[发明专利]高官能聚酯多元醇

说明书

公开了具有高官能度的、中等粘度和高芳族含量的芳族聚酯多元醇，其适合在聚氨酯泡沫的生产中作为单独的多元醇而不使用任何聚醚多元醇。该独特的性质组合使得它们适合于用作聚氨酯泡沫生产中的单独的多元醇。随着阻燃剂的减少，基于单独的芳族多元醇的这些泡沫可以具有E‑84一类防火性质。本发明的芳族聚酯多元醇的特征在于具有大于2.8的官能度，同时具有在25℃时4,000‑10,000cps范围的中等粘度。本发明的典型的高官能聚酯多元醇具有320‑400范围内的羟值，在25℃时4,000‑10,000cps的粘度，大于2.8的官能度和大于14.75的苯基百分含量。

本申请要求在2012年4月10日提交的美国临时申请第61/622,293号的优先权权益，通过引用将其全文引入本文。

发明领域

本发明涉及适合用于聚氨酯泡沫制造的某些芳族聚酯多元醇，和用于制备这样的多元醇的方法。本发明特别涉及具有高官能度(大于2.8)和中等粘度(小于约10,000cps)的芳族聚酯多元醇。本发明还涉及由基于这样的高官能聚酯多元醇的组合物制造的聚氨酯泡沫，和涉及用于制备这样的聚氨酯泡沫的方法。

发明背景

用于生产聚氨酯(PU)泡沫的大多数芳族聚酯多元醇具有在2-2.5范围内的低官能度。当官能度增加至2.5时，粘度也增加。具有接近2.5的官能度的芳族聚酯多元醇的典型的粘度高于10,000cps，因为PU泡沫生产设备的粘度限制，所述粘度太高而不能用作多元醇的单独来源。因此，将它们与高官能/低粘度的聚醚多元醇结合以生成具有商业价值的PU泡沫。

将芳族聚酯多元醇用于聚氨酯和聚异氰脲酸酯泡沫中已有一段时间。美国专利第4,604,410和4,701,477号公开了用于制造硬质聚氨酯和聚异氰脲酸酯泡沫的方法，所述方法需要将过量的有机多异氰酸酯与经醚化改性的芳族多元醇反应。所述经醚化改性的芳族多元醇通过将回收的聚对苯二甲酸亚烷基酯(PET)聚合物用低分子量多元醇如二乙二醇蒸煮而制备。然后将所得产物与低分子量多元醇如α-甲基葡糖苷混合。将中间产物用氧化丙烯和/或氧化乙烯醚化。

美国专利第4,469,824号教导了用于制造液态对苯二甲酸酯的方法，所述对苯二甲酸酯可被用作硬质聚氨酯泡沫中的多元醇增量剂和用作聚异氰脲酸酯泡沫中的单独的多元醇组分。通过将回收的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)与二乙二醇和一种或多种氧亚烷基二醇反应而使对苯二甲酸酯保持液体形式。然后从反应中汽提乙二醇以生成在静置时没有固体的酯的混合物。由于溶解度限制，可以添加最多5％的α-甲基葡糖苷以增加所得产物的官能度。

美国专利第4,644,019号公开了用于制备异氰脲酸酯泡沫的方法，所述方法类似于上述公开的方法，但是该方法包括将烷基酚，优选壬基酚的乙氧基化物在蒸煮聚对苯二甲酸乙二酯时与其反应。

美国专利第5,360,900号公开了通过将乙氧基化的甲基葡糖苷或丙氧基化的甲基葡糖苷与聚对苯二甲酸乙二酯基聚酯合并而在常规粘度下产生高官能度和高芳族含量的方法。

上述多元醇都不能作为单独的多元醇用于生产聚氨酯泡沫，因为它们缺少足够高的官能度。本发明提供了一系列高官能聚酯多元醇以迎接该挑战。

发明简述

本发明涉及一类新的和令人惊讶地有用的芳族聚酯多元醇，其适合用于制造聚氨酯泡沫。本发明还涉及基于多元醇的组合物，所述组合物使用这样的多元醇与发泡剂制备。本发明还涉及由这样的基于多元醇的组合物制造的聚氨酯泡沫和用于制备这样的聚氨酯泡沫的方法。