本发明专利技术提供聚氨酯和聚异氰脲酸酯泡沫及其制备方法。更具体地说，本发明专利技术涉及开孔聚氨酯和聚异氰脲酸酯泡沫及其制备方法。所述泡沫的特征在于均匀细孔结构和很小或没有泡沫结构破坏。所述泡沫用多元醇预混组合物制备，该多元醇预混组合物包括氢卤烯烃发泡剂、多元醇、硅氧烷表面活性剂和为胺和有机酸加合物的催化剂的组合。
【技术实现步骤摘要】
包含卤代烯烃发泡剂的聚氨酯泡沫多元醇预混物的稳定本申请是分案申请，其母案是申请日为2008年10月6日、申请号为200880121281.9、专利技术名称为“包含卤代烯烃发泡剂的聚氨酯泡沫多元醇预混物的稳定”的申请。相关申请的交叉引用本申请要求2007年10月12日提交的同时待审临时专利申请60/979,427的权益，所述申请通过引用结合到本文中。专利技术背景专利
本专利技术涉及聚氨酯和聚异氰脲酸酯泡沫及其制备方法。更具体地说，本专利技术涉及硬质聚氨酯和聚异氰脲酸酯泡沫及其制备方法，所述泡沫的特征在于均匀细孔结构和很小或没有泡沫结构破坏。泡沫用有机多异氰酸酯和多元醇预混组合物制备，所述预混组合物包括发泡剂(优选为氢卤烯烃)、多元醇、硅氧烷表面活性剂和催化剂(此催化剂为胺和有机酸的加合物)的组合。相关技术描述已知为低密度、硬质聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫的一类泡沫广泛用于隔热应用，包括屋面系统、建筑板材、建筑包层隔热、冰箱和冷冻机。硬质聚氨酯泡沫的大规模商业认同的关键因素一直是它们提供良好性能平衡的能力。已知硬质聚氨酯和聚异氰脲酸酯泡沫提供显著的隔热、极佳的耐火性和在合理低密度的优良结构性能。泡沫工业过去已使用液体碳氟化合物发泡剂，因为它们容易在加工条件使用。碳氟化合物不仅由于其挥发性作为发泡剂，而且包封或夹杂于硬质泡沫的闭孔结构中，并且是硬质聚氨酯泡沫低导热性的主要贡献者。碳氟化合物作为优选的工业膨胀剂或发泡剂用于隔热泡沫应用部分基于与产生的泡沫相关的所得k因数。k因数定义为其中垂直跨材料两个表面有1°F差的热能在1小时内传导通过1平方英尺1英寸厚均匀材料的转移速率。由于闭孔聚氨酯类型泡沫的应用部分基于它们的隔热性，因此，鉴别产生较低k因数泡沫的材料是有利的。本领域已知在发泡剂、催化剂、表面活性剂和任选的其它成分存在下，通过多异氰酸酯与多元醇反应制备硬质聚氨酯和聚异氰脲酸酯泡沫。发泡剂包括烃、碳氟化合物(fluorocarbon)、碳氯化合物(chlorocarbon)、碳氟氯化合物(fluorochlorocarbon)、卤代烃、醚、酯、醛、酮或CO2产生物质。热在多异氰酸酯与多元醇反应时产生，并使液体混合物中所含的发泡剂挥发，从而在其中形成泡。随着聚合反应进行，液体混合物变成多孔固体，使发泡剂残留在泡沫的孔中。如果在发泡组合物中不使用表面活性剂，则泡简单地通过液体混合物，而不形成泡沫或不形成具有大、不规则孔的泡沫，使其没有什么用处。优选的发泡剂具有低全球变暖潜势。在这些发泡剂中包括氢卤烯烃，其中氢氟烯烃(HFOs)中的反-1，3，3，3-四氟丙烯(HFO-1234ze)和氢氯氟烯烃(HFCOs)中的1-氯-3，3，3-三氟丙烯(HFCO-1233zd)特别有用。制备1，3，3，3-四氟丙烯的方法公开于美国专利7,230,146和7,189,884。制备1-氯-3，3，3-三氟丙烯的方法公开于美国专利6,844,475和6,403,847。在很多应用中，很方便在预混制剂中提供用于聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫的组分。最一般将泡沫制剂预混成两种组分。多异氰酸酯和任选的异氰酸酯相容性原料构成第一组分，一般称为“A”组分。多元醇或多元醇的混合物、表面活性剂、催化剂、发泡剂和其它异氰酸酯反应性和非反应性成分构成第二组分，一般称为“B”组分。因此，通过A组分和B组分结合，通过用于少量制剂的手混合，和优选机械混合技术，可容易制备聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫，以形成块、板、层压材料、现浇板和其它物品、喷施泡沫、泡等。可任选将其它成分加到混合头或反应部位，如阻燃剂、着色剂、辅助发泡剂和其它多元醇。然而，最方便将它们全部加入一个B组分。双组分系统，尤其是使用包括HFO-1234ze和HFCO-1233zd的某些氢卤烯烃的双组分系统，缺点是B组合物的保存期限。一般在通过A组分和B组分的结合制备泡沫时得到良好的泡沫。然而，如果多元醇预混组合物在用多异氰酸酯处理前老化，则泡沫为低品质，并且可能甚至在形成泡沫期间结构破坏。现已发现，问题的根源在于某些胺催化剂与包括HFO-1234ze和HFCO-1233zd的某些氢卤烯烃的反应，导致发泡剂部分分解。已发现，在发泡剂分解后，聚硅氧烷表面活性剂(如果存在)的分子量不利改变，产生不良泡沫结构。虽然可通过分离发泡剂、表面活性剂和催化剂解决此问题，例如将发泡剂、胺催化剂或表面活性剂加入到多异氰酸酯(“A”组分)，或者用不同于“A”或“B”组分的单独物流引入发泡剂、胺催化剂或表面活性剂，但优选的解决方法是不需要重新配制或改变制备泡沫的方式。现已发现，为胺和有机酸的加合物的催化剂具有对某些发泡剂较低的反应性，这些发泡剂如氢卤烯烃，包括反-HFO-1234ze和HFCO-1233zd，使得即使多元醇混合物老化也能制备优良品质的泡沫。专利技术详述本专利技术包括以下实施方案：1.一种多元醇预混组合物，所述多元醇预混组合物包含发泡剂、多元醇、硅氧烷表面活性剂和催化剂的组合，所述催化剂为胺和有机酸的加合物，其中发泡剂包括氢卤烯烃和任选的烃、碳氟化合物、碳氯化合物、碳氟氯化合物、卤代烃、CO2产生物质或其组合。2.实施方案1的多元醇预混组合物，其中胺具有式R1R2N-[A-NR3]nR4，其中R1、R2、R3和R4分别独立为H、C1至C8烷基、C1至C8烯基、C1至C8醇基或C1至C8醚基，或者R1和R2一起形成C5至C7环烷基、C5至C7环烯基、C5至C7杂环烷基或C5至C7杂环烯基；A为C1至C5烷基、C1至C5烯基或醚；n为0、1、2或3。3.实施方案1的多元醇预混组合物，其中有机酸包括羧酸、二羧酸、次膦酸、膦酸、磺酸、磺酸、氨基磺酸、异羟肟酸或其组合。4.实施方案1的多元醇预混组合物，其中氢卤烯烃包括至少一种含3至4个碳原子和至少一个碳-碳双键的氟烯烃或氯烯烃。5.实施方案1的多元醇预混组合物，其中氢卤烯烃包括1，3，3，3-四氟丙烯、2，3，3，3-四氟丙烯、1，1，3，3-四氟丙烯、1，2，3，3，3-五氟丙烯、1，1，1-三氟丙烯、3，3，3-三氟丙烯、1，1，1，3-四氟丙烯、1，1，1，3，3-五氟丙烯、1，1，2，3，3-五氟丙烯、1，1，1，2-四氟丙烯、1，1，1，2，3-五氟丙烯、1-氯-3，3，3-三氟丙烯、1，1，1，4，4，4-六氟丁-2-烯或其结构同分异构体、几何异构体或立体异构体或其组合。6.实施方案1的多元醇预混组合物，其中发泡剂包括水，甲酸，在与异氰酸酯反应时产生CO2的有机酸，烃；醚，酯，醛，酮，卤代醚；五氟丁烷；五氟丙烷；六氟丙烷；七氟丙烷；反-1，2-二氯乙烯；甲酸甲酯；1-氯-1，2，2，2-四氟乙烷；1，1-二氯-1-氟乙烷；1，1，1，2-四氟乙烷；1，1，1，2-四氟乙烷；1-氯-1，1-二氟乙烷；1，1，1，3，3-五氟丁烷；1，1，1，2，3，3，3-七氟丙烷；三氯氟甲烷；二氯二氟甲烷；1，1，1，3，3，3-六氟丙烷；1，1，1，2，3，3-六氟丙烷；二氟甲烷；二氟乙烷；1，1，1，3，3-五氟丙烷；1，1-二氟乙烷；异丁烷；正戊烷；异戊烷；环戊烷或其组合。7.实施方案1的多元醇预混组合物，其中硅氧烷表面活性剂包括聚硅氧烷聚氧化烯嵌段共聚物。8.实施方案1的多元本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种多元醇预混组合物，所述多元醇预混组合物包含发泡剂、多元醇、硅氧烷表面活性剂和催化剂的组合，所述催化剂包含胺和包括乙酸和/或甲酸的有机酸的加合物，其中发泡剂包括氢卤烯烃，所述氢卤烯烃选自四氟丙烯、氯三氟丙烯及其组合。
【技术特征摘要】
2007.10.12 US 60/979,427;2008.09.30 US 12/241,5341.一种经老化的多元醇预混组合物，所述多元醇预混组合物包含：(a)1％重量至30％重量的发泡剂，(b)60％重量至95％重量的多元醇，(c)硅氧烷表面活性剂，和(d)催化剂，其中所述催化剂包含胺和包括乙酸和/或甲酸的有机酸的加合物，其中发泡剂包括以发泡剂重量计为10％重量至70％重量的氢卤烯烃，所述氢卤烯烃选自四氟丙烯、氯三氟丙烯及其组合，其中当所述多元醇预混组合物在120℉老化62小时，使用所述多元醇预混组合物形成的泡沫显示出基本无瘪泡。2.权利要求1的多元醇预混组合物，其中氢卤烯烃包括1,3,3,3-四氟丙烯、2,3,3,3-四氟丙烯、1-氯-3,3,3-三氟丙烯、其异构体或其组合。3.权利要求1的多元醇预混组合物，其中氢卤烯烃包括1,3,3,3-四氟丙烯、1-氯-3,3,3-三氟丙烯、其异构体或其组合。4.权利要求1的多元醇预混组合物，其中氢卤烯烃包括反-1,3,3,3-四氟丙烯。5.权利要求1的多元醇预混组合物，其中氢卤烯烃包括反-1-氯-3,3,3-三氟丙烯。6.权利要求1的多元醇预混组合物，其中发泡剂还包括选自烃、碳氟化合物、碳氯化合物、碳氟氯化合物、卤代烃、产生CO2的物质或其组合的辅助发泡剂。7.权利要求1的多元醇预混组合物，其中发泡剂还包括选自水，甲酸，在与异氰酸酯反应时产生CO2的有机酸，烃；醚，酯，醛，酮，卤代醚；五氟丁烷；五氟丙烷；六氟丙烷；七氟丙烷；反-1,2-二氯乙烯；甲酸甲酯；1-氯-1,2,2,2-四氟乙烷；1,1-二氯-1-氟乙烷；1,1,1,2-四氟乙烷；1,1,1,2-四氟乙烷；1-氯-1,1-二氟乙烷；1,1,1,3,3-五氟丁烷；1,1,1,2,3,3,3-七氟丙烷；三氯氟甲烷；二氯二氟甲烷；1,1,1,3,3,3-六氟丙烷；1,1,1,2,3,3-六氟丙烷；二氟甲烷；二氟乙烷；1,1,1,3,3-五氟丙烷；1,1-二氟乙烷；异丁烷；正戊烷；异戊烷；环戊烷或其组合的辅助发泡剂。8.权利要求1的多元醇预混组合物，其中硅氧烷表面活性剂包括聚硅氧烷聚氧化烯嵌段共聚物。...
【专利技术属性】
技术研发人员：DJ威廉斯，M范德皮伊，
申请(专利权)人：霍尼韦尔国际公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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