硬质聚氨酯泡沫制造技术

制备硬质泡沫的方法，包括在如下通式（Ⅰ）的对异氰酸酯活泼的环状化合物发泡促进剂存在下，在一种用作乳状液或微乳状液分散相的惰性的不溶有机液体存在下，以及在一种金属盐催化剂存在下，使一种有机多异氰酸酯与对异氰酸酯活泼的物质进行反应的步骤： ＊＊＊ （Ⅰ） 其中： Ｙ是Ｏ或ＮＲ↑［１］，其中每个Ｒ↑［１］独立地是Ｃ↓［１］～Ｃ↓［６］低级烷基或由对异氰酸酯活泼的基团取代的低级烷基； 每个Ｒ独立地是氢、Ｃ↓［１］～Ｃ↓［６］低级烷基或（ＣＨ↓［２］）↓［ｍ］－Ｘ，其中Ｘ是对异氰酸酯活泼的基团，如ＯＨ或ＮＨ↓［２］，ｍ是０、１或２；和 ｎ是１或２； 条件是Ｒ↑［１］或Ｒ中至少有一个是或包含一个对异氰酸酯活泼的基团，该方法的特征在于对异氰酸酯活泼的材料包含一种平均标称官能度为２～６和数均当量分子量为１０００～２０００的聚醚多元醇。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及硬质聚氨酯泡沫，更具体地说涉及开孔的硬质聚氨酯泡沫、涉及该聚氨酯泡沫的制备方法及其在真空绝缘板中的应用。基于聚氨酯及其它从有机多异氰酸酯衍生的聚合物体系的泡沫材料的生产已经是很成熟了。依据生产产品时所用的配方，产品在结构方面可以分为用作软垫材料的软质弹性泡沫和用作绝缘或结构材料的硬质泡沫。硬质聚氨酯泡沫可以是闭孔型的或开孔型的。开孔硬质聚氨酯泡沫的一个重要应用是在真空绝缘板中作为填充材料，如在欧洲专利公开188806和498628中所叙述的。在欧洲专利公开No.498628中提出了一种制备开孔硬质聚氨酯泡沫的方法，所述的方法包括在一种下列通式(I)的对异氰酸酯活泼的环状化合物发泡促进剂存在下，并且在一种用作为乳状液或微乳状液分散相的惰性的不溶的有机液体存在下，以及在一种金属盐催化剂存在下，使一种有机多异氰酸酯与一种对异氰酸酯活泼的物质进行反应的步骤 其中Y是O或NR1，其中每个R1独立地是C1～C6低级烷基或由对异氰酸酯活泼的基团取代的低级烷基；每个R独立地是氢、C1～C6低级烷基或(CH2)m-X，其中X是对异氰酸酯活泼的基团，如OH或NH2，m是0、1或2；和n是1或2；条件是R1或R中至少有一个是或包含一个对异氰酸酯活泼的基团由该方法得到了具有孔尺寸为80～120微米的细孔的开孔硬质聚氨酯泡沫。一般来说，已经知道，从为了获得令人满意的绝缘性能所要求的真空度和板的老化(即由于过了一段时间后真空度下降而发生热绝缘性能的下降)这两方面来看，泡沫的泡孔尺寸越小，其真空绝缘板的性能越好。因此本专利技术的一个目的是提供一种制备泡孔比已知泡沫小的开孔硬质聚氨酯泡沫的方法。因而，本专利技术提供了一种制备硬质泡沫的方法，该方法包括在下列通式(I)的对异氰酸酯活泼的环状化合物发泡促进剂存在下，在一种用作为乳状液或微乳状液分散相的惰性的不溶有机液体存在下，以及在一种金属盐催化剂存在下，使一种有机多异氰酸酯与一种对异氰酸酯活泼的物质进行反应的步骤 其中Y是O或NR1，其中每个R1独立地是C1～C6低级烷基或由对异氰酸酯活泼的基团取代的低级烷基；每个R独立地是氢、C1～C6低级烷基或(CH2)m-X，其中X是对异氰酸酯活泼的基团，如OH或NH2，m是0、1或2；和n是1或2；条件是R1或R中至少有一个是或包含一个对异氰酸酯活泼的基团，该方法的特征在于对异氰酸酯活泼的材料包含一种平均标称官能度为2～6和数均当量分子量为1000～2000的聚醚多元醇。用本专利技术方法可制得泡孔尺寸为50～90微米的细泡孔的开孔硬质聚氨酯泡沫。由于具有较小的泡孔尺寸，本专利技术的泡沫用于真空绝缘板中比已知的开孔硬质聚氨酯泡沫更好。本专利技术方法中所用的聚醚多元醇是一种在先有技术中用于生产弹性聚氨酯泡沫的已知聚醚多元醇。较好是，这种聚醚多元醇具有2～4个官能度，羟值为20～80毫克KOH/克，较好为40～70毫克KOH/克，更好为45～60毫克KOH/克，最好为50～55毫克KOH/克。这种聚醚多元醇具有当量分子量为1000～2000，这意味着二官能的聚醚多元醇(官能度为2)具有分子量为2000～4000，三官能的聚醚多元醇(官能度为3)具有分子量为3000～6000，等等。这些聚醚多元醇由环氧化合物，如环氧乙烷和环氧丙烷在多官能的引发剂存在下进行聚合来制备。合适的引发剂包含有多个活性氢原子，并且包括水和多元醇类，例如乙二醇、丙二醇、二甘醇、二丙二醇、环己烷二甲醇、间苯二酚、双酚A、甘油、三羟甲基丙烷、1，2，6-己三醇、季戊四醇、山梨醇和蔗糖。可以使用引发剂和/或环氧化物的混合物。特别有用的聚醚多元醇包括聚氧丙烯二醇和聚氧丙烯三醇及聚(氧乙烯-氧丙烯)二醇和聚(氧乙烯-氧丙烯)三醇，所述二醇和三醇由环氧乙烷和环氧丙烷经同时或顺序加合到二官能或三官能的引发剂上制得，这在先有技术中已有详细叙述。以氧化烯单元的总重量为基准，无规共聚物的氧乙烯含量为10～80％，嵌段共聚物的氧乙烯含量至多为25％，而无规/嵌段共聚物的氧乙烯含量至多为50％。所述的二元醇和三元醇的混合物是特别适用的。优选的二元醇和三元醇是乙二醇、二甘醇、二丙二醇和甘油。在先有技术中生产弹性聚氨酯泡沫时已知的、本专利技术的聚醚多元醇的用量范围以总的对异氰酸酯活泼的组分计为2～40％重量。一般来说，这种聚醚多元醇加入的数量可以使硬质聚氨酯泡沫的抗压强度不降到低于170千帕，通常保持在170～240千帕。优选的，其中Y是O的通式(I)化合物是对异氰酸酯活泼的环状碳酸酯，即甘油碳酸酯。优选的，其中Y是NR1的通式(I)化合物是下列通式的对异氰酸酯活泼的的环脲 对异氰酸酯活泼的环状发泡促进剂的用量以总的对异氰酸酯活泼的材料计为1～99％，更好为1～60％重量。可用于本专利技术方法中的合适的其它发泡促进剂是诸如水或具有沸点在1巴时为-50℃以上的惰性低沸点化合物。用作发泡剂的水的数量可以用已知方式选定，以使泡沫具有所希望的密度，典型的数量范围是每100重量份活性组分为0.05～5重量份，但包含高达10％，甚至高达20％的水也可以是本专利技术的一个具体实例。合适的惰性发泡剂包括，例如，烃类、二烷基醚、链烷酸烷基酯、脂肪族的或环脂肪族的氟代烃类、氢氯氟烃类、氯氟烃类和含氟醚类。合适的烃类发泡剂包括低级脂肪族的或环脂族的烃类，如正戊烷、异戊烷、环戊烷、新戊烷、己烷和环己烷。惰性有机液体在反应混合物中的不溶性通常是由于实际上该液体不溶于泡沫配方的一种或多种主要组分中，特别是不溶于对异氰酸酯活泼的材料和/或多异氰酸酯中。在这些材料中的溶解性可通过常规技术来测量。“惰性的”词意可以理解为有机液体对于泡沫配方中的其它组分是化学惰性的。不溶的惰性有机液体包括氟代化合物，脂肪族的、环脂族的或芳族的烃类。但是，较好是用高氟代的或全氟代的化合物作为惰性不溶有机液体。这里所用的高氟代化合物定义为其中至少75％，较好至少90％，最好至少99％的氢原子已被氟原子取代的化合物。可以用于本专利技术中的合适的高氟代的或全氟代的化合物包括脂肪族的或环脂族的化合物，如取代的或未取代的烷烃或环烷烃，取代的或未取代的含有至少一个氧原子的环状或非环状的化合物，如氟化醚，取代的或未取代的含有至少一个氮原子的环状或非环状的化合物，如氟化胺，取代的或未取代的含有氧原子和氮原子的环状或非环状的化合物，如氟代的羟基胺或氟代的氨基醚，取代的或未取代的含有至少一个硫原子的环状或非环状的化合物，如氟代砜，例如CF3SO2CF3和CF3SO2CF2CF3。高氟代或全氟代烃类的具体实例包括全氟代降冰片二烯、全氟代萘、全氟代二甲基环己烷、全氟代甲基环己烷、全氟代-1-甲基萘、全氟代菲、全氟代二甲基环丁烷、全氟代戊烷、全氟代己烷、C9F19CHF2、C8F18、C7F16及其环状衍生物。高氟代的或全氟代的含氧化合物的具体实例包括全氟代丁基四氢呋喃和全氟代丙基四氢呋喃。高氟代或全氟代的含有氮原子或氮原子和氧原子的化合物的具体实例包括含氟的叔胺，例如(CHF2)3N、CF3N(CHF2)2、(CF3)2NC2F5、CF3N(C2H5)2、(C2F5)3N、(CF3)2NCF2CF2H、CF3CH2N(CH3)2和N-甲基八氟代吡咯烷，含氟肼，例如，(CF3)2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：R·迪沃斯，N·基安，
申请(专利权)人：帝国化学工业公司，
类型：发明
国别省市：