低温绝热泡沫制造技术

本文的公开内容涉及包含氟化烯烃发泡剂的低温绝热泡沫组合物。这些泡沫在‑196℃下具有良好的绝热特性，并且包含含有顺式‑或反式‑1，1，1，4，4，4‑六氟‑2‑丁烯或者1‑氯‑3，3，3‑三氟‑1‑丙烯的发泡剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本文的公开内容涉及包含氟化烯烃发泡剂的低温绝热泡沫组合物。具体而言，本公开内容涉及低温绝热泡沫组合物，该组合物包含发泡剂，该发泡剂包括顺式-1，1，1，4，4，4-六氟-2-丁烯、1-氯-3，3，3-三氟-1-丙烯或这二者。
技术介绍
基于聚异氰酸酯的闭孔泡沫被广泛用于绝热目的，例如用于建筑构造以及用于制造节能电气设备。然而，在低温下，由于极低的温度泡沫会丧失其绝热能力，变得在结构上失能或者不可挠曲。低温绝热对于液化气体例如液氮(LN)或液氧(LOX)的储存、运输和处理特别重要。真空容器有时候用于少量，但这需要昂贵、重的钢容器。可使用纺织纤维玻璃，但其体积大，可能会丧失柔韧性。管线和容器的接头处的绝热尤其困难，这些地方可能会发生膨胀/收缩。尽管聚氨酯泡沫被广泛用于各种应用，但这些泡沫通常在低温应用中使用受限。绝热泡沫依赖于使用卤代烃发泡剂，不仅可使聚合物发泡，而且主要是由于它们具有低蒸汽热导率这一非常重要的隔热值特征。在过去，聚氨酯泡沫使用CFC(氯氟烃，例如CFC-11，三氯氟甲烷)和HCFC(氢氯氟烃，例如HCFC-141b、1，1-二氯-1-氟乙烷)作为主要的发泡剂。然而，由于含氯分子如CFC和HCFC涉及平流层臭氧破坏，因此CFC和HCFC的生产和使用已受到蒙特利尔议定书(Montreal Protocol)的限制。最近，不会促进平流层臭氧的破坏的氢氟烃(HFC)已被用作聚氨酯泡沫的发泡剂。用于此应用中的HFC的例子是HFC-245fa(1，1，1，3，3-五氟丙烷)。HFC不会促进平流层臭氧的破坏，但令人担忧的是这种物质会促进“温室效应”，即它们会促进全球变暖。由于HFC会促进全球变暖，因此已受到严格审查，其广泛应用在将来也会受到限制。日本专利No.05179043公开了将作为发泡剂的顺式-1，1，1，4，4，4-六氟-2-丁烯与高度相容的聚醚多元醇一起使用来形成聚氨酯泡沫。
技术实现思路
对在低温和冷冻温度下提供低的易燃性和超常的绝热性的低温绝热泡沫存在需要。此外，该低温绝热应该包含具有相当低的臭氧耗减潜能(ODP)和十分低的全球变暖潜能(GWP)的发泡剂。因此，本公开提供一种低温绝热泡沫，该泡沫包含发泡剂，该发泡剂包括氟化烯烃。这些氟化烯烃包括顺式-1，1，1，4，4，4-六氟-2-丁烯或1-氯-3，3，3-三氟-1-丙烯。该发泡剂可还包括烃，例如甲酸甲酯、正戊烷、异戊烷或环戊烷。该公开内容还提供了用于制备低温绝热聚氨酯或聚异氰脲酸酯聚合物泡沫的方法。该方法包括使有效量的泡沫形成组合物与合适的聚异氰酸酯反应，其中该泡沫形成组合物包含氟化烯烃和诸如烃之类的第二组分。具体实施方式本公开内容的组合物为包含聚氨酯泡沫的低温绝热体，该聚氨酯泡沫由泡沫形成组合物制成，该泡沫形成组合物包含反式-1，1，1，4，4，4-六氟-2-丁烯和具有两个或更多个羟基形式的活性氢的含活性氢化合物。在本公开内容中，将包括顺式-1，1，1，4，4，4-六氟-2-丁烯或1-氯-3，3，3-三氟-1-丙烯或者二者的泡沫膨胀剂共混物用作低温发泡剂。所谓“低温”，其意指十分低的温度的条件。低温通常为约-196℃或低于约-196℃。所谓“乳白时间”，其意指从含活性氢化合物与聚异氰酸酯混合开始，并且到泡沫开始出现且混合物颜色开始变化时结束的时间段。所谓“发泡时间”，其意指从含活性氢化合物与聚异氰酸酯混合开始，并且到停止发泡时结束的时间段。所谓“不粘时间”，其意指从含活性氢化合物与聚异氰酸酯混合开始，并且到泡沫表面不再发粘时结束的时间段。所谓“初始k-因子”，其意指使用测试方法ASTM C518(ISO 8301)在-165℃(-265°F)的平均温度下测得的聚合物泡沫的热导率。本专利技术的热固性聚氨酯低温绝热泡沫通过使含活性氢化合物与聚异氰酸酯反应制备。该含活性氢化合物包括具有两个或更多个含有可与异氰酸酯基团反应的活性氢原子的基团的化合物，例如美国专利No.4,394,491中描述的化合物；特此以引用的方式将该专利并入。此类化合物的例子每分子具有至少两个羟基，并且更具体地讲包括多元醇，例如聚醚或聚酯多元醇。此类多元醇的例子是当量为约50至约700，一般为约70至约300，更典型为约90至约270，并且带有至少2个羟基，通常3至8个此类基团的那些。合适的多元醇的例子包括聚酯多元醇例如芳族聚酯多元醇，如通过使废聚对苯二甲酸乙二酯(PET)与诸如二甘醇之类的二醇发生酯交换制得的那些，或通过使邻苯二甲酸酐与二醇反应制得的那些。可使所得聚酯多元醇进一步与环氧乙烷和/或环氧丙烷反应而形成含有额外的内部亚烷基氧基的扩展的聚酯多元醇。合适的多元醇的例子还包括聚醚多元醇例如聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、具有末端羟基的混合聚环氧乙烷-环氧丙烷等等。其它合适的多元醇可通过使环氧乙烷和/或环氧丙烷与引发剂反应来制备，所述引发剂具有2至16个、通常3至8个羟基，这些羟基存在于例如甘油、季戊四醇以及诸如山梨醇、葡萄糖、蔗糖和类似多羟基化合物之类的碳水化合物中。合适的聚醚多元醇还包括基于脂族胺或芳族胺的多元醇。通常，在与合适的聚异氰酸酯反应之前，将上文所述的含活性氢化合物以及任选的其它添加剂与发泡剂顺式-1，1，1，4，4，4-六氟-2-丁烯混合以形成泡沫形成组合物。此类泡沫形成组合物在本领域中通常称为异氰酸酯反应性预混物或B部分组合物(B-side composition)。本专利技术的泡沫形成组合物可以以对本领域技术人员而言便捷的任何方式制备，包括简单称量所需量的每种组分，之后在适当的容器中在适当的温度和压力下将它们混合。当制备基于聚异氰酸酯的泡沫时，聚异氰酸酯反应物与含活性氢化合物的比例通常被选择成使得异氰酸酯基团当量与活性氢基团当量的比率(即泡沫指数)为约0.9至约10，并且在大多数情况下为约1至约4。虽然可在本专利技术方法中使用任何合适的聚异氰酸酯，但是可用于制备基于聚异氰酸酯的泡沫的合适聚异氰酸酯的例子包括芳族聚异氰酸酯、脂族聚异氰酸酯和脂环族聚异氰酸酯等中的至少一者。这些化合物的代表性成员包括二异氰酸酯，例如间苯二异氰酸酯或对苯二异氰酸酯、甲苯-2，4-二异氰酸酯、甲苯-2，6-二异氰酸酯、六亚甲基-1，6-二异氰酸酯、四亚甲基-1，4-二异氰酸酯、环己烷-1，4-二异氰酸酯、六氢甲苯二异氰酸酯(和异构体)、萘-1，5-二异氰酸酯、1-甲基苯基-2，4-苯基二异氰酸酯、二苯基甲烷-4，4-二异氰酸酯、二苯基甲烷-2，4-二异氰酸酯、4，4-联苯二异氰酸酯和3，3-二甲氧基-4，4-联苯二异氰酸酯以及3，3-二甲基二苯基丙烷-4，4-二异氰酸酯；三异氰酸酯，例如甲苯-2，4，6-三异氰酸酯，和聚异氰酸酯例如4，4-二甲基二苯基甲烷-2，2，5，5-四异氰酸酯、以及各种不同的聚亚甲基聚苯基聚异氰酸酯、它们的混合物等等。粗制聚异氰酸酯也可用于实践本专利技术，例如通过将包含甲苯二胺的混合物光气化而获得的粗制甲苯二异氰酸酯，或通过将粗制二苯基甲烷二胺光气化而获得的粗制二苯基甲烷二异氰酸酯。此类化合物的具体例子包括亚甲基桥联的聚苯基聚异氰酸酯，这应归于它们交联聚氨酯的能力。在制备基于聚异氰酸酯的泡沫中，通常期望使用微量添加剂。其中这些添加剂包括本领域熟知的下列一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由聚氨酯泡沫组成的低温绝热泡沫，所述聚氨酯泡沫包含发泡剂，其中所述发泡剂包含氟化烯烃。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.27 US 61/9317581.一种由聚氨酯泡沫组成的低温绝热泡沫，所述聚氨酯泡沫包含发泡剂，其中所述发泡剂包含氟化烯烃。2.根据权利要求1所述的低温绝热泡沫，其中所述氟化烯烃是1，1，1，4，4，4-六氟-2-丁烯或反式-1-氯-3，3，3-三氟-1-丙烯。3.根据权利要求2所述的低温绝热泡沫，其中所述发泡剂还包含烃。4.根据权利要求3所述的低温绝热泡沫，其中所述烃为甲酸甲酯、正戊烷、异戊烷或环戊烷。5.根据权利要求1所述的低温绝热泡沫，其中所述聚氨酯泡沫由聚酯或聚醚多元醇制成。6.根据权利要求1、2、3或4所述的低温绝热泡沫，其中所述泡沫为片材形式。7.根据权利要求1所述的低温绝热泡沫，其中所述发泡剂包含1，1，1，4，4，4-六氟-2-丁烯和1-氯-3，3，3-三氟-1-丙烯。8.根据权利要求1所述的低温绝热泡沫，其中所述1-氯-3，3，3-三...

【专利技术属性】
技术研发人员：G罗，
申请(专利权)人：科慕埃弗西有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US