用于泡沫隔热的多元醇组合物制造技术

本发明专利技术涉及改性聚酯多元醇的乳液组合物以及制备此类改性聚酯多元醇乳液的方法，该改性聚酯多元醇乳液可用于配制用于制备泡沫制品的聚氨酯和聚异氰脲酸酯多孔聚合物。

Polyol composition for foam insulation

The invention relates to the emulsion composition of modified polyester polyol and the preparation method of the modified polyester polyol emulsion. The modified polyester polyol emulsion can be used for preparing polyurethane and polyisocyanuric acid porous polymer used for preparing foam products.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于泡沫隔热的多元醇组合物
本专利技术涉及改性聚酯多元醇的乳液组合物以及制备此类改性聚酯多元醇乳液的方法。该乳液组合物可用于配制用于制备泡沫制品的聚氨酯和聚异氰脲酸酯多孔聚合物。
技术介绍
聚氨酯(PUR)和聚异氰脲酸酯(PIR)多孔泡沫已成为许多应用中最广泛使用且通用的隔热材料之一。这些可用于诸如例如冷却和加热设备的隔热、现场浇注门板、建筑隔热、隔热板的层合、喷涂泡沫隔热、住宅用结构泡沫、木材层合、包装等应用中。芳族聚酯多元醇(本文称为APP)已经在过去的四十年进入PUR/PIR行业，并且在各种PUR/PIR硬质泡沫应用，包括PUR喷涂泡沫体系中发挥作用。APP的工业用途包括PUR和/或PIR聚合物产品的制造。PUR和PIR聚合物为多官能的，并且可用作粘合剂、粘结剂(例如，用于木纤维)、涂料和泡沫。已知的益处包括低成本、刚性多孔结构以及许多最终用途应用所期望的优异特性。在使用PIR/PUR泡沫的硬质泡沫隔热工业中，期望制造出具有微细多孔结构的硬质泡沫，以提供改善的隔热特性(即改善的R值)。在使A侧组分(有机异氰酸酯)与B侧组分(多元醇乳液)在发泡剂存在下反应(例如，AB混合物)时，需要发泡对具有良好成形的泡孔边界的独特多孔结构的良好平衡。需要适当的选择AB反应步骤期间的表面活性剂，以形成可接受的泡孔结构以及减少的缺陷。该步骤中仍然存在此类泡孔细长、多孔结构塌缩的问题，这些问题尤其在使用烃发泡剂的体系中不利地影响最终泡沫结构的结构、机械强度和隔热特性。具体地，使用的烃(包括C5烃)将包括正戊烷、异戊烷、环戊烷、以及它们的共混物。在涉及异氰酸酯(A侧组分)和多元醇乳液(B侧组分)的发泡过程期间，C5烃作为发泡剂必须在反应性AB-乳液基质中充分地匀化和相容化。这对于均匀分散发泡剂使得可形成具有圆形泡孔结构的稳定、良好成形的多孔物质很重要。此类微细极圆的多孔结构将具有所需的泡沫特性，诸如尺寸稳定性、机械强度、易于加工和隔热性能。GB842271A涉及包含0.5重量％至10重量％抗氧化剂的聚氨酯泡沫，该抗氧化剂为用于改善泡沫随时间推移的稳定性的多元酚。US3772218A涉及包含各种抗氧化剂(包括取代的对苯二酚)的泡沫形成组合物。US4360682A涉及用二羟基苯化合物稳定化的己内酯，其中己内酯待用于聚己内酯-多元醇，并且此类多元醇用作制备聚氨酯的原料。EP1023377B1涉及具有热氧稳定性的多元醇，其具有一种类型的稳定剂以及受阻酚结构的共稳定剂，包括诸如4，4’-二羟基二酚的化合物。WO2011031598A1涉及用可能稳定剂中的对苯二酚制备均匀分布的聚氨酯泡沫的方法。WO2011137033A1涉及通过在预混物中包含稳定剂/抑制剂(包括对苯二酚)使泡沫共混物热固化的方法。US20150197614A1涉及包含卤化发泡剂与苯二醇和三醇抗氧化剂的聚氨酯多元醇共混物。
技术实现思路
所公开的组合物提供了在PIR/PUR制造过程中与富含烃的发泡剂具有良好相互作用和相容性的多元醇(B侧组分)。公开了PIR/PUR泡沫(以及用于制备此类泡沫的前体)，其提供更均匀形状和均匀尺寸的多孔空间，因此改善了隔热效率(以“R”值测量)。本专利技术的一个实施方案是一种泡沫前体，其包含：a)多元醇；b)R值改进添加剂，其包含选自芳基二醇和芳基三醇以及它们的组合中的至少一者；和c)表面活性剂，其中表面活性剂的HLB值在Griffin的标度上为5至20。多元醇可为聚酯多元醇，例如芳族聚酯多元醇。选自芳基二醇和芳基三醇的R值改进添加剂可包含选自取代的芳基二醇、取代的芳基三醇、未取代的芳基二醇、未取代的芳基三醇以及它们的组合中的至少一者。选自芳基二醇和芳基三醇的R值改进添加剂可包含间苯二酚，例如大部分的间苯二酚，例如R值改进添加剂的80重量％至100重量％，诸如90重量％至100重量％。本专利技术的另一个实施方案是包含泡沫前体组合物的反应产物的乳液，其中乳液为具有根据ASTMD-4878在25℃下测定的500厘泊至10,000厘泊范围内的粘度的均匀混合物。本专利技术的泡沫组合物可如下由泡沫前体产生：使泡沫前体与有机异氰酸酯在足以形成具有至少1.4lb/ft3，例如1.4lb/ft3至1.6lb/ft3，诸如1.5lb/ft3的每单位体积重量以及大于6，例如大于6至40，诸如6.1至35的隔热R值的反应产物的条件下发生反应。所公开的泡沫形成反应可适当地使用发泡剂(例如主要为非卤化烃发泡剂)进行。例如，发泡剂可包含小于1重量％，例如0.1重量％至小于1重量％的全卤化烷烃。用于所公开的泡沫前体的表面活性剂可在Griffin的标度上具有10至20的HLB值。本专利技术的另一个实施方案是一种泡沫，其包含：a)芳族聚酯多元醇；b)R值改进添加剂，其包含选自芳基二醇和芳基三醇、以及它们的组合中的至少一者，例如间苯二酚，例如≥80重量％的间苯二酚至≤100重量％的间苯二酚；c)表面活性剂，其中表面活性剂的HLB值在Griffin的标度上为5至20：d)异氰酸酯；和e)发泡剂，例如包含小于1重量％，例如0.1重量％至小于1重量％全卤化烷烃的发泡剂。本专利技术的泡沫适当地由包含均匀混合物的乳液组合物产生，该均匀混合物包含多元醇、R值改进添加剂和表面活性剂、具有根据ASTMD-4878在25℃下测定的500厘泊至10,000厘泊范围内的粘度，其中乳液组合物与有机异氰酸酯在足以形成具有至少1.4lb/ft3，例如1.4lb/ft3至1.61b/ft3，诸如1.51b/ft3的每单位体积重量以及大于6，例如大于6至40，诸如6.1至35的隔热R值的多孔基质物质的条件下进行反应。相比于在不存在芳基二醇或芳基三醇R值改进添加剂，例如间苯二酚时所形成的相同组合物，本专利技术的泡沫可表现出改善的特性，包括更接近球形以及更均匀大小和分布的泡孔结构。本专利技术的泡沫可包括表面活性剂的HLB值在Griffin的标度上为10至20的那些。本专利技术的泡沫可包括闭孔泡沫，诸如在发泡剂的存在下所形成的聚酯多元醇、异氰酸酯、R值改进添加剂和表面活性剂的反应产物，其中：a)R值改进添加剂包含选自芳基二醇、取代的芳基二醇、芳基三醇、取代的芳基三醇以及它们的组合的化合物；并且b)表面活性剂在闭孔表面上的浓度大于表面活性剂在泡孔壁本体中的浓度。就本专利技术的闭孔泡沫而言，表面活性剂的HLB值可在Griffin的标度上为5至20，例如10至20。附图说明图1和2示出实施例1的结果。图3示出实施例2的结果。图4示出实施例3的结果。图5示出实施例4的结果。图6示出实施例6的结果。具体实施方式应当理解，本专利技术不限于所述具体实施方案，因为这样当然可以改变。应当理解，本文所用的术语仅用于描述具体实施方案的目的，并非旨在进行限制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种泡沫前体，其包含：/na.多元醇；/nb.R值改进添加剂，其包含选自芳基二醇、取代的芳基二醇、芳基三醇、取代的芳基三醇以及它们的组合的化合物；和/nc.表面活性剂，其中所述表面活性剂的HLB值在Griffin的标度上为5至20。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170324 US 62/475,9881.一种泡沫前体，其包含：
a.多元醇；
b.R值改进添加剂，其包含选自芳基二醇、取代的芳基二醇、芳基三醇、取代的芳基三醇以及它们的组合的化合物；和
c.表面活性剂，其中所述表面活性剂的HLB值在Griffin的标度上为5至20。


2.根据权利要求1所述的泡沫前体，其中所述多元醇包括聚酯多元醇。


3.根据权利要求2所述的泡沫前体，其中所述聚酯多元醇包括芳族聚酯多元醇。


4.根据权利要求1所述的泡沫前体，其中所述R值改进添加剂包含间苯二酚。


5.根据权利要求1所述的泡沫前体，其中所述R值改进添加剂包含80重量％至100重量％的间苯二酚。


6.根据权利要求1所述的泡沫前体，其中所述表面活性剂的HLB值在Griffin的标度上为10至20。


7.根据权利要求1所述的泡沫前体，其中其为具有根据ASTMD-4878在25℃下测定的500厘泊至10,000厘泊范围内的粘度的均匀混合物。


8.一种乳液，其包含根据权利要求7所述的泡沫前体的反应产物。


9.一种泡沫组合物，其包含根据权利要求1所述的泡沫前体与有机异氰酸酯的反应产物，所述反应产物具有至少1.4lb/ft3的每单位体积重量以及大于6的隔热R值。


10.根据权利要求9所述的泡沫组合物，其中所述反应产物具有1.4lb/ft3至1.6lb/ft3的每单位体积重量。


11.根据权利要求9所述的泡沫组合物，其中所述反应产物具有1.5lb/ft3的每单位体积重量。


12.根据权利要求9所述的泡沫组合物，其包含发泡剂。


13.根据权利要求12所述的泡沫组合物，其中所述发泡剂包含小于1重量％的全卤化烷烃。


14.一种泡沫组合物，其包含：
a.芳族聚酯多元醇；
b.R值改进添加剂，其包含选自芳基二醇、取代的芳基二醇、芳基三醇、取代的芳基三醇以及它们的组合的化合物；
c.表面活性剂，其中所述表面活性剂的HLB值在Griffin的标度上为5至20；
d.异氰酸酯；和
e.发泡剂。

【专利技术属性】
技术研发人员：卡琳娜·阿劳洛·麦克亚当斯，
申请(专利权)人：英威达纺织英国有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB