开孔硬质聚氨酯泡沫的制备方法技术

为快速且容易地制备具有均匀的和低的密度的开孔硬质聚氨酯泡沫，提供了一种使用具有优异的贮存稳定性的原材料制备开孔硬质聚氨酯泡沫的方法，包括使包括多元醇混合物(a)、催化剂(b)和发泡剂(c)的包含多元醇的组合物与多异氰酸酯组分(d)的混合液体发泡，其中，发泡剂(c)由水和具有伯氨基或仲氨基基团的胺化合物与二氧化碳的加合物组成；水的量为10至80质量份，基于100质量份的多元醇混合物(a)计；加合物的量为1至20质量份，基于100质量份的多元醇混合物(a)计；多元醇混合物(a)包括多元醇(X)，其在侧链上具有两个或更多个羟基基团以及一个或多个烷基基团，并且其羟值为1200至1500mg KOH/g；多元醇(X)的量为2至15重量份，基于100质量份的多元醇混合物(a)计。

Preparation of open rigid polyurethane foam

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】开孔硬质聚氨酯泡沫的制备方法本专利技术涉及一种制备开孔硬质聚氨酯泡沫的方法。特别地，本专利技术涉及一种制备开孔硬质聚氨酯泡沫的方法，该方法允许快速和容易地制备稳定地具有低密度和隔热性能，而与反应期间原材料的温度、环境温度、期望的厚度等无关的开孔硬质聚氨酯泡沫。通过使多元醇和多异氰酸酯在泡沫稳定剂、催化剂、阻燃剂和发泡剂的存在下反应和发泡来制备发泡合成树脂如聚氨酯泡沫已经被广泛地进行。特别地，当制备硬质聚氨酯泡沫(下文中也称为“硬质泡沫”)作为建筑等处的隔热材料等时，通常采用喷涂法。在喷涂法中，将包含多元醇的组分和多异氰酸酯的两种液体各自进料到喷枪中的腔室中，将两种液体在其中混合(碰撞)，然后将混合液体喷涂到工件如壁面上，并立即在壁面等上发泡，以形成隔热材料等。为获得优良质量的硬质泡沫，已经对这种喷涂方法进行了各种讨论。例如，JP2010-168575A公开了一种制备密度约12至15kg/m3的开孔硬质合成树脂的方法，其中使用水作为发泡剂。WO2013/058341公开了一种制备密度约10至13kg/m3的硬质合成树脂的方法，其中使用水作为发泡剂，并使用某种多元醇。JP2015-4011A公开了一种制备密度约11至14kg/m3的硬质合成树脂的方法，其中使用水作为发泡剂，并以一定的混合比例使用某种多元醇。JP2010-168575A、WO2013/058341和JP2015-4011A记载了一种制备具有低密度(小于或等于25kg/m3)和优异的隔热性能的开孔硬质聚氨酯泡沫的方法。然而，在其中的组合中，环境温度和喷涂泡沫的厚度可对开孔硬质聚氨酯产生显著影响。例如，当喷涂厚度大时，反应加速，因为反应热易于积聚在泡沫中。另一方面，当厚度小时，反应变慢，因为反应热易于损失。这导致泡沫密度变化大，孔状态和透气性变化范围宽。因此，不能获得作为隔热材料的稳定性能。作为一种对策，例如，在夏季和冬季改变组合。此外，在泡沫的制备中，还要求原材料的贮存稳定性不受环境变化影响。特别地，优选提供在夏季期望的在高温区域(例如40至50℃)中的贮存稳定性。还已对将加合物(其中将二氧化碳添加到胺上)(下文中简称为“加合物”或“胺碳酸盐”)用作发泡剂进行了各种讨论。胺碳酸盐是一种强效发泡剂，因为其通常在与异氰酸酯接触时在短时间内释放二氧化碳。JP62-220512A公开了一种制备用于电冰箱隔热的聚氨酯泡沫的方法，其中使用一种特定的胺/二氧化碳加合物。然而，该方法不适用于喷涂，因为凝胶时间长且反应性较差，从而难以高效地制备开孔聚氨酯泡沫。JP63-295617A公开了一种制备用于隔热的硬质聚氨酯泡沫的方法，其中使用二甲基氨基丙胺的甲酸盐或碳酸盐进行发泡。然而，JP63-295617A中的原材料也不能快速反应。JP2000-239339A公开了一种制备用于隔热的闭孔硬质聚氨酯(urethane)泡沫的方法，其中使用某种胺和二氧化碳的盐进行发泡。然而，JP2000-239339A中的原材料也不能快速反应。JP2001-524995A公开了一种制备硬质聚氨酯泡沫的方法，其中使用伯胺或仲胺与二氧化碳的加合物进行发泡。然而，在JP2001-524995A中，发泡剂的主要成分是影响全球变暖的氯氟烃，并且泡沫密度不低。JP2014-125490A公开了一种硬质聚氨酯泡沫，其中使用伯胺或仲胺化合物的碳酸盐和胺催化剂。然而，反应性小，并且泡沫密度也不低。在这样的技术条件下，需要创造一种制备开孔硬质聚氨酯泡沫的方法，该方法允许快速和容易地制备低密度开孔硬质聚氨酯泡沫，其中泡沫密度和隔热性能不会由于环境温度或喷涂厚度而容易地变化。此外，当考虑在各种环境中使用泡沫时，同时确保原材料的贮存稳定性也是一个重要的问题。本专利技术的目的是提供一种通过具有优异的贮存稳定性的原材料来制备开孔硬质聚氨酯泡沫的方法，该方法允许快速和容易地制备具有稳定的泡沫密度和隔热性能的低密度开孔硬质聚氨酯泡沫。根据本专利技术，提供以下内容：(1)开孔硬质聚氨酯泡沫的制备方法，包括使包括多元醇混合物(a)、催化剂(b)和发泡剂(c)的包含多元醇的组分与多异氰酸酯组分(d)的混合液体发泡，其中，发泡剂(c)由水和具有伯氨基或仲氨基基团的胺化合物与二氧化碳的加合物组成，水的量为10至80质量份，基于100质量份的多元醇混合物(a)计，和加合物的量为1至20质量份，基于100质量份的多元醇混合物(a)计，多元醇混合物(a)包括多元醇(X)，其在侧链上具有两个或更多个羟基基团以及一个或多个烷基基团，并且其羟值为1200至1500mgKOH/g，和多元醇(X)的量为2至15重量份，基于100质量份的多元醇混合物(a)计。(2)根据(1)的制备方法，其中多元醇(X)具有3至5个碳。(3)根据(1)或(2)的制备方法，其中多元醇(X)为2-甲基-1，3-丙二醇、丙二醇或三羟甲基丙烷。(4)根据(1)至(3)中任一项的制备方法，其中多元醇混合物(a)还包括多元醇(A)和多元醇(B)，多元醇(A)是使用具有2至8个官能团的引发剂使环氧烷烃进行开环加成聚合而获得的多元醇，并且其羟值为100至900mgKOH/g，和多元醇(B)是使用具有2至4个不合氮原子的官能团的引发剂使环氧烷烃进行开环加成聚合而获得的聚醚多元醇，并且其羟值为10至80mgKOH/g。(5)根据(1)至(4)中任一项的制备方法，其中包含多元醇的组合物和多异氰酸酯组分(d)的混合液体的乳白时间(creamtime)小于或等于1.5秒。(6)根据(1)至(5)中任一项的制备方法，其中开孔聚氨酯泡沫的芯密度小于或等于25kg/m3。(7)根据(1)至(6)中任一项的制备方法，其中开孔聚氨酯泡沫的热导率小于或等于40mW/m·K。(8)根据(1)至(7)中任一项的制备方法，其中开孔聚氨酯泡沫的闭孔率小于或等于10％。(9)根据(1)至(8)中任一项的制备方法，其中开孔聚氨酯泡沫的抗压强度为10至40kPa。(10)根据(1)至(9)中任一项的制备方法，其中上述具有伯氨基或仲氨基基团的胺化合物为烷基胺化合物或烷醇胺化合物。(11)根据(1)至(10)中任一项的制备方法，其中催化剂(b)为胺催化剂。(12)根据(1)至(11)中任一项的制备方法，其中上述包含多元醇的组合物还包括阻燃剂和泡沫稳定剂。(13)根据(1)至(12)中任一项的制备方法，其中通过喷涂法进行上述发泡。(14)根据(1)至(13)中任一项的制备方法获得的开孔聚氨酯泡沫。(15)用于与多异氰酸酯组分(d)一起制备开孔聚氨酯泡沫的包含多元醇的组合物，所述组合物包括多元醇混合物(a)、催化剂(b)和发泡剂(c)，其中，发泡剂(c)由水和具有伯氨基或仲氨基基团的胺化合物与二氧化碳的加合物组成，上述水的量为10至80质量份，基于100质量份的多元醇混合物(a)计，和上述加合物的量为1至20质量份，基于100质量份的多元醇混合物(a)计，多元醇混合物(a)包括多元醇(X)，其在侧链上具有两个或更多个羟基基团以及一个或多个烷基基团，并且其羟值为1200至1500mgKOH/g，和多元醇(X)的量为2至15重量份，基于100质量份的多元醇混合物(a)计。根据本专利技术，使用具有优异的贮存稳定性的包含多元醇的组本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.开孔聚氨酯泡沫的制备方法，包括使包括多元醇混合物(a)、催化剂(b)和发泡剂(c)的包含多元醇的组合物与多异氰酸酯组分(d)的混合液体发泡，其中，发泡剂(c)由水和具有伯氨基或仲氨基基团的胺化合物与二氧化碳的加合物组成，水的量为10至80质量份，基于100质量份的多元醇混合物(a)计，和加合物的量为1至20质量份，基于100质量份的多元醇混合物(a)计，多元醇混合物(a)包括多元醇(X)，其在侧链上具有两个或更多个羟基基团以及一个或多个烷基基团，并且其羟值为1200至1500mg KOH/g，和多元醇(X)的量为2至15重量份，基于100质量份的多元醇混合物(a)计。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.25 JP 2016-2295531.开孔聚氨酯泡沫的制备方法，包括使包括多元醇混合物(a)、催化剂(b)和发泡剂(c)的包含多元醇的组合物与多异氰酸酯组分(d)的混合液体发泡，其中，发泡剂(c)由水和具有伯氨基或仲氨基基团的胺化合物与二氧化碳的加合物组成，水的量为10至80质量份，基于100质量份的多元醇混合物(a)计，和加合物的量为1至20质量份，基于100质量份的多元醇混合物(a)计，多元醇混合物(a)包括多元醇(X)，其在侧链上具有两个或更多个羟基基团以及一个或多个烷基基团，并且其羟值为1200至1500mgKOH/g，和多元醇(X)的量为2至15重量份，基于100质量份的多元醇混合物(a)计。2.根据权利要求1的制备方法，其中多元醇(X)具有3至5个碳。3.根据权利要求1或2的制备方法，其中多元醇(X)为2-甲基-1,3-丙二醇、丙二醇或三羟甲基丙烷。4.根据权利要求1至3中任一项的制备方法，其中所述多元醇混合物(a)还包括多元醇(A)和多元醇(B)，多元醇(A)是使用具有2至8个官能团的引发剂使环氧烷烃进行开环加成聚合而获得的多元醇，并且其羟值为100至900mgKOH/g，和多元醇(B)是使用具有2至4个不含氮原子的官能团的引发剂使环氧烷烃进行开环加成聚合而获得的聚醚多元醇，并且其羟值为10至80mgKOH/g。5.根据权利要求1至4中任一项的制备方法，其中包含多元醇的组合物和多异氰酸酯组分(d)的混合液体的乳白时间小于或等于1.5秒。6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：和田英樹，小谷圭，田邊敬康，安田幸雄，
申请(专利权)人：科思创德国股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE