專利名稱：包含聚醚硅氧烷的熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑的低粘度水溶液在聚氨酯泡沫制備中的用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本專利申請(qǐng)的主題涉及包含聚醚硅氧烷的熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑的低粘度水溶液、及其在熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫制備中的用途，并且還涉及通過(guò)所述熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液制備的熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫。

背景技術(shù)：
軟質(zhì)聚氨酯泡沫目前在床墊、裝飾家具或者汽車座椅的制造中有不同的用途。它們通過(guò)異氰酸酯與多元醇的反應(yīng)來(lái)制備。在熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫的制備過(guò)程中，泡沫穩(wěn)定劑用來(lái)穩(wěn)定發(fā)泡。在缺乏這些穩(wěn)定劑下，熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫制備期間反應(yīng)混合物的表面張力太高，意味著熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫在制備過(guò)程中將會(huì)塌縮。
聚醚硅氧烷特別用于穩(wěn)定熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫。
EP-A1 0 520 392描述了用于軟質(zhì)聚氨酯泡沫的表面活性組合物，該組合物是包含如下組分的混合物組分A)含有90-99.98重量％的可以在傳統(tǒng)的軟質(zhì)聚氨酯泡沫中使用的表面活性“非水解”的硅氧烷聚醚，所述硅氧烷聚醚包含具有至少26個(gè)Si原子且無(wú)封端基團(tuán)的硅氧烷鏈；及組分B)含有0.02-10重量％的具有通式AaMm的有機(jī)酸的鹽；重量數(shù)值以硅氧烷聚醚和有機(jī)酸鹽的總重量為基準(zhǔn)。
泡沫穩(wěn)定劑混合物中非常高濃度的聚醚硅氧烷典型地導(dǎo)致粘度增加。缺點(diǎn)是高粘度對(duì)于在加工期間泡沫穩(wěn)定劑混合物部分的良好流動(dòng)行為有害。再一個(gè)缺點(diǎn)是這種泡沫穩(wěn)定劑混合物在熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫反應(yīng)混合物中的快速并且同時(shí)均勻的分布不是十分可能的。
含聚醚硅氧烷的泡沫穩(wěn)定劑混合物的高粘度在熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫的制備過(guò)程中是特別不利的原因是它妨礙在混合頭中的抽運(yùn)(pumping)或者甚至使這種抽運(yùn)不可能。在本領(lǐng)域內(nèi)，認(rèn)為5000mPa·s的粘度是上限。因此，這種泡沫穩(wěn)定劑混合物與有機(jī)溶劑混合，所述溶劑例如低分子量二醇，例如乙二醇、雙丙甘醇或者二甘醇。在一些情況中，還使用短鏈聚醚、植物油或工業(yè)溶劑，例如碳酸丙烯酯或鄰苯二甲酸酯化合物。所有這些溶劑的缺點(diǎn)是向熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫中引入了泡沫制備實(shí)際上不需要的外來(lái)物質(zhì)。此外，這些物質(zhì)在或大或小的程度上是危害環(huán)境的并且可燃的。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種至少避免了上述缺點(diǎn)之一的包含高濃度聚醚硅氧烷的低粘度泡沫穩(wěn)定劑混合物。
本發(fā)明的目的通過(guò)可以在熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫的制備中使用的熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑的低粘度水溶液來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中所述熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑的低粘度水溶液包含下面的組分 ≥40重量％至≤70重量％的聚醚硅氧烷， ≥0.5重量％至≤20重量％的有機(jī)表面活性劑， ≥10重量％的水， ≥0重量％的有機(jī)溶劑添加物， 其中所述聚醚硅氧烷具有下面的通式(I) R1-Si(CH3)2O-[Si(CH3)(OSi(CH3)2R0)O-]u-[Si(OSi(CH3)2R0)2O-]v -[Si(CH3)2O-]w-[SiCH3R2O-]x-[SiCH3R3O-]y-[SiCH3R4O]z -[SiR3R4O]t-Si(CH3)2-R5 (I) 其中 R0＝-O-[Si(CH3)2O-]w-[SiCH3R2O-]x-[SiCH3R3O-]y-[SiCH3R4O]z-Si(CH3)2-R5， R1、R2、R3、R4和R5＝在每種情況中彼此相同或不同，為1-12個(gè)碳原子的烷基或芳基基團(tuán)，或者為-CH2-R6或-CH2-CH2-R6或者通式(II)的聚環(huán)氧烷聚醚 -CmH2mO(C2H4O)a(C3H6O)b(C4H8O)c(C6H5-C2H3O)d(C12H24O)gR7 (II)， R6＝H、-C6H5、-CN、具有C1-C10的烷基、-CH-CH2O(環(huán)氧環(huán))、-烷基-OH、-芳基-OH、-Cl、-OH、-R8-O-R9、-R8-O-CO-R9或者連接至其它硅氧烷基團(tuán)的二價(jià)橋基、其選自亞烷基、-R8-O-R9-、-R8-COO-R9、-R8-O-R9-O-R8-、-R8-COO-R9-OOC-R8-、-R8-OOC-R9-COO-R8-， R7＝H、烷基、?；?、乙?；蚍蓟鶊F(tuán)、烷基-或芳基-尿烷基團(tuán)或者連接至其它硅氧烷基團(tuán)的二價(jià)橋基、其選自亞烷基、-R8-O-R9-、-R8-COO-R9、-R8-O-R9-O-R8-、-R8-COO-R9-OOC-R8-、-R8-OOC-R9-COO-R8-， R8＝烷基-或者芳基-， R9＝烷基-或者芳基-， u＝0-5， v＝0-5， t＝0-15， w＝15-130， x＝0-15， y＝0-15， z＝0-15， m＝0-4， a＝≥0至≤160， b＝≥0至≤140， c＝≥0至≤50， g＝≥0至≤50， d＝≥0至≤50，情況是a+b+c+d+g≥10， 條件是x+y+z+t≥3，并且至少一個(gè)取代基R1、R2、R3、R4和R5是通式II的聚醚，選擇上述各組分的重量分?jǐn)?shù)，使得基于熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液，各組分的總重量分?jǐn)?shù)不超過(guò)100重量％。
在單體單元對(duì)聚合物鏈的分布方面，通式II的聚醚可以是無(wú)規(guī)的、嵌段式的或者梯度變化。
熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液中的聚醚硅氧烷組分還可以由兩種或更多種通式I的聚醚硅氧烷組成。
除非另有說(shuō)明，選擇上述組分的重量分?jǐn)?shù)，使得基于熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液，各組分的總重量分?jǐn)?shù)不超過(guò)100重量％。
除非另有說(shuō)明，重量數(shù)值以熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液的總重量為基礎(chǔ)。
除非另有說(shuō)明，各組分可以采取單一組分或者混合物的形式。實(shí)際上對(duì)于聚醚硅氧烷優(yōu)選構(gòu)成混合物。同樣，對(duì)于表面活性劑優(yōu)選采取表面活性劑混合物的形式。
聚醚硅氧烷、有機(jī)表面活性劑、水、有機(jī)溶劑添加物，以及在需要時(shí)的其它添加劑、可以根據(jù)本發(fā)明使用的化合物在每種情況中彼此不同。舉例來(lái)說(shuō)，表面活性劑不包含本發(fā)明使用的通式I的聚醚硅氧烷或者有機(jī)溶劑添加物不含有機(jī)表面活性劑，并且反之亦然。
已經(jīng)驚人地發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液比缺乏表面活性劑的其它相同的組合物表現(xiàn)出低得多的粘度。
本發(fā)明的熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液可以包含優(yōu)選≥10重量％至≤60重量％的水，特別是≥15重量％至≤59.5重量％的水以及≥0重量％至≤20重量％的有機(jī)溶劑添加物。
本發(fā)明的熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液可以具有比缺乏表面活性劑的其它相同的組合物的粘度低至少10％，優(yōu)選至少為20％，更優(yōu)選至少為30％，再更優(yōu)選至少為40％，進(jìn)一步優(yōu)選至少為50％，并且最優(yōu)選至少為60％的粘度。
如果本發(fā)明的熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑的低粘度水溶液具有≤5000mPa·s的粘度是特別優(yōu)選的。
如果基于熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液的總重量包含≥40重量％至≤50重量％的聚醚硅氧烷的本發(fā)明的熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑的低粘度水溶液具有的粘度位于≥0.05Pa·s至≤3Pa·s，優(yōu)選≥0.01Pa·s至≤2Pa·s，并且更優(yōu)選≥0.15Pa·s至≤1Pa·s的范圍內(nèi)是再更優(yōu)選的。
如果基于熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液的總重量包含≥50重量％至≤65重量％的聚醚硅氧烷的本發(fā)明的熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑的低粘度水溶液具有的粘度位于≥0.1Pa·s至≤5Pa·s，優(yōu)選≥0.3Pa·s至≤4.5Pa·s，并且更優(yōu)選≥0.4Pa·s至≤4Pa·s的范圍內(nèi)也是優(yōu)選的。
作為有機(jī)溶劑添加物，可以使用選自雙丙甘醇、丁二醇、乙二醇、二甘醇、丙二醇、鄰苯二甲酸酯、聚酯、動(dòng)物和植物油、礦物油和/或防凍劑液體形式的溶劑。
特別優(yōu)選所述有機(jī)溶劑添加物包含選自雙丙甘醇和/或丙二醇的防凍劑。
根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施方案，還可以是不向熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑低粘度水溶液中添加有機(jī)溶劑的情況。
對(duì)于技術(shù)人員，明顯地根據(jù)本發(fā)明使用的化合物以其分布基本上由統(tǒng)計(jì)規(guī)律控制的混合物的形式存在。因此，x、y、z、t、u、v、w、m、a、b、c、d和/或g的值相應(yīng)于平均值。
優(yōu)選根據(jù)本發(fā)明對(duì)于R1和R5可以在每種情況中彼此相同或不同，是甲基、乙基或丙基。特別優(yōu)選R1和R5是甲基。
t值可以優(yōu)選為2-15并且更優(yōu)選4-13，或0。
u值可以優(yōu)選為0-4并且更優(yōu)選1-2，或0。
v值可以優(yōu)選為0-4并且更優(yōu)選1-2，或0。
w值可以是20-120，特別是30-110，優(yōu)選40-100，更優(yōu)選50-95，特別優(yōu)選55-90，并且非常優(yōu)選60-85?？蛇x地，如果u+v＝0，w值可以優(yōu)選為40-130，或者如果u+v>0至≤1，w值可以優(yōu)選為20-65，或者如果u+v>1，w值可以優(yōu)選為13-43。
x值可以優(yōu)選為2-15并且更優(yōu)選為4-13，或0。
y值可以優(yōu)選為2-15并且更優(yōu)選為4-13，或0。
z值可以優(yōu)選為2-15并且更優(yōu)選為4-13，或0。
a值可以優(yōu)選為1-105，更優(yōu)選為5-100，并且最優(yōu)選為10-90。
b值可以優(yōu)選為1-105，更優(yōu)選為5-100，并且最優(yōu)選為10-90。
c值可以優(yōu)選為1-40，更優(yōu)選為2-30，并且最優(yōu)選為2-20，或0。
d值可以優(yōu)選為1-40，更優(yōu)選為2-30，并且最優(yōu)選為2-20，或0。
g值可以優(yōu)選為1-40，更優(yōu)選為2-30，并且最優(yōu)選為2-20，或0。
m值可以優(yōu)選為1-4并且更優(yōu)選為2-3。
根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案，所述聚醚硅氧烷具有下面的通式III
其中 n＝50-120，優(yōu)選為60-100，并且更優(yōu)選為65-90， o＝3-20，優(yōu)選為3.5-18，并且更優(yōu)選為4-15，并且 PE具有下面的通式IV
其中 X＝H、烷基、?；⒁阴；蚍蓟鶊F(tuán)， e≥0-100，優(yōu)選為1-50，更優(yōu)選為3-40，并且特別優(yōu)選為5-30， f≥0-120，優(yōu)選為1-50，更優(yōu)選為5-40，并且特別優(yōu)選為10-30，其中e+f≥15。
PE此處還代表不同聚醚的混合物，但是它們?nèi)加赏ㄊ絀V表示。
使用水相對(duì)有機(jī)溶劑具有進(jìn)一步優(yōu)點(diǎn)水的獲得幾乎不受限制并且是無(wú)毒且不可燃的。此外，在清洗時(shí)，水溶液容易除去并且可以丟棄而無(wú)技術(shù)復(fù)雜性。再一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是對(duì)水溶液儲(chǔ)存的安全措施一般不太嚴(yán)格的?？偟膩?lái)看，與非水系統(tǒng)相比，使用水作為溶劑可以顯著地降低復(fù)雜性，并且因此可以降低本發(fā)明熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液的生產(chǎn)成本。
根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案，本發(fā)明的熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液主要包含水作為溶劑。
可以根據(jù)本發(fā)明使用的聚醚硅氧烷一般通過(guò)包含硅烷氫原子的硅氧烷與線性聚環(huán)氧烷聚醚的鉑催化的加成反應(yīng)來(lái)制備，所述聚環(huán)氧烷聚醚的直鏈在反應(yīng)端由烯氧基如烯丙氧基或乙烯氧基封端，并且在另一端例如由烷氧基、芳基烷氧基或酰氧基封端。所述聚醚通過(guò)使烯丙醇或者更高分子量羥基官能化的烯丙基或乙烯基化合物烷氧基化來(lái)制備。可選地，聚醚的OH基團(tuán)可以在氫化硅烷化后才封端。僅僅或者主要在此情況下，使用未封端的聚醚來(lái)氫化硅烷化。
聚醚硅氧烷的制備一般性地并且在專利包括EP-A1 0 520 392和EP-A1 1 350 804中提出，所述專利通過(guò)引用合并入本文。
聚醚的端基可以從烷氧基化開(kāi)始，初始具有游離的OH官能團(tuán)。至少部分在本發(fā)明的聚醚硅氧烷中也可以存在這種羥基。但是，在優(yōu)選的聚醚硅氧烷的情況中，端基全部或者至少主要地被封端。這可以通過(guò)游離的OH官能團(tuán)的酯化，優(yōu)選乙?；蛘呙鸦?，優(yōu)選甲基化來(lái)進(jìn)行。
可以根據(jù)本發(fā)明使用的聚醚硅氧烷特別是可以對(duì)水解是高度穩(wěn)定的，從而可以將本發(fā)明的聚醚硅氧烷設(shè)計(jì)成水解穩(wěn)定的。
可以根據(jù)本發(fā)明使用的聚醚硅氧烷具有高的分子量，使它們的自身粘度對(duì)于直接加工是太高的。這類聚醚硅氧烷的自身粘度在25℃下可以是≥1000mPa·s；對(duì)于用來(lái)穩(wěn)定熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫的大多數(shù)聚醚硅氧烷，該數(shù)值在25℃大于3000mPa·s；對(duì)于本發(fā)明聚醚硅氧烷的特定代表所述粘度在25℃甚至剛低于6000mPa·s。但是，在熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫的制備過(guò)程中，高粘度構(gòu)成問(wèn)題，其一個(gè)原因是妨礙在混合頭中的抽運(yùn)。
因此，在現(xiàn)有技術(shù)中，已經(jīng)用有機(jī)溶劑稀釋聚醚硅氧烷，這種稀釋與上述缺點(diǎn)有關(guān)?，F(xiàn)有技術(shù)中熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑中典型的聚醚硅氧烷含量是50-70重量％，其余是有機(jī)溶劑。
因?yàn)楫?dāng)以40-80重量％的聚醚硅氧烷的濃度制備本發(fā)明聚醚硅氧烷與水的混合物時(shí)，在混合物中觀察到粘度的劇烈增加，所以迄今還沒(méi)有考慮使用水作為在熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫中作為穩(wěn)定劑的聚醚硅氧烷的溶劑。粘度顯著超過(guò)聚醚硅氧烷自身的水平。粘度增加的原因是易溶液晶相的外觀。這些相以兩性表面活性劑分子的多維有序堆疊為基礎(chǔ)。這種兩性性表面活性劑分子還包括例如根據(jù)本發(fā)明使用的聚醚硅氧烷。這類易溶(lyotropic)中間相通常在空間上具有物理性質(zhì)的各向異性分布。根據(jù)堆疊的特定模式，粘度具有完全禁止材料流動(dòng)并因此產(chǎn)生凝膠狀特征的值。
例如，基于水溶液，分?jǐn)?shù)為40重量％聚醚硅氧烷的水溶液已經(jīng)具有遠(yuǎn)高于5Pa·s的粘度，并且所以在該水平下不再可能談及低粘度水溶液。聚醚硅氧烷的分?jǐn)?shù)為50-70重量％的水溶液甚至具有更高的粘度，通常遠(yuǎn)高于50Pa·s。在大約60重量％聚醚硅氧烷和40重量％水時(shí)達(dá)到粘度最大值。
由于它們低的濃度，聚醚硅氧烷的分?jǐn)?shù)<40重量％的水溶液已經(jīng)是不合適的，不是最少因?yàn)楫?dāng)制備高密度熱熟化軟質(zhì)聚氨酯塊狀泡沫時(shí)，因?yàn)樗畬?duì)于熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫的制備起著化學(xué)發(fā)泡劑的作用，水量的增加不利地影響孔密度分布并且特別是不利地影響泡沫密度。因此，當(dāng)在穩(wěn)定劑混合物中這么大量的水時(shí)，只可能制備具有較低密度的泡沫(總共使用更大量的水)。這么高度稀釋的溶液的再一個(gè)缺點(diǎn)是運(yùn)輸成本，其高于更濃溶液的成本，并且偏離熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑公認(rèn)的活性水平。
聚醚硅氧烷含量>80重量％的水溶液同樣由于高粘度而是不合適的。<20重量％的水量不適于降低粘度，足以給出低粘度的聚醚硅氧烷溶液。此處，實(shí)際上，通常的情況是與聚醚硅氧烷自身相比，添加<20重量％的水產(chǎn)生粘度的增加。不添加表面活性劑根本不會(huì)改變這種情況。
本發(fā)明優(yōu)選的熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑低粘度水溶液具有40-70重量％的聚醚硅氧烷含量，其在25℃的粘度<5000mPa·s(5Pa·s)。
現(xiàn)在已經(jīng)令人驚奇地發(fā)現(xiàn)通過(guò)添加有機(jī)表面活性劑，可以抑制在40-70重量％聚醚硅氧烷的含水混合物中發(fā)生高粘度。在本文上下文中陰離子表面活性劑是特別有效的。
優(yōu)選的熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑水溶液具有低的粘度并因此具有良好的流變學(xué)行為。根據(jù)本發(fā)明熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液可以具有≥100mPa·s至≤5000mPa·s的粘度，優(yōu)選≥500mPa·s至≤3000mPa·s的粘度，更優(yōu)選≥700mPa·s至≤2000mPa·s的粘度，并且特別優(yōu)選≥900Pa·s至≤1800mPa·s的粘度，使用購(gòu)自Physica(Anton Paar，Ostfildern，Germany)的MCR301旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)在1s-1的剪切速率下于25℃在旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)中測(cè)量所述粘度。使用錐/板幾何結(jié)構(gòu)(直徑＝50.0mm，角度＝0.981°)測(cè)量粘度>100mPa·s的樣品。使用Couette幾何結(jié)構(gòu)(測(cè)量元件直徑＝26.66mm，測(cè)量燒杯直徑＝28.93mm，測(cè)量狹縫寬度＝1.135mm，測(cè)量狹縫長(zhǎng)度＝40.014mm)研究粘度<100mPa·s的樣品。因?yàn)橐恍悠繁憩F(xiàn)出結(jié)構(gòu)粘度特性，為了產(chǎn)生控制的初始條件首先在1000s-1下剪切樣品60秒。然后，使樣品在不剪切下保持10分鐘。在此期間可能再次產(chǎn)生所述結(jié)構(gòu)。此后，在1s-1的剪切速度下測(cè)量所述粘度。對(duì)于這種測(cè)量，進(jìn)行剪切長(zhǎng)至10分鐘，直至達(dá)到平衡。在不預(yù)處理下，在1s-1下直接測(cè)量不表現(xiàn)出結(jié)構(gòu)粘度特性的樣品，直至達(dá)到平衡。
優(yōu)點(diǎn)是可以獲得穩(wěn)定的、可儲(chǔ)存的熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液，盡管在權(quán)利要求的范圍內(nèi)使用水作為溶劑，但所述溶液在熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液的儲(chǔ)存期間沒(méi)有表現(xiàn)出形成沉降在容器基部上或者上升的沉淀的趨勢(shì)，或者實(shí)際上沒(méi)有這種趨勢(shì)。因?yàn)槿绱丝梢垣@得具有有效均勻的組分分布的熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑，這是有利的。
這些本發(fā)明的熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑水溶液的進(jìn)一步優(yōu)點(diǎn)是甚至在溫度增加時(shí)它們也保持澄清和均勻。因此，在一些情況中，在直至遠(yuǎn)高于50℃的水溶液中也沒(méi)有觀察到變化。
本發(fā)明的熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑水溶液的進(jìn)一步優(yōu)點(diǎn)是可以加入少量例如5-10重量％的用作防凍劑的組分。適當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)例如是低分子量單醇或二醇，例如乙醇、異丙醇、雙丙甘醇、乙二醇或丁二醇。這種冷凍穩(wěn)定的本發(fā)明的熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑水溶液甚至在-20℃也不會(huì)冷凍。
熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液的冷凍潛在地是個(gè)大問(wèn)題，因?yàn)榭赡馨l(fā)生只有水冷凍并且聚醚硅氧烷不能結(jié)合入冰結(jié)構(gòu)中，從而導(dǎo)致在融化時(shí)相分離。然而，這種問(wèn)題強(qiáng)烈地取決于冷凍期間的冷卻速度和聚醚硅氧烷的化學(xué)結(jié)構(gòu)，因此對(duì)于所有根據(jù)本發(fā)明的熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑的低粘度溶液不會(huì)觀察到。但是，如果觀察到相分離，應(yīng)該可以通過(guò)劇烈攪拌來(lái)消除。
但是，冷凍穩(wěn)定的熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑水溶液在低溫下是非常高粘度的。但是，因?yàn)橥ǔ崾旎涃|(zhì)聚氨酯泡沫制備的原材料調(diào)節(jié)至室溫(23℃)，所以該過(guò)程不會(huì)存在問(wèn)題。在冷卻后，已經(jīng)將冷凍穩(wěn)定的熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑水溶液加熱至室溫，再次獲得熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑的低粘度溶液。
本發(fā)明的熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液的進(jìn)一步優(yōu)點(diǎn)是現(xiàn)在還可以無(wú)問(wèn)題地加入附加物質(zhì)，所述物質(zhì)是非常親水的并且在純的聚醚硅氧烷或者聚醚硅氧烷在有機(jī)溶劑中的溶液中根本不會(huì)溶解或者至少僅非常不完全程度地溶解。這些物質(zhì)一方面是鹽類添加劑，并且另一方面是多羥基官能團(tuán)添加劑。就涉及的第一基團(tuán)而言，例如可以添加鋰鹽、鈉鹽或鉀鹽。這些鹽還用作防凍劑。添加的鹽還可以在熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫的制備期間發(fā)揮催化作用。基于熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液，附加添加的鹽類化合物的分?jǐn)?shù)可以優(yōu)選為≥0重量％至≤5重量％。作為選自無(wú)機(jī)鹽的電解質(zhì)，可以使用很大量的非常不同種類的鹽。優(yōu)選的陽(yáng)離子是來(lái)自堿金屬和堿土金屬，優(yōu)選的陰離子是來(lái)自鹵化物、硫酸根和羧酸根，例如來(lái)自堿金屬苯甲酸鹽或者堿金屬乙酸鹽。
本發(fā)明的熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液優(yōu)選地還可以包含多羥基官能團(tuán)的添加劑，其具有≥3的羥基官能度并且在熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫制備過(guò)程中用作交聯(lián)劑?；跓崾旎涃|(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液，這些多羥基-官能團(tuán)化合物的分?jǐn)?shù)可以介于≥0重量％和≤10重量％之間。多羥基-官能團(tuán)化合物可以優(yōu)選選自甘油、三羥甲基丙烷、季戊四醇、水溶性低分子量碳水化合物，尤其是單體或二聚體的糖苷、以及水溶性糖醇，優(yōu)選山梨醇。
使用官能度≥3的多羥基-官能團(tuán)的化合物可能是有利的，因?yàn)樵跓崾旎涃|(zhì)聚氨酯泡沫的制備中這些化合物除了通過(guò)聚醚硅氧烷的物理穩(wěn)定外，還能夠通過(guò)增加交聯(lián)而有助于化學(xué)穩(wěn)定。當(dāng)加到低濃度的穩(wěn)定劑水溶液中時(shí)，這些交聯(lián)劑允許附加控制發(fā)泡行為，迄今這只能通過(guò)單獨(dú)添加交聯(lián)劑才是可能的。
此外，本發(fā)明的熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液還可以包含典型的添加劑如催化劑、發(fā)泡劑、殺蟲劑和/或阻燃劑。殺蟲劑可以酌情降低熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫水溶液的微生物污染的危險(xiǎn)，并因此增加儲(chǔ)存壽命?？梢赃m當(dāng)使用的殺蟲劑特別是在European BiocidalProducts Directive 98/8/EC的物質(zhì)列表中記錄的殺蟲劑。
可以使用的其它附加添加劑包括抗氧化劑。這些抗氧化劑可以擴(kuò)展熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑水溶液的氧化能力。適當(dāng)?shù)目寡趸瘎﹥?yōu)選是空間位阻酚，例如丁基化的羥基甲苯(BHT)。
此外，為了設(shè)置中性或弱堿性pH，還可以使用緩沖物質(zhì)作為附加添加劑。適當(dāng)?shù)木彌_物質(zhì)優(yōu)選是磷酸鹽緩沖液、硼酸鹽緩沖液、氨基酸、碳酸鹽緩沖液、或者基于叔胺的鹽的緩沖液。
可以使用具有寬分子量分布的聚醚硅氧烷，得到穩(wěn)定的熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液。根據(jù)本發(fā)明，可以使用具有10 000g/mol-50 000g/mol，優(yōu)選為13 000g/mol-40 000g/mol，并且更優(yōu)選為15000g/mol-35 000g/mol的摩爾質(zhì)量的聚醚硅氧烷。
還已經(jīng)顯現(xiàn)出包含聚醚硅氧烷的熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液在溶液的穩(wěn)定性和/或聚醚硅氧烷組分的濃度分布方面具有良好的產(chǎn)物性質(zhì)，所述聚醚硅氧烷中聚醚單元具有500g/mol-7000g/mol，優(yōu)選為1000g/mol—6000g/mol，更優(yōu)選為2000g/mol-5000g/mol的摩爾質(zhì)量。因此，特別優(yōu)選至少一個(gè)聚醚單元具有Mn≥2100g/mol的平均摩爾質(zhì)量。
根據(jù)本發(fā)明可以優(yōu)選使用的聚醚中的環(huán)氧乙烷的分?jǐn)?shù)可以是10-100重量％，然后據(jù)此修改環(huán)氧丙烷的量；換句話說(shuō)，在10重量％的環(huán)氧乙烷時(shí)，聚醚單元中環(huán)氧丙烷的分?jǐn)?shù)是90重量％，并且如果環(huán)氧乙烷的含量是100重量％，聚醚單元中環(huán)氧丙烷的分?jǐn)?shù)為0重量％。
但是，在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，聚醚單元中環(huán)氧丙烷的分?jǐn)?shù)也可以是10-100重量％，在此情況下然后據(jù)此修改環(huán)氧乙烷的含量；換句話說(shuō)，在10重量％的環(huán)氧丙烷時(shí)，聚醚單元中環(huán)氧乙烷的分?jǐn)?shù)是90重量％，并且如果環(huán)氧丙烷的含量是100重量％，聚醚單元中環(huán)氧乙烷的分?jǐn)?shù)占0重量％。
如果聚醚硅氧烷的環(huán)氧丙烷的分?jǐn)?shù)是40-90重量％，優(yōu)選≥50重量％，更優(yōu)選≥55重量％，并且特別優(yōu)選≥60重量％，所述環(huán)氧丙烷的分?jǐn)?shù)平均超過(guò)所有聚醚單元，則獲得在熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫的孔分布和質(zhì)量方面具有良好的性質(zhì)的熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液。
但是，另外還可以在聚醚中結(jié)合其它環(huán)氧烷。它們特別包括環(huán)氧丁烷、十二烯氧化物和氧化苯乙烯。
對(duì)于與熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫相關(guān)的用途，根據(jù)本發(fā)明特別合適地給出熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液，其中熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液包含 -≥42重量％至≤68重量％，優(yōu)選≥45重量％至≤65重量％，并且更優(yōu)選≥47重量％至≤62重量％的聚醚硅氧烷，特別優(yōu)選50重量％至60重量％的聚醚硅氧烷含量， -≥1重量％至≤10重量％，優(yōu)選≥2重量％至≤8重量％，并且更優(yōu)選≥4重量％至≤6重量％的有機(jī)表面活性劑， -≥15重量％至≤55重量％，優(yōu)選≥20重量％至≤50重量％，并且更優(yōu)選≥30重量％至≤40重量％的水，以及 -≥0重量％至≤15重量％，優(yōu)選≥1重量％至≤10重量％，并且更優(yōu)選≥2重量％至≤5重量％的有機(jī)溶劑添加物，優(yōu)選用作防凍劑的有機(jī)溶劑。
需要時(shí)，熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液可以包含其它添加劑作為補(bǔ)充組分。在每種情況中選擇熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液的上面組分的分?jǐn)?shù)，使得各組分的總分?jǐn)?shù)不超過(guò)100重量％。
本發(fā)明優(yōu)選的一種熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液包含 -≥45重量％至≤55重量％，優(yōu)選50重量％的聚醚硅氧烷， -≥1重量％至≤10重量％，優(yōu)選≥2重量％至≤8重量％，并且更優(yōu)選5重量％的烷基苯磺酸鹽， -≥30重量％至≤50重量％，優(yōu)選≥35重量％至≤45重量％，并且更優(yōu)選40重量％的水，及 -≥1重量％至≤10重量％，優(yōu)選≥3重量％至≤7重量％，并且更優(yōu)選5重量％的雙丙甘醇。
需要時(shí)，熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液可以包含其它添加劑作為補(bǔ)充組分。在每種情況中選擇熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液的上面組分的分?jǐn)?shù)，使得各組分的總分?jǐn)?shù)不超過(guò)100重量％。
自身明顯的是，各組分以使粘度最小化的方式彼此匹配。上面已經(jīng)對(duì)于熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液描述了本發(fā)明所需的粘度范圍。所需的粘度可以通過(guò)適當(dāng)?shù)靥岣呋蛘呓档陀袡C(jī)表面活性劑的分?jǐn)?shù)和/或水與聚醚硅氧烷的比例來(lái)設(shè)置。可以在需要時(shí)通過(guò)相應(yīng)地添加無(wú)機(jī)鹽對(duì)熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液的粘度施加進(jìn)一步的影響。
為了保證熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液在熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫反應(yīng)混合物中良好的濃度分布，可以優(yōu)選使用熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液的均勻并且透明的溶液。這類透明的熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液可以采取例如澄清或者輕微混濁的溶液形式。適當(dāng)?shù)耐该鳠崾旎涃|(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液例如還可以具有不透明的微光(shimmer)。
如果粘度高于5000mPa·s，包含絮凝物或沉淀物的熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液根據(jù)本發(fā)明是不適合的熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液。
通過(guò)適當(dāng)?shù)卦O(shè)置水、表面活性劑和聚醚硅氧烷的比例，可以避免絮凝物和/或沉淀物的形成，其中增加表面活性劑的濃度并且同時(shí)降低聚醚硅氧烷濃度產(chǎn)生本發(fā)明優(yōu)選的熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑的低粘度溶液。
本發(fā)明的熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液在室溫下是儲(chǔ)存穩(wěn)定的。已經(jīng)顯現(xiàn)出本發(fā)明的熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液在至少14天的期間內(nèi)不會(huì)表現(xiàn)出相分離和/或沉淀?？梢越柚鹘M分:有機(jī)表面活性劑、聚醚硅氧烷、水以及需要時(shí)無(wú)機(jī)鹽的比例設(shè)置高儲(chǔ)存穩(wěn)定性并且還可以避免沉淀，例如絮凝物。
根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液不含絮凝物和/或沉淀物。
盡管它們的高含水量，與沒(méi)有表面活性劑的聚醚硅氧烷在水中的混合物相比，本發(fā)明的熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液還對(duì)于增加的濁點(diǎn)是顯著的。本發(fā)明優(yōu)選的熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液具有≥40℃，優(yōu)選≥50℃，更優(yōu)選≥60℃的濁點(diǎn)。
可以用于熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液的有機(jī)表面活性劑可以選自陰離子表面活性劑、陽(yáng)離子表面活性劑、非離子表面活性劑和/或兩性表面活性劑，所述有機(jī)表面活性劑優(yōu)選是陰離子表面活性劑。根據(jù)本發(fā)明的熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液優(yōu)選包含選自陰離子、陽(yáng)離子、兩性(兩親性的、兩性離子)表面活性劑中的一種或多種表面活性劑及其混合物。
這些表面活性劑的陰離子、陽(yáng)離子、非離子和兩性(兩性離子)類和類型的典型列表在美國(guó)專利第3,929,678號(hào)和美國(guó)專利第4,259,217號(hào)中給出，通過(guò)引用所述專利將其全部?jī)?nèi)容合并入本文。
一般而言，優(yōu)選結(jié)合一種或多種陰離子和/或非離子表面活性劑使用兩性的、兩親性的(amphoteric)和兩性離子表面活性劑。
陰離子表面活性劑 本發(fā)明的組合物優(yōu)選包含陰離子表面活性劑。在熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液中可以存在基本上任何適于清潔的陰離子表面活性劑。此類表面活性劑可以包括鹽，包括例如鈉鹽、鉀鹽、銨鹽和取代的銨鹽，例如陰離子硫酸、磺酸、羧酸和肌氨酸的單-、二-和三-乙醇胺鹽表面活性劑。陰離子硫酸鹽和磺酸鹽表面活性劑是優(yōu)選的。
非常優(yōu)選的是包含磺酸鹽表面活性劑或硫酸鹽表面活性劑，優(yōu)選如本文中所述的直鏈或支鏈烷基苯磺酸鹽和烷基乙氧基硫酸鹽，任選地結(jié)合如本文中所述的陽(yáng)離子表面活性劑的表面活性劑系統(tǒng)。
其它陰離子表面活性劑包含羥乙基磺酸鹽，例如?；u乙基磺酸鹽、N-酰基?；撬猁}、甲基?；撬?methyltauride)的脂肪酸酰胺、烷基琥珀酸鹽和磺基琥珀酸鹽、磺基琥珀酸鹽的單酯(尤其是飽和的和不飽和的C12-C18單酯)、磺基琥珀酸鹽的二酯(尤其是飽和的和不飽和的C6-C14二酯)、以及N-?；“彼猁}。樹(shù)脂酸和氫化的樹(shù)脂酸，例如松香、氫化松香，以及在牛油中存在的或者源于其的樹(shù)脂酸和氫化的樹(shù)脂酸同樣是合適的。
陰離子硫酸鹽表面活性劑 適于所關(guān)心用途的陰離子硫酸鹽表面活性劑包含直鏈和支鏈的、伯烷基硫酸鹽和仲烷基硫酸鹽、烷基乙氧基硫酸鹽、脂肪油烯基甘油硫酸鹽、烷基酚環(huán)氧乙烷醚硫酸鹽、C5-C17-acyl-N-(C1-C4-烷基)-和-N-(C1-C2羥烷基)葡糖胺硫酸鹽、以及烷基多糖的硫酸鹽，例如烷基多糖苷的硫酸鹽(本文所述的是非離子非硫酸化的化合物)。
烷基硫酸鹽表面活性劑優(yōu)選選自直鏈和支鏈的、伯和仲C10-C18烷基硫酸鹽，更優(yōu)選支鏈C11-C15烷基硫酸鹽及直鏈C12-C14烷基硫酸鹽。
烷基乙氧基硫酸鹽表面活性劑優(yōu)選選自每個(gè)分子用0.5-20mol環(huán)氧乙烷乙氧基化的C10-C18烷基硫酸鹽。更優(yōu)選地，所述烷基乙氧基硫酸鹽表面活性劑是每個(gè)分子用0.5-7mol，優(yōu)選1-5mol環(huán)氧乙烷乙氧基化的C11-C18，更優(yōu)選C11-C15的烷基硫酸鹽。
本發(fā)明一個(gè)特別優(yōu)選的方面使用優(yōu)選的烷基硫酸鹽和/或磺酸鹽及烷基乙氧基硫酸鹽表面活性劑的混合物。這類混合物已經(jīng)在PCT專利申請(qǐng)WO 93/18124中公開(kāi)，該專利通過(guò)引用全部合并入本文。
陰離子磺酸鹽表面活性劑 適于所關(guān)心用途的陰離子硫酸鹽表面活性劑包含直鏈C5-C20烷基苯磺酸鹽、烷基酯磺酸鹽、伯或仲C6-C22烷烴磺酸鹽、C6-C24烯烴磺酸鹽、芳基磺酸鹽(尤其是未取代和烷基取代的苯-和萘-磺酸鹽)、磺酸化的多羧酸、烷基甘油磺酸鹽、脂肪?；视突撬猁}、磺基琥珀酸鹽的單酯(尤其是飽和的和不飽和的C12-C18單酯)、磺基琥珀酸鹽的二酯(尤其是飽和的和不飽和的C6-C14二酯)、脂肪油烯基甘油磺酸鹽、以及任何所需的它們的混合物。
陰離子羧酸鹽表面活性劑 適當(dāng)?shù)年庪x子羧酸鹽表面活性劑包含烷基乙氧基羧酸鹽、烷基多乙氧基多羧酸鹽表面活性劑和肥皂(“烷基羧基”)，尤其是本文中所述的特定二級(jí)肥皂(secondarysoap)。
適當(dāng)?shù)耐榛已趸人猁}包含具有通式RO(CH2CH2O)xCH2

的那些鹽，其中R是C6—C18的烷基，x在0-10的范圍內(nèi)，并且乙氧基化分布使x是0的材料的量小于20重量％，并且M是陽(yáng)離子。適當(dāng)?shù)耐榛嘁已趸圄人猁}表面活性劑包含具有通式RO(CHR1-CHR2-O)-R3的那些鹽，其中R是C6—C18的烷基，x是1-25，R1和R2選自氫、甲酸根、琥珀酸根、羥基丁二酸根、以及它們的混合物，并且R3選自氫、取代或未取代的具有1-8個(gè)碳原子的烴、以及它們的混合物。
適當(dāng)?shù)姆试肀砻婊钚詣┌ê信c二級(jí)碳連接的羧基的二級(jí)肥皂表面活性劑。本發(fā)明用于熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液的優(yōu)選的二級(jí)肥皂表面活性劑是選自2-甲基-1-十一烷酸、2-乙基-1-癸酸、2-丙基-1-壬酸、2-丁基-1-辛酸和2-戊基-1-庚酸的水溶性鹽中的水溶性組分。
肌氨酸鹽表面活性劑 其它適當(dāng)?shù)年庪x子表面活性劑是通式為R-CON(R1)CH2COOM的肌氨酸鹽，其中R是直鏈或支鏈的C5-C17烷基或烯基，R1是C1-C4烷基，并且M是堿金屬離子。優(yōu)選的實(shí)例是它們的鈉鹽形式的肉豆蔻基-和油酰甲基肌氨酸鹽。
陰離子表面活性劑可以特別優(yōu)選地選自如下物質(zhì)烷基硫酸鹽、芳基磺酸鹽或酯、脂肪族醇的硫酸鹽、二級(jí)烷基硫酸鹽、鏈烷烴磺酸鹽、烷醚硫酸鹽、烷基聚乙二醇醚硫酸鹽、脂肪醇醚硫酸鹽、烷基苯磺酸鹽、烷基酚醚硫酸鹽、烷基磷酸鹽、磷酸單-、二-、三-酯、烷基醚磷酸鹽、乙氧基化的脂肪醇磷酸酯、膦酸酯、磺基琥珀酸二酯、磺基琥珀酸單酯、乙氧基化的磺基琥珀酸單酯、磺基琥珀酸酰胺、α-烯烴磺酸鹽、烷基羧酸鹽、烷基醚羧酸鹽、烷基聚乙二醇羧酸鹽、脂肪酸羥乙基磺酸鹽、脂肪酸甲基?；撬猁}、脂肪酸肌氨酸、芳基磺酸鹽、萘磺酸鹽、烷基甘油基醚磺酸鹽、聚丙烯酸酯類和/或α-磺基脂肪酸酯。
陽(yáng)離子表面活性劑 用作用于熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液的表面活性劑組分的適當(dāng)陽(yáng)離子表面活性劑包含季銨表面活性劑。季銨表面活性劑優(yōu)選是單-C6-C16，優(yōu)選-C6-C10、-N-烷基-或-烯基銨表面活性劑，其余的N位置被甲基、羥乙基或者羥丙基取代。同樣優(yōu)選地給出單烷氧基化的和雙烷氧基化的胺表面活性劑。
可以在熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液中使用的其它適當(dāng)?shù)年?yáng)離子表面活性劑組是陽(yáng)離子酯表面活性劑。
陽(yáng)離子酯表面活性劑優(yōu)選是具有表面活性劑性質(zhì)的水可分散的化合物，其包含至少一個(gè)酯鍵(即-COO-)和至少一個(gè)荷陽(yáng)離子的基團(tuán)。
適當(dāng)?shù)年?yáng)離子酯表面活性劑包括膽堿酯化合物例如在美國(guó)專利4,228,042、4,239,660和4,260,529中公開(kāi)。
從優(yōu)選的角度，表面活性劑分子中的酯鍵和荷陽(yáng)離子的基團(tuán)由間隔基團(tuán)彼此分開(kāi)，所述間隔基團(tuán)由包含至少3個(gè)原子的鏈(即3個(gè)原子的鏈長(zhǎng))，優(yōu)選3-8個(gè)原子，更優(yōu)選3-5個(gè)原子，最優(yōu)選3個(gè)原子的鏈組成。形成所述間隔基團(tuán)鏈的原子選自碳、氮和氧原子以及它們的任意混合物，條件是鏈中每個(gè)氮或氧原子僅與鏈中的碳原子連接。因此，不包括例如含有-O-O-(即過(guò)氧化物)、-N-N-和-N-O-鍵的間隔基團(tuán)，而包括例如含有-CH2-O-CH2-和-CH2-NH-CH2-鍵的間隔基團(tuán)。從優(yōu)選的角度，所述間隔基團(tuán)鏈只含碳原子，并且最優(yōu)選所述鏈?zhǔn)菬N基鏈。
陽(yáng)離子單烷氧基化的胺表面活性劑 可以優(yōu)選使用的陽(yáng)離子單烷氧基化的胺表面活性劑具有通式V 其中R1是具有6-18個(gè)碳原子，優(yōu)選6-16個(gè)碳原子，最優(yōu)選6-14個(gè)碳原子的烷基或烯基單元；R2和R3每個(gè)獨(dú)立地是具有1-3個(gè)碳原子的烷基，優(yōu)選甲基，并且最優(yōu)選R2和R3都是甲基；R4選自氫(優(yōu)選的)、甲基和乙基；X-是陰離子，例如氯化物、溴化物、甲基硫酸鹽、硫酸鹽等，從而提供電中性；Z是烷氧基，特別是乙氧基、丙氧基或丁氧基；并且n是0-30，優(yōu)選2-15，最優(yōu)選2-8。
通式V中的ZnR4基團(tuán)優(yōu)選具有n＝1并且是具有不大于6個(gè)碳原子的羥烷基，-OH基團(tuán)通過(guò)不超過(guò)3個(gè)碳原子與季銨氮原子分開(kāi)。特別優(yōu)選的ZnR4基團(tuán)是-CH2CH2OH、-CH2CH2CH2OH、-CH2CH(CH3)OH和CH(CH3)CH2OH，-CH2CH2OH是特別優(yōu)選的。優(yōu)選的R1基團(tuán)是直鏈烷基。具有8-14個(gè)碳原子的直鏈R1基團(tuán)是優(yōu)選的。
還可以優(yōu)選使用的優(yōu)選的陽(yáng)離子單烷氧基化的胺表面活性劑具有通式VI
其中，R1是C10-C18烴基及其混合物，特別是C10-C14烷基，優(yōu)選C10和C12烷基，X是用來(lái)提供電荷補(bǔ)償?shù)娜魏芜m當(dāng)?shù)年庪x子，優(yōu)選是氯化物或溴化物。通式II的乙氧基(CH2CH2O-)單元(EO)還可以由丁氧基、異丙氧基[CH(CH3)CH2O]-、[CH2CH(CH3)O]單元(i-Pr)或正丙氧基單元(Pr)、或者EO和/或Pr和/或i-Pr單元的混合物代替。
陽(yáng)離子雙烷氧基化的胺表面活性劑 陽(yáng)離子雙烷氧基化的胺表面活性劑優(yōu)選具有通式VII
其中，R1是具有8-18個(gè)碳原子，優(yōu)選10-16個(gè)碳原子，最優(yōu)選10-14個(gè)碳原子的烷基或烯基單元；R2是具有1-3個(gè)碳原子的烷基，優(yōu)選甲基；R4和R5可以獨(dú)立地改變并且選自氫(優(yōu)選的)、甲基和乙基；并且X-是陰離子，例如氯化物、溴化物、甲基硫酸、硫酸鹽等，它足以提供電中性。Z可以彼此獨(dú)立地改變并且在每種情況中是C1-C4-烷氧基，特別是乙氧基(即-CH2CH2O-)、丙氧基、丁氧基、及它們的混合物；n在每種情況中是相同或不同的，并且是1-30，優(yōu)選為1-4，并且最優(yōu)選為1。
優(yōu)選的陽(yáng)離子雙烷氧基化的胺表面活性劑具有通式VIII
其中，R1是C10-C18烴基及其混合物，優(yōu)選是C10、C12、C14烷基及其混合物，X是用來(lái)提供電荷補(bǔ)償?shù)娜魏芜m當(dāng)?shù)年庪x子，優(yōu)選氯。參照上述陽(yáng)離子雙烷氧基化的胺的一般結(jié)構(gòu)，在一個(gè)優(yōu)選的化合物中R1源于(椰子)C12-C14烷基脂肪酸。
更適當(dāng)?shù)年?yáng)離子雙烷氧基化的胺表面活性劑包含通式IX的化合物
其中，R1是C10-C18烴基，優(yōu)選為C10-C14烷基，獨(dú)立地p是1-3并且q是1-3，R2是C1-C3烷基，優(yōu)選為甲基，并且X是陰離子，優(yōu)選為氯或溴。
上述類型的其它化合物包含其中乙氧基(CH2CH2O-)單元(EO)還可以由丁氧基(Bu)、異丙氧基[CH(CH3)CH2O]、以及[CH2CH(CH3)O]單元(i-Pr)或正丙氧基單元(Pr)、或者EO和/或Pr和/或i-Pr單元的混合物代替。
陽(yáng)離子表面活性劑可以特別優(yōu)選地選自酯季銨化合物，優(yōu)選二(牛油脂肪酸酰胺乙基)甲基多乙氧基銨甲基硫酸酯、二酰胺基季銨化合物、烷氧基烷基季銨化合物，優(yōu)選甲基硫酸椰油基五乙氧基甲基銨(cocopentaethoxymethylammonium methosulfate)、和/或三烷基季銨化合物，優(yōu)選十六烷基三甲基氯化銨。
非離子表面活性劑 基本上所有非離子表面活性劑在本文中都是合適的。乙氧基化和丙氧基化的非離子表面活性劑是優(yōu)選的。
優(yōu)選的烷氧基化表面活性劑可以選自如下類別中烷基酚的非離子縮合物、非離子乙氧基化醇、非離子乙氧基化/丙氧基化的脂肪醇、與丙二醇的非離子乙氧基化/丙氧基化的縮合物、以及非離子乙氧基縮合產(chǎn)物與環(huán)氧丙烷/乙二胺的加成產(chǎn)物。
烷氧基化醇的非離子表面活性劑 根據(jù)本發(fā)明，脂肪醇與1-25mol的環(huán)氧烷，特別是環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、環(huán)氧丁烷、十二烯氧化物(dodecene oxide)或氧化苯乙烯的縮合產(chǎn)物同樣適用。脂肪醇的烷基鏈可選地可以是直鏈或支鏈的、一級(jí)或二級(jí)，并且一般包含6-22個(gè)碳原子。特別優(yōu)選的是擁有具有8-20個(gè)碳原子的烷基的醇與相對(duì)于每摩爾醇為2-10mol的環(huán)氧乙烷的縮合產(chǎn)物。
非離子多羥基脂肪酸酰胺表面活性劑 合適的多羥基脂肪酸酰胺是具有結(jié)構(gòu)式R2CONR1Z的那些物質(zhì)，其中R1是H、C1-C4烴基、2-羥乙基、2-羥丙基、乙氧基、丙氧基或者它們的混合物，優(yōu)選C1-C4烷基，更優(yōu)選C1或C2烷基，最優(yōu)選C1烷基(即甲基)；并且R2是C5-C31烴基，優(yōu)選直鏈C5-C19烷基或烯基，更優(yōu)選直鏈C9-C17烷基或烯基，最優(yōu)選直鏈C11-C17烷基或烯基，或者它們的混合物；并且Z是具有直鏈烴基鏈的多羥基烴基(其中至少3個(gè)羥基直接與鏈相連)或者它們的烷氧基化衍生物(優(yōu)選乙氧基化或丙氧基化的衍生物)。Z優(yōu)選來(lái)自于還原糖的還原胺化；更優(yōu)選Z是縮水甘油基。
非離子脂肪酸酰胺表面活性劑 合適的脂肪酸酰胺表面活性劑包含具有通式R6CON(R7)2的那些物質(zhì)，其中R6是具有7-21，優(yōu)選9-17個(gè)碳原子的烷基并且每個(gè)R7選自氫、C1-C4烷基、C1-C4羥烷基和-(C2H4O)xH中，其中x位于1-3的范圍內(nèi)。
非離子烷基多糖表面活性劑 在本發(fā)明上下文中使用的合適的烷基多糖表面活性劑在美國(guó)專利4,565,647中公開(kāi)，其具有包含6-30個(gè)碳原子的疏水基團(tuán)和包含1.3-10個(gè)糖單元的親水多糖基團(tuán)，例如聚葡糖苷基團(tuán)。
優(yōu)選的烷基聚葡糖苷具有通式R2O(CnH2nO)t(糖基)x，其中R2選自烷基、烷基苯基、羥烷基、羥烷基苯基以及它們的混合物，其中所述烷基包含10-18個(gè)碳原子；n是2或3；t是0-10；并且x是1.3-8。糖基優(yōu)選來(lái)自葡萄糖。
非離子表面活性劑可以特別優(yōu)選地選自如下物質(zhì)醇乙氧基化物、脂肪醇聚乙二醇醚、脂肪酸乙氧基化物、脂肪酸聚乙二醇酯、甘油酯單烷氧基化物、烷醇酰胺、脂肪酸烷醇酰胺、乙氧基化烷醇酰胺、脂肪酸烷醇酰胺乙氧基化物、咪唑啉、環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷嵌段共聚物、烷基酚乙氧基化物、烷基葡糖苷、乙氧基化脫水山梨醇酯和/或胺烷氧基化物。
兩性表面活性劑 可以適當(dāng)使用的兩性表面活性劑包括氧化胺表面活性劑和烷基兩性羧酸。
適當(dāng)?shù)难趸钒切┚哂型ㄊ絉3(OR4)xNO(R5)2的化合物，其中R3選自烷基、羥烷基、酰氨基丙基、以及具有8-26個(gè)碳原子的烷基苯基或者它們的混合物；R4是具有2-3個(gè)碳原子的亞烷基或羥基亞烷基；或者它們的混合物；x是0-5，優(yōu)選0-3；并且每個(gè)R5是具有1-3個(gè)碳原子的烷基或羥烷基或者具有1-3個(gè)環(huán)氧乙烷基團(tuán)的聚環(huán)氧乙烷。優(yōu)選的是C10-C18烷基二甲基氧化胺和C10-C18酰氨基烷基二甲基氧化胺。
此外，合適的兩性表面活性劑可以基本上描述為仲胺和叔胺的衍生物、雜環(huán)仲胺和叔胺的衍生物、或者季銨、季磷鎓或叔硫鎓化合物的衍生物。甜菜堿和磺基甜菜堿表面活性劑是優(yōu)選的兩性表面活性劑。
合適的甜菜堿是那些具有通式R(R′)2N+R2COO-的化合物，其中R是C6-C18烴基，每個(gè)R1一般是C1-C3烷基，并且R2是C1-C5烴基。優(yōu)選的甜菜堿是C12-C18二甲基氨基己酸酯和C10-C18酰氨基-丙烷-(或者乙烷)二甲基-(或二乙基-)甜菜堿。復(fù)雜的甜菜堿表面活性劑根據(jù)本發(fā)明同樣是合適的。
兩性表面活性劑特別優(yōu)選地選自兩性乙酸鹽、兩性二乙酸鹽、甘氨酸酯(Glycinate)、兩性丙酸鹽、磺基甜菜堿類、氧化胺類和/或甜菜堿類。
本發(fā)明的進(jìn)一步目的涉及包含胺、多元醇和/或水的熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑混合物，所述熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑混合物包含基于熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑混合物的總重量為至少40重量％的本發(fā)明的熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液。
本發(fā)明的熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液和/或本發(fā)明的熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑混合物都是可以用于制備熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫。
舉例來(lái)說(shuō)，本發(fā)明的熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫溶液可以直接，即不用進(jìn)一步添加地用于制備熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫。
一般而言，聚氨酯泡沫意指當(dāng)多官能團(tuán)異氰酸酯與多元醇反應(yīng)時(shí)形成的發(fā)泡的聚合物材料。所形成的連接結(jié)構(gòu)元素在此情況下是尿烷部分。可以使用水作為發(fā)泡劑。在此情況下形成二氧化碳和相應(yīng)的胺，所述胺進(jìn)一步與異氰酸酯反應(yīng)得到脲基。聚氨酯泡沫可以大部分從脲基團(tuán)以及尿烷基團(tuán)來(lái)構(gòu)成。
本發(fā)明的熱熟化的軟質(zhì)聚氨酯材料優(yōu)選是基于聚醚多元醇的軟質(zhì)泡沫。本發(fā)明的熱熟化的軟質(zhì)聚氨酯材料還可以采取塊狀泡沫體或模制泡沫體的形式。
在壓應(yīng)力下，熱熟化的軟質(zhì)聚氨酯材料的耐變形性是較低的(DIN7726)。
熱熟化的軟質(zhì)聚氨酯材料40％壓縮下的壓應(yīng)力典型數(shù)值介于1kPa和10kPa之間(根據(jù)DIN EN ISO3386-1/2的程序)。
熱熟化的軟質(zhì)聚氨酯材料的孔(cell)結(jié)構(gòu)主要是開(kāi)孔的。
本發(fā)明的熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫的密度優(yōu)選位于5-80kg/m2的范圍內(nèi)，特別是在7-50kg/m2的范圍內(nèi)，非常特別優(yōu)選在10-30kg/m2的范圍內(nèi)(根據(jù)DIN EN ISO 845，DIN EN ISO 823測(cè)量)。
熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫通過(guò)使用本發(fā)明的熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液和/或其它組分，由多元醇與異氰酸酯的反應(yīng)來(lái)獲得。
通過(guò)本發(fā)明的熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液，可以制備出例如具有在5-25孔/厘米范圍內(nèi)的孔徑分布的熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫。
作為用來(lái)制備熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫材料的發(fā)泡劑，可以優(yōu)選使用水，在其與異氰酸酯基團(tuán)反應(yīng)時(shí)釋放出二氧化碳。優(yōu)選以0.2-6重量份的用量(所有重量份基于100重量份多元醇)，特別優(yōu)選以1.5-5.0重量份的用量使用水。與水一起或者代替水，可以使用起物理作用的發(fā)泡劑，實(shí)例有二氧化碳、丙酮、烴例如正戊烷、異戊烷或環(huán)戊烷、環(huán)己烷或者鹵代烴例如二氯甲烷、四氟乙烷、五氟丙烷、七氟丙烷、五氟丁烷、六氟丁烷或二氟一氟乙烷。物理發(fā)泡劑的量在此情況下優(yōu)選在1-15重量份，特別是1-10重量份的范圍內(nèi)，水的量?jī)?yōu)選在0.5-10重量份，特別是1-5重量份的范圍內(nèi)。二氧化碳優(yōu)選在物理發(fā)泡劑中，并且優(yōu)選結(jié)合水作為化學(xué)發(fā)泡劑使用。
合適的異氰酸酯包括脂肪族、環(huán)脂環(huán)族、araliphatic，并且優(yōu)選本身已知的芳香族多官能團(tuán)異氰酸酯。特別優(yōu)選地，異氰酸酯的用量相對(duì)于異氰酸酯消耗組分的總和在80-120mol％的范圍內(nèi)。
可以提到的具體實(shí)例包括下面的物質(zhì)在亞烷基基團(tuán)中具有4-12個(gè)碳原子的二異氰酸亞烷基酯，如1，12-十二亞烷基二異氰酸、2-乙基四亞甲基1，4-二異氰酸酯、2-甲基五亞甲基1，5-二異氰酸酯、四亞甲基1，4-二異氰酸酯，并且優(yōu)選六亞甲基1，6-二異氰酸酯、脂環(huán)族二異氰酸酯，例如環(huán)己烷1，3-和1，4-二異氰酸酯，并且以及這些異構(gòu)體的任何所需的混合物，1-異氰酸基-3，3，5-三甲基-5-異氰酸基甲基環(huán)己烷(IPDI)、2，4-和2，6-六氫甲苯二異氰酸酯和相應(yīng)的異構(gòu)體混合物、4，4′-、2，2′-和2，4′-二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯和相應(yīng)的異構(gòu)體混合物，并且優(yōu)選地，芳香族二-和聚異氰酸酯，例如2，4-和2，6-甲苯二異氰酸酯和相應(yīng)的異構(gòu)體混合物、4，4′-、2，4′-和2，2′-二苯基甲烷二異氰酸酯和相應(yīng)的異構(gòu)體混合物、4，4′-和2，2′-二苯基甲烷二異氰酸酯的混合物、聚苯基多亞甲基聚異氰酸酯、4，4′-、2，4′-和2，2′-二苯基甲烷二異氰酸酯和聚苯基多亞甲基聚異氰酸酯的混合物(粗MDI)、以及粗MDI和甲苯二異氰酸酯的混合物。可以單獨(dú)地或者以它們的混合物形式使用所述有機(jī)二-和聚異氰酸酯。特別優(yōu)選是聚苯基多亞甲基聚異氰酸酯與二苯基甲烷二異氰酸酯的混合物，2，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯的分?jǐn)?shù)優(yōu)選>30重量％。
還有利地使用稱作改性的多官能團(tuán)異氰酸酯，即通過(guò)有機(jī)二-和/或聚異氰酸酯的化學(xué)反應(yīng)獲得的產(chǎn)物。舉例來(lái)說(shuō)，可以提到包含酯、脲、縮二脲、脲基甲酸酯、碳二亞胺、異氰脲酸酯、uretdione和/或尿烷基團(tuán)的二-和/或聚異氰酸酯。合適的具體實(shí)例包括下面的物質(zhì)改性的4，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯、改性的4，4′-和2，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯混合物、改性的粗MDI或2，4-和/或2，6-甲苯二異氰酸酯、有機(jī)的，優(yōu)選包含尿烷基團(tuán)的芳香族聚異氰酸酯，基于總重量具有15-43重量％，優(yōu)選21-31重量％的NCO含量，實(shí)例是與分子量達(dá)到6000，特別是分子量達(dá)到1500的低分子量的二醇、三醇、二亞烷基二醇、三亞烷基二醇或者聚氧亞烷基二醇，它們可以單獨(dú)或者作為混合物用作二-和/或聚氧亞烷基二醇?？梢蕴岬降膶?shí)例包括下面物質(zhì)二甘醇、雙丙甘醇、聚氧化乙烯、聚氧化丙烯和聚氧化丙烯-聚氧化乙烯二醇、三醇和/或四醇。還適當(dāng)?shù)氖菑木埘ザ嘣己?或優(yōu)選下述聚醚多元醇和4，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯、2，4′-和4，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯的混合物、2，4-和/或2，6-甲苯二異氰酸酯或粗MDI的混合物制備的含NCO的預(yù)聚物，所述含NCO的預(yù)聚物的NCO的含量基于總重量為3.5-25重量％，優(yōu)選14-21重量％。已經(jīng)證明是適當(dāng)?shù)钠渌镔|(zhì)是包含碳二亞胺基團(tuán)和/或異氰脲酸酯環(huán)的液態(tài)聚異氰酸酯，所述液態(tài)聚異氰酸酯的NCO的含量基于總重量為15-43重量％，優(yōu)選為21-31重量％，例如基于4，4′-、2，2′-和/或2，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯和/或2，4-和/或2，6-甲苯二異氰酸酯。
改性的聚異氰酸酯可以彼此混合或者與未改性的有機(jī)聚異氰酸酯，舉例來(lái)說(shuō)如2，4′-和4，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯、粗MDI、2，4-和/或2，6-甲苯二異氰酸酯混和。
下面的物質(zhì)已經(jīng)證明特別適合作為有機(jī)聚異氰酸酯并且因此優(yōu)選地使用甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯異構(gòu)體的混合物、二苯基甲烷二異氰酸酯和聚苯基多亞甲基聚異氰酸酯或者甲苯二異氰酸酯與二苯基甲烷二異氰酸酯和/或聚苯基多甲基聚異氰酸酯的混合物，或者所謂的預(yù)聚物。特別優(yōu)選的是在本發(fā)明的過(guò)程中使用甲苯二異氰酸酯。
在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，所用的有機(jī)和/或改性的有機(jī)聚異氰酸酯是2，4-甲苯二異氰酸酯與2，6-甲苯二異氰酸酯的混合物，2，4-甲苯二異氰酸酯的分?jǐn)?shù)為80重量％。
適當(dāng)?shù)亩嘣际悄切┲辽倬哂袃蓚€(gè)對(duì)于異氰酸酯基團(tuán)是反應(yīng)性的H原子；優(yōu)選使用聚醚多元醇。這種聚醚多元醇可以通過(guò)已知的方法，例如通過(guò)在堿金屬氫氧化物或者非金屬烷氧基化物作為催化劑的存在下，并且在添加至少一種包含2-3個(gè)連接的反應(yīng)性氫原子的引發(fā)分子下通過(guò)環(huán)氧烷的陰離子聚合，或者在路易斯酸，例如五氯化銻或氟化硼醚化物的存在下通過(guò)環(huán)氧烷的陽(yáng)離子聚合，或者通過(guò)雙金屬氰化物催化來(lái)制備。適當(dāng)?shù)沫h(huán)氧烷在亞烷基基團(tuán)中包含2-4個(gè)碳原子。實(shí)例有四氫呋喃、1，3-環(huán)氧丙烷、1，2-和2，3-環(huán)氧丁烷，優(yōu)選使用環(huán)氧乙烷和/或1，2-環(huán)氧丙烷?？梢詥为?dú)地、交替連續(xù)地、或者作為混合物使用所述環(huán)氧烷。適當(dāng)?shù)囊l(fā)物分子包括水及2-和3-羥醇，例如乙二醇、丙烷-1，2-和-1，3-二醇，二甘醇、雙丙甘醇、甘油、三羥甲基丙烷等。多官能團(tuán)多元醇如糖也可以用作引發(fā)物(starter)。
聚醚多元醇，優(yōu)選聚氧亞丙基-聚氧亞乙基多元醇具有2-5的官能度并且數(shù)均分子量在500-8000，優(yōu)選800-3500的范圍內(nèi)。
需要時(shí)，還可以向起始材料，優(yōu)選那些液態(tài)和/或在用于泡沫制備的一種或多種組分中可溶的物質(zhì)中加入阻燃劑。優(yōu)選使用商業(yè)上常用的含磷阻燃劑，實(shí)例是磷酸三甲苯酯、磷酸三(2-氯乙基)酯、磷酸三(2-氯丙基)酯、磷酸三(2，3-二溴丙基)酯、磷酸三(1，3-二氯丙基)酯、乙二磷酸四(2-氯乙基)酯、磷酸三丁氧基乙酯、甲烷膦酸二甲酯、乙烷膦酸二乙酯和二乙醇氨基甲基膦酸二乙酯。同樣合適的是鹵代-和/或含磷的阻燃多元醇和/或蜜胺。另外，還可以使用蜜胺?；诙嘣冀M分，阻燃劑的用量?jī)?yōu)選不大于35重量％，優(yōu)選不大于20重量％。需要時(shí)還可以使用的表面活性添加劑的進(jìn)一步實(shí)例是泡沫穩(wěn)定劑以及孔調(diào)節(jié)劑、反應(yīng)阻滯劑、穩(wěn)定劑、阻燃劑、染料、以及還有具有抑霉和抑菌作用的物質(zhì)。這些助劑的使用和行為方式的細(xì)節(jié)在G.Oertel(編)＂Kunststoff-Handbuch＂，第VII卷，Carl Hanser Verlag，第3版，Munich 1993，第110-123頁(yè)中描述。
另外，在本發(fā)明的方法中，可以使用優(yōu)選0.05-0.5重量份，特別是0.1-0.2重量份的用于發(fā)泡反應(yīng)的催化劑。這些用于發(fā)泡反應(yīng)的催化劑選自如下叔胺類[三亞乙基二胺、三乙胺、四甲基丁二胺、二甲基環(huán)己胺、二(2-二甲基氨基乙基)醚、二甲基氨基乙氧基乙醇、二(3-二甲基氨基丙基)胺、N，N，N’-三甲氨基乙基乙醇胺、1，2-二甲基咪唑、N-(3-氨丙基)咪唑、1-甲基咪唑、N，N，N’，N’-四甲基-4，4’-二氨基二環(huán)己基甲烷、N，N-二甲基乙醇胺、N，N-二乙基乙醇胺、1，8-二氮雜雙環(huán)-5，4，0-十一碳烯、N，N，N’，N’-四甲基-1，3-丙二胺、N，N-二甲基環(huán)己胺、N，N，N’，N”，N”’-五甲基-二亞乙基三胺、N，N，N’，N”，N”’-五甲基二亞丙基三胺、N，N’-二甲基哌嗪、N-甲基嗎啉、N-乙基嗎啉、2，2’-二嗎啉基二乙醚、N，N-二甲基芐胺、N，N’，N”-三(二甲氨基丙基)六氫三嗪、N，N，N’，N’-四甲基-1，6-己二胺、三(3-二甲氨基丙基)胺和/或四甲基丙胺]。同樣合適的是叔胺的酸阻(acid-blocked)衍生物。在一個(gè)特別的實(shí)施方案中，使用的胺是二甲基乙醇胺或者二(2-二甲基氨基乙基)醚。在另一個(gè)實(shí)施方案中，使用的胺是三亞乙基二胺。
在本發(fā)明的方法中，對(duì)于凝膠反應(yīng)還可以使用優(yōu)選0.05-0.5重量份，特別是0.1-0.3重量份的催化劑。用于凝膠反應(yīng)的催化劑選自有機(jī)金屬化合物以及下面金屬的金屬鹽中錫、鋅、鎢、鐵、鉍和鈦。一個(gè)具體的實(shí)施方案使用選自羧酸錫的催化劑。此處非常特別優(yōu)選的是(2-乙基己酸)錫和蓖麻酸錫。2-乙基己酸錫對(duì)于熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫的本發(fā)明制備是重要的。此外，還優(yōu)選具有完全或者部分共價(jià)連接的有機(jī)基團(tuán)的錫化合物。此處特別優(yōu)選的是使用二月桂酸二丁錫。
綜述是G.Oertel(編)＂Kunststoff-Handbuch＂，第VII卷，CarlHanser Verlag，第3版，Munich 1993，第139-192頁(yè)以及在D.Randall和S.Lee(編)“The Polyurethanes Book“J.Wiley，第1版，2002。
在進(jìn)一步的應(yīng)用中，本發(fā)明的熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑的低粘度水溶液可以用于低壓機(jī)器。在此情況下可以將本發(fā)明的熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑的低粘度水溶液?jiǎn)为?dú)引入混合室中。在所述方法的再一個(gè)版本中，還可以在混合室的上游將本發(fā)明的低粘度熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑水溶液混合入隨后進(jìn)入混合室中的一種組分中。這種混合也可以在原材料罐中進(jìn)行。
在再一個(gè)應(yīng)用中，還可以在高壓機(jī)上使用本發(fā)明的熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑的低粘度水溶液。在此情況下，可以將熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑的低粘度水溶液直接加入混合頭中。
在本發(fā)明方法的再一個(gè)版本中，還可以在混合室的上游將本發(fā)明的熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑的低粘度水溶液混合入隨后進(jìn)入混合室中的一種組分中。這種混合也可以在原材料罐中進(jìn)行。
可以連續(xù)地或者分批地操作用于熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫制備的設(shè)備。本發(fā)明的熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑的低粘度水溶液用于連續(xù)發(fā)泡是特別有利的。在此情況下發(fā)泡操作可以在或者水平或者垂直方向中進(jìn)行。在再一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑的低粘度水溶液可以用于CO2技術(shù)。
在再一個(gè)實(shí)施方案中，還可以在模具中進(jìn)行發(fā)泡。
本發(fā)明的熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫的氣體滲透性優(yōu)選位于1-300mm乙醇柱的范圍內(nèi)，特別是在7-25mm乙醇柱(ethanol column)的范圍內(nèi)(通過(guò)在流過(guò)發(fā)泡樣品時(shí)測(cè)量壓力來(lái)測(cè)量)。為此，將5cm厚的發(fā)泡盤放在光滑表面上。將重800g且具有中心孔(直徑2cm)和軟管連接的板(10cm×10cm)放在發(fā)泡樣品上。借助中心孔使8l/min的恒定空氣流通往發(fā)泡樣品中。通過(guò)漸變壓力計(jì)中的乙醇柱確定發(fā)生的壓力差(相對(duì)未受阻的流出物)。封閉泡沫越多，累積的壓力越大并且更大程度地向下推動(dòng)乙醇柱的表面，并且測(cè)量的值越大)。
本發(fā)明還提供了一種包含使用本發(fā)明的熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液和/或熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑混合物制備的熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫的產(chǎn)物。

具體實(shí)施例方式 參照實(shí)施例和下面的表格更詳細(xì)地闡述本發(fā)明的主題。對(duì)于這些實(shí)施例，制備典型的用來(lái)穩(wěn)定熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫的聚醚硅氧烷并且特征在于其各種混合物。
聚醚硅氧烷A 聚醚硅氧烷A是下面通式的本發(fā)明聚醚硅氧烷
其中，o＝4，n＝70，PE＝聚醚＝兩種聚醚的混合物37.5eq％的從58重量％的環(huán)氧丙烷和42重量％的環(huán)氧乙烷制備的Mn＝3800g/mol的甲基化聚醚，以及62.5eq％的從100重量％的環(huán)氧乙烷制備的Mn＝600g/mol的甲基化聚醚。
聚醚硅氧烷A的制備 從相應(yīng)的側(cè)基地Si-H-官能團(tuán)聚二甲基硅氧烷和相應(yīng)的烯丙基聚醚制備所述聚醚硅氧烷。根據(jù)已知的方法，例如在EP 0499200中描述的方法通過(guò)平衡來(lái)制備硅氧烷。烯丙基聚醚通過(guò)在陰離子聚合中用烯丙基醇作為引發(fā)劑使環(huán)氧烷如環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、十二烯氧化物或氧化苯乙烯烷氧基化獲得。這類烯丙基聚醚的合成選項(xiàng)的實(shí)例在EP0822218中公開(kāi)。對(duì)于氫化硅烷化，加入相對(duì)化學(xué)計(jì)量所需的量過(guò)量30重量％的烯丙基聚醚。加入10ppm用量的用于氫化硅烷化反應(yīng)的典型的鉑催化劑，例如順-鉑或六氯鉑酸。對(duì)于反應(yīng)將反應(yīng)混合物在90℃下加熱6小時(shí)，通過(guò)與丁醇鉀溶液的體積反應(yīng)(volumetric reaction)并且確定所形成的氫氣不時(shí)地測(cè)定殘留的SiH官能團(tuán)含量。當(dāng)>98％所用的Si-H官能團(tuán)已經(jīng)經(jīng)歷反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)結(jié)束。反應(yīng)產(chǎn)物中存在的過(guò)量聚醚殘留在反應(yīng)混合物中。如此獲得的產(chǎn)物直接用作用于進(jìn)一步試驗(yàn)用的聚醚硅氧烷A。這類Si-C連接的聚醚硅氧烷的制備已經(jīng)經(jīng)常在文獻(xiàn)中，例如在US 4,147,847、EP 0493836和US 4,855,379中描述，所有文獻(xiàn)通過(guò)引用全部合并入本文。
聚醚硅氧烷A的混合 為了闡述本發(fā)明，舉例來(lái)說(shuō)，使上述聚醚硅氧烷與各種有機(jī)溶劑、與水，并且與包含表面活性劑的水混合。測(cè)量每個(gè)樣品的粘度。
聚醚硅氧烷A與水的混合 在混合系列中，以10重量％間隔使聚醚硅氧烷A與水混合并且確定粘度。
表I 聚醚硅氧烷A和水的混合物 明顯地介于純水和純聚醚硅氧烷間的粘度的趨勢(shì)決不是線性的。相反，從30重量％聚醚硅氧烷與水的混合物中開(kāi)始，粘度有非常顯著的增加。大約60重量％的聚醚硅氧烷與水的混合物達(dá)到最大?？赡馨l(fā)生大于100Pa·s的值。這么高的粘度導(dǎo)致凝膠狀行為。如果進(jìn)一步增加聚醚硅氧烷的分?jǐn)?shù)，那么粘度再次下降。在大約80重量％，粘度劇烈增加的區(qū)域結(jié)束。然后，粘度向純聚醚硅氧烷的方向下降。在

圖1中連接粘度數(shù)值圖。明顯地在聚醚硅氧烷為40％-80重量％范圍的混合物中無(wú)添加物的情況下是不可能用水作為溶劑制備容易使用的、熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑的低粘度溶液(粘度≤5000mPa·s)。
向從聚醚硅氧烷和水制備的混合物中添加各種助劑 然后，向預(yù)先制備的聚醚硅氧烷和水的混合物中加入各種助劑。稱出基于聚醚硅氧烷/水混合物(100重量％)以重量百分比計(jì)的助劑的重量含量并且加入混合物中。聚醚硅氧烷和水在包含表面活性劑的混合物中的絕對(duì)含量由于相應(yīng)的系數(shù)而降低，但是保持聚醚硅氧烷和水的比例(這對(duì)于相行為是非常重要的)。首先，試圖通過(guò)添加聚醚硅氧烷用的典型有機(jī)溶劑實(shí)現(xiàn)兩種聚醚硅氧烷在水中的所需粘度的溶液。使用的溶劑是雙丙甘醇(DPG)。DPG是熱熟化軟質(zhì)聚氨酯泡沫的標(biāo)準(zhǔn)溶劑。在此情況下，向聚醚硅氧烷和水的混合物中加入5重量％量的DPG。
表II 聚醚硅氧烷A和水并且添加了5重量％DPG的混合物 明顯地加入5重量％DPG確實(shí)在一定程度上降低了粘度，但是仍觀察到粘度的劇烈增加。添加更高量的DPG再不會(huì)改變這種情況，這可以從表III中的比較例中推斷出。與DPG一樣，此處使用液態(tài)聚醚(IPE)作為溶劑。這種IPE是從正丁醇起始制備的液態(tài)聚醚，其無(wú)規(guī)分布地結(jié)合了環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷，具有大約1000g/mol的平均摩爾質(zhì)量。42重量％是環(huán)氧丙烷并且58重量％是環(huán)氧乙烷。與上述烯丙基官能團(tuán)聚醚類似地通過(guò)烷氧基化來(lái)制備這種聚醚。
表III 在更高濃度下聚醚硅氧烷A和各種溶劑的混合物 盡管粘度增加是更緩和的，但是仍有觀察到5Pa·s以上的粘度的情況，排除了工業(yè)用的此類混合物用作聚氨酯穩(wěn)定劑。
與上述溶劑對(duì)比，向下面聚醚硅氧烷A與水的混合物中加入表面活性劑或表面活性劑混合物。就涉及的表面活性劑而言，與水的混合物在一些情況中是本領(lǐng)域常用的。在這些情況中，制備樣品時(shí)的目的是加入5重量％的純表面活性劑，換句話說(shuō)在稀表面活性劑的情況中，使用相應(yīng)更大量的表面活性劑混合物。關(guān)于聚醚硅氧烷/水/表面活性劑混合物的總含水量，在一些情況中考慮在表面活性劑混合物中存在的水。
首先，使用從Degussa獲得的商標(biāo)名為

D 510的2-乙基己基磺酸-Na鹽。

D 510自身是具有60重量％水的40重量％的混合物。
表IV 聚醚硅氧烷A和水并添加5重量％2-乙基己基磺酸-Na鹽的混合物 明顯地在聚醚硅氧烷A在根據(jù)本發(fā)明的范圍內(nèi)的情況中通過(guò)添加5重量％的表面活性劑2-乙基己基磺酸-Na鹽，完全可以獲得可接受的低粘度。
除了使用純的表面活性劑外，認(rèn)為其它的可能性是適當(dāng)?shù)谋砻婊钚詣┑幕旌衔铩?0重量％的

826-一種從Degussa獲得的低聚烷基糖苷-和50重量％的十二烷基硫酸鈉的混合物在這方面是特別令人感興趣的。
表V 聚醚硅氧烷A和水并添加了5重量％表面活性劑混合物的混合物(表面活性劑混合物＝50重量％的

826，50重量％的十二烷基硫酸鈉) 使用聚醚硅氧烷A，對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的所有混合物可以獲得粘度≤5Pa·s。
下面使用的是從Degussa獲得的具有C10-C13烷基鏈長(zhǎng)度的直鏈烷基苯磺酸鈉鹽，商標(biāo)名為

NKS 50。它是在水中50重量％的混合物。
表VI 聚醚硅氧烷A和水并且添加了5重量％烷基苯磺酸鈉的混合物 明顯地在根據(jù)本發(fā)明的范圍內(nèi)烷基苯磺酸鹽將粘度降低至5Pa·s以下。
除了使用表面活性劑外，可以組合使用表面活性劑和有機(jī)溶劑。這從改善防凍行為來(lái)看可能是特別需要的。下面，為此還向表VI的樣品中加入5重量％DPG。
表VII 聚醚硅氧烷A和水并且添加了5重量％烷基苯磺酸鈉和5重量％DPG的混合物 比較表VI和表VII，在粘度分布中沒(méi)有觀察到明顯變化。添加DPG初始不會(huì)太多改變向聚醚硅氧烷和水的混合物中添加有機(jī)表面活性劑降低粘度的性質(zhì)，但是可能仍具有例如更大的防凍安全性的進(jìn)一步優(yōu)點(diǎn)。
此外，當(dāng)在實(shí)驗(yàn)室中制備熱熟化的軟質(zhì)聚氨酯泡沫時(shí)，在與DPG(非本發(fā)明的)及與水和有機(jī)表面活性劑(本發(fā)明實(shí)施例)的混合物中，使用所述聚醚硅氧烷。在此情況下使用的混合物如下 60重量％的聚醚硅氧烷 40重量％的DPG 或者 60重量％的聚醚硅氧烷 35重量％的水 5重量％的烷基苯磺酸鈉 然后，用典型的熱熟化的軟質(zhì)聚氨酯泡沫配方研究如此制備的混合物。
制備實(shí)驗(yàn)性熱熟化的軟質(zhì)聚氨酯泡沫的一般配方-100重量份多元醇(購(gòu)自Bayer的

PU20WB01，OHnumber 56) -5.0重量份水(化學(xué)發(fā)泡劑)(在含水聚醚硅氧烷混合物的情況中，相應(yīng)地降低) -1.0重量份聚醚硅氧烷混合物 -0.15重量份胺催化劑(三亞乙基二胺) -0.23重量份錫催化劑(2-乙基己酸錫) -5.0重量份二氯甲烷(補(bǔ)充的物理發(fā)泡劑) -63.04重量份異氰酸酯(甲苯二異氰酸酯，TDI-80)(異氰酸酯基團(tuán)與消耗異氰酸酯的反應(yīng)性基團(tuán)的比例＝1.15) 程序 將多元醇、水、催化劑和穩(wěn)定劑放在紙杯中并且使用攪拌盤混合(1000rpm下45s)。然后，加入二氯甲烷并且再次在1000rpm下混合10s。此后，加入異氰酸酯(TDI-80)并且再次在2500rpm下進(jìn)行攪拌7s。然后，將混合物加入測(cè)量為30cm x 30cm x 30cm的盒子中。在發(fā)泡期間，通過(guò)超聲高度測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量上升的高度。上升的時(shí)間是泡沫已經(jīng)達(dá)到其最大上升高度時(shí)消逝的時(shí)間。沉降指在熱熟化的軟質(zhì)聚氨酯泡沫已經(jīng)發(fā)泡后泡沫表面的下沉。在發(fā)泡后3分鐘相對(duì)于最大上升高度測(cè)量沉降。根據(jù)DIN EN ISO 845和DIN EN ISO 823測(cè)量密度。在三個(gè)點(diǎn)處使用具有刻度的放大鏡獲取孔數(shù)。
表VIII 熱熟化的軟質(zhì)聚氨酯泡沫試驗(yàn)發(fā)泡的結(jié)果 在試驗(yàn)發(fā)泡過(guò)程中，顯現(xiàn)出聚醚硅氧烷的兩種混合物都表現(xiàn)出相同的性質(zhì)。因此，在試驗(yàn)發(fā)泡下，沒(méi)有觀察到溶劑的作用。然而，在其它熱熟化的軟質(zhì)聚氨酯泡沫配方中，不能消除聚醚硅氧烷與有機(jī)溶劑和水的混合物的發(fā)泡行為的差異。具體地說(shuō)，缺乏雙丙甘醇也可以導(dǎo)致更開(kāi)放的泡沫結(jié)構(gòu)。在相關(guān)目的背景下，可以將聚醚硅氧烷與水/表面活性劑混合物的混合物分類為可以用作熱熟化的軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑。
所關(guān)心的最終目的涉及能夠本發(fā)明中提出的導(dǎo)致粘度降低的表面活性劑的類型。為了弄清楚這一點(diǎn)，使聚醚硅氧烷與大量表面活性劑混合。在每種情況中使用的純表面活性劑的量在整個(gè)混合物中是5重量％?；跊](méi)有表面活性劑時(shí)聚醚硅氧烷和水的混合物，發(fā)現(xiàn)在表IX中提出的比例。所得的粘度在表IX和X中列出。
表IX 在隨后表面活性劑系列實(shí)驗(yàn)中兩種聚醚硅氧烷和水的混合物 表X 50重量％的聚醚硅氧烷A、45重量％的水和5重量％的各種表面活性劑的混合物
陽(yáng)離子表面活性劑
非離子表面活性劑
兩性表面活性劑
表面活性劑的特性 -

NLS 28(28重量％的十二烷基硫酸鈉)，購(gòu)自Degussa -

SAS 30(30重量％的C14/17烷基硫酸鈉)，購(gòu)自Clariant -

NKS 50(50重量％的C10/C13烷基苯磺酸鈉，50重量％的水)，購(gòu)自Degussa -

522(45重量％的癸基磷酸鉀)，購(gòu)自Akzo Nobel -

OPS(100重量％的辛膦酸)，購(gòu)自Clariant -

SB DO 75(75重量％的二乙基己基磺基琥珀酸鈉)，購(gòu)自Degussa -

SB FA 30(40重量％的月桂基乙氧基磺基琥珀酸鈉)，購(gòu)自Degussa -

OS(42重量％的C14/16α-烯烴磺酸鈉)，購(gòu)自Clariant -

SCI 85C(85重量％的椰子脂肪酸羥乙基磺酸鈉)，購(gòu)自Clariant -

CT(30重量％的椰子脂肪酸甲基?；撬徕c)，購(gòu)自Clariant -

CPEM(100重量％的甲基硫酸椰油基五乙氧基甲銨)，購(gòu)自Degussa -

444-29(29重量％的十六烷基三甲基氯化銨)，購(gòu)自Degussa -

LA10-80(75重量％的月桂醇乙氧基化物，n＝10)，購(gòu)自Degussa -

LI63(100重量％的椰油脂肪酸單甘油酯乙氧基化物，n＝30)購(gòu)自Degussa -

HV25(100重量％的壬基酚乙氧基化物，n＝25)，購(gòu)自Degussa -

SML20(100重量％的PEG20脫水山梨醇單月桂酸酯)，購(gòu)自Degussa -

AM C(25重量％的椰油兩性乙酸鈉)，購(gòu)自Degussa -

AM 2C NM(40重量％的椰油兩性二乙酸鈉)，購(gòu)自Degussa -

AM TEG(40重量％的牛脂酸甘氨酸酯)，購(gòu)自Degussa -

AM KSF 40(40重量％的椰油兩性丙酸鈉)，購(gòu)自Degussa -

AM CAS(40-45重量％的椰油酰胺丙基羥基磺基甜菜堿)，購(gòu)自Degussa -

L408(30重量％的月桂基二甲基胺氧化物)，購(gòu)自Degussa -

Betain F50(38重量％的椰油酰胺丙基甜菜堿)，購(gòu)自Degussa。
為了比較，在如表X中的聚醚硅氧烷A和水的比例下加入5重量％DPG時(shí)得到的粘度如下。
表XI 以表X中的表面活性劑系列實(shí)驗(yàn)的比例 的聚醚硅氧烷和水以及加入5重量％DPG時(shí)的混合物 明顯地對(duì)于列出的表面活性劑中的每種(陰離子、陽(yáng)離子、非離子、兩性)，可以找到在與水和表面活性劑的混合物中粘度低于5Pa·s的粘度的實(shí)例。原則上，除了任何有機(jī)表面活性劑基團(tuán)外這是不可能的。與DPG的比較(表XI)再次表明由于使用有機(jī)溶劑粘度遠(yuǎn)遠(yuǎn)降低。
粘度的確定 除非另有說(shuō)明，如下確定在本發(fā)明中報(bào)道的所有粘度。
使用購(gòu)自Physica(Anton Paar，Ostfildern，Germany)的MCR301旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)在1s-1的剪切速率下于25℃在旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)中測(cè)量所述粘度。使用錐/板幾何結(jié)構(gòu)(直徑＝50.0mm，角度＝0.981°)測(cè)量粘度>100mPa·s的樣品。使用Couette幾何結(jié)構(gòu)(測(cè)量元件直徑＝26.66mm，測(cè)量燒杯直徑＝28.93mm，測(cè)量狹縫寬度＝1.135mm，測(cè)量狹縫長(zhǎng)度＝40.014mm)研究粘度<100mPa·s的樣品。因?yàn)橐恍悠繁憩F(xiàn)出結(jié)構(gòu)粘度特性，為了產(chǎn)生控制的初始條件首先在1000s-1下剪切樣品60秒。然后，使樣品在不剪切下保持10分鐘。在此期間可能再次產(chǎn)生所述結(jié)構(gòu)。此后，在1s-1的剪切速度下測(cè)量所述粘度。對(duì)于這種測(cè)量，進(jìn)行剪切長(zhǎng)至10分鐘，直至達(dá)到平衡。在不預(yù)處理下，在1s-1下直接測(cè)量不表現(xiàn)出結(jié)構(gòu)粘度特性的樣品，直至達(dá)到平衡。
權(quán)利要求
1.一種熱熟化的軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑的低粘度水溶液，其可用于熱熟化的軟質(zhì)聚氨酯泡沫的制備，其中所述熱熟化的軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑的低粘度水溶液包含下面的組分
≥40重量％至≤70重量％的聚醚硅氧烷，
≥0.5重量％至≤20重量％的有機(jī)表面活性劑，
≥10重量％的水，
≥0重量％的有機(jī)溶劑添加物，
其中所述聚醚硅氧烷具有下面的通式(I)
R1-Si(CH3)2O-[Si(CH3)(OSi(CH3)2R0)O-]u-[Si(OSi(CH3)2R0)2O-]v
-[Si(CH3)2O-]w-[SiCH3R2O-]x-[SiCH3R3O-]y-[SiCH3R4O]z
-[SiR3R4O]t-Si(CH3)2-R5 (I)
其中
R0＝-O-[Si(CH3)2O-]w-[SiCH3R2O-]x-[SiCH3R3O-]y-[SiCH3R4O]z-Si(CH3)2-R5，
R1、R2、R3、R4和R5＝在每種情況中彼此相同或不同，為1-12個(gè)碳原子的烷基或芳基基團(tuán)或者為-CH2-R6或-CH2-CH2-R6或者通式(II)的聚環(huán)氧烷聚醚
-CmH2mO(C2H4O)a(C3H6O)b(C4H8O)c(C6H5-C2H3O)d(C12H24O)gR7 (II)，
R6＝H、-C6H5、-CN、具有C1-C10的烷基、-CH-CH2O(環(huán)氧環(huán))、-烷基-OH、-芳基-OH、-C1、-OH、-R8-O-R9、-R8-O-CO-R9或者連接至其它硅氧烷基團(tuán)的二價(jià)橋基、其選自亞烷基、-R8-O-R9-、-R8-COO-R9、-R8-O-R9-O-R8-、-R8-COO-R9-OOC-R8-、-R8-OOC-R9-COO-R8-，
R7＝H、烷基、?；?、乙?；蚍蓟鶊F(tuán)、烷基-或芳基-尿烷基團(tuán)或者連接至其它硅氧烷基團(tuán)的二價(jià)橋基、其選自亞烷基、-R8-O-R9-、-R8-COO-R9、-R8-O-R9-O-R8-、-R8-COO-R9-OOC-R8-、-R8-OOC-R9-COO-R8-，
R8＝烷基-或者芳基-，
R9＝烷基-或者芳基-，
u＝0-5，
v＝0-5，
t＝0-15，
w＝15-130，
x＝0-15，
y＝0-15，
z＝0-15，
m＝0-4，
a＝≥0至≤160，
b＝≥0至≤140，
c＝≥0至≤50，
g＝≥0至≤50，
d＝≥0至≤50，情況是a+b+c+d+g≥10，
條件是x+y+z+t≥3，并且至少一個(gè)取代基R1、R2、R3、R4和R5是通式II的聚醚，選擇上述各組分的重量分?jǐn)?shù)，使得基于所述熱熟化的軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液，所述各組分的總重量分?jǐn)?shù)不超過(guò)100重量％。
2.如權(quán)利要求1中所述的熱熟化的軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液，其中對(duì)于所述聚醚硅氧烷
t＝2-15并且更優(yōu)選為4-13，或0，和/或
u＝0-4并且更優(yōu)選為1、2或0，和/或
v＝0-4并且更優(yōu)選為1、2或0，和/或
w＝50-100，優(yōu)選為55-90，并且最優(yōu)選為60-85，和/或
x＝2-15并且更優(yōu)選為4-13，或0，和/或
y＝2-15并且更優(yōu)選為4-13，或0，和/或
z＝2-15并且更優(yōu)選為4-13，或0，和/或
a＝1-105，優(yōu)選為5-100，并且最優(yōu)選為10-90，和/或
b＝1-105，優(yōu)選為5-100，并且最優(yōu)選為10-90，和/或
c＝1-40，優(yōu)選為2-30，并且最優(yōu)選為2-20，或0，和/或
d＝1-40，優(yōu)選為2-30，并且最優(yōu)選為2-20，或0，和/或
g＝1-40，優(yōu)選為2-30，并且最優(yōu)選為2-20，或0，和/或
m＝1-4并且更優(yōu)選為2-3。
3.如權(quán)利要求1或2中所述的熱熟化的軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液，其中所述聚醚硅氧烷具有下面的通式(III)
其中
n＝50-120，優(yōu)選為60-100，并且更優(yōu)選為65-90，
o＝3-20，優(yōu)選為3.5-18，并且更優(yōu)選為4-15，并且
PE具有下面的通式IV
其中
X＝H、烷基、?；⒁阴；蚍蓟鶊F(tuán)，
e≥0-100，優(yōu)選為1-50，更優(yōu)選為3-40，并且特別優(yōu)選為5-30，
f≥0至120，優(yōu)選為1-50，更優(yōu)選為5-40，并且特別優(yōu)選為10-30，其中e+f≥15。
4.如前述權(quán)利要求任何一項(xiàng)中所述的熱熟化的軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液，其中R1和R5在每種情況中彼此相同或不同，為甲基、乙基或丙基，優(yōu)選甲基；和/或m＝2或3。
5.如前述權(quán)利要求任何一項(xiàng)中所述的熱熟化的軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液，其中所述聚醚單元具有500g/mol-7000g/mol，優(yōu)選為1000g/mol-6000g/mol，更優(yōu)選為2000g/mol-5000g/mol的摩爾質(zhì)量，并且特別優(yōu)選至少一個(gè)聚醚單元是≥2100g/mol。
6.如前述權(quán)利要求任何一項(xiàng)中所述的熱熟化的軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液，其中所述聚醚單元中環(huán)氧乙烷的分?jǐn)?shù)是10-100重量％或者所述聚醚單元中環(huán)氧丙烷的分?jǐn)?shù)是10-100重量％。
7.如前述權(quán)利要求任何一項(xiàng)中所述的熱熟化的軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液，其中所述聚醚硅氧烷的所述環(huán)氧丙烷的分?jǐn)?shù)平均超過(guò)所有的聚醚單元，所述環(huán)氧丙烷的分?jǐn)?shù)是40-90重量％，優(yōu)選≥50重量％，更優(yōu)選≥55重量％，并且特別優(yōu)選≥60重量％。
8.如前述權(quán)利要求任何一項(xiàng)中的所述熱熟化的軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液，其中所述聚醚硅氧烷具有10000g/mol-50000g/mol，優(yōu)選為13000g/mol-40000g/mol，并且更優(yōu)選為15000g/mol-35000g/mol的分子量。
9.如前述權(quán)利要求任何一項(xiàng)中所述的熱熟化的軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液，其中所述熱熟化的軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液包含
-≥42重量％至≤68重量％，優(yōu)選≥45重量％至≤65重量％，并且更優(yōu)選≥47重量％至≤62重量％的聚醚硅氧烷，特別優(yōu)選50-60重量％的聚醚硅氧烷含量，
-≥1重量％至≤10重量％，優(yōu)選≥2重量％至≤8重量％，并且更優(yōu)選≥4重量％至≤6重量％的有機(jī)表面活性劑，
-≥15重量％至≤55重量％，優(yōu)選≥20重量％至≤50重量％，并且更優(yōu)選≥30重量％至≤40重量％的水，和
-≥0重量％至≤15重量％，優(yōu)選≥1重量％至≤10％，并且更優(yōu)選≥2重量％至≤5重量％的有機(jī)溶劑添加物，優(yōu)選為防凍劑。
10.如前述權(quán)利要求任何一項(xiàng)中的所述熱熟化的軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液，其中所述熱熟化的軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液包含
-≥45重量％至≤55重量％，優(yōu)選為50重量％的聚醚硅氧烷，
-≥1重量％至≤10重量％，優(yōu)選≥2重量％至≤8重量％，并且更優(yōu)選為5重量％的烷基苯磺酸鹽，
-≥30重量％至≤50重量％，優(yōu)選≥35重量％至≤45重量％，并且更優(yōu)選為40重量％的水，和
-≥1重量％至≤10重量％，優(yōu)選≥3重量％至≤7重量％，并且更優(yōu)選為5重量％的雙丙甘醇。
11.如前述權(quán)利要求任何一項(xiàng)中所述的熱熟化的軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液，其中所述熱熟化的軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液具有≥100mPa·s至≤5000mPa·s的粘度，優(yōu)選≥500mPa·s至≤3000mPa·s的粘度，更優(yōu)選≥700mPa·s至≤2000mPa·s的粘度，并且特別優(yōu)選≥900Pa·s至≤1800mPa·s的粘度。
12.如前述權(quán)利要求任何一項(xiàng)中的所述熱熟化的軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液，其中所述熱熟化的軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液是透明溶液，優(yōu)選為澄清的溶液。
13.如前述權(quán)利要求任何一項(xiàng)中所述的熱熟化的軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液，其中所述熱熟化的軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液在室溫下是儲(chǔ)存穩(wěn)定的，并且在至少14天的期間內(nèi)不會(huì)發(fā)生相分離和/或沉淀。
14.如前述權(quán)利要求任何一項(xiàng)中的所述熱熟化的軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液，其中所述熱熟化的軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液具有≥40℃，優(yōu)選≥50℃，并且更優(yōu)選≥60℃的濁點(diǎn)。
15.如前述權(quán)利要求任何一項(xiàng)中所述的熱熟化的軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液，其中所述有機(jī)表面活性劑選自陰離子表面活性劑、陽(yáng)離子表面活性劑、非離子表面活性劑和/或兩性表面活性劑，所述有機(jī)表面活性劑優(yōu)選是陰離子表面活性劑，更優(yōu)選為有機(jī)硫酸鹽或磺酸鹽表面活性劑，最優(yōu)選為烷基苯磺酸鹽。
16.如前述權(quán)利要求任何一項(xiàng)中所述的熱熟化的軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液，其中所述陰離子表面活性劑選自如下物質(zhì)烷基硫酸鹽、脂肪族醇的硫酸鹽、二級(jí)烷基硫酸鹽、鏈烷烴磺酸鹽、烷醚硫酸鹽、烷基聚乙二醇醚硫酸鹽、芳基磺酸鹽、脂肪醇醚硫酸鹽、烷基苯磺酸鹽、烷基酚醚硫酸鹽、烷基磷酸鹽、磷酸單-、二-、三-酯、烷基醚磷酸鹽、乙氧基化的脂肪醇磷酸酯、膦酸酯、磺基琥珀酸二酯、磺基琥珀酸單酯、乙氧基化的磺基琥珀酸單酯、磺基琥珀酸酰胺、α-烯烴磺酸鹽、烷基羧酸鹽、烷基醚羧酸鹽、烷基聚乙二醇羧酸鹽、脂肪酸羥乙基磺酸鹽、脂肪酸甲基?；撬猁}、脂肪酸肌氨酸、芳基磺酸鹽、萘磺酸鹽、烷基甘油基醚磺酸鹽、聚丙烯酸酯類和/或α-磺基脂肪酸酯。
17.如前述權(quán)利要求任何一項(xiàng)中所述的熱熟化的軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液，其中所述陽(yáng)離子表面活性劑選自酯季銨化合物，優(yōu)選為二(牛油脂肪酸酰胺乙基)甲基多乙氧基甲基硫酸銨、二酰胺基胺季銨化合物、烷氧基烷基季銨化合物，優(yōu)選為甲基硫酸椰油基五乙氧基甲銨、和/或三烷基季銨化合物類，優(yōu)選為十六烷基三甲基氯化銨。
18.如前述權(quán)利要求任何一項(xiàng)中所述的熱熟化的軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液，其中所述非離子表面活性劑選自如下物質(zhì)醇乙氧基化物、脂肪醇聚乙二醇醚、脂肪酸乙氧基化物、脂肪酸聚乙二醇酯、甘油酯單烷氧基化物、烷醇酰胺、脂肪酸烷醇酰胺、乙氧基化烷醇酰胺、脂肪酸烷醇酰胺乙氧基化物、咪唑啉、環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷嵌段共聚物、烷基酚乙氧基化物、烷基葡糖苷、乙氧基化脫水山梨醇酯和/或胺烷氧基化物。
19.如前述權(quán)利要求任何一項(xiàng)中所述的熱熟化的軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液，其中所述兩性表面活性劑選自兩性乙酸鹽類、兩性二乙酸鹽類、甘氨酸酯類、兩性丙酸鹽類、磺基甜菜堿類、氧化胺類和/或甜菜堿類。
20.如前述權(quán)利要求任何一項(xiàng)中所述的熱熟化的軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液，其中所述熱熟化的軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液包含≥0％至≤5重量％分?jǐn)?shù)的選自有機(jī)和無(wú)機(jī)鹽中的至少一種鹽類化合物作為補(bǔ)充添加劑；所述陽(yáng)離子優(yōu)選來(lái)自堿金屬鹽和堿土金屬鹽，尤其是鋰鹽、鈉鹽、鉀鹽、銨鹽和取代的銨鹽，例如單-、二-和三-乙醇胺鹽，并且所述陰離子特別來(lái)自硫酸鹽、鹵化物和羧酸鹽，特別優(yōu)選是來(lái)自苯甲酸鹽和乳酸鹽。
21.如前述權(quán)利要求任何一項(xiàng)中所述的熱熟化的軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液，其中所述熱熟化的軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液包含至少一種官能度≥3的多羥基官能團(tuán)化合物作為補(bǔ)充添加劑，所述多羥基-官能團(tuán)化合物選自甘油、三羥甲基丙烷、季戊四醇、低分子量碳水化合物和/或高分子量碳水化合物，并且基于所述熱熟化的軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液，所述多羥基-官能團(tuán)添加劑的分?jǐn)?shù)優(yōu)選為≥0重量％至≤10重量％。
22.如前述權(quán)利要求任何一項(xiàng)中所述的熱熟化的軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液，其中所述溶液包含選自催化劑、發(fā)泡劑、殺蟲劑、抗氧化劑、緩沖物質(zhì)和/或阻燃劑中的至少一種添加劑。
23.一種熱熟化的軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑混合物，其包含胺、多元醇和/或水，所述熱熟化的軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑混合物具有基于所述熱熟化的軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑混合物的總重量為至少40重量％的如權(quán)利要求1-22中之一的熱熟化的軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液。
24.如權(quán)利要求1-22任何一項(xiàng)中所述的熱熟化的軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液或權(quán)利要求23所述的熱熟化的軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑混合物在制備軟質(zhì)聚氨酯泡沫中的用途。
25.一種熱熟化的軟質(zhì)聚氨酯泡沫，其通過(guò)使用權(quán)利要求1-22任何一項(xiàng)中的熱熟化的軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液和/或權(quán)利要求23的熱熟化的軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑混合物，由多元醇與異氰酸酯的反應(yīng)獲得。
26.權(quán)利要求25的熱熟化的軟質(zhì)聚氨酯泡沫，其中所述熱熟化的軟質(zhì)聚氨酯泡沫具有在3孔/厘米-25孔/厘米范圍內(nèi)的孔徑分布。
27.一種包含權(quán)利要求25或26的熱熟化的軟質(zhì)聚氨酯泡沫的產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明的主題涉及一種可以在熱熟化的軟質(zhì)聚氨酯泡沫的制備中使用的熱熟化的軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑的低粘度水溶液，其中所述熱熟化的軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑的低粘度水溶液包含下面的組分≥40重量％至≤70重量％的聚醚硅氧烷、≥0.5重量％至≤20重量％的有機(jī)表面活性劑、≥10重量％的水、≥0重量％的有機(jī)溶劑添加物，選擇上述各組分的重量分?jǐn)?shù)，使得基于所述熱熟化的軟質(zhì)聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑溶液，各組分的總重量分?jǐn)?shù)不超過(guò)100重量％。
文檔編號(hào)C08L83/12GK101367996SQ20071014165
公開(kāi)日2009年2月18日 申請(qǐng)日期2007年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月18日
發(fā)明者R·蘭德斯, B-J·德甘斯 申請(qǐng)人:戈?duì)柕率┟滋赜邢薰?br>