[发明专利]用于贫单体单组分聚氨酯泡沫的反应体系

说明书

本发明涉及用于制备聚氨酯硬质泡沫材料的单组分反应体系，其包含下列成分：

A）部分或完全为预聚物形式的有机多异氰酸酯组分，

B）异氰酸酯反应性组分，其官能团仅仅是具有至少一个泽列维季诺夫反应性氢原子以及任选至少一个卤原子的那些，

C）至少一种稳定剂，

D）至少一种适合催化所述多异氰酸酯组分A)与所述异氰酸酯反应性组分B)的反应的催化剂，以及

E）任选的助剂和添加剂以及发泡剂和共发泡剂。

本发明进一步涉及用于制备单组分反应体系的方法，由单组分反应体系制备聚氨酯硬质泡沫材料的方法，由单组分反应体系可得到的硬质泡沫材料，单组分反应体系用作1-K安装泡沫的用途，以及含有反应体系和发泡剂的压力容器。

由一次性压力容器制备聚氨酯泡沫是已知的。在此，通过使多元醇与有机二-和/或多异氰酸酯在添加泡沫稳定剂和催化剂以及任选的增塑剂、阻燃剂、交联剂和另外添加剂的情况下反应而制备包含异氰酸酯基团的预聚物。此反应通常在压力容器中在液化的发泡气体的存在下发生。预聚物形成完成后，该泡沫然后可通过阀门计量分送(ausgetragen)。在此，该泡沫首先具有奶油状稠度并随后通过例如来自空气的环境水分的作用而固化并增加体积。此类泡沫因此被称作单组分泡沫(1K泡沫)。

使用对于所述多元醇组分显著过量的异氰酸酯进行操作，以获得所需的泡沫最终性能，例如硬度和泡孔度。由此调节所谓的预增链(Vorverl?ngerung)并因此调节预聚物的分子量分布。预增链越少，分子量分布越窄，可越精确地设定固化PUR泡沫的最终性能。然而由于此操作方式所致，在预聚物形成完成后，在压力容器中仍存在基于该压力容器总内容物计大约7-15重量%数量级的许多游离的未反应MDI。这些游离MDI的大部分为单体MDI。由于所述高的游离单体MDI含量，此类组合物根据EU法律必须标记R40和“低毒，含联苯-4,4'-二异氰酸酯”和危险标志Xn。德国额外还具有所谓的自助禁令(§4ChemVerbV)作为增强立法，因此在德国禁止在自由市场上直接向最终消费者销售R40标记的产品。因此，该类1K-PUR泡沫罐在德国建材市场中位于可锁玻璃柜中并仅允许由受训人员销售给消费者(§5ChemVerbV)。法国、奥地利和斯洛文尼亚有类似立法。

由EP0746580B1已知由一次性压力容器制备1-K聚氨酯泡沫的组合物，其中在压力容器中剩余的残余物在使用后最迟一天之后具有小于5.0重量%的二异氰酸酯单体含量，其中异氰酸酯预聚物具有8-30重量%的异氰酸酯含量。

DE102009045027A1描述了具有低的单体异氰酸酯含量的可交联的可发泡组合物。所述组合物包含a)10-90重量%的预聚物，其由聚酯二醇与过量二异氰酸酯反应并随后除去过量单体二异氰酸酯而形成，b)10-90重量%的基于聚醚多元醇的组分，其含有至少一个(Si(OR)₃基团或至少一个NCO基团，c)0.1-30重量%的添加剂，d)和至少一种发泡剂，其中所述聚酯二醇和所述聚醚二醇具有低于5000g/mol的摩尔质量(M_N)且a与b的混合物具有低于1重量%的单体二异氰酸酯含量。

本发明的目的是提供基于相应预聚物的贫单体1K-PUR配制剂，其尽管具有低的游离单体多异氰酸酯含量却提供可良好分送并同时在固化后呈固体的聚氨酯泡沫。

所述目的通过用于制备聚氨酯硬质泡沫材料的单组分反应体系得以实现，该单组分反应体系包含下列成分：

A）部分或完全为预聚物形式的有机多异氰酸酯组分，

B）异氰酸酯反应性组分，其官能团仅仅是具有至少一个泽列维季诺夫反应性氢原子以及任选至少一个卤原子的那些，

C）至少一种稳定剂，

D）至少一种适合催化所述多异氰酸酯组分A)与所述异氰酸酯反应性组分B)的反应的催化剂，以及

E）任选的助剂和添加剂以及发泡剂和共发泡剂，

其中所述反应体系的特征在于：所述单体多异氰酸酯含量最高为1重量%，且所述有机多异氰酸酯组分A)具有基于所述多异氰酸酯组分A)计小于8重量%的异氰酸酯含量。

令人惊讶地发现了，尽管具有低的单体多异氰酸酯含量和伴随的所述有机多异氰酸酯组分的预聚物的较高分子量，本发明的反应体系依然是与该反应体系的其它成分可混的并可由一次性压力容器发泡并同时提供具有令人满意的硬度的泡沫。