法ISO12219-3)。
优选的,与不包含B2)和B4)的多元醇组合物相比,所述包括B2)和B4)的多元醇组合物所制得的聚氨酯泡沫的乙醛排放量减少≥10%,优选≥20%(测试方法微仓法ISO12219-3)。
本发明的另一个方面,是提供一种聚氨酯反应体系,包括:
组分A,多异氰酸酯;
组分B,包括:本发明前述多元醇组合物。
在一个实施方案中,所述组分A包括:
A1)基于组分A总重量计,0-10wt%,优选0.1-8wt%的2,2’-二苯甲烷二异氰酸酯;
A2)基于组分A总重量计,10-30wt%,优选15-25wt%的2,
4’-二苯甲烷二异氰酸酯;和
A3)基于组分A总重量计,25-75wt%,优选35-55wt%的4,
4’-二苯甲烷二异氰酸酯。
优选的,与不包含B2)和B4)的聚氨酯反应体系相比,所述包括B2)和B4)的聚氨酯反应体系所制得的聚氨酯泡沫的拉伸强度增加≥1%,优选≥2%(测试方法DIN-53455)。
优选的,与不包含B2)和B4)的聚氨酯反应体系相比,所述包括B2)和B4)的聚氨酯反应体系所制得的聚氨酯泡沫的甲醛排放量减少≥30%,优选≥50%(测试方法:微仓法ISO12219-3)。
优选的,与不包含B2)和B4)的聚氨酯反应体系相比,所述包括B2)和B4)的聚氨酯反应体系所制得的聚氨酯泡沫的乙醛排放量减少≥10%,优选≥20%(测试方法微仓法ISO12219-3)。
本发明的另一个方面,是提供一种聚氨酯泡沫,由本发明前述的聚氨酯反应体系反应制得。
优选的,所述聚氨酯泡沫具有>50体积%开孔(根据DIN ISO 4590-86测量)。
优选的,所述聚氨酯泡沫的拉伸强度≥220kPa,优选≥223kPa(测试方法DIN-53455)。
优选的,所述聚氨酯泡沫的撕裂强度≥772N/m,优选≥780N/m(测试方法ISO34-1)。
优选的,所述聚氨酯泡沫的一周气味值<3.3,优选<3.2(测试方法VDA270)。
优选的,与不包含B2)和B4)的多元醇组合物所制得的聚氨酯泡沫相比,所述包括B2)和B4)的多元醇组合物所制得的聚氨酯泡沫的气味值减少≥3%,优选≥6%(测试方法VDA270)。
本发明的另一个方面,是提供一种制备聚氨酯泡沫的方法,所述方法为将本发明前述的聚氨酯反应体系反应制得所述聚氨酯泡沫。
本发明的另一个方面,是提供一种聚氨酯复合板,包括至少一个面层和本发明的聚氨酯泡沫。
优选的,所述至少一个面层材料分别选自聚烯烃、聚氯乙烯、ABS、热塑性弹性体、毛毡和皮革。
本发明的再一个方面,是提供一种制备本发明的聚氨酯复合板的方法,包括如下步骤:
预先准备好的面层放置在模具内表面,该模具任选在内表面喷涂脱模剂,通过手工或者机器混合根据本发明的多元醇组合物和异氰酸酯,然后注入模具中,在合适的脱模时间达到后,打开模具,得到所述聚氨酯复合板。
本发明的再一个方面,是提供一种聚氨酯产品,包括本发明前述的聚氨酯泡沫。
优选的,所述聚氨酯产品选自汽车装饰,更优选汽车门板、扶手、座椅、地毯、仪表板、方向盘。
我们意外的发现,本发明的包括B2)和B4)组分以及与之相适应的其他组分的多元醇组合物,不仅能够稳定存储(特别是与其他含有降低醛的组分的多元醇组合物相比),还能够制备出均匀开孔的、低密度的、稳定性更高的聚氨酯泡沫的同时,还具有理想的、令人满意的低气味。而且,其醛(甲醛和乙醛,特别是甲醛)排放量也得到了极大的降低。
具体实施方案
现在对本发明的各方面进行详细说明。
多元醇
本发明所述多元醇,优选多种聚醚多元醇和/或它们的混合物。
所述聚醚多元醇可以通过已知的工艺过程制备。通常是将环氧乙烷或环氧丙烷与乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、二甘醇、丙三醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、三乙醇胺、甲苯二胺、山梨醇和蔗糖混合,并以甘油或丙二醇为起始剂进行制备。
此外,所述聚醚多元醇还可以在催化剂的存在下通过将至少一种含有2-4个碳原子的亚烷基的烯烃氧化物与含有2-8个,优选但不限于,3-8个活泼氢原子的化合物或者其它反应性的化合物反应来制备。
所述催化剂的例子有碱金属氢氧化物如氢氧化钠、氢氧化钾,或碱金属的醇盐例如甲醇钠、乙醇钠或乙醇钾或异丙醇钾。
可用的烯烃氧化物包括,但不限于,四氢呋喃、环氧乙烷、1,2-环氧丙烷、1,2-环氧丁烷、2,3-环氧丁烷、氧化苯乙烯及它们的任意混合物。
可用的含活泼氢原子的化合物包括多羟基化合物,但不限于,水、乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、二甘醇、三羟甲基丙烷、它们的任意混合物,更优选多元、特别是三元或更多元醇,如丙三醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、山梨醇和蔗糖。可用的含活泼氢原子的化合物还包括,优选但不限于,有机二元羧酸如琥珀酸、己二酸、邻苯二甲酸和对苯二甲酸,或芳族或脂族取代的二胺如乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、丙二胺、丁二胺、己二胺或甲苯二胺。
本领域技术人员已知“环氧烷化合物”的制备方法,例如其可以通过烯烃化合物的氧化反应获得。
可用作本发明的环氧烷化合物的实例包括但不限于:环氧乙烷、1,2-环氧丙烷、1,2-环氧丁烷、2,3-环氧丁烷、氧化苯乙烯或它们的混合物,特别优选环氧乙烷与1,2-环氧丙烷的混合物。
当用于本发明时,术语“环氧烷化合物”还包括氧杂环烷烃,其实例包括但不限于:四氢呋喃和氧杂环丁烷。
当用于本发明时,所述“胺”是指含有伯氨基、仲氨基、叔氨基或其组合的化合物。可用作本发明的胺的化合物的实例包括但不限于三乙醇胺、乙二胺、甲苯二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺以及它们的衍生物,优选为乙二胺、甲苯二胺,特别优选甲苯二胺。
聚脲多元醇(polyurea polyol),又名聚亚肼基二甲酰胺多元醇,是由科思创公司(原名拜耳材料)最早研发出的一种改性聚醚多元醇。早在上世纪八十年代,聚脲多元醇就开始在化工行业发挥作用,主要用于模塑产品。就本申请的目的而言,聚脲多元醇是聚脲填充的多元醇,特别是聚醚多元醇中的反应性聚脲分散体。其除了具有普通填充聚醚多元醇的特点外,还有许多其它的优点,例如:不用阻燃剂也能使泡沫塑料通过燃烧实验、能提高泡沫承载负荷性、有助于泡沫上升到最高时泡孔的打开、减少闭孔含量,等等。可用于本发明的聚脲多元醇,优选的,包括一种含有聚脲分散体、有较高粘度的白色或米色液体。
通常的,聚脲多元醇是由异氰酸酯混合物与含胺基团的化合物如二胺和/或肼在基础多元醇中的原位聚合来制备的。优选的基础多元醇包括聚醚多元醇和聚氧化亚烷基多元醇。用于制备聚脲多元醇的方法可参见美国专利US4089835A和US4260530A所述,前述公开文献的全部内容通过引用纳入本文。
目前为本领域人员知悉的制备聚脲多元醇的工艺方法有两种,一种是间歇式生产方法,另一种是连续式生产方法。间歇式生产方法是在快速搅拌下将异氰酸酯以较慢速度逐步滴加到多元醇和多元胺混合体系中制得聚脲多元醇。连续式生产方法是同时将多元胺、多元醇和异氰酸酯通过特殊的设备,利用泵以不同的速度高速地打入混合室,经高速搅拌而瞬间混匀,快速反应得到聚脲多元醇。
在制备聚脲多元醇时,优选的,适于与异氰酸酯混合物聚合的含胺基团的化合物选自:多胺、肼、酰肼、氨和氨和/或脲和甲醛的混合物。
合适的多胺包括:二价和/或更高化合价的伯和/或仲脂肪族胺、芳脂族胺、脂环族胺和芳香族胺,如乙二胺;1,2-丙二胺和1,3-丙二胺;四亚甲基二胺;六亚甲基二胺;十二亚甲基二胺;三甲基二氨基己烷;N,N'-二甲基乙二胺;2,2'-双氨基丙基甲胺;更高价的乙二胺
同系物,如二乙三胺、三乙四胺和四乙五胺;丙二胺同系物,如二丙三胺、哌嗪、N,N’-双氨基乙基-哌嗪、三嗪、4-氨基苄胺、4-氨基苯基乙胺、1-氨基-3,3,5-三甲基-5-氨基甲基环己烷、4,4’-二氨基二环己基一甲烷和4,4’-二氨基二环己基丙烷、1,4-二氨基环己烷、苯二胺、萘二胺;苯胺和甲醛的缩合物;甲苯二胺;双氨基甲基苯和在土述芳香族胺的一个或两个氮原子上单烷基化的衍牛物。多胺的分子量通常为60-10000g/mol,优选地为60-1000g/mol,且最优选地为60-200g/mol。
所用的肼可以是肼本身或单取代的或N,N'-双取代的肼。取代基可以是C1-C6烷基基团、环己基团或苯基基团。肼的分子量通常为32-200g/mol。合适的酰肼包括二价或更高化合价羧酸的酰肼,所述羧酸包括例如碳酸、草酸、丙二酸、丁二酸、己二酸、癸二酸、壬二酸、马来酸、富马酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸和对苯二甲酸;肼单羧酸和二元醇或多元醇和苯酚的酯,例如乙二醇、丙烷-1,2-二醇、丁烷-1,2-二醇、丁烷1,3-二醇、丁烷1,4-二醇、己二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、二丙二醇、三丙二醇和氢醌;和亚肼基单羧酸的酰胺(氨基脲),例如和上述的二胺和多胺。酰肼的分子量通常为90-10000g/mol,优选90-1000g/mol,更优选90-500g/mol。
在特殊的情况下,也可使用一定比例的官能度大于2的异氰酸酯或胺、肼和酰肼,特别是与相应的单官能化合物一起使用时。
本发明的β-二羰基化合物是指,凡是分子中两个羰基被1个饱和碳原子隔开的化合物。这两个羰基可以是酮、醛的羰基,也可以是羧酸或酯中的羰基。可以是IUPAC命名法中在1,3位的羰基,也可以是较大分子中不位于IUPAC命名法定义的1,3位,但依然由一个碳原子分隔的两个羰基(C=O)。具体而言,β–二羰基化合物可包括β–二酮,例如CH3COCH2COCH3;β–酮酸及酯,例如CH3COCH2(CO)OCH3;酸及其酯,例如C2H5O(CO)CH2(CO)OC2H5。还可选自壬-4,6-二酮、己-2,4-二酮、5-甲基己-2,4-二酮、乙酰丙酮、乙酰乙酰胺、1-苯基-1,3-丁二酮、3,3-二甲基戊-2,4-二酮或其混合物,优选乙酰丙酮、乙酰乙酰胺、己-2,4-二酮或其混合物,更优选乙酰乙酰胺。
多异氰酸酯组分
任何有机多异氰酸酯都可用于制备本发明的硬质聚氨酯泡沫,包括芳族、脂族和脂环族多异氰酸酯和它们的组合。所述多异氰酸酯可用通式R(NCO)n表示,其中R表示含2-18个碳原子的脂肪族烃基、含6-15个碳原子的芳烃基、含8-15个碳原子芳脂族烃基,n=2-4。
可用的多异氰酸酯包括,但不限于,乙烯基二异氰酸酯、四亚甲基1,4-二异氰酸酯、己二异氰酸酯(HDI)、十二烷基1,2-二异氰酸酯、环丁烷-1,3-二异氰酸酯、环己烷-1,3-二异氰酸酯、环己烷-1,4-二异氰酸酯、1-异氰酸酯基-3,3,5-三甲基-5-异氰酸酯基甲基环己烷、六氢甲苯-2,4-二异氰酸酯、六氢苯基-1,3-二异氰酸酯、六氢苯基-1,4-二异氰酸酯、全氢化-二苯甲烷2,4-二异氰酸酯、全氢化-二苯甲烷4,4-二异氰酸酯、亚苯基1,3-二异氰酸酯、亚苯基1,4-二异氰酸酯、二苯乙烯1,4-二异氰酸酯、3,3-二甲基4,4-二苯基二异氰酸酯、甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)、甲苯-2,6-二异氰酸酯(TDI)、二苯甲烷-2,4’-二异氰酸酯(MDI)、二苯甲烷-2,2’-二异氰酸酯(MDI)、二苯甲烷-4,4’-二异氰酸酯(MDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯和/或具有更多环的二苯基甲烷二异氰酸酯同系物的混合物、多苯基甲烷多异氰酸酯(聚合MDI)、亚萘基-1,5-二异氰酸酯(NDI)、它们的异构体、它们与它们的异构体之间的任意混合物。
可用的多异氰酸酯,还包括用碳化二胺、脲基甲酸酯、或异氰酸酯改性所得的异氰酸酯,优选但不限于,二苯基甲烷二异氰酸酯、碳化二胺改性的二苯甲烷二异氰酸酯、它们的异构体、它们与它们的异构体之间的混合物。
任选的,所述多异氰酸酯可包括异氰酸酯二聚体、三聚体、四聚体或其组合。
优选的,所述多异氰酸酯组分包括聚合MDI。
在一个实施方案中,所述多异氰酸酯组分组分包括:A1)基于组分A总重量计,0-10wt%,优选0.1-8wt%的2,2’-二苯甲烷二异氰酸酯;A2)基于组分A总重量计,0-30wt%,优选10-25wt%的2,4’-二苯甲烷二异氰酸酯;和A3)基于组分A总重量计,25-75wt%,优选35-55wt%的4,4’-二苯甲烷二异氰酸酯。
本发明的有机多异氰酸酯的NCO含量可为20-33wt.%,优选23-32wt.%,特别优选25-32wt%。NCO含量通过GB/T 12009.4-2016测得。
有机多异氰酸酯还可以以多异氰酸酯预聚物形式使用。这些多异氰酸酯预聚物可以通过使过量的上述有机多异氰酸酯与具有至少两个异氰酸酯反应性的基团的化合物在例如30-100℃,优选约80℃的温度下反应获得。本发明多异氰酸酯预聚物的NCO含量可为20-33wt.%,优选23-32wt.%。NCO含量通过GB/T 12009.4-2016测得。
本发明的异氰酸酯含量可为>10wt%,优选>15wt%,基于所述聚氨酯反应体系总重量计。
催化剂
本发明的催化剂可包括叔胺类催化剂和/或有机锡类催化剂。所述叔胺类催化剂,所述叔胺类催化剂可包括但不限于三乙基胺、三丁基胺、二甲基乙醇胺、双(二甲氨基乙基)醚、三亚乙基二胺、N-乙基吗啉、N,N,N’,N’-四甲基-乙二胺、五甲基二亚乙基三胺、二甲氨基丙基撑二胺、N,N,N’,N’-四甲基二丙烯三胺以及所述胺类催化剂的弱酸改性产物中的一种、两种或两种以上。其含量可为0.5-5.0wt%,优选1.0-3.0wt%,基于组分B总重量计。
所述有机锡类催化剂包括锡和碳元素直接结合所形成的金属有机化合物。具体而言,可包括通式RnSnX4-n(n=1-4,R为烷基或芳香基,X=卤素、乙酸根、月桂酸根),可分为烷基锡化合物和芳香基化合物两类。
优选的,本发明的催化剂含量为0.2-5wt%,0.3-2.5wt%,基于所述多元醇组合物总重量计。
发泡剂
本发明的多元醇组合物还可包括发泡剂,所述发泡剂优选水,其含量可为0.3-8wt%,优选0.5-5wt%,基于所述多元醇组合物总重量计。
表面活性剂
本发明所选用的表面活性剂优选硅油,其含量可为0-3wt%,优选0.1-1.5wt%的硅油,基于组分B总重量计。
意外的,经过反复实验,我们发现,本发明的包括特定聚醚多元醇(例如B2)和B4))的多元醇组合物,不仅能够制得密度低、具有特定开孔含量(如>50%体积)、更加稳定的聚氨酯泡沫,还能极大的降低聚氨酯泡沫中的醛排放量以及气味值,使得其更有利于人类健康,对环境更加友好。
除非另外说明,本文所使用的所有技术和科学术语具有本发明所属领域技术人员通常理解的相同意义。当本文中术语的定义与本发明所属领域技术人员通常理解的意义有矛盾时,以本文中所述的定义为准。
除非另外说明,否则本文中使用的表达成分的量、反应条件等的所有数值被理解为在被术语“约”修饰。
本文中所用的“和/或”是指所提及的要素之一或全部。
本文中所用“包括”和“包含”涵盖只存在所提及要素的情形以及除了所提及要素还存在其它未提及要素的情形。
除非另外说明,本文中所有百分比均为重量百分比。
现通过实施例以说明的目的而非限制描述本发明。
实施例
本发明的各原材料型号、来源及配比详见以下表1.
测试方法说明:
官能度,是指根据行业公式:官能度=羟值*分子量/56100测定而得的数值;其中,分子量通过GPC高效液相色谱测定;
芯密度,是指在聚氨酯泡沫复合板制作过程中所用模具里有过量填充的情况下测试的泡沫中心密度,即模塑泡芯密度,由ASTM D 1622-03测定;
其他物理性能(如下)测试,模塑泡,将泡沫反应原料按比例混合,搅拌后倒入模具,达到设定固化时间后取出测试泡沫性能:
压缩硬度测试:按照DIN53577标准测试;
拉伸强度测试:按照DIN53571标准测试;
断裂伸长率测试:按照DIN53571标准测试;
撕裂强度:按照ISO34-1标准测试;
压缩变定测试:按照DIN53572标准测试;
微仓法测试醛排放:按照ISO12219-3标准测试;
气味:按照VDA270标准测试。
本发明的各原材料型号、来源及配比详见表1.
10WF18,甘油起始的PO/EO型聚醚多元醇,购自科思创德国,羟值:28,官能度:3;
Desmophen 7619W,PO/EO型聚脲多元醇,购自科思创德国,羟值:38,官能度:3;
Baycoll AV2113,脂肪族聚酯多元醇,购自科思创德国,羟值:109,官能度:2.7;
Hyperlite 1650,共聚物聚醚多元醇,购自科思创德国,羟值:20,官能度:3;
Tegostab B8715LF2,基于硅酮的稳泡剂,购自赢创特种化学(上海)有限公司;
TEOA,三乙醇胺,交联剂,购自陶氏化学公司;
DEOA,二乙醇胺,交联剂,购自Brenntag;
JEFFCAT ZF-10,聚氨酯合成催化剂,亨斯迈化工贸易(上海)有限公司;
Dabco NE1070,聚氨酯合成催化剂,购自赢创特种化学(上海)有限公司;
Desmodur 0418:聚合MDI,购自科思创;
LA-2,购自赢创营养与护理有限公司。
本发明聚氨酯泡沫的制备
实施例1及对比实施例1:
将按表1所列的具体重量份的组分A多异氰酸酯和组分B各组分,在搅拌下充分混合后发泡,得到各实施例及对比实施例的聚氨酯泡沫。
表1-对比实施例1和实施例1各组分配比(单位:基于组分B总重量的重量百分比wt%)。
表2-对比实施例1和实施例1测试结果。
从以上实验结果可知,与对比实施例1相比,包括本发明的多元醇组分的聚氨酯反应体系的实施例1所反应制得的聚氨酯泡沫,不仅显著降低了醛的排放量,还表现出卓越的物理性能,其气味值也得到了令人意外的降低。
为了进一步说明本发明所解决的问题和实现的有益效果,我们将对比实施例1和实施例1的聚氨酯反应体系中的多元醇组合物(组分B)分别做了老化实验(40℃下老化实验),然后跟组分A反应后测得结果如表3所示。
表3-对比实施例1和实施例1老化实验测试结果。
从表3的测试结果可以看出,本发明的多元醇组合物,不仅能够显著降低其所制得的聚氨酯泡沫的醛排放量和气味,提高或维持物理性能,还能够稳定存储,不会因为运输和存储而影响。
实施例1和对比实施例2的比较显示,Desmophen7619W和乙酰乙酰胺的组合产生更佳的气味和醛释放性能,且不会对机械性能产生负面影响。
实施例1和对比实施例3的比较显示,在体系中加入乙酰乙酰胺后,对f-PET体系的自由上升起泡和储存稳定性没有负面影响。
对比实施例3和对比实施例4的比较显示,在体系中加入LA-2后,反应性降低,泡沫密度较高,且f-PET体系的储存稳定性降低。
尽管上文针对本发明目的详细说明了本发明,但应理解的是,这种详细说明只是示例性的,除了可以由权利要求书限定的内容外,在不偏离本发明的精神或主要特征的情况下,本发明可以以其它特定形式实施。
Claims (15)
1.一种多元醇组合物,包括:
B1)官能度2-6,优选2-4,重均分子量为3000-12000g/mol(测试方法参照GBT 21863-2008),优选4000-8000g/mol,基于EO和/或PO的聚醚多元醇;
B2)官能度为2-4,重均分子量为3000-8000g/mol(测试方法参照GBT 21863-2008),优选4000-6000g/mol,PO和/或EO封端的聚脲多元醇;
可选的,B3)官能度为2-4,重均分子量为1000-1800g/mol(测试方法参照GBT 21863-2008),优选1200-1600g/mol,的聚酯多元醇;
B4)至少一种β-二羰基化合物,优选1,3-二羰基化合物。
2.如权利要求1所述的多元醇组合物,其特征是,所述B1)的含量为50-80wt%,优选50-74wt%,基于所述多元醇组合物总重量计;和/或
所述B2)的含量为5-50wt%,优选10-40wt%,更优选10-30wt%,基于所述多元醇组合物总重量计;和/或
所述B3)的含量为0-15wt%,优选1-15wt%,更优选1-10wt%,基于所述多元醇组合物总重量计;和/或
所述B4)的含量为0.03-5wt%,优选0.05-3wt%,更优选0.05-
0.38wt%,特别优选0.05-0.28wt%,基于所述多元醇组合物总重量计。
3.如权利要求1或2所述的多元醇组合物,其特征是,B4)β-二羰基化合物选自壬-4,6-二酮、己-2,4-二酮、5-甲基己-2,4-二酮、乙酰丙酮、1-苯基-1,3-丁二酮、乙酰乙酰胺、3,3-二甲基戊-2,4-二酮或其混合物,优选乙酰乙酰胺、乙酰丙酮、己-2,4-二酮和其混合物。
4.如权利要求1-3任一项所述的多元醇组合物,其特征是,所述多元醇组合物还包括B5)官能度为2-5,优选2-4,重均分子量为6000-10000g/mol(测试方法参照GBT 21863-2008),优选7500-
9500g/mol的聚合物多元醇。
5.如权利要求1-4任一项所述的多元醇组合物,其特征是,与不包含
B2)和B4)的多元醇组合物相比,所述包括B2)和B4)的多元醇组合物所制得的聚氨酯泡沫的撕裂强度增加≥1%,优选≥3%(测试方法ISO34-1)。
6.如权利要求1-5任一项所述的多元醇组合物,其特征是,与不包含
B2)和B4)的多元醇组合物相比,所述包括B2)和B4)的多元醇组合物所制得的聚氨酯泡沫的气味值减少≥3%,优选≥6%(测试方法VDA270)。
7.如权利要求1-6任一项所述的多元醇组合物,其特征是,与不包含
B2)和B4)的多元醇组合物相比,所述包括B2)和B4)的多元醇组合物所制得的聚氨酯泡沫的甲醛排放量减少≥30%,优选≥50%(测试方法:ISO12219-3)。
8.如权利要求1-7任一项所述的多元醇组合物,其特征是,与不包含
B2)和B4)的多元醇组合物相比,所述包括B2)和B4)的多元醇组合物所制得的聚氨酯泡沫的乙醛排放量减少≥10%,优选≥20%(测试方法ISO12219-3)。
9.一种聚氨酯反应体系,包括:
组分A,多异氰酸酯;
组分B,包括:权利要求1-8任一项所述的多元醇组合物。
10.如权利要求9所述的聚氨酯反应体系,其特征是,与不包含B2)和B4)的聚氨酯反应体系相比,所述包括B2)和B4)的聚氨酯反应体系所制得的聚氨酯泡沫的拉伸强度增加≥1%,优选≥2%(测试方法DIN-53455)。
11.一种聚氨酯泡沫,由权利要求9或10所述的聚氨酯反应体系反应制得。
12.如权利要求11所述的聚氨酯泡沫,其特征是,所述聚氨酯泡沫的一周气味值<3.3,优选<3.2(测试方法VDA270)。
13.一种聚氨酯复合板,包括至少一个面层和如权利要求11或12任一项所述的聚氨酯泡沫。
14.一种聚氨酯产品,包括权利要求11或12任一项所述的聚氨酯泡沫。
15.如权利要求14所述的聚氨酯产品,其特征是,所述聚氨酯产品选自汽车装饰,优选汽车门板、扶手、座椅、地毯、仪表板、方向盘。
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