Вспенивающий агент из органической аминовой соли - RU2020115026A
Код документа: RU2020115026A
Формула
1. Композитный вспенивающий агент, включающий:
1) гексафторбутен и
2) смесь соли алканоламина (МАА),
где смесь соли алканоламина (МАА) содержит соединения аминовой соли органического спирта, и соединения аминовой соли органического спирта являются соединением аминовой соли органического спирта, имеющим следующую общую формулу (I):
An– [Bm+]p (I)
в приведенной выше формуле An– представляет собой анион, имеющий -n валентность в качестве донора СО2, где n = 1 или 2;
Bm+ содержит: +1-валентный ион аммония (+NH4), +1-валентный ион гидразиния (H3+N-NH2), +2-валентный ион гидразиния (H3+N-NH3+) и/или один или более катионов органических аминов (В), имеющих группу -+NR3R4H и/или группу -＋NR3H в количестве m,
где m = 1-5;
; и
где An– является одним, двумя или тремя представителями, выбираемыми из группы, состоящей из следующих анионов:
(b) карбонат: CO32-;
(d) бикарбонат: HO-COO-;
где R3 и R4 независимо выбирают из Н, R, алифатической углеводородной группы С1-С7, необязательно замещенной гидроксильной группой или аминогруппой или галогеном, или циклоалифатической углеводородной группы С3-С7, необязательно замещенной гидроксильной группой или аминогруппой или галогеном;
при условии, что: соединение общей формулы (I) имеет, по меньшей мере, одну R-группу, связанную с атомом N, и смесь алканоламиновой соли (МАА) содержит 50-99 % (масс.) моноалканоламиновой соли или диалканоламиновой соли, в расчете на общую массу смеси алканоламиновой соли (МАА);
где группа R является одной или более группами, выбираемыми из следующих групп:
(1a) H[OCH(R1a)CH(R2a)]q-;
(2a) H[OCH(R1a)CH(R2a)CH(R3a)]q-; или
(3a) H[OCH(R1a)CH(R2a)CH(R3a)CH(R4a)]q;
где значение q равно q = 1-3; R1a, R2a, R3a и R4a независимо выбирают из следующих групп: Н, алифатической углеводородной группы С1-С7, необязательно замещенной гидроксильной группой или аминогруппой или галогеном, и циклоалифатической углеводородной группы С3-С7, необязательно замещенной гидроксильной группой или аминогруппой или галогеном;
где содержание воды в смеси алканоламиновой соли (МАА) составляет от более, чем 0 до 40 % (масс.), и упомянутое органическое соединение амина (В) представляет собой органическое соединение амина, имеющее 2-50 атомов углерода;
где массовое соотношение гексафторбутена к смеси алканоламиновой соли (МАА) в композитном вспенивающем агенте составляет 0,1-10:1.
2. Композитный вспенивающий агент по п. 1, где:
(1a) H[OCH(R1a)CH(R2a)]q- представляет собой H(OCH2CH2)q-, H(OCH2CH(CH3))q-, H(OCH(CH3)CH2)q-, H(OCH2CH(C6H5))q-, H(OCH(C6H5)CH2)q-, H(OCH2CH(CH2Cl))q-, H(OCH(CH2Cl)CH2)q- или H(OCH2CH(CBr3))q-, и/или
массовое отношение гексафторбутена к смеси алканоламиновой соли (МАА) в композитном вспенивающем агенте составляет 0,2-5:1.
3. Композитный вспенивающий агент по п. 1 или 2, где содержание воды в смеси алканоламиновой соли (МАА) составляет 5-40 % (масс.), и смесь алканоламиновой соли (МАА) содержит 60-98 % (масс.) моноалканоламиновой соли или диалканоламиновой соли; и/или
рН смеси алканоламиновой соли (МАА) составляет 7,5-10, и/или
соединение органической алканоламиновой соли представляет собой соль, образованную моноалканоламином и/или диалканоламином и анионом, где анион является одним или двумя или тремя представителями, выбираемыми из следующих:
(b) карбонат: CO32-; и
(d) бикарбонат: HO-COO-.
4. Композитный вспенивающий агент по п. 1, где: в смеси алканоламиновой соли (МАА) общее содержание соединения общей формулы (I) и воды составляет 70-100 % при расчете на общую массу смеси алканоламиновой соли (МАА); или
рН смеси алканоламиновой соли (МАА) составляет 7,8-9,5.
5. Композитный вспенивающий агент по п. 1, где смесь алканоламиновой соли (МАА) получают путем взаимодействия первого сырья и второго сырья при наличии воды, где первое сырье является одним или несколькими представителями, выбираемыми из следующих соединений:
H2N-COONH4,
(NH4)2CO3, гидразинкарбонат, гидразинкарбонат аммония или карбонат органчиеского аминосоединения (М);
HO-COONH4, гидразинбикарбонат или бикарбонат органического аминосоединения (М);
второе сырье является одним или несколькими представителями, выбираемыми из следующих эпоксидов:
где органическое аминосоединение (М) представляет собой органическое аминосоединение, выбираемое из следующих соединений:
алкиламины С1-С24;
ди- С1-С16-алкиламины;
алкилендиамины С2-С14;
полиалкиленполиамины С4-С16;
органические триамины С3-С18 с тремя первичными аминными группами или органические тетраамины С5-С18 с четырьмя первичными аминными группами; или
спиртовые амины С2-С10.
6. Композитный вспенивающий агент по п. 5, где количество воды составляет 70-200 % (масс.) при расчете на массу первого сырья.
7. Композитный вспенивающий агент по п. 1, где R1a, R2a, R3a и R4a каждый независимо выбирают из следующих групп: Н, метил, хлорметил, бромметил, этил или циклогексил; или
органическое соединение амина (В) представляет собой органическое соединение амина, имеющее 2-20 атомов углерода.
8. Композитный вспенивающий агент по п. 1, где массовое содержание щелочных металлов и щелочноземельных металлов во вспенивающем агенте составляет 0-200 ч/млн; и/или каждая соединение общей формулы (I) содержит в среднем 1,3-5 R групп на одну молекулу.
9. Пенополиуретановая композиция, где композиция содержит:
от 3 до 60 % (масс.) композитного вспенивающего агента по любому одному из пп. 1-8;
0-50 % (масс.) физического вспенивающего агента, отличного от гексафторбутена;
0-6 % (масс.) воды; и
40-97 % (масс.) полимерного полиола; где массовый процент получают при расчете на общую массу пенополиуретановой композиции.
10. Способ вспенивания полиуретана с использованием диоксида углерода и органических аминов, включающий: раздельное транспортирование пенополиуретановой композиции и мономера полиизоцианата и/или форполимера с концевыми изоцианатными группами в виде двух раздельных потоков в смеситель для перемешивания и вспенивание полученной смеси; где диоксид углерода добавляют к пенополиуретановой композиции или мономеру полиизоцианата и/или форполимеру с концевыми изоцианатными группами, или диоксид углерода добавляют к пенополиуретановой композиции и мономеру полиизоцианата и/или форполимеру с концевыми изоцианатными группами, до смешивания двух потоков материалов или до перевода двух потоков материала в смеситель; где диоксид углерода представляет собой газообразный диоксид углерода, жидкий диоксид углерода, докритический диоксид углерода и/или сверхкритический диоксид углерода;
пенополиуретановая композиция содержит:
60,0-99,0 % (масс.) полимерного полиола,
1-40 % (масс.) органического амина (ОА),
0-50 % (масс.) физического вспенивающего агента, отличного от диоксида углерода,
0-8 % (масс.) воды и
0-8 % (масс.) аммиака и/или гидразина,
где массовый процент получают при расчете на общую массу пенополиуретановой композиции;
где органический амин (ОА) является одним или несколькими представителями, выбираемыми из группы, состоящей из соединения первичного амина (I), соединения вторичного камина (II), соединения третичного амина (III), гидроксиламина, полиалкиленполиамина или полиалкиленполиаминов, замещенных гидроксильной группой или замещенных алкилгруппой С1-С3;
в приведенной выше формуле R1, R2, R3, R4, R5 и R6 каждый независимо представляет собой углеводородную группу С1-С8, гидроксиалкильную группу С1-С8, углеводородную группу С1-С4, включающую гидроксиалкилокси С1-С4, аминоалкильную группу С1-С6 или углеводородную группу С1-С4, включающую алкиламиновую группу С1-С3.
11. Способ вспенивания полиуретана по п. 10, где
R1, R2, R3, R4, R5 и R6 каждый независимо представляет собой углеводородную группу С1-С4, гидроксиалкильную группу С1-С4, углеводородную группу С1-С3, включающую гидроксиалкилокси С1-С3, аминоалкильную группу С1-С4 или углеводородную группу С1-С3, включающую алкиламиновую группу С1-С2; и
пенополиуретановая композиция содержит:
70,0-96 % (масс.) полимерного полиола,
3-30 % (масс.) органического амина (ОА),
0-40 % (масс.) физического вспенивающего агента, отличного от диоксида углерода,
0-8 % (масс.) воды и
0-8 % (масс.) аммиака и/или гидразина.
12. Способ вспенивания полиуретана по п. 10, где аммиак и/или гидразин добавляют в пенополиуретановую композицию в форме водного раствора аммиака или гидрата гидразина, и образованная пенополиуретановая композиция содержит в совокупности 0,4-8 % (масс.) воды, массовый процент получают при расчете на общую массу пенополиуретановой композиции; или
рН пенополиуретановой композиции составляет 7,2-10.
13. Способ вспенивания полиуретана по п. 10, где пенополиуретановая композиция еще содержит 0,1-5 % (масс.) карбоната органического амина (ОА).
14. Способ вспенивания полиуретана по п. 10, где органический амин (А) представляет собой моноэтаноламин, монопропаноламин, моноизопропаноламин, метиламин, этиламин или пропиламин; и/или
карбонат органического амина (ОА) является одним или несколькими представителями, выбираемыми из карбоната (аммония)(моноэтаноламина), карбоната ди(этаноламина), карбоната (этаноламина)(пропаноламина), карбоната ди(пропаноламина), карбоната ди(изопропаноламина), карбоната ди(метиламина), карбоната ди(этиламина), карбоната ди(пропиламина), карбоната (метиламина)(этиламина), карбоната (метиламина)(пропиламина) и карбоната (этиламина)(пропиламина).
15. Способ получения карбоната алканоламина, включающий:
(1) реагирование первого сырья и второго сырья при наличии воды для получения жидкой смеси алканоламиновой соли (МАА1) с содержанием воды (W1) 20-60 % (масс.); и
(2) использование, частично или полностью, жидкой смеси алканоламиновой соли (МАА1), полученной на стадии (1), в качестве дисперсионной среды или в качестве растворителя, и к добавления к ней, и смешивания, первого сырья и второго сырья; и реагирования образовавшейся реакционной смеси до получения жидкой смеси алканоаминовой соли (МАА2), где содержание воды (W2) в смеси дополнительно снижается в сопоставлении с содержанием воды (W1) в продукте, полученном на стадии (1), так что содержание воды в ней W2 составляет 10-50 % (масс.);
где первое сырье является одним или более представителями, выбираемыми из следующих соединений:
H2N-COONH4,
(NH4)2CO3, гидразинкарбонат, гидразинкарбонат аммония или карбонат соединения органической аминогруппы (М);
HO-COONH4, гидразинбикарбонат или бикарбонат соединения органической аминогруппы (М);
второе сырье является одним или более представителями, выбираемыми из следующих эпоксидов:
где органическое соединение аминогруппы (М) представляет собой органическое соединение аминогруппы, выбираемое из следующих соединений:
алкиламины С1-С24;
ди-С1-С16-алкиламины;
алкилендиамины С2-С14;
полиалкиленполиамины С4-С16;
органические триамины С3-С18 с тремя первичными аминными группами или органические тетраамины С5-С18 с четырьмя первичными аминными группами; и
спиртовые амины С2-С10.
16. Способ по п. 15, где количество воды, используемой на стадии (1), составляет 60-160 % (масс.) при расчете на массу первого сырья.
17. Способ по п. 15, где способ дополнительно содержит:
(3) использование частично или полностью жидкой смеси алканоламиновых солей (МАА2), полученной на стадии (2), в качестве дисперсионной среды или в качестве растворителя и добавления к ней вышеупомянутого первого сырья и вышеупомянутого второго сырья для смешивания; и образовавшейся реакционной смеси позволяют реагировать до получения, тем самым, жидкой смеси спиртовой аминовой соли (МАА3), где содержание воды (W3) в смеси дополнительно снижается в сопоставлении с содержанием воды в продукте (МАА2), полученном на стадии (2), так что содержание воды в ней W3 составляет 6-40 % (масс.).
