專利名稱：含有羥基和表面活性基團(tuán)的用于生產(chǎn)聚氨酯泡沫的發(fā)泡催化劑組合物的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及含有羥基和表面活性基團(tuán)的叔胺及其作為制備聚氨酯泡沫塑料的催化劑的用途。
聚氨酯泡沫塑料已廣泛地為人所知，并且可用于汽車、房屋和其它工業(yè)。通過在各種添加劑存在下，使異氰酸酯與多元醇反應(yīng)來制備此類泡沫塑料。一種此類添加劑是氟氯化碳(CFC)發(fā)泡劑，由于反應(yīng)放熱致使該發(fā)泡劑蒸發(fā)而引起聚合物質(zhì)形成泡沫塑料。由于發(fā)現(xiàn)CFC會(huì)破壞大氣中的臭氧導(dǎo)致產(chǎn)生減少CFC使用的命令。因此，水發(fā)泡的泡沫塑料的生產(chǎn)變得更加重要，其中使用水與聚異氰酸酯反應(yīng)產(chǎn)生的CO2來實(shí)現(xiàn)發(fā)泡。叔胺催化劑典型地用于加速發(fā)泡(例如水與聚異氰酸酯反應(yīng)以產(chǎn)生CO2)和膠凝作用(例如多元醇與異氰酸酯反應(yīng))。
在挑選催化劑用于生產(chǎn)一種特定的聚氨酯泡沫塑料時(shí)，叔胺催化劑的選擇性地促進(jìn)發(fā)泡或者膠凝的性能是一個(gè)重要的考慮因素。如果催化劑促進(jìn)發(fā)泡反應(yīng)至過高的程度，在異氰酸酯與多元醇充分反應(yīng)前會(huì)逸出大量CO2，并且CO2會(huì)起泡而脫離制劑，導(dǎo)致聚合物質(zhì)崩潰，從而生產(chǎn)出質(zhì)量差的泡沫塑料。相反，如果催化劑促進(jìn)膠凝反應(yīng)過強(qiáng)，在發(fā)生顯著程度的聚合后才會(huì)逸出實(shí)質(zhì)性的CO2部分。同樣會(huì)生產(chǎn)出質(zhì)量差的泡沫塑料，其特征為高密度、破裂或不清晰界定的泡孔和其它不期望的特性。
叔胺催化劑通常有惡臭和討厭氣味，并且許多由于它們的低分子量而具有高流動(dòng)性。在泡沫塑料的處理過程中，叔胺的釋放可能存在顯著的安全和毒性問題，并且殘余胺自消費(fèi)者產(chǎn)品中的釋放通常是所不期望的。另一方面，由于它們的低N/C比率，低蒸氣壓-高分子量的胺催化劑預(yù)計(jì)需要很高的催化劑用量，從而使生產(chǎn)成本過高。
含有羥基以及C6或更高級(jí)的烷基和脂肪酸的胺催化劑顯示出良好的活性，使他們盡管分子量高卻使用程度相對(duì)適度。此外，它們的高分子量以及減少的揮發(fā)性和異味可以減少操作人員和使用者暴露在討厭的胺蒸氣中。此外，含有羥基官能團(tuán)的胺催化劑可以在反應(yīng)中化學(xué)鍵合到聚氨酯上，由此減少它們由最終產(chǎn)品中的釋放。含有仲羥基官能團(tuán)的胺催化劑一般是優(yōu)選的，因?yàn)樗麄冿@示出所要在促進(jìn)活性氫-異氰酸酯的反應(yīng)(凝膠和發(fā)泡)以及它們本身與異氰酸酯的反應(yīng)性之間的平衡。因此使用此類叔胺來生產(chǎn)新的叔胺和利用這樣的叔胺的具有增加反應(yīng)活性、降低使用量并增加與聚氨酯基質(zhì)結(jié)合能力的催化劑體系是期望的。提供使用此類叔胺催化劑體系生產(chǎn)聚氨酯泡沫塑料的方法同樣是期望的。這就是本發(fā)明指向的目的。
本發(fā)明概述本發(fā)明涉及新的、用作制備聚氨酯泡沫塑料催化劑的叔胺。這些叔胺可以催化異氰酸酯的三聚反應(yīng)以及異氰酸酯與含有活性氫化合物例如多元醇和或水之間的反應(yīng)。該叔胺具有以下通式 其中R1和R2獨(dú)立含有1-3個(gè)碳原子的烷基；Y是 或含有1-3個(gè)碳原子的烷基；Z是
R3是氫、含有1至約10個(gè)碳原子的烷基或含有1至約10個(gè)碳原子的鏈烯基；R4是含有1至約36個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基、含有1至約36個(gè)碳原子的取代或未取代的鏈烯基或具有通式-CO-R5的?；籖5是氫、含有1至約35個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基或含有1至約35個(gè)碳原子的取代或未取代的鏈烯基；和n是包括端點(diǎn)在內(nèi)的1-7的整數(shù)。
本發(fā)明還涉及制備聚氨酯泡沫塑料的方法，它包括至少一種有機(jī)異氰酸酯化合物、至少一種多元醇、至少一種發(fā)泡劑和叔胺催化劑組合物接觸。本發(fā)明進(jìn)一步提供催化至少一種異氰酸酯化合物和至少一種含有活性氫的化合物例如多元醇和/或水之間反應(yīng)的方法。本發(fā)明還包括催化異氰酸酯化合物三聚反應(yīng)的方法。
發(fā)明詳述本發(fā)明提供用于制造聚氨酯泡沫塑料的新的叔胺催化劑。本發(fā)明的一個(gè)方面包括催化至少一種異氰酸酯化合物和至少一種含有活性氫化合物諸如多元醇和或水之間反應(yīng)的叔胺化合物。本發(fā)明的另一個(gè)方面是催化異氰酸酯化合物三聚的叔胺化合物。本發(fā)明還提供一種使用含有羥基和表面活性基團(tuán)的叔胺催化劑組合物制造聚氨酯泡沫塑料的方法。本發(fā)明的又一個(gè)方面包括通過使至少一種異氰酸酯化合物、至少一種多元醇化合物、至少一種發(fā)泡劑和至少一種叔胺催化劑組合物接觸來制造聚氨酯泡沫塑料。本發(fā)明另外一個(gè)方面是用于催化至少一種異氰酸酯化合物和至少一種含有活性氫的化合物例如多元醇和/或發(fā)泡劑之間反應(yīng)的方法。本發(fā)明的另一個(gè)方面包括催化異氰酸酯化合物三聚反應(yīng)的方法。
叔胺催化劑組合物根據(jù)本發(fā)明的催化劑組合物催化異氰酸酯的三聚反應(yīng)和在異氰酸酯與含有活性氫的化合物之間的反應(yīng)。例如，含有活性氫的化合物可以是醇、多元醇、胺或水。因此，在其它反應(yīng)中，催化劑組合物可以催化多元醇與異氰酸酯生產(chǎn)聚氨酯的膠凝反應(yīng)、水與異氰酸酯釋放二氧化碳的發(fā)泡反應(yīng)、異氰酸酯化合物的三聚反應(yīng)或全部三種反應(yīng)。
在本發(fā)明的一個(gè)方面中，叔胺催化劑組合物具有下面通式 其中R1和R2獨(dú)立地是含有1-3個(gè)碳原子的烷基；Y是 或含有1-3個(gè)碳原子的烷基；Z是 R3是氫、含有1至約10碳原子的烷基或含有1至約10個(gè)碳原子的鏈烯基；R4是含有1至約36個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基、含有1至約36個(gè)碳原子的取代或未取代的鏈烯基或具有通式-CO-R5的酰基；R5是氫、含有1至約35個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基或含有1至約35個(gè)碳原子的取代或未取代的鏈烯基；和n是包括端點(diǎn)在內(nèi)的1-7的整數(shù)。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面中，R1和R2是甲基；
Y甲基或 R3是氫；R4是含有1至約18個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基、含有1至約18個(gè)碳原子的取代或未取代的鏈烯基或具有通式-CO-R5的?；?；R5是氫或含有1至約17個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基或含有1至約17個(gè)碳原子的取代或未取代的鏈烯基；和n是包括端點(diǎn)在內(nèi)的2-7的整數(shù)或包括端點(diǎn)在內(nèi)的1-3的整數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的催化劑組合物可以由烷基縮水甘油醚與亞乙基胺反應(yīng)而制備。適合的亞乙基胺的實(shí)例包括但是不局限于二亞乙基三胺(DETA)、三亞乙基四胺(TETA)、四亞乙基五胺(TEPA)和五亞乙基六胺(PEHA)。適合的烷基縮水甘油醚的實(shí)例包括但是不局限于其中具有1至約35個(gè)碳原子烷基的烷基縮水甘油醚。例如，烷基可以是十八烷基、十七烷基、十六烷基、十五烷基、十四烷基、十三烷基、十二烷基、十一烷基、癸烷基、壬烷基、辛烷基、庚烷基、己基、戊基、丁基、乙基或甲基。未反應(yīng)的胺可以由蒸餾除去，同時(shí)該產(chǎn)品在金屬催化劑例如5％鈀/碳存在下與甲醛和加壓的氫氣在約60℃到約120℃溫度下反應(yīng)。
許多的烷基縮水甘油醚可以商購(gòu)自Air Products and Chemicals，Inc.的Epodil生產(chǎn)線，例如，Epodil746和Epodi1748。Epodi1產(chǎn)品在本發(fā)明中是特別有利的，因?yàn)樗鼈兒屑s0.1至約2wt％可水解的氯離子。同樣地，其它含有可水解的氯離子的烷基縮水甘油醚也可以用于本發(fā)明。在Dow Global Technologies，Inc.的PCT/2004/113410中的論述在此整體引入作為參考，在聚合反應(yīng)中少量可水解的氯離子的存在可以用于改進(jìn)最終聚氨酯泡沫塑料產(chǎn)品的潮濕老化性能。
在本發(fā)明的一個(gè)方面中，本發(fā)明的叔胺催化劑組合物包括但不局限于以下化合物N-(2-羥丙基-十八烷基醚)-N，N′，N″，N五甲基三亞乙基四胺；N-(2-羥丙基-十七烷基醚)-N，N′，N″，N五甲基三亞乙基四胺；
N-(2-羥丙基-十六烷基醚)-N，N′，N″，N五甲基三亞乙基四胺N-(2-羥丙基-十五烷基醚)-N，N′，N″，N五甲基三亞乙基四胺N-(2-羥丙基-十四烷基醚)-N，N′，N″，N五甲基三亞乙基四胺N-(2-羥丙基-十三烷基醚)-N，N′，N″，N五甲基三亞乙基四胺N-(2-羥丙基-十二烷基醚)-N，N′，N″，N五甲基三亞乙基四胺N-(2-羥丙基-十一烷基醚)-N，N′，N″，N五甲基三亞乙基四胺N-(2-羥丙基-癸烷基醚)-N，N′，N″，N五甲基三亞乙基四胺；N-(2-羥丙基-壬烷基醚)-N，N′，N″，N五甲基三亞乙基四胺；N-(2-羥丙基-辛烷基醚)-N，N′，N″，N五甲基三亞乙基四胺；N-(2-羥丙基-庚烷基醚)-N，N′，N″，N五甲基三亞乙基四胺；N-(2-羥丙基-己基醚)-N，N′，N″，N五甲基三亞乙基四胺；N-(2-羥丙基-戊基醚)-N，N′，N″，N五甲基三亞乙基四胺；N-(2-羥丙基-丁基醚)-N，N′，N″，N五甲基三亞乙基四胺；N-(2-羥丙基-乙基醚)-N，N′，N″，N五甲基三亞乙基四胺；N-(2-羥丙基-甲基醚)-N，N′，N″，N五甲基三亞乙基四胺；N-(2-羥丙基-十八烷基醚)-N，N′，N″四甲基二亞乙基三胺；N-(2-羥丙基-十七烷基醚)-N，N′，N″四甲基二亞乙基三胺；N-(2-羥丙基-十六烷基醚)-N，N′，N″四甲基二亞乙基三胺；N-(2-羥丙基-十五烷基醚)-N，N′，N″四甲基二亞乙基三胺；N-(2-羥丙基-十四烷基醚)-N，N′，N″四甲基二亞乙基三胺；N-(2-羥丙基-十三烷基醚)-N，N′，N″四甲基二亞乙基三胺；N-(2-羥丙基-十二烷基醚)-N，N′，N″四甲基二亞乙基三胺；N-(2-羥丙基-十-烷基醚)-N，N′，N″四甲基二亞乙基三胺；N-(2-羥丙基-癸烷基醚)-N，N′，N″四甲基二亞乙基三胺；N-(2-羥丙基-壬烷基醚)-N，N′，N″四甲基二亞乙基三胺；N-(2-羥丙基-辛烷基醚)-N，N′，N″四甲基二亞乙基三胺；N-(2-羥丙基-庚烷基醚)-N，N′，N″四甲基二亞乙基三胺；N-(2-羥丙基-己基醚)-N，N′，N″四甲基二亞乙基三胺；N-(2-羥丙基-戊基醚)-N，N′，N″四甲基二亞乙基三胺；N-(2-羥丙基-丁基醚)-N，N′，N″四甲基二亞乙基三胺；N-(2-羥丙基-乙基醚)-N，N′，N″四甲基二亞乙基三胺；N-(2-羥丙基-甲基醚)-N，N′，N″四甲基二亞乙基三胺；或它們的任意組合。
本發(fā)明的另一個(gè)方面是本發(fā)明的叔胺催化劑組合物包括，但不局限于以下化合物N-(2-羥丙基-十八烷基醚)-N，N′，N″，N五甲基三亞乙基四胺；N-(2-羥丙基-十六烷基醚)-N，N′，N″，N五甲基三亞乙基四胺；N-(2-羥丙基-十四烷基醚)-N，N′，N″，N五甲基三亞乙基四胺；N-(2-羥丙基-十二烷基醚)-N，N′，N″，N五甲基三亞乙基四胺；N-(2-羥丙基-癸烷基醚)-N，N′，N″，N五甲基三亞乙基四胺；N-(2-羥丙基-辛烷基醚)-N，N′，N″，N五甲基三亞乙基四胺；N-(2-羥丙基-己基醚)-N，N′，N″，N五甲基三亞乙基四胺；N-(2-羥丙基-丁基醚)-N，N′，N″，N五甲基三亞乙基四胺；N-(2-羥丙基-十八烷基醚)-N，N′，N″四甲基二亞乙基三胺；N-(2-羥丙基-十六烷基醚)-N，N′，N″四甲基二亞乙基三胺；N-(2-羥丙基-十四烷基醚)-N，N′，N″四甲基二亞乙基三胺；N-(2-羥丙基-十二烷基醚)-N，N′，N″四甲基二亞乙基三胺；N-(2-羥丙基-癸烷基醚)-N，N′，N″四甲基二亞乙基三胺；N-(2-羥丙基-辛烷基醚)-N，N′，N″四甲基二亞乙基三胺；N-(2-羥丙基-己基醚)-N，N′，N″四甲基二亞乙基三胺；N-(2-羥丙基-丁基醚)-N，N′，N″四甲基二亞乙基三胺；或它們的任意組合。
在聚氨酯配方中可使用有效催化量的催化劑組合物。一方面，在聚氨酯配方中，催化劑組合物的合適量為每100重量份多元醇約0.01至約10份(pphp)催化劑組合物，或約0.05至約2 pphp。
本發(fā)明催化劑組合物的羥基官能團(tuán)在聚合過程之中和之后能夠使催化劑組合物與聚氨酯基質(zhì)反應(yīng)并固定到聚氨酯基質(zhì)中。此外，減少的揮發(fā)性、氣味和高分子量可以減少操作者和使用者暴露在討厭的胺蒸氣中。
多元醇聚氨酯是由有機(jī)異氰酸酯化合物與多元醇的羥基反應(yīng)而制備的。本發(fā)明的催化劑組合物對(duì)催化異氰酸酯與含有活性氫化合物例如多元醇的反應(yīng)是有用的。適用于本發(fā)明催化劑組合物的多元醇包括但是不局限于聚烯烴醚多元醇和聚酯多元醇。聚烯烴醚多元醇包括聚(氧化烯)聚合物例如聚(氧化乙烯)和聚(氧化丙烯)聚合物以及衍生自多羥基化合物的具有末端羥基的共聚物，多羥基化合物包括二醇和三醇；例如，乙二醇、丙二醇、1，3-丁烷二醇、1，4-丁烷二醇、1，6-己烷二醇、新戊二醇、二甘醇、二丙二醇醚、季戊四醇、甘油、雙甘油，三羥甲基丙烷和類似的低分子量多元醇。
在本發(fā)明的一個(gè)方面中可以使用單一的高分子量聚醚多醇，也可以使用高分子量聚醚多醇的混合物，例如二-和三-功能材料的混合物和/或不同分子量或不同化學(xué)組分的材料。這種二-和三-功能材料包括，但是不局限于乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、聚丙二醇、甘油、基于甘油的聚醚三醇、三羥甲基丙烷、基于三羥甲基丙烷的聚醚三醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、新戊二醇或其任意組合。
有用的聚酯多元醇包括，但是不局限于，由二羧酸與過量二醇，例如，己二酸與乙二醇或丁二醇，或內(nèi)酯與過量二醇反應(yīng)，例如己內(nèi)酯與丙二醇反應(yīng)生成的聚酯多元醇。
除聚烯烴醚多元醇和聚酯多元醇之外，聚合物多元醇也適用于本發(fā)明。聚合物多元醇用于聚氨酯泡沫塑料，以增加泡沫塑料的抗變形能力，例如增加泡沫塑料的承載性能。聚合物多元醇的實(shí)例包括，但是不局限于，接枝多元醇或聚脲改性的多元醇(Polyharns toff分散體多元醇)。接枝多元醇包括其中乙烯單體被接枝共聚的三醇。例如，合適的乙烯單體包括苯乙烯或丙烯腈。聚脲改性的多元醇，其為含有通過二胺與異氰酸酯在多元醇存在下反應(yīng)形成的聚脲分散體的多元醇。聚脲改性的多元醇的變體是聚異氰酸酯聚合加成(PIPA)多元醇，其是通過異氰酸酯與鏈烷醇胺在多元醇中就地聚合形成的。依據(jù)承載需求，聚合物多元醇可包含約20至約80重量份的總多元醇含量。
發(fā)泡劑聚氨酯泡沫塑料典型地由異氰酸酯與多元醇在發(fā)泡劑存在下反應(yīng)，在聚合過程中在聚氨酯基質(zhì)中產(chǎn)生空隙而制備的。例如，適合的發(fā)泡劑包括具有低沸點(diǎn)的惰性化合物，它在放熱聚合反應(yīng)過程中蒸發(fā)。此類發(fā)泡劑通常是在聚合反應(yīng)過程中不分解或不反應(yīng)的惰性化合物。反應(yīng)放熱一般足以蒸發(fā)發(fā)泡劑，然后發(fā)泡劑被捕獲在聚氨酯基質(zhì)中，導(dǎo)致空隙或泡孔形成。任選地，在反應(yīng)過程中，可以加入催化發(fā)泡劑蒸發(fā)的附加熱。此類發(fā)泡劑的實(shí)例包括，但是不局限于，氯氟烴、氫化氟烴、氫化氯氟烴、低沸點(diǎn)的烴，例如環(huán)戊烷、2-甲基丁烷或正戊烷或其任意組合。
優(yōu)選的發(fā)泡劑是水。本發(fā)明的催化劑組合物對(duì)催化異氰酸酯與水產(chǎn)生二氧化碳的反應(yīng)是有用的。當(dāng)產(chǎn)生二氧化碳時(shí)，它被聚氨酯基質(zhì)捕獲而形成空隙或泡孔。
任選的添加劑本發(fā)明的催化劑組合物可與任選的輔助組分組合使用來制備聚氨酯泡沫塑料。輔助組分的實(shí)例包括但是不局限于泡孔穩(wěn)定劑、交聯(lián)劑、增鏈劑、顏料、填料、阻燃劑、輔助膠凝催化劑、輔助發(fā)泡劑、過渡金屬催化劑或其任意組合。
泡孔穩(wěn)定劑可以包括，例如，硅表面活性劑或離子表面活性劑。適合的硅表面活性劑實(shí)例包括，但是不局限于，聚烷基硅氧烷、聚氧化烯多元醇改性的二甲基聚硅氧烷、亞烷基二醇改性的二甲基聚硅氧烷或其任意組合。適合的離子表面活性劑包括但是不局限于脂肪酸鹽、硫酸酯鹽、磷酸酯鹽、磺酸鹽或其任意組合。
適合的交聯(lián)劑包括但是不局限于具有至少兩個(gè)選自羥基、伯氨基、仲氨基或其它與異氰酸酯基團(tuán)反應(yīng)的含有活性氫基團(tuán)的低分子量化合物。交聯(lián)劑包括，例如，多元醇、聚胺或其任意組合。適合的多元醇的非限制性實(shí)例包括乙二醇、二甘醇、丙二醇、二縮丙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、新戊二醇、甘油、三羥甲基丙烷或其任意組合。多胺交聯(lián)劑的非限制性實(shí)例包括二乙基甲苯二胺，氯代二氨基苯、二乙醇胺、二異丙醇胺、三乙醇胺、三丙醇胺、1，6-己二胺或其任意組合。
增鏈劑的實(shí)例包括但是不局限于具有羥基或氨基官能團(tuán)的化合物，例如乙二醇、胺、二醇和水。此外，增鏈劑的非限制性實(shí)例包括乙二醇、丙二醇、1，4-丁二醇、1，3-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、1，10-癸烷基二醇、1，12-十二烷基二醇、乙氧基化的對(duì)苯二酚、1，4-環(huán)己烷二醇、N-甲基乙醇胺、N-甲基異丙醇胺、4-氨基環(huán)己醇、1，2-二氨基乙烷、2，4-甲苯二胺、或其任意組合。
顏料可用于在制造過程中對(duì)聚氨酯泡沫塑料進(jìn)行顏色編碼以識(shí)別產(chǎn)品和/或分級(jí)產(chǎn)品或掩蔽變黃。顏料可以包括任何適合的有機(jī)或者無機(jī)顏料。例如，有機(jī)顏料或著色劑包括，但是不局限于，偶氮/重氮染料、酞菁、二噁嗪或炭黑。無機(jī)顏料的實(shí)例包括但是不局限于二氧化鈦、氧化鐵或氧化鉻。填料可用來增加聚氨酯泡沫塑料的密度和承載性質(zhì)。合適的填料包括但是不局限于硫酸鋇或碳酸鈣。
阻燃劑可用于減少聚氨酯泡沫塑料的可燃性。例如，合適的阻燃劑包括，但是不局限于，氯化磷酸酯，氯化石蠟或三聚氰胺粉末。
輔助膠凝催化劑可以包括，但是不局限于，由Air Products andChemicals Inc.商業(yè)提供的商品名為DABCO 33LV催化劑的二氮雜二環(huán)辛烷(三亞乙基二胺)；奎寧環(huán)和取代的奎寧環(huán)；取代的吡咯烷或吡咯雙烷類；或由商業(yè)提供的商品名為DABCONE1070，DABCONE1060，DABCONE200，DABCONE400，DABCONE500，和DABCONE600的N，N-二甲基氨基烷基脲和類似的混合物。
合適的輔助發(fā)泡劑的非限制性實(shí)例包括，雙-二甲基氨基乙基醚，由Air Products and Chemicals，Inc.商業(yè)提供的商品名為DABCOBL-11催化劑；五甲基二亞乙基三胺和有關(guān)組合物；高級(jí)全甲基代的聚胺；2-[N-(二甲基氨基乙氧基乙基)-N-甲基氨基]乙醇和有關(guān)結(jié)構(gòu)；烷氧基化的聚胺；咪唑-硼組合物，或者氨基丙基-雙(氨基-乙基)醚組合物。根據(jù)本發(fā)明的催化劑組合物也可以與過渡金屬催化劑諸如有機(jī)錫催化劑混合使用。
聚氨酯泡沫塑料如現(xiàn)有技術(shù)描述，聚氨酯泡沫塑料可以由任何合適的有機(jī)異氰酸酯化合物與合適的多元醇化合物反應(yīng)制備。有機(jī)異氰酸酯化合物包括但是不局限于六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、亞苯基二異氰酸酯(PDI)、甲苯二異氰酸酯(TDI)和4，4′-二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)。在本發(fā)明的一個(gè)方面中，2，4-TDI、2，6-TDI或者其組合可用于制備聚氨酯泡沫塑料。其它適合的異氰酸酯化合物是Dow Chemical Company以PAPI名稱銷售的、在商業(yè)上稱作“粗MDI”的二異氰酸酯的混合物，其中含有約60％的4，4′-二苯甲烷二異氰酸酯以及其它異構(gòu)的和類似的高級(jí)聚異氰酸酯。這些異氰酸酯化合物的“預(yù)聚合物”也是適合的，包括一部分聚異氰酸酯與聚醚或聚酯多元醇預(yù)反應(yīng)的混合物。
使用本發(fā)明的催化劑組合物制備的聚氨酯泡沫塑料比得上或優(yōu)于使用現(xiàn)有技術(shù)中描述的催化劑組合物制備的泡沫塑料。例如，根據(jù)本發(fā)明催化劑組合物制備的聚氨酯泡沫塑料，其氣味減少并且胺排放減少。
根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面制備的聚氨酯泡沫塑料具有在約70至約115之間的異氰酸酯指數(shù)，并包括以下組分，按重量計(jì)表1聚氨酯組分

術(shù)語“異氰酸酯指數(shù)”(通常也稱為NCO指數(shù))在這里被定義為異氰酸酯的當(dāng)量數(shù)，除以活性氫的總當(dāng)量數(shù)，乘以100。NCO指數(shù)由下式表示NCO指數(shù)＝[NCO/(OH+NH)]*100盡管本發(fā)明被描述用于制備柔性聚氨酯泡沫塑料，本發(fā)明也可以用于制備半柔性和剛性的聚氨酯泡沫塑料。剛性聚氨酯泡沫塑料與柔性聚氨酯泡沫塑料的區(qū)別在于剛性泡沫塑料含有更高量的異氰酸酯。柔性泡沫塑料典型地使用多羥基聚合物作為泡沫塑料組合物中全部多元醇的部分，與傳統(tǒng)的重均分子量在約4000-5000和羥基數(shù)(OH#)在約28-35的三元醇一起使用。相反，剛性聚氨酯泡沫塑料組合物使用重均分子量約500-1000Mw、羥基官能度在約3-8并且OH#在約160-700的多元醇。也可通過泡沫塑料組合物中的異氰酸酯指數(shù)(NCO)來區(qū)分剛性泡沫塑料與柔性泡沫塑料。剛性泡沫塑料典型地為100-300的NCO指數(shù)，而柔性泡沫塑料典型地要求70-115的NCO指數(shù)。
為了制備疊層片(絕緣板)及設(shè)備泡沫塑料的NCO指數(shù)典型地在約100至約300之間，制備開孔泡沫塑料的NCO指數(shù)典型地在約100至約120之間并且通常全部為水發(fā)泡的。
半柔性模塑泡沫塑料在汽車工業(yè)中已得到很多應(yīng)用。主要應(yīng)用如儀表盤和內(nèi)部鑲邊。兩種主要的組分是基材多元醇和共聚物多元醇(CPP)?；亩嘣嫉挠昧繛榧s70-100pphp?；亩嘣嫉姆肿恿糠秶鸀閷?duì)于三醇為約4500-6000，對(duì)于二醇為約2000至約4000。氧化乙烯封端的聚醚多元醇已取代了大部分的聚酯多元醇而作為基材多元醇。最初的端羥基含量通常大于約75wt％，封端的范圍典型地為約10-20wt％。其它主要組分為CPP，其用量最多為約20wt％?；亩嘣寂cCPP和低分子量交聯(lián)劑共混，以硬化和促進(jìn)更快速的脫模。交聯(lián)劑的量依成品部件的硬度要求而異。選擇水的量以便將密度從約3隨意地增加到約6磅。開孔劑也可用于半柔性泡沫塑料，以減少在硬化過程中內(nèi)部的泡沫壓力從而減少壓力釋放空值和“脫模線(parting lines)”。根據(jù)乙烯基殼體(vinyl skin)的質(zhì)量要求，粘附促進(jìn)劑也可用以提高聚氨酯泡沫塑料與乙烯基殼體的粘附。使用本發(fā)明的催化劑組合物可以減少用傳統(tǒng)的胺催化劑時(shí)典型地可觀察到的乙烯基殼體的變色，因?yàn)榘饭倌軋F(tuán)的N-H基團(tuán)可與異氰酸酯反應(yīng)，與聚氨酯聚合物形成共價(jià)鍵。
如以下實(shí)施例描述，由反應(yīng)性催化劑組合物制得的泡沫塑料的質(zhì)量與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制得的泡沫塑料相同或更優(yōu)越。根據(jù)本發(fā)明提供的催化劑組合物還提供了下列優(yōu)點(diǎn)最終聚氨酯產(chǎn)品中的低胺排放；叔胺催化劑的低蒸氣壓；最終聚氨酯產(chǎn)品的低氣味；叔胺催化劑在聚合過程之中和之后的有效固定化；最終聚氨酯產(chǎn)品中的低胺濃度；和聚氨酯泡沫塑料的最優(yōu)化的物理性質(zhì)，例如減少的壓碎力值(force-to-crushvalues)。
實(shí)施例以下實(shí)施例用于闡明本發(fā)明，但并不用于限制本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例1N-[2-羥丙基-(2-乙基己基)-醚]-N，N′，N″，N五甲基三亞乙基四胺的合成在一裝備了帶有Teflon涂層的磁力攪拌棒及一壓力平衡滴液漏斗的500ml三頸圓底燒瓶中，加入約100g(0.647摩爾)商業(yè)可購(gòu)的三亞乙基四胺(約67重量％的TETA)。將該胺在氮?dú)庠鰤合录訜岬郊s80℃，將約60.2g(0.32摩爾)的2-乙基己基縮水甘油醚(由AirProducts and Chemicals作為商品名Epodil746購(gòu)得)在30分鐘內(nèi)緩慢加入燒瓶中。在加入過程中，可觀察到適度的放熱，導(dǎo)致溫度升高到約84℃。加入結(jié)束時(shí)，將混合物加熱到約120℃，并保持該溫度約30分鐘。收集產(chǎn)品并在真空下蒸餾除去未反應(yīng)的TETA(約59.0g)。將粗產(chǎn)品(約99.3g)溶于甲醇中并與約20g的5％Pd/C催化劑一起放入一反應(yīng)器中。將該反應(yīng)器以氫氣充壓，并加熱到約80℃。緩慢加入福爾馬林(37％甲醛水溶液)同時(shí)檢測(cè)氫氣壓。加入完成后，將反應(yīng)保持在約80℃大約30分鐘。過濾產(chǎn)品，通過蒸餾由產(chǎn)品中除去甲醇和水，生成含有N-[2-羥丙基-(2-乙基己基)-醚]-N，N′，N″，N五甲基三亞乙基四胺的混合物。
實(shí)施例2N-[2-羥丙基-(十二烷基)-醚]-N，N′，N″，N五甲基三亞乙基四胺和N-[2-羥丙基-(十四烷基)醚]-N，N′，N″，N五甲基三亞乙基四胺的合成在一裝備了帶有Teflon涂層的磁力攪拌棒及一壓力平衡滴液漏斗的500ml三頸圓底燒瓶中，加入約100g(0.647摩爾)商業(yè)可購(gòu)的三亞乙基四胺(約67重量％的TETA)。將該胺在氮?dú)庠鰤合录訜岬郊s80℃，將87.3g(0.32摩爾)的十二烷基/十四烷基縮水甘油醚混合物(由AirProducts and Chemicals作為商品名Epodil748購(gòu)得)在30分鐘內(nèi)緩慢加入燒瓶中。在加入過程中，可觀察到適度的放熱，導(dǎo)致溫度升高到約84℃。加入結(jié)束時(shí)，將混合物加熱到約120℃，并保持該溫度約30分鐘。收集產(chǎn)品并在真空下蒸餾除去未反應(yīng)的TETA(約53.3g)。將粗產(chǎn)品(約132.1g)溶于甲醇中并與約20g的5％Pd/C催化劑一起放入一反應(yīng)器中。將該反應(yīng)器以氫氣充壓，并加熱到約80℃。緩慢加入福爾馬林(37％甲醛水溶液)同時(shí)檢測(cè)氫氣壓。加入完成后，將反應(yīng)保持在約80℃大約30分鐘。過濾產(chǎn)品，通過蒸餾由產(chǎn)品中除去甲醇和水，生成含有N-[2-羥丙基-(十二烷基)-醚]-N，N′，N″，N五甲基三亞乙基四胺和N-[2-羥丙基-(十四烷基)醚]-N，N′，N″，N五甲基三亞乙基四胺的混合物。
實(shí)施例3聚氨酯泡沫塑料的上升速率(Rate of Rise)制備了四種泡沫塑料。使用雙-二甲基氨基乙基醚(DABCOBL-11)制備泡沫塑料A。使用2-[N-(二甲基氨基乙氧基乙基)-N-甲基氨基]乙醇(DMAEE-NM-EA)制備泡沫塑料B。使用N-[2-羥丙基-2-(乙基己基)-醚]-N，N′，N″，N五甲基三亞乙基四胺(實(shí)施例1)制備泡沫塑料C。使用N-[2-羥丙基-(十二烷基)-醚]-N，N′，N″，N五甲基三亞乙基四胺和N[2-羥丙基-(十四烷基)-醚]-N，N′，N″，N1″五甲基三亞乙基四胺的混合物(實(shí)施例2)制備泡沫塑料D。
對(duì)每一泡沫塑料，將催化劑加入到一個(gè)32盎司(951mL)紙杯內(nèi)的約192g預(yù)混物中(表2中描述)。在配有一個(gè)2英寸(5.1cm)直徑的攪拌槳的架空式攪拌器中以約6000RPM的速度攪拌該混合物約10秒。
表2預(yù)混組分(實(shí)施例3)

加入足夠量的甲苯二異氰酸酯以制得異氰酸酯指數(shù)約為100的泡沫塑料。在同一攪拌器中以約6000RPM的攪拌速度攪拌約6秒以充分混勻該混合物。讓該32盎司紙杯通過一個(gè)128盎司(3804mL)的紙杯的底部中的一個(gè)孔而滴落在臺(tái)子上。該孔的大小使其抓住該32盎司紙杯的唇緣。兩個(gè)紙杯的總結(jié)合體積為約160盎司(4755mL)。在發(fā)泡過程結(jié)束時(shí)形成泡沫塑料大約是此體積，記錄下泡沫塑料的最大高度。泡沫塑料A和B的性質(zhì)比較示于下面表3和4中。
表3泡沫塑料比較(實(shí)施例3)

1DABCO 33-LV為商購(gòu)自Air Products & Chemicals公司的催化劑[33％的三亞乙基二胺的二丙二醇溶液)2DABCOB-11為商購(gòu)自Air Products & Chemicals公司的催化劑[70％的雙-二甲基氨基乙基醚的二丙二醇溶液)3DABCONE 1060為商購(gòu)自Air Products & Chemicals公司的催化劑[75％的N-(3-二甲基氨基丙基)-脲(87％)和N，N′-雙-(3-二甲基氨基丙基)-脲(13％)的二丙二醇溶液)4DMAEE-NM-EA或2-[N-(二甲基氨基乙氧基乙基)-N-甲基氨基]乙醇為商購(gòu)自AirProducts & Chemicals公司的催化劑。
表4泡沫塑料比較(實(shí)施例3)

如表3和4所示，在相似的反應(yīng)條件下，本發(fā)明的催化劑活性比得上標(biāo)準(zhǔn)催化劑(DABCO BL-11和DMAEE-NM-EA)。此外，泡沫塑料的外觀和百分收縮率基本上相同，表明本發(fā)明的催化劑組合物與標(biāo)準(zhǔn)催化劑相比沒有減少反應(yīng)性，或者與由標(biāo)準(zhǔn)催化劑制備的泡沫塑料相比沒有減少泡沫質(zhì)量。
實(shí)施例4聚氨酯泡沫塑料的物理性質(zhì)使用實(shí)施例1和2的催化劑以及DABCONE1060催化劑為輔助膠凝催化劑來生產(chǎn)汽車墊子。兩種泡沫塑料，泡沫塑料E[使用實(shí)施例1的催化劑]和泡沫塑料F[使用實(shí)施例2的催化劑]在一加熱的塊狀測(cè)試模具中于65℃下形成。壓碎力(FTC)的結(jié)果由使用一力學(xué)裝置而得到，該裝置配備有一固定在50平方英寸(322.6cm2)圓盤和驅(qū)動(dòng)桿間的具有1000磅(453.6Kg)負(fù)載量的壓力傳感器。代頓馬達(dá)規(guī)格型號(hào)為4Z528，包括1/6馬力(124.3J/s)，F(xiàn)/L rpm為1800，F(xiàn)/L轉(zhuǎn)矩為5.63英寸-磅(6.36×104Nm)。
泡沫塑料墊被壓縮至原厚度的50％，其所需的力被記錄為整磅(牛頓)。所用的裝置模仿ASTM D-3574，缺口力偏差測(cè)試(identationforce deflection test)，可得到脫模1分鐘后的泡沫塑料的最初硬度或軟度的值。如表5所示，由具有表面活性基團(tuán)的胺催化劑制備的泡沫塑料獲得了較低的FTC值。
表5壓碎力比較(實(shí)施例4)

實(shí)施例5聚氨酯泡沫塑料的上升速率和物理性質(zhì)三種泡沫塑料，泡沫塑料G[使用實(shí)施例1催化劑]和泡沫塑料H[使用實(shí)施例2催化劑]和泡沫塑料I[使用DABCO BLV，商購(gòu)自AirProducts and Chemicals的催化劑]。對(duì)每一泡沫塑料，將催化劑加入到一個(gè)32盎司(951mL)紙杯內(nèi)的339.2g預(yù)混物中(表6中描述)。使用一個(gè)配備有一個(gè)2英寸(5.1cm)直徑的攪拌槳的架空式攪拌器以約6000 RPM的速度攪拌該混合物約10秒。
表6預(yù)混組分(實(shí)施例5)

5VORANOL 3512A是商購(gòu)自Dow chemicals的多元醇6DABCODC5982是商購(gòu)自Air Products and chemicals的硅表面活性劑7DABCOT-10是商購(gòu)自Air Products and chemicals的錫催化劑加入足夠量的甲苯二異氰酸酯以制得NCO指數(shù)為約108的泡沫塑料。使用同一攪拌器以約6000 RPM的攪拌速度攪拌約6秒以充分混勻該混合物。將紙杯中的物質(zhì)傾入3.5加侖的容器中。在發(fā)泡沫過程結(jié)束時(shí)形成的泡沫塑料大約是此體積，記錄下泡沫塑料的上升速度并評(píng)價(jià)物理性質(zhì)。泡沫塑料G、H和I的性質(zhì)比較示于下面表7和8中。
表7泡沫塑料對(duì)本(實(shí)施例5)

表8泡沫塑料的物理性質(zhì)(實(shí)施例5)

實(shí)施例6N-[2-羥丙基-(2-乙基己基)-醚]-N，N′，N″，N五甲基三亞乙基四胺的化學(xué)分析利用連接到Varian3400氣相色譜儀上的Finnigan SSQ7000單個(gè)四極質(zhì)譜儀通過氣相色譜-質(zhì)譜分析儀(GC-MS)分析實(shí)施例1的催化劑組合物。使用0.1μm膜厚度的、30M×0.25mm ID交聯(lián)的(5％苯基)甲基聚硅氧烷毛細(xì)管柱分離組分。使用氦氣作為載氣。以電子電離(EI)方式、使用70eV電子能對(duì)樣品進(jìn)行分析，獲得用于結(jié)構(gòu)鑒定的碎片。也可以用化學(xué)電離(CI)方式、使用氨氣作為化學(xué)電離氣體對(duì)樣品進(jìn)行分析，獲得分子量。使用氨-d3重復(fù)該CI分析以確定相關(guān)化合物的不穩(wěn)定氫數(shù)目。
在樣品中鑒定的主要組分是TETA與2-乙基己基縮水甘油醚以1∶1反應(yīng)的產(chǎn)品。因?yàn)槿齺喴一陌肥?種線性和環(huán)狀化合物的混合物，1∶1的產(chǎn)品可能有八種異構(gòu)體。全部八種異構(gòu)體均在樣品中觀察到了。所述的組分具有如下的結(jié)構(gòu)組分A
組分B 組分C
組分D 組分E 組分F
組分G

組分H

這八種1∶1異構(gòu)體產(chǎn)品的大致分布見下面表9，通過峰面積百分?jǐn)?shù)計(jì)算。
表9異構(gòu)體產(chǎn)品分布(實(shí)施例6)

在GC-MS分析中觀察到各種1∶2(TETA∶縮水甘油醚)異構(gòu)體。這些組分的分子量為約574至約572道爾頓。由于被分析化合物的揮發(fā)性，難以觀察到1∶2的產(chǎn)品并且沒有觀察到任何1∶3或1∶4的產(chǎn)品。為了確定TETA∶縮水甘油醚的加入分布，進(jìn)行矩陣輔助的激光脫附電離化(MALDI)質(zhì)譜分析。MALDI實(shí)驗(yàn)在Bruker Biflex TOFMS上進(jìn)行。在甲醇中配制樣品并與約0.25M的2，5-二羥基苯甲酸基質(zhì)溶液混合。通過TQFMS分析用N2激光照射后的樣品和正離子。觀察到代表1∶1、1∶2和1∶3的TETA/縮水甘油醚組分的峰群。使用這種方法沒有觀察到1∶4 TETA/縮水甘油醚組分。通過MALDI分析看到的三組分布如下面表10所顯示。
表10異構(gòu)組分布

實(shí)施例7N-[2-羥丙基-(十二烷基)-醚]-N，N′，N″，N五甲基三亞乙基四胺和N-[2-羥丙基-(十四烷基)醚]-N，N′，N″，N五甲基三亞乙基四胺的化學(xué)分析如實(shí)施例6所示分析實(shí)施例2的催化劑組合物。鑒定的樣品中的主要組分是TETA與十二烷基/十四烷基縮水甘油醚1∶1反應(yīng)的產(chǎn)品。在GC-MS分析中觀察到八種可能的1∶1異構(gòu)體產(chǎn)品中的七種。使用該方法沒有觀察到的一種異構(gòu)體(組分I)，大概因?yàn)樗臐舛忍停慕Y(jié)構(gòu)與實(shí)施例6中的組分A類似。這些組分具有如下結(jié)構(gòu)
組分I 組分J
組分K 組分L 組分M
組分N 組分O 組分P 這八種1∶1異構(gòu)體產(chǎn)品的大致分布見下面表11，通過峰面積百分?jǐn)?shù)計(jì)算。
表11異構(gòu)體產(chǎn)品分布(實(shí)施例7)
使用MALDI分析觀察到了代表1∶1、1∶2的TETA/縮水甘油醚組分的峰群。通過MALDI分析看到的這些組的分布如下面表12所顯示。
表12異構(gòu)組分布(實(shí)施例7)

權(quán)利要求
1.一種具有下面通式的化合物 其中R1和R2獨(dú)立地是含有1-3個(gè)碳原子的烷基；Y是 或含有1-3個(gè)碳原子的烷基；Z是 R3是氫、含有1至約10碳原子的烷基或含有1至約10個(gè)碳原子的鏈烯基；R4是含有1至約36個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基、含有1至約36個(gè)碳原子的取代或未取代的鏈烯基，或具有通式-CO-R5的?；?；R5是氫含有1至約35個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基或含有1至約35個(gè)碳原子的取代或未取代的鏈烯基；和n是包括端點(diǎn)在內(nèi)的1-7的整數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物，其中R1和R2是甲基。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物，其中Y是甲基或
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物，其中R3氫。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物，其中R4是含有1至約18個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基、含有1至約18個(gè)碳原子的取代或未取代的鏈烯基或具有通式-CO-R5的?；?br> 6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物，其中R5是氫或含有1至約17個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基或含有1至約17個(gè)碳原子的取代或未取代的鏈烯基。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物，其中n是包括端點(diǎn)在內(nèi)的1-3的整數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物，其中R1和R2是甲基；Y是甲基或 R3是氫；R4是含有1至約18個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基、含有1至約18個(gè)碳原子的取代或未取代的鏈烯基，或具有通式-CO-R5的?；籖5是氫或含有1至約17個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基、含有1至約17個(gè)碳原子的取代或未取代的鏈烯基；和n是包括端點(diǎn)在內(nèi)的1-3的整數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物，其中化合物是N-(2-羥丙基-十八烷基醚)-N，N′，N″，N五甲基三亞乙基四胺；N-(2-羥丙基-十七烷基醚)-N，N′，N″，N五甲基三亞乙基四胺；N-(2-羥丙基-十六烷基醚)-N，N′，N″，N五甲基三亞乙基四胺；N-(2-羥丙基-十五烷基醚)-N，N′，N″，N五甲基三亞乙基四胺；N-(2-羥丙基-十四烷基醚)-N，N′，N″，N五甲基三亞乙基四胺；N-(2-羥丙基-十三烷基醚)-N，N′，N″，N五甲基三亞乙基四胺；N-(2-羥丙基-十二烷基醚)-N，N′，N″，N五甲基三亞乙基四胺；N-(2-羥丙基-十一烷基醚)-N，N′，N″，N五甲基三亞乙基四胺；N-(2-羥丙基-癸烷基醚)-N，N′，N″，N五甲基三亞乙基四胺；N-(2-羥丙基-壬烷基醚)-N，N′，N″，N五甲基三亞乙基四胺；N-(2-羥丙基-辛烷基醚)-N，N′，N″，N五甲基三亞乙基四胺；N-(2-羥丙基-庚烷基醚)-N，N′，N″，N五甲基三亞乙基四胺；N-(2-羥丙基-己基醚)-N，N′，N″，N五甲基三亞乙基四胺；N-(2-羥丙基-戊基醚)-N，N′，N″，N五甲基三亞乙基四胺；N-(2-羥丙基-丁基醚)-N，N′，N″，N五甲基三亞乙基四胺；N-(2-羥丙基-乙基醚)-N，N′，N″，N五甲基三亞乙基四胺；N-(2-羥丙基-甲基醚)-N，N′，N″，N五甲基三亞乙基四胺；N-(2-羥丙基-十八烷基醚)-N，N′，N″四甲基二亞乙基三胺；N-(2-羥丙基-十七烷基醚)-N，N′，N″四甲基二亞乙基三胺；N-(2-羥丙基-十六烷基醚)-N，N′，N″四甲基二亞乙基三胺；N-(2-羥丙基-十五烷基醚)-N，N′，N″四甲基二亞乙基三胺；N-(2-羥丙基-十四烷基醚)-N，N′，N″四甲基二亞乙基三胺；N-(2-羥丙基-十三烷基醚)-N，N′，N″四甲基二亞乙基三胺；N-(2-羥丙基-十二烷基醚)-N，N′，N″四甲基二亞乙基三胺；N-(2-羥丙基-十一烷基醚)-N，N′，N″四甲基二亞乙基三胺；N-(2-羥丙基-癸烷基醚)-N，N′，N″四甲基二亞乙基三胺；N-(2-羥丙基-壬烷基醚)-N，N′，N″四甲基二亞乙基三胺；N-(2-羥丙基-辛烷基醚)-N，N′，N″四甲基二亞乙基三胺；N-(2-羥丙基-庚烷基醚)-N，N′，N″四甲基二亞乙基三胺；N-(2-羥丙基-己基醚)-N，N′，N″四甲基二亞乙基三胺；N-(2-羥丙基-戊基醚)-N，N′，N″四甲基二亞乙基三胺；N-(2-羥丙基-丁基醚)-N，N′，N″四甲基二亞乙基三胺；N-(2-羥丙基-乙基醚)-N，N′，N″四甲基二亞乙基三胺；N-(2-羥丙基-甲基醚)-N，N′，N″四甲基二亞乙基三胺；或它們的任意組合。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的化合物，其中化合物是N-(2-羥丙基-十八烷基醚)-N，N′，N″，N五甲基三亞乙基四胺；N-(2-羥丙基-十六烷基醚)-N，N′，N″，N五甲基三亞乙基四胺；N-(2-羥丙基-十四烷基醚)-N，N′，N″，N五甲基三亞乙基四胺；N-(2-羥丙基-十二烷基醚)-N，N′，N″，N五甲基三亞乙基四胺；N-(2-羥丙基-癸烷基醚)-N，N′，N″，N五甲基三亞乙基四胺；N-(2-羥丙基-辛烷基醚)-N，N′，N″，N五甲基三亞乙基四胺；N-(2-羥丙基-己基醚)-N，N′，N″，N五甲基三亞乙基四胺；N-(2-羥丙基-丁基醚)-N，N′，N″，N五甲基三亞乙基四胺；N-(2-羥丙基-十八烷基醚)-N，N′，N″四甲基二亞乙基三胺；N-(2-羥丙基-十六烷基醚)-N，N′，N″四甲基二亞乙基三胺；N-(2-羥丙基-十四烷基醚)-N，N′，N″四甲基二亞乙基三胺；N-(2-羥丙基-十二烷基醚)-N，N′，N″四甲基二亞乙基三胺；N-(2-羥丙基-癸烷基醚)-N，N′，N″四甲基二亞乙基三胺；N-(2-羥丙基-辛烷基醚)-N，N′，N″四甲基二亞乙基三胺；N-(2-羥丙基-己基醚)-N，N′，N″四甲基二亞乙基三胺；N-(2-羥丙基-丁基醚)-N，N′，N″四甲基二亞乙基三胺；或它們的任意組合。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的化合物，其中化合物是N-(2-羥丙基-十二烷基醚)-N，N′，N″，N五甲基三亞乙基四胺和N-(2-羥丙基-十四烷基醚)-N，N′，N″，N五甲基三亞乙基四胺的混合物。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物，其中化合物由烷基縮水甘油醚與亞乙基胺反應(yīng)制得。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的化合物，其中烷基縮水甘油醚是十八烷基縮水甘油醚、十七烷基縮水甘油醚、十六烷基縮水甘油醚、十五烷基縮水甘油醚、十四烷基縮水甘油醚、十三烷基縮水甘油醚、十二烷基縮水甘油醚、十一烷基縮水甘油醚、癸烷基縮水甘油醚、壬烷基縮水甘油醚、辛烷基縮水甘油醚、庚烷基縮水甘油醚、己基縮水甘油醚、戊基縮水甘油醚、丁基縮水甘油醚、乙基縮水甘油醚、甲基縮水甘油醚、或其任意組合。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的化合物，其中亞乙基胺是二亞乙基三胺、三亞乙基四胺、四亞乙基五胺和五亞乙基六胺。
15.生產(chǎn)具有如下通式化合物的方法， 其中R1和R2獨(dú)立地是含有1-3個(gè)碳原子的烷基；Y是 或含有1-3個(gè)碳原子的烷基；Z是 R3是氫、含有1至約10碳原子的烷基或含有1至約10個(gè)碳原子的鏈烯基；R4是含有1至約36個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基、含有1至約36個(gè)碳原子的取代或未取代的鏈烯基或具有通式-CO-R5的?；?；R5是氫、含有1至約35個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基、含有1至約35個(gè)碳原子的取代或未取代的鏈烯基；和n是包括端點(diǎn)在內(nèi)的1-7的整數(shù)；該方法包括使烷基縮水甘油醚與亞乙基胺反應(yīng)。
16.權(quán)利要求15所述的方法，其中烷基縮水甘油醚具有含有1至約35個(gè)碳原子的烷基。
17.權(quán)利要求16所述的方法，其中所述烷基是十八烷基、十七烷基、十六烷基、十五烷基、十四烷基、十三烷基、十二烷基、十一烷基、癸烷基、壬烷基、辛烷基、庚烷基、己基、戊基、丁基、乙基或甲基。
18.權(quán)利要求15所述的方法，其中亞乙基胺是二亞乙基三胺、三亞乙基四胺、四亞乙基五胺和五亞乙基六胺。
19.生產(chǎn)發(fā)泡的聚氨酯的方法，包括使(a)至少一種有機(jī)異氰酸酯化合物；(b)至少一種多元醇；(c)至少一種發(fā)泡劑；和(d)至少一種具有如下通式的叔胺催化劑化合物接觸 其中R1和R2獨(dú)立地是含有1-3個(gè)碳原子的烷基；Y是 或含有1-3個(gè)碳原子的烷基；Z是 R3是氫、含有1至約10碳原子的烷基或含有1至約10個(gè)碳原子的鏈烯基；R4是含有1至約36個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基、含有1至約36個(gè)碳原子的取代或未取代的鏈烯基或具有通式-CO-R5的?；籖5是氫、含有1至約35個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基或含有1至約35個(gè)碳原子的取代或未取代的鏈烯基；和n是包括端點(diǎn)在內(nèi)1-7的整數(shù)。
20.一種催化有機(jī)異氰酸酯化合物與含有活性氫的化合物之間反應(yīng)的方法，包括使(a)至少一種有機(jī)異氰酸酯化合物；(b)至少一種含有活性氫化合物；和(c)至少一種叔胺催化劑化合物接觸，該化合物具有如下通式 其中R1和R2獨(dú)立地是含有1-3個(gè)碳原子的烷基；Y是 或含有1-3個(gè)碳原子的烷基；Z是 R3是氫、含有1至約10碳原子的烷基或含有1至約10個(gè)碳原子的鏈烯基；R4是含有1至約36個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基、含有1至約36個(gè)碳原子的取代或未取代的鏈烯基或具有通式-CO-R5的酰基；R5是氫1至約35個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基或含有1至約35個(gè)碳原子的取代或未取代的鏈烯基；和n是包括端點(diǎn)在內(nèi)的1-7的整數(shù)。
21.一種催化至少一種有機(jī)異氰酸酯化合物三聚反應(yīng)的方法，包括使(a)至少一種有機(jī)異氰酸酯化合物；和(b)至少一種具有如下通式的叔胺催化劑化合物接觸 其中R1和R2獨(dú)立地是含有1-3個(gè)碳原子的烷基；Y是 或含有1-3個(gè)碳原子的烷基；Z是 R3是氫、含有1至約10碳原子的烷基或含有1至約10個(gè)碳原子的鏈烯基；R4是含有1至約36個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基、含有1至約36個(gè)碳原子的取代或未取代的鏈烯基或具有通式-CO-R5的酰基；R5是氫含有1至約35個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基或含有1至約35個(gè)碳原子的取代或未取代的鏈烯基；和n是包括端點(diǎn)在內(nèi)的1-7的整數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于制備聚氨酯泡沫塑料催化劑的叔胺。該叔胺可用于催化異氰酸酯的三聚反應(yīng)和異氰酸酯與含有活性氫的化合物例如多元醇和/或發(fā)泡劑之間的反應(yīng)。此類叔胺具有如上圖通式。其中R
文檔編號(hào)C08G18/18GK1837186SQ200610059668
公開日2006年9月27日 申請(qǐng)日期2006年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月18日
發(fā)明者J·J·伯德紐克, A·Z·坎澤斯基 申請(qǐng)人:氣體產(chǎn)品與化學(xué)公司