发泡聚氨酯组合物的制作方法

技术特征：
1.一种发泡性组合物，其包含：(a)多元醇组合物，所述多元醇组合物包含：(i)至少一种包含3个以上羟基的单体多元醇；(ii)至少一种包含3个以上羟基的高级多元醇；和任选的(iii)至少一种多羟基化芳香族化合物；(b)至少一种多异氰酸酯、潜在多异氰酸酯或其混合物；和(c)至少一种发泡剂；其中所述至少一种高级多元醇包含所述至少一种单体多元醇的残基或所述至少一种单体多元醇和所述多羟基化芳香族化合物二者的残基，其中所述残基通过1个以上碳酸酯基团、氧醚基团或其组合连接。2.根据权利要求1所述的发泡性组合物，还包含至少一种包含1个以上羟基的环状碳酸酯。3.一种发泡性组合物，其包含：(a)多元醇组合物，所述多元醇组合物包含：(i)至少一种包含3个以上羟基的多元醇；和(ii)至少一种包含1个以上羟基的环状碳酸酯；和任选的(iii)至少一种多羟基化芳香族化合物；(b)至少一种包含异氰酸酯基团、潜在异氰酸酯基团或其混合物的异氰酸酯官能组分；和(c)至少一种发泡剂；其中所述组合物在经受足以引起多元醇组合物和异氰酸酯官能组分反应的条件时，所述组合物通过至少一种多元醇的至少一部分羟基和至少一种环状碳酸酯的至少一部分羟基与异氰酸酯官能组分的异氰酸酯基团、潜在异氰酸酯基团或其混合物的反应而固化形成发泡聚氨酯组合物的氨基甲酸酯键。4.根据权利要求1-3中任一项所述的发泡性组合物，其中所述多元醇组合物在150
°
f下的粘度小于1000cps，其中所述粘度是根据制造商提供的标准仪器操作规程在稳态剪切和可变温度扫描下操作的流变仪上测定的。5.根据权利要求1-4中任一项所述的发泡性组合物，其中所述至少一种多元醇组合物(a)以约10重量％至约70重量％的量存在；所述至少一种异氰酸酯官能组分(b)、所述至少一种多异氰酸酯、潜在多异氰酸酯或其混合物(b)以约90重量％至约30重量％的量存在；并且所述至少一种发泡剂(c)以约0.1重量％至约15重量％的量存在；基于所述发泡性组合物的总重量。6.根据权利要求1-5中任一项所述的发泡性组合物，还包含选自由成核剂、表面活性剂、阻燃剂、开孔剂、热稳定剂、紫外光稳定剂、着色剂及其组合组成的组的至少一种添加剂。7.根据权利要求6所述的发泡性组合物，其中，在存在时，所述至少一种添加剂以基于所述发泡性组合物的总重量为约0.01重量％至约15重量％的量单独地存在。8.根据权利要求1-7中任一项所述的发泡性组合物，还包含至少一种填料。9.根据权利要求8所述的发泡性组合物，其中所述至少一种填料以基于所述发泡性组
合物的总重量为大于0.1重量％至小于60重量％的量存在。10.根据权利要求8-9中任一项所述的发泡性组合物，其中所述填料包含粘土填料、玻璃鳞片填料、玻璃纤维填料、炭黑填料、碳纤维填料、玄武岩纤维填料或其混合物中的一种以上。11.根据权利要求8-10中任一项所述的发泡性组合物，其中所述至少一种填料包含导电性材料。12.根据权利要求8-11中任一项所述的发泡性组合物，其中所述至少一种填料包含碳纳米管。13.根据权利要求3-12中任一项所述的发泡性组合物，其中所述异氰酸酯官能组分包含多异氰酸酯、潜在多异氰酸酯或其混合物。14.根据权利要求2-13中任一项所述的发泡性组合物，其中所述环状碳酸酯以基于所述多元醇组合物的总重量为约5重量％至约40重量％的量存在。15.根据权利要求1-14中任一项所述的发泡性组合物，其中所述至少一种单体多元醇或多元醇包含3个以上仲羟基。16.根据权利要求1-15中任一项所述的发泡性组合物，其中所述至少一种单体多元醇或多元醇包含1个以上醚基团。17.根据权利要求1-16中任一项所述的发泡性组合物，其中所述至少一种单体多元醇或多元醇是包含4个以上羟基的四官能的。18.根据权利要求1-17中任一项所述的发泡性组合物，其中所述至少一种单体多元醇或多元醇包含4个以上仲羟基。19.根据权利要求1-18中任一项所述的发泡性组合物，其中所述至少一种单体多元醇包含由使用astm e222获得的羟基数测定的平均分子量小于500g/mol的多元醇的混合物。20.根据权利要求1-19中任一项所述的发泡性组合物，其中所述至少一种单体多元醇或多元醇包含c2至c4烷氧基化聚醚多元醇。21.根据权利要求1-20中任一项所述的发泡性组合物，其中所述至少一种高级多元醇或多元醇包含1个以上碳酸酯基团。22.根据权利要求1-21中任一项所述的发泡性组合物，其中所述至少一种高级多元醇或多元醇包含通过1个以上碳酸酯基团连接的至少一种单体多元醇的2个以上残基。23.根据权利要求2-22中任一项所述的发泡性组合物，其中所述至少一种环状碳酸酯包含在环状碳酸酯环的环位置上的至少一个羟基。24.根据权利要求2-23中任一项所述的发泡性组合物，其中所述至少一种环状碳酸酯包含1个以上5元环环状碳酸酯基团。25.根据权利要求2-24中任一项所述的发泡性组合物，其中所述至少一种环状碳酸酯包括碳酸甘油酯或三羟甲基丙烷碳酸酯。26.根据权利要求1-25中任一项所述的发泡性组合物，其中所述异氰酸酯官能组分或所述至少一种多异氰酸酯、潜在多异氰酸酯或其混合物以使得异氰酸酯基团、潜在异氰酸酯基团或其混合物相对于多元醇组合物的羟基的比率为0.8以上或1.2以下的量存在。27.根据权利要求1-26中任一项所述的发泡性组合物，其中所述至少一种异氰酸酯官能组分或所述至少一种多异氰酸酯、潜在多异氰酸酯或其混合物包含至少一种多异氰酸酯
预聚物、至少一种封端多异氰酸酯、至少一种单体多异氰酸酯、至少一种低聚多异氰酸酯、至少一种聚合多异氰酸酯或其混合物。28.根据权利要求1-26中任一项所述的发泡性组合物，其中异氰酸酯基团、潜在异氰酸酯基团或其组合与羟基的比率在约1至约8的范围内。29.根据权利要求1-28中任一项所述的发泡性组合物，其中所述至少一种发泡剂包含物理发泡剂、化学发泡剂或其组合中的一种以上。30.根据权利要求1-29中任一项所述的发泡性组合物，其中所述至少一种发泡剂包含水。31.根据权利要求1-30中任一项所述的发泡性组合物，还包含至少一种催化剂。32.根据权利要求1-31中任一项所述的发泡性组合物，还包含至少一种催化剂，所述催化剂包含至少一种胺、胺盐或其组合。33.根据权利要求1-32中任一项所述的发泡性组合物，其中所述多元醇组合物包含至少一种多羟基化芳香族化合物。34.根据权利要求1-32中任一项所述的发泡性组合物，其基本上不含芳香族组分。35.一种由权利要求1-34中任一项所述的发泡性组合物制备的发泡制品，所述发泡制品在聚氨酯基质内包括空隙，所述聚氨酯基质包含所述多元醇组合物的残基和所述至少一种多异氰酸酯、潜在多异氰酸酯或其混合物的残基，其中所述空隙限定开孔、闭孔或其组合。36.根据权利要求35所述的发泡制品，其压缩强度为0.3mpa以上、压缩模量为10mpa以上、或密度为220kg/m3以下。37.根据权利要求35-36中任一项所述的发泡制品，其是车辆的部件、建筑物的结构部件、或包装系统。38.一种发泡聚氨酯组合物的制备方法，包括：使一种以上的权利要求1-34所述的发泡性组合物在对于引起所述至少一种单体多元醇的至少一部分羟基、所述至少一种高级多元醇的至少一部分羟基和在存在时的所述至少一种多羟基化芳香族化合物的至少一部分羟基与所述至少一种多异氰酸酯、潜在多异氰酸酯或其混合物的异氰酸酯基团或潜在异氰酸酯基团反应充分的条件下接触，以在所述至少一种发泡剂的存在下形成氨基甲酸酯键从而形成发泡产品聚氨酯组合物。39.根据权利要求38所述的方法，其中所述充分的条件包括在第一压力下加热所述发泡性组合物，然后降低压力以允许所述至少一种发泡剂在聚氨酯基质内形成空隙。40.根据权利要求38-39中任一项所述的方法，其中将所述发泡性组合物从挤出机内的第一高压区挤出到第二低压区以将所述发泡产品聚氨酯组合物形成为挤出发泡片材。41.一种发泡聚氨酯组合物，其由一种以上的权利要求1-34中任一项所述的发泡性组合物制备，所述发泡聚氨酯组合物包含：(a)所述至少一种多元醇组合物的残基；(b)所述至少一种多异氰酸酯、潜在多异氰酸酯或其混合物的残基；和任选的(c)所述至少一种发泡剂的残基；其中所述多元醇组合物的残基和所述至少一种多异氰酸酯、潜在多异氰酸酯或其混合物的残基的至少一部分在包含空隙的聚氨酯基质内通过氨基甲酸酯键连接。
42.根据权利要求41所述的发泡聚氨酯组合物，其中至少一部分空隙限定闭孔、开孔或其组合。43.一种发泡聚氨酯组合物的制备方法，包括在对于在混合装置的第一区中形成第一聚合或低聚的聚氨酯产物的氨基甲酸酯键充分的条件下接触一种以上的权利要求1-34的发泡性组合物；使第一聚合或低聚的聚氨酯产物在所述混合装置的第二区中接触以形成含有至少一种发泡剂的第二聚合或低聚的聚氨酯产物；并且使所述发泡剂膨胀以提供所述发泡聚氨酯组合物。44.根据权利要求43所述的方法，其中所述混合装置是反应性挤出机。45.根据权利要求43所述的方法，其中所述混合装置是计量混合系统。46.根据权利要求43-45中任一项所述的方法，其中将含有所述至少一种发泡剂的第二聚合或低聚的聚氨酯产物注入模具中以提供作为成型品的所述发泡聚氨酯组合物。47.根据权利要求43-46中任一项所述的方法，其中所述发泡聚氨酯组合物被生产为发泡片材。

技术总结
公开了低粘度发泡性聚氨酯形成组合物，其包含具有单体多元醇组分和高级多元醇组分的多元醇组合物以及任选的多羟基化芳香族化合物；多异氰酸酯组分或潜在多异氰酸酯组分或其组合；发泡剂；和任选的环状碳酸酯，所述环状碳酸酯具有1个以上羟基。单体多元醇和高级多元醇各自含有三个以上羟基，高级多元醇含有单体多元醇的残基和任选的多羟基化芳香族化合物的残基，这些残基通过1个以上碳酸酯基团和/或醚基团连接。所公开的发泡性聚氨酯形成组合物可以包含所公开的多元醇组合物；异氰酸酯官能组分；和发泡剂。发泡性组合物提供可用于包括建筑、车辆和包装用途在内的多种应用的高强度、耐热性、低至中等密度的发泡聚氨酯组合物。低至中等密度的发泡聚氨酯组合物。


技术研发人员：B
受保护的技术使用者：美国主席团有限公司
技术研发日：2020.11.23
技术公布日：2022/9/6