得:將異氰酸酯(a)與多元醇(b)、與本發明的含 磷醇(c)且一一如果適合一一與發泡劑(d)、與催化劑(e)以及與其他助劑和添加劑(f)混 合,從而得到反應混合物并使反應完成。
[0069] 因此,本發明涉及一種用于制備聚氨酯的方法,包括將至少一種異氰酸酯(a)、至 少一種多元醇(b)和至少一種如上所公開的含磷醇或根據如上所公開的方法可獲得或獲得 的含磷醇進行反應。
[0070] 用于制備本發明聚氨酯的多異氰酸酯組分(a)包括所有已知的用于制備聚氨酯的 多異氰酸酯。這些多異氰酸酯包括現有技術中已知的脂族、脂環族和芳族二官能或多官能 的異氰酸酯,以及其任何所需的混合物。實例為二苯基甲烷2,2"_二異氰酸酯、二苯基甲烷 2,4" -二異氰酸酯和二苯基甲烷4,4"_二異氰酸酯、單體二苯基甲烷二異氰酸酯的混合物以 及具有較大量環的二苯基甲烷二異氰酸酯同系物(聚合MDI)的混合物、異佛爾酮二異氰酸 酯(ΙΗΠ )和其低聚物、甲苯2,4_二異氰酸酯或甲苯2,6_二異氰酸酯(TDI)及其混合物、四亞 甲基二異氰酸酯及其低聚物、六亞甲基二異氰酸酯(HDI)及其低聚物、亞萘基二異氰酸酯 (NDI),以及它們的混合物。
[0071] 優選使用甲苯2,4_和/或2,6_二異氰酸酯(TDI)或其混合物、單體二苯基甲烷二異 氰酸酯和/或具有較大量環的二苯基甲烷二異氰酸酯同系物(聚合MDI)及其混合物。其他可 能的異氛酸酯見于例如 "Kunststoffhandbuch,Band 7,Polyurethane" [Plastics handbook,第7卷,Polyurethanes],Carl Hanser Verlag,第3版,1993,第3·2和3·3·2章中。
[0072] 多異氰酸酯組分(a)可以多異氰酸酯預聚物的形式使用。所述多異氰酸酯預聚物 可通過使過量的上述多異氰酸酯(成分(a-Ι))與多元醇(成分(a-2))例如在30至100°C、優 選約80°C的溫度下反應以生成預聚物而獲得。
[0073] 多元醇(a-2)為本領域技術人員已知的,并且記載于例如"Kunststoffhandbuch, 7,Polyurethane"[Plastics handbook,第7卷,Polyurethanes],Carl Hanser Verlag,第3 版,1993,第3.1章中。因此,例如,所使用的多元醇也可包括下述(b)下的多元醇。在本文的 一個具體的實施方案中,多異氰酸酯預聚物也可包括本發明的含有至少一種含磷基團的含 磷醇。
[0074]可使用的多元醇包括所有已知用于聚氨酯制備且具有至少兩個反應性氫原子的 化合物(b),實例為具有2至8的官能度且分子量為400至15000的多元醇。因此,例如可使用 選自聚醚多元醇、聚酯多元醇及其混合物的多元醇。
[0075] 例如,聚醚醇由環氧化物(例如環氧丙烷和/或環氧乙烷)或由四氫呋喃通過使用 含有活性氫的起始化合物(例如脂族醇、酚類、胺類、羧酸類、水)或基于天然材料的化合物 (例如蔗糖、山梨糖醇或甘露糖醇)并使用催化劑來制備。在本文中,可提及的堿性催化劑或 雙金屬氰化物催化劑例如記載于PCT/EP2005/010124、EP 90444或W0 05/090440中。
[0076] 例如,聚酯醇由脂族或芳族二羧酸以及由多官能醇、由聚硫醚多元醇、由聚酯酰 胺、由含有羥基基團的聚縮醛和/或由含有羥基基團的脂族含磷醇,優選在酯化催化劑的存 在下來制備。其他可能的多元醇見于例如"Kunststoffhandbuch,Band 7,Polyurethane" [Plastics handbook,第7卷,Polyurethanes],Carl Hanser Verlag,第3版,1993,第3.1 章 中。
[0077] 多元醇(b)還包括擴鏈劑和交聯劑。擴鏈劑和交聯劑的摩爾質量為小于400g/mol, 在本文中,用于具有兩個對異氰酸酯呈反應性的氫原子的分子的術語為擴鏈劑,而用于具 有大于兩個對異氰酸酯呈反應性的氫的分子的術語為交聯劑。在本文中,盡管可省略擴鏈 劑或交聯劑,但是加入擴鏈劑或交聯劑或--如果適合--其混合物已證實對改性機械特 性如硬度是有利的。
[0078] 如果使用擴鏈劑和/或交聯劑,則可使用已知用于制備聚氨酯的擴鏈劑和/或交聯 劑。這些擴鏈劑和/或交聯劑優選為具有對異氰酸酯呈反應性的官能團的低分子量化合物, 實例為甘油、三羥甲基丙烷、乙二醇和二胺。其他可能的低分子量擴鏈劑和/或交聯劑見于 例如 "Kunststoffhandbuch,Band 7, Polyurethane" [Plastics handbook,第 7卷, Polyurethanes],Carl Hanser Verlag,第3版,1993,第3.2和3.3.2章中。
[0079] 本發明的含有至少一種含磷基團的含磷醇用作組分(c)。在本文中,對含有至少一 種含磷基團的含磷醇(c)一一以下也稱為含磷醇(c)一一的比例不進行限制,并且主要取決 于要達到的阻燃性的程度。
[0080] 此外,根據本發明,可將含磷醇調節為用于制備聚氨酯的多元醇(b),例如通過選 擇合適的分子量。因此,例如可使所制備的聚氨酯獲得改進的機械特性。根據本發明,還可 使用兩種以上不同的含磷醇的混合物。
[0081 ] 在本文中,含磷醇的比例例如可為0.1至50重量%、優選1至40重量%,且尤其優選 2至30重量%,各自均基于組分(a)至(e)的總重量計。在本文中,在成品聚氨酯中的磷含量 優選為〇.01至10重量%,特別優選〇.05至5重量%,且特別為0.1至5重量%,各自均基于聚 氨酯的總重量計。
[0082] 可調節所使用的含磷醇的基于所使用的多元醇和醇的總量計的比例。例如,用于 制備軟質泡沫的含磷醇的基于多元醇和醇的總量計的比例為1至30 %,優選5至20 %。例如, 用于制備硬質泡沫的含磷醇的基于多元醇和醇的總量計的比例為2至50%,優選10至40%。
[0083] 根據另一實施方案,本發明涉及一種制備如上所公開的聚氨酯的方法,其中所述 至少一種含磷醇的用量為所使用的全部多元醇和醇的總量的1至30%,或為所使用的全部 多元醇和醇的總量的2至50%。
[0084] 如果聚氨酯意欲采用聚氨酯泡沫的形式,則本發明的反應混合物優選還包含發泡 劑(d)。在本文中,可使用任何已知用于制備聚氨酯的發泡劑。這些發泡劑可包括化學和/或 物理發泡劑。這些發泡劑例如記載于"Kunststoffhandbuch,Band 7,Polyurethane" [Plastics handbook,第7卷,Polyurethanes],Carl Hanser Verlag,第3版,1993,第3.4.5 章中。在本文中,術語化學發泡劑用于通過與異氰酸酯反應而形成氣體產物的化合物。這些 化學發泡劑的實例為水和羧酸。在本文中,術語物理發泡劑用于已在聚氨酯制備的原料中 溶解或乳化并在聚氨酯形成的條件下蒸發的化合物。例如,這些物理發泡劑為烴類、鹵代烴 類以及其他化合物,例如全氟化烷烴(例如全氟己烷)、氟氯烴和醚類、酯類、酮類、縮醛類, 和/或液態二氧化碳。在本文中,發泡劑的用量可為所需用量。發泡劑的用量優選為這樣的 用量,其使得所得聚氨酯泡沫的密度為10至l〇〇〇g/L,特別優選為20至800g/L,且特別為25 至200g/L。
[0085] 所使用的催化劑(e)可包括常通用于聚氨酯制備的任何催化劑。這些催化劑例如 記載于''Kunststoffhandbuch,Band 7,Polyurethane"[Plastics handbook,第7卷, Polyurethanes],Carl Hanser Verlag,第3版,1993,第3·4· 1章中。在本文中,所使用的催 化劑的實例為有機金屬化合物,優選有機錫化合物,例如有機羧酸的亞錫鹽(例如乙酸亞 錫、辛酸亞錫、乙基己酸亞錫和月桂酸亞錫)和有機羧酸的二烷基錫(IV)鹽(例如二乙酸二 丁基錫、二月桂酸二丁基錫、馬來酸二丁基錫和二乙酸二辛基錫),以及羧酸鉍(例如新癸酸 鉍(III )、2-乙基己酸鉍和辛酸鉍),或混合物。其他可能的催化劑為堿性胺催化劑。這些堿 性胺催化劑的實例為:脒類,例如2,3-二甲基-3,4,5,6-四氫嘧啶;叔胺類,例如三乙胺、三 丁胺、二甲基芐胺、Ν-甲基-Ν-環己基嗎啉和Ν-乙基-Ν-環己基嗎啉、Ν,Ν,Ν',Ν'_四甲基乙二 胺、Ν,Ν,Ν',Ν'_四甲基丁二胺、Ν,Ν,Ν',Ν'_四甲基己二胺、五甲基二亞乙基三胺、四甲基二 氨基乙基醚、雙(二甲基氨基丙基)脲、二甲基哌嗪、1,2_二甲基咪唑、1-氮雜-雙環[3.3.0] 辛烷和優選的1,4_二氮雜雙環[2.2.2]辛烷;以及烷醇胺化合物,例如三乙醇胺、三異丙醇 胺、Ν-甲基-二乙醇胺、Ν-乙基-二乙醇胺和二甲基乙醇胺。所述催化劑可單獨使用或以混合 物的形式使用。如果適合,所使用的催化劑(e)包括金屬催化劑和堿性胺催化劑的混合物。 [0086]特別地,如果使用相對較大過量的多異氰酸酯,則可使用的其他催化劑為:三(二 烷基氨基烷基)-s-六氫三嗪,優選三(Ν,N-二甲基氨基丙基)-s-六氫三嗪、四烷基氫氧化銨 (例如四甲基氫氧化銨)、堿金屬氫氧化物(例如氫氧化鈉)和堿金屬醇化物(例如甲醇鈉和 異丙醇鉀),以及羧酸的堿金屬鹽或銨鹽(例如甲酸鉀或甲酸銨)或相應的乙酸鹽或辛酸鹽。 [0087] 可使