[发明专利]储存稳定的含有植物油基多元醇的异氰酸酯－活性组分

说明书

技术领域

本发明一般涉及可用于制备聚氨酯泡沫材料和弹性体的储存稳定的组合物，更具体涉及储存稳定的含有植物油基多元醇的异氰酸酯-活性组分。

发明背景

聚氨酯泡沫材料和弹性体已经被广泛用于许多工业和消费应用中。这种普及归因于聚氨酯的各种机械性能和较易制造的性质。例如，汽车包括许多聚氨酯部件，诸如座位、头靠、仪表板和其它驾驶室内部零件。聚氨酯泡沫材料传统上分为软质泡沫材料、半硬质泡沫材料或硬质泡沫材料；软质泡沫材料通常比硬质泡沫材料更柔软、不那么致密、更易于弯曲以及更能在承受负荷以后发生结构回弹。

聚氨酯泡沫材料的制备方法是本领域技术人员所熟知的。聚氨酯是通过NCO基与羟基的反应形成的。最常规的生产聚氨酯的方法是通过多元醇与异氰酸酯的反应来进行，所述反应形成主链氨基甲酸酯基。根据需要，聚氨酯配方中还可以包括交联剂、发泡剂、催化剂和其它添加剂。如本领域技术人员普遍理解的，属于聚氨酯类别的聚合物还可以包括其它成为聚合物主链一部分的异氰酸酯-活性物质的反应产物。由胺和异氰酸酯反应形成的脲基是最普通的例子，特别常见于水发泡的氨基甲酸酯泡沫材料中。

在生产聚氨酯泡沫材料和弹性体时广泛使用的方法是将大部分或全部异氰酸酯-活性反应物与配方中的添加剂混合在一起，然后将该异氰酸酯-活性组分储存起来，直到其容易与异氰酸酯混合得到泡沫材料或弹性体产物为止。特别有利的是由熟悉混合工艺的技术人员在装备精良的地方精确称量和混合异氰酸酯活性组分，以对其进行小心配制。

按重量计，多元醇通常是用于生产聚氨酯的主要成分，它通常来源于石化产品，一般衍生自环氧丙烷、环氧乙烷和各种起始剂如乙二醇、丙二醇、丙三醇、蔗糖和山梨糖醇。聚酯多元醇和聚醚多元醇是聚氨酯生产中最常用的多元醇。对于半硬质泡沫材料，一般使用分子量约为300至2000的聚酯多元醇或聚醚多元醇，而对于软质泡沫材料，通常使用的是分子量约为1000至10000的长链多元醇。可选择聚酯多元醇和聚醚多元醇，以使设计的特定的聚氨酯弹性体或泡沫材料最终具有所需的韧性、耐久性、密度、挠性、压缩应变率和模量以及硬度性能。一般来说，高分子量的多元醇和低官能度的多元醇倾向于生成比低分子量的多元醇和高官能度多元醇更软的泡沫材料。

但是，衍生自石油的组分如聚酯多元醇和聚醚多元醇具有若干缺点。使用此类聚酯或聚醚多元醇需要消耗石油，而石油是不可再生资源。而且，这类多元醇的生产需要投入大量的能量，因为用来制备多元醇的石油必须经过钻探、提炼，然后运送到精炼厂，石油在精炼厂被精炼、加工，生产出最终的多元醇。

随着消费大众越来越意识到这种制造链对环境造成的影响，消费者对“更绿色”的产品的需求将会不断增长。越来越多的公司所宣称的一个目标是使其一定百分比的产品基于可再生资源。优先选择基于可再生资源的产品开始出现在一些政府的法规政策中。这些因素以及不断上升的石油基产品的成本促使人们加紧开发基于各种来自植物油的泡沫产品和弹性体产品。为了有助于减少石油的消耗，同时又能满足消费者此类不断增长的需求，最好用更通用、可再生并且更环保的组分来部分或全部替代聚氨酯泡沫材料和弹性体生产中所用的衍生自石油的聚酯多元醇或聚醚多元醇。

本领域的工作人员已经做了一些尝试，以实现该目的。已经开发了使用衍生自植物油的脂肪酸三甘油酯所制造的塑料和泡沫材料，所述植物油包括大豆衍生物。作为可再生、通用和环境友好的资源，大豆已经是并且将一直是用于塑料制造的理想成分。

但是，该方法的主要缺点是，当与其它聚氨酯配方组分混合时，衍生自植物油的多元醇往往会形成抵抗通过机械装置分散的不相容层。迄今为止，这种不稳定性阻碍了植物油基配剂在日常生产和运输/储存完全混合的树脂组分中的应用。应注意，在正常的运输、储存和用于生产聚氨酯和弹性体的过程中，这些混合的组分需承受低至-10℃和高至60℃的温度。

因此，本领域仍然需要储存稳定的含有植物油基多元醇的异氰酸酯-活性组分，该组分能够在正常的运输和储存温度下运输和储存数天、更优选至少一周、最优选达到一个月或一个月以上，仍然能得到日常可接受的泡沫材料，从而有助于满足聚氨酯泡沫材料和弹性体生产者对“更绿色”材料的需要。

发明内容