硬质泡沫及相关制品和方法技术

本发明专利技术涉及硬质泡沫及相关制品和方法。本发明专利技术具体涉及一种硬质聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫，包括1至50重量百分数的，具有1至40微米的平均粒径的颗粒聚(亚苯基醚)。该颗粒聚(亚苯基醚)赋予了泡沫降低的可燃性和降低的吸水性。该泡沫在包括以下各项的制品中用作热绝缘材料：家用电器、建筑材料、箱、管道、加热管、冷却管、冷藏库、和冷藏车。

Rigid foam and related products and methods

【技术实现步骤摘要】
硬质泡沫及相关制品和方法本申请是申请日为2014年06月24日的题为“硬质泡沫及相关制品和方法”的中国专利申请号201480039997.X的分案申请。
技术介绍
聚氨酯是由具有至少两个羟基基团的化合物和具有至少两个异氰酸酯基团的化合物制备的。参见，例如D.Randall和S.Lee的“ThePolyurethanesBook”，NewYork:JohnWiley&Sons,2003；和K.Uhlig的“DiscoveringPolyurethanes”,NewYork:HanserGardner,1999。异氰酸酯化合物的异氰酸酯基团与羟基化合物的羟基基团反应以形成氨基甲酸酯键。在很多情况下，羟基化合物是低分子量的聚醚或聚酯。异氰酸酯化合物可以是脂肪族或芳香族，并且在直链聚氨酯的制备中，通常是双官能团的(即，其为二异氰酸酯)。然而，具有更大官能度的异氰酸酯化合物用于制备热固性聚氨酯。由于羟基化合物和异氰酸酯化合物的组合特征(compositionalfeatures)中大量的变化，聚氨酯树脂家族是非常复杂的。这种多样性导致大量的聚合物结构和性能概况(performanceprofiles)。实际上，聚氨酯可以是刚性固体、柔软和弹性的、或具有泡沫(蜂窝)结构。硬质聚氨酯和聚异氰脲酸酯泡沫是特别有效的热绝缘体。大多数的应用是在建筑中作为热绝缘材料。然而，聚氨酯和聚异氰脲酸酯泡沫的固有的燃烧能力造成了对于降低的可燃性的需要。参见，例如S.V.Levchik，E.D.Weil，“Thermaldecomposition,combustionandfire-retardancyofpolyurethanes–areviewoftherecentliterature”，PolymerInternational，53期，1585-1610页(2004)。聚氨酯和聚异氰脲酸酯泡沫也表现出高的吸湿性，其中，吸收的湿气作用为增塑剂，其减损泡沫的物理性能。因此，存在对于表现出改善的抗燃性和/或降低的吸湿性的聚氨酯和聚异氰脲酸酯泡沫的需要。
技术实现思路
一种实施方式是聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫包含基于聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫的总重量的1至50重量百分数的具有1至40微米平均粒径的颗粒聚(亚苯基醚)；其中，聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫具有使用ASTMD1622-03在23℃测得的0.03至0.7克/立方厘米的芯密度(coredensity)。另一实施方式是包含含有聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫的热绝缘件(thermalinsulation)的制品，该聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫包含基于聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫的总重量的1至50重量百分数的具有1至40微米平均粒径的颗粒聚(亚苯基醚)；其中，聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫具有使用ASTMD1622-03在23℃测得的0.03至0.7克/立方厘米的芯密度。另一实施方式是形成聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫的方法，该方法包括：使多元醇和异氰酸酯化合物在发泡剂和颗粒聚(亚苯基醚)存在下反应以形成聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫；其中，异氰酸酯化合物包含，平均每分子至少两个异氰酸酯基；其中，颗粒聚(亚苯基醚)具有1至40微米的平均粒径；并且其中，聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫包含1至50重量百分数的颗粒聚(亚苯基醚)。在下文中详细描述了这些和其它实施方式。具体实施方式本专利技术人已经确定，表现出改善的抗燃性和/或降低的吸湿性的硬质聚氨酯和聚异氰脲酸酯泡沫是通过将颗粒聚(亚苯基醚)结合至泡沫获得的。一种实施方式是聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫包含基于该聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫的总重量的1至50重量百分数的具有1至40微米平均粒径的颗粒聚(亚苯基醚)；其中，聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫具有使用ASTMD1622-03在23℃测得的0.03至0.7克/立方厘米的芯密度。该聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫包含颗粒聚(亚苯基醚)。聚(亚苯基醚)包括包含具有下式的重复结构单元的那些，其中，Z1每次出现独立地是卤素、未取代的或取代的C1-C12烃基，条件是该烃基不是叔烃基、C1-C12烃硫基、C1-C12烃氧基、或C2-C12卤代烃氧基，其中，至少两个碳原子分隔卤素和氧原子；并且Z2每次出现独立地是氢、卤素、未取代的或取代的C1-C12烃基，条件是该烃基不是叔烃基、C1-C12烃硫基、C1-C12烃氧基，或C2-C12卤代烃氧基，其中，至少两个碳原子分隔卤素和氧原子。如本文使用的，术语“烃基”，无论是否独立使用，或作为另一术语的前缀、后缀、或部分，是指仅包含碳和氢的残基。该残基可以是脂肪族或芳香族、直链、环、双环、支链、饱和的、或不饱和的。它还可以包含脂肪族、芳香族、直链、环、双环状、支链、饱和的、和不饱和的烃部分的组合。然而，当烃基残基描述为取代的时，其可以可选地包含取代残基的碳和氢部分之外的杂原子。因此，当特别地描述为取代的时，烃基残基还可以含有一个或多个羰基基团、氨基基团、羟基基团等，或者它可以在烃基残基的主链中包含杂原子。作为一个实例，Z1可以是由3,5-二甲基-1,4-苯基端基与氧化聚合催化剂的二-正-丁胺组分反应形成的二-正丁基氨甲基基团。聚(亚苯基醚)可以包含具有通常位于羟基基团邻位位置的，具有含氨烷基的一个或多个端基的分子。还通常存在的是四甲基联苯醌(TMDQ)端基，通常获得自其中，存在四甲基联苯醌副产物的，含2,6-二甲苯酚的反应混合物。聚(亚苯基醚)可以是均聚物、共聚物、接枝共聚物、离聚物、或嵌段共聚物、以及它们的组合的形式。在一些实施方式中，聚(亚苯基醚)包含聚(亚苯基醚)-聚硅氧烷嵌段共聚物。如本文所使用的，术语“聚(亚苯基醚)-聚硅氧烷嵌段共聚物”是指包含至少一个聚苯醚嵌段和至少一个聚硅氧烷嵌段的嵌段共聚物。在一些实施方式中，聚(亚苯基醚)-聚硅氧烷嵌段共聚物是通过氧化共聚方法制备的。在此方法中，聚(亚苯基醚)-聚硅氧烷嵌段共聚物是，包括氧化共聚包含一元酚的混合物与羟芳基封端的聚硅氧烷的方法的产物。在一些实施方式中，单体混合物包含基于一元酚和羟芳基封端的聚硅氧烷的总重量的70至99重量份的一元酚和1至30重量份的羟芳基封端的聚硅氧烷。羟芳基双封端的聚硅氧烷可以包含多个具有以下结构的重复单元其中，每次出现的R8独立地是氢、C1-C12烃基或C1-C12卤代烃基；并且两个端基单元具有以下结构其中，Y是氢、C1-C12烃基、C1-C12烃基氧基、或卤素，并且其中，每次出现的R9独立地是氢、C1-C12烃基或C1-C12卤代烃基。在非常特定的实施方式中，每次出现的R8和R9是甲基，并且Y是甲氧基。在一些实施方式中，一元酚包含2,6-二甲苯酚、2,3,6-三甲苯酚，或它们的组合物，且羟芳基封端的聚硅氧烷具有以下结构其中，n平均是5至100，特别地30至60。氧化共聚方法产生聚(亚苯基醚)-聚硅氧烷嵌段共聚物作为期望的产物，以及聚(亚苯基醚)(没有结合的聚硅氧烷嵌段)作为副产物。将聚(亚苯基醚)从聚(亚苯基醚)-聚硅氧烷嵌段共聚物中分开是不必要的。因而聚(亚苯基醚)-聚硅氧烷嵌段共聚物可以作为包括聚(亚苯基醚)和聚(亚苯基醚)-聚硅氧烷嵌段共聚物两者的“反应产物”进行利用。特定的分离程序，如从异丙醇中沉淀，使得可以确保确保反应产物基本不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫，包含基于所述聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫的总重量的1至50重量百分数的，具有2至8微米的平均粒径的颗粒聚(亚苯基醚)；其中，所述聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫具有使用ASTM D1622‑03在23℃测得的0.03至0.7克/立方厘米的芯密度。

【技术特征摘要】
2013.07.23 US 13/948,4161.一种聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫，包含基于所述聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫的总重量的1至50重量百分数的，具有2至8微米的平均粒径的颗粒聚(亚苯基醚)；其中，所述聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫具有使用ASTMD1622-03在23℃测得的0.03至0.7克/立方厘米的芯密度。2.根据权利要求1所述的聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫，具有使用ASTMD1622-03在23℃测得的0.03至0.06克/立方厘米的芯密度。3.根据权利要求1所述的聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫，其中，所述聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫是聚氨酯泡沫，所述聚氨酯泡沫是表征为105至125的异氰酸酯指数的方法的产物。4.根据权利要求1所述的聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫，其中，所述聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫是聚异氰脲酸酯泡沫，所述聚异氰脲酸酯泡沫是表征为180至350的异氰酸酯指数的方法的产物。5.根据权利要求1-4中任一项所述的聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫，其中，所述颗粒聚(亚苯基醚)是颗粒聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)。6.根据权利要求1-4中任一项所述的聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫，其中，所述颗粒聚(亚苯基醚)具有的粒径分布为其中90体积百分数的所述粒径分布处于1至8微米的范围内。7.根据权利要求1-4中任一项所述的聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫，包含5至30重量百分数的所述颗粒聚(亚苯基醚)。8.根据权利要求1所述的聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫，其中，所述聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫是包括以下步骤的方法的产物：使多元醇和异氰酸酯化合物在发泡剂和颗粒聚(亚苯基醚)存在下反应以形成所述聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫；其中，所述异氰酸酯化合物包含平均每分子至少两个异氰酸酯基团。9.根据权利要求8所述的聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫，其中，所述多元醇包含乙氧基化糖、丙氧基化糖、丁氧基化糖、乙氧基化丙三醇、丙氧基化丙三醇、丁氧基化丙三醇、乙氧基化二乙醇胺、丙氧基化二乙醇胺、丁氧基化二乙醇胺、乙氧基化三乙醇胺、丙氧基化三乙醇胺、丁氧基化三乙醇胺、乙氧基化三羟甲基丙烷、丙氧基化三羟甲基丙烷、丁氧基化三羟甲基丙烷、乙氧基化赤藓糖醇、丙氧基化赤藓糖醇、丁氧基化赤藓糖醇、乙氧基化季戊四醇、丙氧基化季戊四醇、丁氧基化季戊四醇、脂肪族聚酯二醇、芳香族聚酯多元醇、或它们的组合。10.根据权利要求8所述的聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫，其中，所述多元醇包含丙氧基化蔗糖、丙氧基化丙三醇、芳香族聚酯二醇、或它们的组合。11.根据权利要求8-10中任一项所述的聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫，其中，所述异氰酸酯化合物包含1,4-四亚甲基二异氰酸酯、1,6-六亚甲基二异氰酸酯、2,2,4-三甲基-1,6-六亚甲基二异氰酸酯、1,12-十二亚甲基二异氰酸酯、环己烷-1,3-二异氰酸酯、和环己烷-1,4-二异氰酸酯、1-异氰酰基-2-异氰酰基甲基环戊烷、1-异氰酰基-3-异氰酰基甲基-3,5,5-三甲基-环己烷、双(4-异氰酰基环己基)甲烷、2,4'-二环己基-甲烷二异氰酸酯、1,3-双(异氰酰基甲基)-环己烷、1,4-双(异氰酰基甲基)-环己烷、双(4-异氰酰基-3-甲基-环己基)甲烷、α,α,α',α'-四甲基-1,3-苯二甲基二异氰酸酯、α,α,α',α'-四甲基-1,4-苯二甲基二异氰酸酯、1-异氰酰基-1-甲基-4(3)-异氰酰基甲基环己烷、2,4-六氢化甲苯二异氰酸酯、2,6-六氢化甲苯二异氰酸酯、1,3-亚苯基二异氰酸酯、1,4-亚苯基二异氰酸酯、...

【专利技术属性】
技术研发人员：爱德华·诺曼·彼得斯，
申请(专利权)人：沙特基础工业全球技术有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL