РЕАКЦИОННАЯ СМЕСЬ, ПРИГОДНАЯ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПЕНЫ С УМЕНЬШЕННЫМ ВЫДЕЛЕНИЕМ ВЫБРОСОВ АЛЬДЕГИДОВ Российский патент 2024 года по МПК C08G18/30 C08G18/48 C08G65/00 C08G18/67 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к изготовлению полиуретановой (жесткой или гибкой) пены с уменьшенным выделением выбросов альдегидов, а более конкретно, к полиуретановой (PU) пене пригодной для использования в транспортных средствах, например, во внутренних деталях автомобилей.

Уровень техники

Выделение формальдегида и ацетальдегида может вызывать неприятные запахи и проблемы, связанные со здоровьем. Способы снижения выбросов формальдегидов в композициях полиуретана или полимочевины с использованием добавок поглотителей уже известны в данной области.

US 20160304686 описывает использование кислотных соединений как поглотителей альдегида в полиуретанах. Но эти соединения работают только для уменьшения выделения формальдегида.

WO 2017207687 описывает использование поглшотителей альдегида (аминовых соединений) для уменьшения выделения альдегида в PU-пене. Но некоторые аминовые соединения могут приводить к сильному изменению цвета PU-пены.

US 2009326089 описывает использование соединений, которые содержат по меньшей мере одну карбонамидную группу и одну нитрильную группу, как поглотителей альдегида в полиуретанах. Но эти соединения работают только для уменьшения выделения формальдегида.

US 20060141236 описывает использование гидразиновых соединения как поглотителей альдегида в полиуретанах. Но вязкость этих композиций является очень высокой.

Однако, известные решения не могут обеспечить PU-пены, которые могут эффективно уменьшать выделение формальдегида, ацетальдегида и пропиональдегида.

По этой причине имеется необходимость в получении реакционной смеси, пригодной для изготовления PU-пены с помощью простого, экономически эффективного и улучшенного способа.

Сущность изобретения

Неожиданно обнаружено, что реакционная смесь по настоящему изобретению делает возможным получение пены, которая имеет несколько преимуществ, включая, но, не ограничиваясь этим: (1) уменьшение выделения альдегидов, в частности, выделения формальдегида, ацетальдегида и пропиональдегида; (2) низкую стоимость; и (3) отсутствие видимого влияния на механические свойства пены.

Настоящее изобретение относится к реакционной смеси пригодной для изготовления PU-пены и к способу изготовления PU-пены с использованием реакционной смеси по настоящему изобретению.

Настоящее изобретение относится к:

Реакционной смеси для приготовления полиуретановой пены, где смесь может быть получена посредством взаимодействия полифункционального изоцианата с реакционноспособным по отношению к изоцианату соединением (далее называемым «изоцианат-реагирующее соединение», в присутствии поглотителя и по меньшей мере одного катализатора, где поглотитель содержит соединение следующей формулы (I):

(I,)

где

R1 и R2 независимо друг от друга выбираются из -OR3, R4 или из группы, состоящей из гидроксигруппы, группы простого эфира, галогена, карбонильной группы, карбоксильной группы, изоцианата, нитрогруппы и/или аминовой группы,

R₃ и R₄ независимо друг от друга выбираются из сочетания линейных, разветвленных, насыщенных, ненасыщенных, циклических и/или нециклических углеродных цепей, алифатических углеводородов, аралифатических углеводородов, ароматических углеводородов и их смесей, необязательно прерываемых одним или несколькими атомами кислорода, атомами азота и/или атомами серы, и необязательно содержащих любую функциональную группу, выбранную из гидрокси группы, группы простого эфира, галогена, карбонильной группы, карбоксильной группы, изоцианата, нитро и и/или аминовой группы,

R₁ и R₂ могут быть связанными друг с другом, по существу образуя по меньшей мере одну кольцевую структуру, предпочтительно структуру по меньшей мере из 2 колец.

В другом варианте осуществления, настоящее изобретение предлагает способ приготовления композиций пены.

Еще в одном варианте осуществления настоящее изобретение предлагает способ использования композиций пены для формирования внутренних деталей транспортных средств.

Преимущественно, указанный поглотитель в основном содержит указанное соединение формулы (I), при добавлении к реакционной смеси в состоянии водного раствора.

Это является преимущественным, поскольку поглотитель, предпочтительно присутствующий в твердой форме, можно добавлять к реакционной смеси в состоянии водного раствора, где поглотитель главным образом содержит соединение формулы (I). Наблюдается, что соединение формулы (I) является стабильным в конечной композиции и достаточно химически активным относительно альдегида.

Более преимущественно, указанный поглотитель добавляется к реакционной смеси при температуре в пределах от 18 до 45°C.

В предпочтительном варианте осуществления по настоящему изобретению, R1 представляет собой -OR3, что делает возможным увеличение эффективности конечной композиции в терминах уменьшения выделения альдегида.

Согласно конкретному варианту осуществления настоящего изобретения, указанный поглотитель состоит по меньшей мере на 90% мас из указанного соединения формулы (I), предпочтительно по меньшей мере на 95% мас, более предпочтительно, примерно на 99% мас, по отношению к общей массе указанного поглотителя.

Предпочтительно, R₁ и R₂ связаны друг с другом с образованием 5-12 членной структуры и содержит ненасыщенные, ароматические кольца и/или гетероатомы, предпочтительно структуру по меньшей мере из 2 колец.

Более предпочтительно, указанный поглотитель имеет молекулярную массу самое большее 3000 г/моль, предпочтительно ниже 1500 г/моль, более предпочтительно, ниже 500 г/моль.

В дополнение к этому, реакционная смесь может содержит пенообразующий агент.

Полифункциональный изоцианат предпочтительно выбирается из полимерного метилендифенилдиизоцианата, смеси изомеров метилендифенилдиизоцианата или их смеси.

Изоцианат-реагирующее соединение преимущественно представляет собой полифункциональный полиол или полифункциональный амин, предпочтительно полифункциональный полиол, а более предпочтительно, простой полиэфирполиол.

В предпочтительном варианте осуществления, реакционная смесь может содержать удлинитель цепи и/или агент для поперечной сшивки.

Конкретный вариант осуществления реакционной смеси по настоящему изобретению будет подробно описан в настоящей заявке.

Настоящее изобретение также относится к:

Способу приготовления полиуретановой пены, включающему следующие стадии

i. Получение реакционной смеси, содержащей полифункциональный изоцианат и изоцианат-реагирующее соединение;

ii. Добавление поглотителя и по меньшей мере одного катализатора к указанной реакционной смеси, возможно, вместе с по меньшей мере одним пенообразующим агентом;

где указанный поглотитель содержит соединение следующей формулы (I):

(I)

где,

R1 и R2 независимо друг от друга выбираются из -OR3, R4 или из группы, состоящей из гидроксигруппы, группы простого эфира, галогена, карбонильной группы, карбоксильной группы, изоцианата, нитрогруппы и/или аминовой группы,

R₃ и R₄ независимо друг от друга выбираются из сочетания линейных, разветвленных, насыщенных, ненасыщенных, циклических и/или нециклических углеродных цепей, алифатических углеводородов, аралифатических углеводородов, ароматических углеводородов и их смесей, необязательно прерываемых одним или несколькими атомами кислорода, атомами азота и/или атомами серы, и необязательно содержащих любую функциональную группу, выбранную из гидроксигруппы, группы простого эфира, галогена, карбонильной группы, карбоксильной группы, изоцианата, нитрогруппы и/или аминовой группы,

R₁ и R₂ могут быть связанными друг с другом, по существу образуя по меньшей мере одну кольцевую структуру, предпочтительно структуру по меньшей мере из 2 колец

iii. Отверждения указанной реакционной смеси, которая содержит по меньшей мере продукт реакции указанного полиизоцианата и указанного изоцианат-реагирующего соединения, в присутствии указанного поглотителя и указанного по меньшей мере одного катализатора, приводящего к образованию полиуретановой пены.

Предпочтительно, указанный поглотитель в основном содержит указанное соединение формулы (I) при добавлении к реакционной смеси в состоянии водного раствора.

Более предпочтительно, указанная реакционная смесь имеет показатель NCO в пределах примерно от 0,6 примерно до 1,5, предпочтительно примерно от 0,8 примерно до 1,3.

Преимущественно, показатель NCO реакционной смеси находится в пределах примерно от 1,05 примерно до 10, предпочтительно примерно от 1,05 примерно до 4.

Все технические особенности, изложенные выше для реакционной смеси, могут также объединяться с рассмотренными выше техническими особенностями, изложенными для способа по настоящему изобретению.

Кроме того, настоящее изобретение также относится к способу использования пены, полученной с использованием реакционной смеси по настоящему изобретению, для формирования внутренних деталей транспортных средств.

Подробное описание

Как приводится в настоящем документе, термин "содержащий" и его производные не предназначаются для исключения присутствия какого-либо дополнительного компонента, стадии или процедуры, являются ли они такими как описано в настоящем документе или нет. Для устранения любых сомнений, все композиции, заявляемые в настоящем документе с использованием термина "содержащий", могут содержать любую дополнительную добавку, вспомогательное вещество или соединение, если только не утверждается противоположного. В противоположность этому, термин, "состоящий в основном из", если он появляется в настоящем документе, исключает из рамок любого последующего упоминания любой другой компонент, стадию или процедуру, за исключением тех, которые не являются существенными для функционирования, и термин "состоящий из", при использовании, исключает любой компонент, стадию или процедуру, не обозначенную или не включенную в список конкретно. Термин "или", если не утверждается иного, относится к перечисленным элементам индивидуально, а также в любом сочетании.

Термины в единственном числе используются в настоящем документе для обозначения одного или нескольких (то есть по меньшей мере одного) грамматических объектов. Например, "смола" означает одну смолу или несколько смола.

Фразы "в одном варианте осуществления", "согласно одному варианту осуществления", и тому подобное, как правило, означают конкретный признак, структуру или характеристику после этой фразы, который включен по меньшей мере в один вариант осуществления настоящего изобретения и может быть включен в несколько вариантов осуществления настоящего изобретения. Важно, что такие фразы необязательно относятся к одному варианту осуществления.

Если описание определяет компонент или признак, который "вероятно, может", "может", "мог бы" или "возможно, может" включаться или иметь некоторую характеристику, этот конкретный компонент или признак не должен обязательно включаться или иметь эту характеристику.

В контексте настоящего изобретения, выражение ‘реакционная смесь’ должно пониматься как смесь, где полифункциональный изоцианат взаимодействует с изоцианат-реагирующим соединением. Эта стадия может осуществляться согласно нескольким варианты осуществления.

В этом контексте, можно упомянуть следующие возможности, не ограничиваясь ими:

- Получение поглотителя в водном растворе, добавление его к изоцианат-реагирующему соединению, а затем смешивание его с полифункциональным изоцианатом; или

- Получение поглотителя в водном растворе и добавление его к реакционной смеси, которая может содержать полифункциональный изоцианат и изоцианат-реагирующее соединение; или

- Смешивание поглотителя с изоцианат-реагирующим соединением, возможно, в состоянии водного раствора; перед добавлением его к полифункциональному изоцианату.

Согласно одному из вариантов осуществления, полифункциональный изоцианат включает соединения, представленные формулой Q(NCO)_n, где n представляет собой число 2-5, предпочтительно, 2-3, и Q представляет собой алифатическую углеводородную группу, содержащую 2-18 атомов углерода, циклоалифатическую углеводородную группу, содержащую 5-10 атомов углерода, аралифатическую углеводородную группу, содержащую 8-13 атомов углерода, или ароматическую углеводородную группу, содержащую 6-15 атомов углерода, где ароматические углеводородные группы, как правило, являются предпочтительными.

Примеры полифункциональных изоцианатов включают, но, не ограничиваясь этим, этилендиизоцианат; 1,4-тетраметилендиизоцианат; 1,6-гексаметилендиизоцианат; 1,12-додекандиизоцианат; циклобутан-1,3-диизоцианат; циклогенсан-1,3- и -1,4-диизоцианат, и смеси их изомеров; изофорон диизоцианат; 2,4- и 2,6-гексагидротолуол диизоцианат и смеси этих изомеров; дициклогексилметан-4,4'-диизоцианат (гидрированный MDI или HMDI); 1,3- и 1,4-фенилендиизоцианат; 2,4- и 2,6-толуолдиизоцианат и смеси их изомеров (TDI); дифенилметан-2,4'- и/или -4,4'-диизоцианат (MDI); нафтилен-1,5-диизоцианат; трифенилметан-4,4',4''-триизоцианат; полифенилполиметиленполиизоцианаты типа, который можно получать посредством конденсации анилина с формальдегидом, с последующим фосгенированием (полимерные MDI); норборнандиизоцианаты; м- и п-изоцианатофенилсульфонилизоцианаты; перхлорированные арилполиизоцианаты; модифицированные полифункциональные изоцианаты, содержащие карбодиимидные группы, уретановые группы, аллофонатные группы, изоциануратные группы, мочевинные группы или биуретовые группы; полифункциональные изоцианаты, полученные посредством реакции теломеризации; полифункциональные изоцианаты, содержащие сложноэфирные группы; и полифункциональные изоцианаты, содержащие группы полимерных жирных кислот. Специалисты в данной области заметят, что можно также использовать смеси полифункциональных изоцианатов, описанных выше, предпочтительно, использовать смеси полимерных MDI и смеси изомеров MDI.

В другом варианте осуществления, преполимеры MDI также можно использовать в качестве альтернативы MDI. Преполимеры MDI получают посредством взаимодействия избытка рассмотренных выше полифункциональных изоцианатов (таких как MDI) и полифункционального полиола. Преполимер предпочтительно имеет значение NCO 10-30% мас. Способы синтеза преполимеров MDI известны в данной области (смотри, например, Polyurethanes Handbook 2^nd edition, G. Oertel, 1994).

Изоцианат-реагирующая композиция пригодная для использования в настоящем изобретении может содержать полифункциональный полиол или полифункциональный амин.

Полифункциональные полиолы для использования по настоящему изобретению могут включать, но, не ограничиваясь этим, простые полиэфирполиолы, сложные полиэфирполиолы, биовозобновляемые полиолы, полимерные полиолы, невоспламеняющийся полиол, такой как фосфорсодержащий полиол или галогеносодержащий полиол. Такие полиолы можно использовать отдельно или в соответствующем сочетании как смесь.

Общая функциональность полифункциональных полиолов, используемых в настоящем изобретении, составляет от 2 до 6. Молекулярная масса полиолов может находиться в пределах от 200 до 10000, предпочтительно, от 400 до 7000.

Молекулярная масса (MW) представляет собой средневзвешенную молекулярную массу, которая определяется с помощью метода гель-проникающей хроматографии (GPC) с полистиролом в качестве стандарта.

Доля указанных полифункциональных полиолов, как правило, находится в пределах от 10 до 90% мас, предпочтительно, от 30 до 80% по отношению к общей массе реакционной смеси.

Простые полиэфирполиолы для использования по настоящему изобретению включают простые полиэфирполиолы алкиленоксидов, такие как простые полиэфирполиолы этиленоксида и простые полиэфирполиолы пропиленоксида, и сополимеры этилен- и пропиленоксида с конечными гидроксильными группами, полученные из многоатомных соединений, включая диолы и триолы; например, этиленгликоль, пропиленгликоль, 1,3-бутандиол, 1,4-бутандиол, 1,6-гександиол, неопентилгликоль, диэтиленгликоль, дипропиленгликоль, пентаэритритол, глицерин, диглицерин, триметилолпропан и сходные низкомолекулярные полиолы.

Сложные полиэфирполиолы для использования по настоящему изобретению включают, но, не ограничиваясь этим, соединения, полученные посредством взаимодействия дикарбоновой кислоты с избытком диола, например, адипиновой кислоты с этиленгликолем или бутандиолом, или реакции лактона с избытком диола, например, капролактона с пропиленгликолем. В дополнение к этому, сложные полиэфирполиолы для использования по настоящему изобретению могут также включать: линейные или слегка разветвленные алифатические (в основном адипаты) полиолы с конечной гидроксильной группой; низкомолекулярные ароматические сложные полиэфиры; поликапролактоны; поликарбонатполиол. Эти линейные или слегка разветвленные алифатические (в основном адипаты) полиолы с конечной гидроксильной группой получают посредством взаимодействия дикарбоновых кислот с избытком диолов, триолов и их смесью; эти дикарбоновые кислоты включают, но, не ограничиваясь этим, например, адипиновую кислоту, смешанную кислоту AGS; эти диолы, триолы включают, но, не ограничиваясь этим, например, этиленгликоль, диэтиленгликоль, пропиленгликоль, дипропиленгликоль, 1,4-бутандиол, 1,6-гександиол, глицерин, триметилолпропан и пентаэритритол. Эти низкомолекулярные ароматические сложные полиэфиры включают продукты, полученные из остатков процесса получения диметилтерефталата (DMT), обычно упоминаемых как кубовые остатки DMT, продукты, полученные от гликолиза рециклированных поли(этилентерефталатных) (PET) бутылок или магнитной ленты с последующей реэстерификацией с помощью дикислот или реакции с алкиленоксидами, и продукты, полученные посредством направленной эстерификации фталевого ангидрида. Поликапролактоны получают посредством открывания кольца капролактонов в присутствии инициатора и катализатора. Инициатор включает этиленгликоль, диэтиленгликоль, пропиленгликоль, дипропиленгликоль, 1,4-бутандиол, 1,6-гександиол, глицерин, триметилолпропан и пентаэритритол. Поликарбонат-полиолы получают из угольной кислоты, их можно получить посредством поликонденсации диолов с помощью фосгена, посредством трансэстерификации диолов, обычно, гександиола, с помощью сложного эфира угольной кислоты, такого как дифенилкарбонат.

Биовозобновляемые полиолы пригодные для использования по настоящему изобретению включают касторовое масло, подсолнечное масло, косточковое пальмовое масло, пальмовое масло, масло канолы, рапсовое масло, соевое масло, кукурузное масло, арахисовое масло, оливковое масло, масло из морских водорослей и их смеси.

Примеры полифункциональных полиолов также включают, но, не ограничиваясь этим, привитые полиолы или полиолы, модифицированные полимочевиной. Привитые полиолы включают триол, в котором виниловые мономеры сополимеризуются прививкой. Соответствующие виниловые мономеры включают, например, стирол или акрилонитрил. Полиол, модифицированный полимочевиной, представляет собой полиол, содержащий дисперсию полимочевины, полученную посредством реакции диамина и диизоцианата в присутствии полиола. Варианты полиолов, модифицированных полимочевиной, представляют собой полиолы полидобавления полиизоцианатов (PIPA), которые формируются посредством реакции in situ изоцианата и алканоламина в полиоле.

Невоспламеняющийся полиол может, например, представлять собой фосфорсодержащий полиол, который можно получать посредством добавления алкиленоксида к соединению фосфорной кислоты. Галогеносодержащий полиол может представлять собой, например, соединение, получаемое посредством полимеризации с открыванием кольца эпихлоргидрина или трихлорбутиленоксида.

Полифункциональный амин для использования по настоящему изобретению может включать простой полиэфирполиамин или сложный полиэфирполиамин.

В предпочтительном варианте осуществления, изоцианат-реагирующая композиция представляет собой простой полиэфирполиол.

По настоящему изобретению можно использовать катализатор, для повышения скорости реакции между полифункциональным изоцианатом и полифункциональным полиолом, например, аминовый катализатор, например, N, N-диметилэтаноламин, N, N-диметил-N’,N’-ди(2-гидроксипропил)-1,3-пропандиамин, 2-((2-(2-(диметиламино)этокси)этил)метиламино)этанол, диметилциклогексиламин и триэтилендиамин.

В одном из вариантов осуществления, доля катализаторов, присутствующих в композиции представляет собой количество в пределах от 0,001 до 10% мас, предпочтительно, от 0,1 до 5% мас, по отношению к общей массе реакционной смеси.

Обнаружено, что добавление поглотителя в реакционную смесь по настоящему изобретению может уменьшить выделение альдегида в готовом продукте, который может представлять собой жесткую или гибкую пену.

Поглотитель по настоящему изобретению предпочтительно получают из соединения формулы (I), которое может представлять собой, например, но без ограничения:

4-гидроксикумарин (регистрационный номер CAS: 1076-38-6),

2-гидрокси-1,4-нафтохинон (регистрационный номер CAS: 83-72-7),

4-гидрокси-6-метил-2-пирон (регистрационный номер CAS: 675-10-5), и

4-гидрокси-2,5-дигдрофуран-2-одн (регистрационный номер CAS: 541-57-1).

Необходимо ответить, что поглотитель предпочтительно предлагается в твердой форме и может преимущественно содержит соединение формулы (I). Когда поглотитель находится в состоянии водного раствора, поглотитель предпочтительно содержит в основном соединение формулы (I) в реакционной смеси. Наблюдается, что это соединение формулы (I) является более стабильным по сравнению с известными поглотителями и является достаточно химически активным относительно альдегида. Это является особенно преимущественным в контексте настоящего изобретения, поскольку можно гарантировать уменьшение выделения альдегида.

Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, поглотитель присутствует в реакционной смеси при массовом проценте в пределах примерно от 0,001 примерно до 10, предпочтительно, примерно от 0,01 примерно до 5, а более предпочтительно, примерно от 0,05 примерно до 2, по отношению к общей массе реакционной смеси.

Изоцианатный показатель или показатель или индекс NCO представляет собой отношение количества NCO-групп к изоцианат-реагирующим атомам водорода, присутствующим в препарате.

[NCO]

[активный водород]

Другими словами, NCO-показатель выражает количество изоцианата, реально используемого в препарате, относительно количества изоцианата теоретически необходимого для взаимодействия с количеством изоцианат-реагирующего водорода, используемым в препарате.

В другом варианте осуществления, реакционная смесь может, кроме того, необязательно содержать замедлители горения, антиоксиданты, поверхностно-активные вещества, физические или химические пенообразующие агенты, удлинитель цепи, агент для поперечной сшивки, стабилизатор пены, наполнители, пигменты или любые другие типичные добавки, используемые в PU материалах.

Преимущества описанной композиции могут включать: (1) уменьшение выделения альдегидов, в особенности, выделения формальдегида, ацетальдегида и пропиональдегида; (2) низую стоимость и (3) отсутствие явного влияния на механические свойства готовой пены, полученной после отверждения реакционной смеси.

Кроме того, настоящее изобретение также предлагает способ использования композиций пены для формирования внутренних деталей транспортных средств, предпочтительно, внутренней обивки автомобилей, таких как обивка потолка салона, пена, для подкладки коврика, обивка дверей, рулевые колеса, рычаги управления и набивка сидений.

Варианты осуществления настоящего изобретения можно также применять в других областях промышленности, где используют PU-пены. PU-пена включает гибкую PU-пену, полужесткую PU-пену, жесткую PU-пену, вязкоупругую PU-пену, интегральную PU-пену, гидропонную PU-пену, и тому подобное.

Примеры, которые следуют далее, должны рассматриваться как иллюстрация настоящего изобретения, но не ограничение его каким-либо образом.

Исходные материалы

Полифункциональный изоцианат: SUPRASEC® 7007 (полимерный MDI). Поставщик: Huntsman Corporation, USA;

Полиол A: трифункциональный сополимер этилен- и пропиленоксида с конечными гидроксильными группами, полученными из глицерина; имеет молекулярную массу примерно 5000;

Полиол B: трифункциональный простой полиэфирполиол на основе этиленгликоля; имеет молекулярную массу примерно 1300;

Стабилизатор пены: полимерная добавка B8734 LF2 TEGOSTAB® (поверхностно-активное вещество на основе силоксана). Поставщик: Evonik;

Катализатор A: катализатор ZF 10 JEFFCAT® (аминовый катализатор). Поставщик: Huntsman Corporation, USA;

Катализатор B: катализатор DPA JEFFCAT® (аминовый катализатор). Поставщик: Huntsman Corporation, USA;

Катализатор C: диметилэтаноламин

Поглотитель A: 4-гидроксикумарин;

Поглотитель B: 2-гидрокси-1,4-нафтохинон;

Поглотитель C: 4-гидрокси-6-метил-2-пирон

Поглотитель D: 4-гидрокси-2,5-дигдрофуран-2-он

Удлинитель цепи: диэтаноламин

Примеры 1-5:

Примеры 1-5 приготавливают с помощью полифункционального изоцианата как Компонента A. Компоненты B для примеров 1-5 показаны в Таблице 1. Все величины, перечисленные в Таблице 1, относятся к массовым частям каждого из перечисленных компонентов в составе Компонента B. Пример 5 представляет собой сравнительный пример, который не содержит поглотителя альдегида.

Процедура

Для примеров 1-5, компоненты A и B смешивают в пропорции (по массе) A:B=67,4:100 и при показателе NCO 1 и перемешивают в полиэтиленовом контейнере с получением полиуретановой пены. Полученную в результате композицию пены быстро выливают в полиэтиленовый мешок. Происходит реакция пенообразования, и пене дают возможность для свободного роста. Пену отверждают перед исследованием в течение минимум 15 минут при комнатной температуре, для каждого препарата получают примерно 1 килограмм (кг) пены посредством процедуры ручного перемешивания пены для анализа в камере микромасштаба или камеры для исследования выделения VDA276. Температура камеры для исследования в ходе исследования составляет 65°C. VDA276 (2005 Edition) представляет собой метод исследования от Verband der Automobilindustrie (website: https://www.vda.de/de).

Результаты

Уменьшение выделения формальдегида и механические свойства

1) Исследуют с помощью анализа в камере микромасштаба согласно ISO 12219-3:2012

2) Исследуют согласно TL526 53 при 23°C и относительной влажности 50%

Таблица 2 показывает уменьшение выделения формальдегида для примеров 1-4, как исследуют согласно методу ISO 12219-3:2012. Когда присутствует поглотитель альдегида (Примеры 1-4), имеется значительное уменьшение выделения формальдегида по сравнению с Примерами 5 (без поглотителя). И нет очевидного влияния на механические свойства пен.

Уменьшение выделения формальдегида, ацетальдегида и пропиональдегида

1) Исследуют согласно VDA276

Таблица 3 показывает выделение формальдегида, ацетальдегида и пропиональдегида для примеров 1, 3 и 5, как исследуют согласно методу VDA276. Примеры 1 и 3 по настоящему изобретению показывают уменьшение выделения формальдегида, ацетальдегида и пропиональдегида по сравнению с Примером 5 (без поглотителя альдегида).

Изобретение относится к изготовлению полиуретановой (жесткой или гибкой) пены с уменьшенным выделением выбросов альдегидов, а более конкретно, к полиуретановой (PU) пене пригодной для использования в транспортных средствах, например, во внутренних деталях автомобилей. Описана реакционная смесь для приготовления полиуретановой пены, содержащая полифункциональный изоцианат и изоцианат-реагирующие соединение, а также поглотитель альдегида и по меньшей мере один катализатор, где поглотитель альдегида содержит соединение следующей формулы (I):

, где R₁ и R₂ связаны друг с другом с образованием 10-членной кольцевой структуры, состоящей из 2 колец, и содержат ненасыщенности и/или гетероатомы, а также ароматическое кольцо. Описан также способ получения полиуретановой пены, включающий стадии получения реакционной смеси, добавления к реакционной смеси поглотителя альдегида и отверждения реакционной смеси, содержащей поглотитель альдегида. Технический результат – пена, полученная из реакционной смеси, содержащей поглотитель альдегида формулы (I) характеризуется уменьшенным выделением альдегидов, в частности выделения формальдегида, ацетальдегида и пропиональдегида при сохранении механических свойств пены. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 3 табл., 5 пр.

1. Реакционная смесь для приготовления полиуретановой пены, содержащая полифункциональный изоцианат и изоцианат-реагирующие соединение, а также поглотитель альдегида и по меньшей мере один катализатор, где поглотитель альдегида содержит соединение следующей формулы (I):

(I),

где:

R₁ и R₂ связаны друг с другом с образованием 10-членной кольцевой структуры, состоящей из 2 колец, и содержат ненасыщенности и/или гетероатомы, а также ароматическое кольцо.

2. Реакционная смесь по п.1, где указанный поглотитель преимущественно содержит указанное соединение формулы (I) при добавлении к реакционной смеси в состоянии водного раствора.

3. Реакционная смесь по п.1 или 2, где указанный поглотитель добавляют к реакционной смеси при температуре в пределах от 18 до 45°C.

4. Реакционная смесь по любому из предыдущих пунктов, где указанный поглотитель состоит по меньшей мере на 90% мас из указанного соединения формулы (I), предпочтительно по меньшей мере на 95% мас, более предпочтительно, примерно на 99% масс, по отношению к общей массе указанного поглотителя.

5. Реакционная смесь по любому из предыдущих пунктов, где указанный поглотитель имеет молекулярную массу самое большее 3000 г/моль, предпочтительно, ниже 1500 г/моль, более предпочтительно, ниже 500 г/моль.

6. Реакционная смесь по любому из предыдущих пунктов, содержащая пенообразующий агент.

7. Реакционная смесь по любому из предыдущих пунктов, где полифункциональный изоцианат выбирают из полимерного метилендифенилдиизоцианата, смеси изомеров метилендифенилдиизоцианата или их смеси.

8. Реакционная смесь по любому из предыдущих пунктов, где изоцианат-реагирующее соединение представляет собой полифункциональный полиол или полифункциональный амин, предпочтительно, полифункциональный полиол, а более предпочтительно, простой полиэфирполиол.

9. Способ приготовления полиуретановой пены, включающий следующие стадии:

a. получение реакционной смеси, содержащей полифункциональный изоцианат и изоцианат-реагирующее соединение;

b. добавление поглотителя альдегида и по меньшей мере одного катализатора в указанную реакционную смесь, возможно, вместе с по меньшей мере одним пенообразующим агентом;

где указанный поглотитель альдегида содержит соединение следующей формулы (I):

(I),

где

R₁ и R₂ связаны друг с другом с образованием 10-членной кольцевой структуры, состоящей из 2 колец, и содержат ненасыщенностии/или гетероатомы, а также ароматическое кольцо;

c. отверждения указанной реакционной смеси, которая содержит по меньшей мере продукт реакции указанного полиизоцианата и указанного изоцианат-реагирующего соединения, в присутствии указанного поглотителя и указанного по меньшей мере одного катализатора, приводящего к образованию полиуретановой пены.

10. Способ по п.9, где указанный поглотитель преимущественно содержит указанное соединение формулы (I), при добавлении к реакционной смеси в состоянии водного раствора.

11. Способ по любому из пп.9 или 10, где указанная реакционная смесь имеет показатель NCO в пределах от примерно 0,6 до примерно 1,5, предпочтительно, от примерно 0,8 до примерно 1,3.

12. Способ по любому из пп.9 или 10, где показатель NCO реакционной смеси находится в пределах от примерно 1,05 до примерно 10, предпочтительно, от примерно 1,05 до примерно 4.