五氟丁烷和水的类共沸组合物制造技术

本发明专利技术提供一种１，１，１，３，３－五氟丁烷（“ＨＦＣ－３６５ｍｆｃ”）和水的共沸或类共沸组合物，其在环境上适宜用作发泡剂和溶剂。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种1，1，1，3，3-五氟丁烷(“HFC-365mfc”)和水的混合物。更特别的是，本专利技术提供了在环境上适宜用作发泡剂，溶剂和气溶胶推进剂的HFC-365mfc和水的组合物。
技术介绍
已经发现基于氟烃的流体被广泛用于工业上的许多应用中，包括如制冷剂、气溶胶推进剂、发泡剂、热传递介质和气体电介质。由于使用这些流体特别是氯氟烃(“CFC’s”)涉及可疑的环境问题，所以希望使用臭氧消耗潜势更低的流体如氢氟烃，(“HFC’s”)和/或氢氯氟烃(“HCFC’s”)。因而，使用不含有CFC’s或者含有HCFC’s或HFC’s而非CFC’s的流体是理想的。另外，众所周知，使用单组分流体或者在沸腾和蒸发下不产生分馏的共沸混合物是优选的。然而，由于难以预知共沸物的形成，所以新的环保鉴定共沸混合物是复杂的。技术上继续寻找新的基于氟烃的混合物，该混合物可提供选择的余地，并被认为是CFC’s和HCFC’s的更环保的替代品。特别关心的是含有氢氟烃和非氟烃的混合物，两者均具有低的臭氧消耗潜势。这些混合物是本专利技术的主题。概述本专利技术提供了HFC-365mfc和水的类共沸组合物。由于HFC-365mfc和水具有零臭氧消耗性，所以本专利技术的组合物提供合乎环境要求、目前使用的CFC’s和HCFC’s的替代品。本专利技术的组合物呈现的特性使该组合物成为比单独的HFC-365mfc或水更好的CFC和HCFC替代品。在一个实施方案中，本专利技术提供了包含有效量的HFC-365mfc和水的共沸或类共沸组合物。“有效量”是指与其它组分混合时每一种组分的用量导致共沸或类共沸组合物形成。本专利技术进一步提供了基本上由从50-99重量％的HFC-365mfc和约1-50重量％的水组成的类共沸组合物，该组合物的沸点在约为14.4磅/平方英寸的绝对压力下为约38℃±约1℃。本专利技术优选的、更优选的和最优选的组成列于表1。表1中的数值范围应理解成前面加“约”。表1 在一特定的实施方案中，本专利技术进一步提供了基本上由约98重量％的1，1，1，3，3-五氟丁烷和约2重量％的水组成的共沸组合物，该组合物的沸点在14.4磅/平方英寸的绝对压力下为约38℃±约1℃。在另一实施例中，本专利技术提供了发泡剂组合物，该组合物包括本专利技术的共沸或类共沸组合物、基本上由或由本专利技术的共沸或类共沸组合物组成。在另外一实施方案中，本专利技术提供了一种聚氨酯和聚异氰脲酯泡沫材料的制备方法，包括组分混合物的反应和发泡，所述组分在含有本专利技术共沸或类共沸组合物的挥发性发泡剂存在下反应形成聚氨酯和聚异氰脲酯泡沫材料。附图描述附图说明图1是作为配方中的B种组分中水浓度函数的k-因子图。专利技术详述对本专利技术来说，类共沸组合物是其性能类似共沸混合物的组合物。根据基本原理，流体的热力学状态是用压力、温度、液体组成和蒸汽组成限定的。共沸混合物是在状态压力和温度下液体组成和蒸汽组成相同的双或多组分体系。实际上，这是指共沸混合物的组分是恒沸的并且在相变中不能析出。类共沸组合物的性能类似共沸混合物，即恒沸或基本上恒沸。换句话说，对于类共沸组合物，在沸腾或蒸发过程中形成的蒸汽组成与原液体组成是相同的，或者大致相同的。这样，随着沸腾或蒸发，液体组成变化，如果存在，也仅仅是在最小限度或可忽略的范围内。将其与非类共沸组合物相对比，其中非类共沸组合物在沸腾或蒸发过程中，液体组成显著变化。在指定范围内的本专利技术所有类共沸组合物以及这些范围外的某些组合物是类共沸的。本专利技术的类共沸组合物可以包括不形成新的共沸或类共沸体系的附加组分，或初始馏分中不存在的附加组分。初始馏分是在整个回流条件下蒸馏柱显示稳态运转后接受到的第一种馏分。确定加入的组分是形成新的共沸或类共沸体系以致是否超出本专利技术范围的一种方法是，将含有该组分的组合物的样品在预计将非共沸混合物分离成其单独组分的条件下进行蒸馏。如果含有附加组分的混合物是非共沸或非类共沸混合物，则附加组分将从共沸或类共沸组分中分馏出来。如果该混合物是类共沸混合物，则将获得的一定量的初始馏分含恒沸或性能与单质一样的所有混合物组分。从此可以推出类共沸组合物的另外一特征是，是类共沸或恒沸的、按不同比例的相同组分有一定的组成范围。术语“类共沸”和“恒沸”用于覆盖所有这些组成。作为一个实施例，众所周知，在不同压力下，给定共沸物的组成至少发生轻微的变化，这与组合物的沸点一样。因此，A和B的共沸混合物代表唯一类型的关系，但是组成可依赖于温度和/或压力变化。由此可见，对于类共沸组合物，类共沸的、按不同比例的相同组分有一定的组成范围。本文中使用的术语“类共沸”用于覆盖所有这些组合物。在一方法实施方案中，在制备聚氨酯和聚异氰脲酯泡沫材料的方法中使用本专利技术的组合物。本领域众所周知的任何方法如在“Polyurethanes Chemistry andTechnology，”第I和II卷，Saunders和Frisch 1962年，John Wiley和Sons，NewYork，NY.中描述的方法。一般而言，该方法包括通过混合异氰酸酯、多元醇或多元醇的混合物、发泡剂或发泡剂的混合物、和其它物质如催化剂、表面活性剂、和任选的阻燃剂、着色剂或其它添加剂，来制备聚氨酯和聚异氰脲酯泡沫材料。所用的发泡剂应该是本专利技术的类共沸组合物的挥发性混合物。在许多应用中，按预混合的配方提供聚氨酯和聚异氰脲酯泡沫材料用组分是方便的。最具有代表性的，泡沫材料配方是预先混合成两组分。异氰酸酯和任选的某些表面活性剂和发泡剂构成第一组分，通常称为“A”组分。多元醇或多元醇混合物、表面活性剂、催化剂、发泡剂、阻燃剂和其它异氰酸酯活性组分构成第二组分，通常称为“B”组分。因此，可以通过少量制备用的手工混合和，优选的是机器混合将“A”种组分和“B”种组分聚集到一起，而容易地制备聚氨酯和聚异氰脲酯泡沫材料，从而形成块、板、压制品、灌注面板和其它物品，施加喷雾的泡沫材料(spray applied foams)，泡沫等。任选地，其它组分如阻燃剂、着色剂、辅助发泡剂、甚至其它多元醇可作为第三流体加入到混合头馏分(mix head)中。然而，最方便的是将它们全部混入上述一种B组分中分散剂、微孔稳定剂和表面活性剂也可以混入发泡剂混合物中。表面活性剂，众所周知的如有机硅油，可作为微孔稳定剂加入。一些有代表性的材料是以DC-193、B-8404和L-5340的名称销售的，它们一般是聚硅氧烷聚氧化烯嵌段共聚物，如美国专利号2,834,748，2,917,480和2,846,458中公开的。用于发泡剂混合物的其它任选添加剂可包括阻燃剂如磷酸三(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、磷酸二铵、各种卤代芳香化合物、氧化锑、三水合铝、聚氯乙烯等。一般来说，掺合混合物中发泡剂的量是由最终聚氨酯和聚异氰脲酯泡沫材料产品所需要的泡沫密度决定的。全部发泡剂或发泡剂掺合物比例，按重量份计，为每100份多元醇约1-60份发泡剂。优选的是每使用100重量份的多元醇约10-35重量份的HFC-365mfc。本专利技术的组合物也可以用于从基质表面上溶解污染物或除去污染物的方法中，该方法包括、基本上由或由以下步骤组成，该基质与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种类共沸组合物，基本上由约１－５０重量％的水和约５０－９９重量％的１，１，１，３，３－五氟丁烷组成，该组合物的沸点在约为１４．４磅／平方英寸的绝对压力下为约３８℃±约１℃。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：MC博丹，HS童，HT范，
申请(专利权)人：霍尼韦尔国际公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]