聚氨酯发泡添加剂组合物的制作方法

本发明涉及聚氨酯泡沫添加剂组合物，其包含一种或多种聚氨酯发泡(foaming)添加剂、包含一种或多种多元醇的聚氨酯泡沫(foam)的回收产物、以及任选地一种或多种诸如特别是(原始(virgin))多元醇的化合物(compound, 配混物)，所述(原始)多元醇不是通过聚氨酯泡沫的回收获得的，该聚氨酯泡沫添加剂组合物适宜地为非可固化(non-curable, 非固化性)添加剂组合物；还涉及用于制造聚氨酯泡沫添加剂组合物的工艺、包含聚氨酯泡沫添加剂组合物和一种或多种多异氰酸酯的可固化组合物、由该可固化组合物获得的聚氨酯、聚氨酯泡沫添加剂组合物用于制造聚氨酯泡沫的用途、使用聚氨酯泡沫添加剂组合物制造聚氨酯泡沫的工艺、以及包含一种或多种多元醇的聚氨酯泡沫的回收产物作为用于聚氨酯发泡添加剂的功能溶剂的用途。

背景技术：

1、聚氨酯是热固性材料。不可能像对热塑性材料那样对其进行回收。为了建立聚氨酯材料和产品的生命周期，对聚氨酯泡沫废料施加化学加工(化学分解)以产生用于聚氨酯泡沫的再生原材料。本领域中已知不同的化学分解方法(参见例如martin b. johansen,bjarke s. donslund, steffan k. kristensen, anders t. lindhardt, and troelsskrydstrup: tert-amyl alcohol-mediated deconstruction of polyurethane forpolyol and aniline recovery, acs sustainable chemistry & engineering 2022 10(34), 11191-11202；和maja grdadolnik, bla zdovc, ana drini, ozgun canonder, petra utroa, susana garcia ramos, enrique dominguez ramos, davidpahovnik, and ema agar: chemical recycling of flexible polyurethane foamsby aminolysis to recover high-quality polyols；acs sustainable chemistry &engineering 2023 11 (29), 10864-10873)。有效的方法是将酸解步骤和分散步骤与聚醚的自由基反应结合(参见例如us20190359788a1、us2021017354a1或us 2023/0250254 a1)。us2019/0359788a1、us2021017354a1和us 2023/0250254 a1公开了多元醇混合物，其包含由聚氨酯泡沫的回收产物产生的聚氨酯发泡添加剂。多元醇组合物通过以下工艺获得：其中在第一步骤中，使聚氨酯废料与含有二羧酸或二羧酸衍生物和聚醚醇的反应混合物在170℃至210℃的温度下反应以形成分散体；和在第二步骤中，使获得的分散体再次与短链二醇和/或短链三醇在180℃至230℃的温度下反应以得到异氰酸酯反应性多元醇分散体。然而，没有公开回收多元醇组合物与聚氨酯发泡添加剂的混合物，所述混合物通过其单独混合步骤形成。相反，回收多元醇含有未知量的某些组分，诸如碳酸钙、san、pipa和pud，这是因为多元醇由经过很少预分选的回收材料获得。在发泡实施例中，多元醇组合物在不添加聚氨酯发泡添加剂的情况下使用。

2、聚氨酯形成中的添加剂，诸如有机硅表面活性剂和胺催化剂，通常含有一定量的功能溶剂。这些通常是诸如二乙二醇和二丙二醇的小分子二醇，其通常从石化产品获得。

3、用于制造聚氨酯泡沫的包含聚氨酯发泡添加剂的多元醇组合物是已知的(参见例如us 2011/196055 a1、us 2013/243986 a1、us 2010/152312 a1、ep 3594255 a1、us2019/136005 a1、us 2018/079881 a1、us 2014/005288和us 2020/247938 a1)，但这些多元醇组合物不含有任何聚氨酯回收产物。还已经提出了在包含多元醇和多异氰酸酯组分的聚氨酯形成组合物中使用回收多元醇(参见例如ep 4282892a1和ep 4282890 a1)，但在这些现有技术文件中没有公开包含此类回收多元醇的任何具体组合物，也没有任何将此类回收多元醇用作聚氨酯发泡添加剂组合物的功能溶剂的指示，更不用说在制造中使用聚氨酯发泡添加剂组合物的聚氨酯泡沫中可实现任何有益效果。

4、因此，本发明的目的特别是还在于找到新的聚氨酯泡沫添加剂组合物，其在被用于制造聚氨酯泡沫时使聚氨酯泡沫得到改进。

技术实现思路

1、本发明通过改进聚氨酯泡沫的生命周期来应对可持续性挑战，提出了聚氨酯泡沫添加剂组合物，其包含来自聚氨酯泡沫的包含一种或多种多元醇的回收产物(c)、和一种或多种聚氨酯发泡添加剂(b)，该聚氨酯泡沫添加剂组合物可直接用于制造在其机械性能上得到惊人改进的聚氨酯泡沫。因此，包含一种或多种多元醇的来自聚氨酯泡沫的回收产物(c)可用作聚氨酯泡沫添加剂(b)诸如有机硅表面活性剂、催化剂添加剂等的功能溶剂，从而替代用于基于石化产品的添加剂的其他常规溶剂并回收聚氨酯废料。本发明方法满足聚氨酯泡沫生命周期的要求，降低了原始石油的消耗并惊人地改进了通过使用本发明组合物制备的聚氨酯泡沫的机械性能。

1.组合物，包含：

2.根据权利要求1所述的组合物，还包含：

3.根据权利要求1所述的组合物，由以下组成：

4.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述聚氨酯发泡添加剂(b)选自以下：

5.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述聚氨酯发泡添加剂(b)选自催化剂，诸如胺催化剂，和有机硅基表面活性剂。

6.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述聚氨酯发泡添加剂(b)选自胺催化剂，所述胺催化剂选自以下：

7.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中(a)，所述一种或多种不同于组分(b)或(c)的化学化合物，选自原始多元醇，所述原始多元醇不是通过聚氨酯的回收获得的，诸如脂族多元醇，例如二醇，诸如己二醇、二丙二醇、二乙二醇、单丙二醇、单乙二醇、甲基戊二醇、甲基丙二醇等。

8.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中(c)，包含一种或多种多元醇的一种或多种聚氨酯的一种或多种回收产物，通过氢化、热解、水解、醇解，诸如二醇解、酸解、裂解(热裂解或碱裂解)、胺解、溶剂分解及其任意组合获得，优选(c)，包含一种或多种多元醇的一种或多种聚氨酯的一种或多种回收产物，通过酸解获得。

9.根据前述权利要求所述的组合物，其中所获得的(c)，所述包含一种或多种多元醇的一种或多种聚氨酯的一种或多种回收产物，不经受分离或纯化其中含有的多元醇的步骤。

10.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其不含异氰酸酯官能化合物。

11.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其为非可固化添加剂组合物。

12.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述(c)，包含一种或多种多元醇的一种或多种聚氨酯的一种或多种回收产物，由聚氨酯泡沫材料获得。

13.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述(c)，所述包含一种或多种多元醇的一种或多种聚氨酯的一种或多种回收产物，由聚氨酯泡沫材料获得，所述聚氨酯泡沫材料由芳族多异氰酸酯，诸如亚甲基二苯基二异氰酸酯或甲苯二异氰酸酯，及其衍生物，和脂族多元醇制备。

14.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中组分(c)，所述包含一种或多种多元醇的一种或多种聚氨酯的一种或多种回收产物，特征在于存在芳族化合物，所述芳族化合物衍生自用于制造所述聚氨酯的芳族多异氰酸酯，诸如亚甲基二苯基二异氰酸酯或甲苯二异氰酸酯，及其衍生物。

15.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中组分(c)，所述包含一种或多种多元醇的一种或多种聚氨酯的一种或多种回收产物，特征在于在1h-nmr谱中在约6至约8 ppm的化学位移处存在信号。

16.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述(c)，包含一种或多种多元醇的一种或多种聚氨酯的一种或多种回收产物，通过一种或多种一种或多种聚氨酯、优选聚氨酯泡沫材料的酸解获得。

17.根据前述权利要求2至16中任一项所述的组合物，其中组分(c)和(a)的运动粘度(在25°下测定)满足以下要求中的一个或多个，所述组分(c)优选通过酸解获得：

18.非可固化多元醇组合物，包含：

19.用于制造根据前述权利要求中任一项所述的组合物的工艺，其包括以下的步骤：通过以任意合适的顺序混合所述组分(b)和(c)、以及任选的(a)来形成(b)和(c)、以及任选的(a)的混合物。

20.可固化组合物，其包含根据前述权利要求中任一项所述的组合物和一种或多种多异氰酸酯(d)。

21.通过固化根据前述权利要求所述的组合物可获得的聚氨酯。

22.根据前述权利要求中任一项所述的组合物用于制造聚氨酯泡沫的用途。

23.(c)，包含一种或多种多元醇的一种或多种聚氨酯的一种或多种回收产物，作为用于聚氨酯发泡添加剂(b)的功能溶剂的用途。

24.用于制造聚氨酯泡沫的工艺，其包括以下的步骤：将根据前述权利要求中任一项所述的组合物与一种或多种多异氰酸酯(d)混合，并使所述混合物反应以形成聚氨酯泡沫。

25.聚氨酯泡沫，其通过根据权利要求24所述的工艺可获得。