[发明专利]形成接枝多元醇的方法和用接枝多元醇形成的聚氨酯制品

说明书

发明领域

本发明总的来说涉及一种接枝多元醇，一种形成接枝多元醇的方法和 一种用接枝多元醇形成的聚氨酯制品。更特别地，该方法包括提供一种包 含少于五个碳原子、至少一个非金属原子和至少一个亲水结构部分的链转 移剂。

相关技术的描述

传统的接枝多元醇、形成接枝多元醇的方法和用接枝多元醇形成的聚 氨酯制品(10)在所属技术领域是熟知的。这些方法通常包括在载体多元醇、 链转移剂和自由基引发剂存在下聚合单体形成聚合物，从而形成接枝多元 醇。所述载体多元醇提供了形成接枝多元醇的基础。所述链转移剂控制聚 合物的分子量和尺寸并且不改变可聚合单体转化为聚合物的总比率。所述 自由基引发剂分解且形成通过增长促进单体聚合的自由基。

普通的链转移剂如醇和硫醇烃最常用于形成接枝多元醇和聚氨酯制品 (10)。醇必须大量使用才有效，并且如果要经济使用则必须再循环。一种 再循环醇的方法是真空汽提，与使用不要求再循环的硫醇烃时形成接枝多 元醇所需时间相比，使用该方法增加了形成接枝多元醇需要的时间(即循环 时间)。当用接枝多元醇在高溶剂和高含水泡沫配制剂中形成聚氨酯制品 (10)时，硫醇烃有助于形成粗糙且不平坦的聚氨酯制品(10)的表面(12)，并 且也促进聚氨酯制品(10)的表面(12)的开裂/降解，如图1和2中所示。硫 醇烃尤其包括使硫醇烃疏水的长碳链。虽然所属技术领域的技术人员不了 解开裂/降解的准确机理，但认为掺入到接枝多元醇中的疏水硫醇烃使接枝 多元醇与存在的任何水不相容，从而产生了有助于表面(12)的开裂/降解的 不稳定性。相反醇虽然亲水，但是如果没有再循环过程它们令人不敢问津 地昂贵，并且与硫醇烃相比因为其使用增加了制造成本和循环时间而不适 宜用于商业方法。此外，如U.S.Pat.No.4,652,589中所公开，使用硫醇烃 可能增加接枝多元醇以及用所述接枝多元醇产生的聚氨酯制品(10)的气 味。

醇和硫醇烃以外链转移剂在本领域也是已知的并且已经用在单体的聚 合中。Suzuki等人的U.S.Pat.No.5,354,800公开了使用亲水链转移剂(例 如3-巯基-1，2-丙二醇或2-巯基乙醇)和疏水链转移剂聚合单体在水中形成 聚合物分散体(即胶乳)。然而在接枝多元醇的形成中既没有使用亲水链转 移剂也没有使用疏水链转移剂。事实上‘800专利中的方法尤其针对水分散 体而不是聚醚醇分散体。由于接枝多元醇不是在水分散体中形成，‘800专 利中的方法不适合用于形成接枝多元醇以及用所述接枝多元醇形成的聚氨 酯制品(10)，或者用于降低聚氨酯制品(10)的表面(12)的开裂和降解。

Ellis等人的U.S.Pat.No.5,986,011也公开了一种使用醇和硫醇烃以外 的链转移剂的方法。‘011专利中的方法与‘800专利中的方法一样在单体的 聚合中使用了亲水链转移剂(3-巯基-1，2-丙二醇或2-巯基乙醇)和疏水链转 移剂。还与‘800专利一样在接枝多元醇的形成中既没有使用‘011专利的疏 水链转移剂也没有使用‘011专利的亲水链转移剂。然而‘011专利的链转移 剂用于在丙烯酸酯压敏粘合剂制备中使用的间歇式反应器中聚合单体。该 方法同样也不直接适用于形成接枝多元醇，用于用接枝多元醇形成聚氨酯 制品(10)，或者用于降低聚氨酯制品(10)的表面(12)的开裂和降解。

如上面最初描述的，在单体聚合中除了链转移剂还使用了自由基引发 剂，然而自由基引发剂发挥作用的方式与链转移剂不同。Hicks的U.S.Pat. No.3,960,824公开了一种使用了多种硫化合物(例如硫醇)的方法，该硫化 合物在单体聚合中的作用与自由基引发剂相同但与链转移剂不同。‘824专 利中的硫化合物作为自由基引发剂自由基化空气中的氧从而引发单体聚 合，但不控制聚合物的分子量和尺寸并且不发挥链转移剂的作用。同样正 如所公开的，该方法不致力于使用链转移剂形成接枝多元醇，用那些接枝 多元醇形成聚氨酯制品(10)，或者降低聚氨酯制品(10)的表面(12)的开裂和 降解。

因此仍然有机会用最小的循环时间形成接枝多元醇，同时使用不要求 昂贵处理和/或再循环的链转移剂。而且有机会用接枝多元醇形成表面没有 开裂或降解倾向的聚氨酯制品。还有机会使用不使接枝多元醇产生恶臭气 味，并且有潜力反应形成聚氨酯制品的聚氨酯网络的低分子量链转移剂， 从而潜在地减少聚氨酯制品的发射。