聚氨酯绝缘泡沫及其生产制造技术

描述了基于可发泡反应混合物生产PU泡沫，尤其是硬质PU泡沫的方法，所述可发泡反应混合物含有聚异氰酸酯、具有反应性氢原子的化合物、发泡剂、泡沫稳定剂和可能存在的其它添加剂，其中另外使用特定全氟聚醚。其中另外使用特定全氟聚醚。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】聚氨酯绝缘泡沫及其生产
[0001]本专利技术属于硬质聚氨酯泡沫的领域。更具体地，本专利技术涉及使用特定的全氟聚醚生产硬质聚氨酯泡沫，并且另外涉及用其生产的泡沫的用途。
[0002]通过使可发泡反应混合物发泡来生产聚氨酯泡沫目前是以大的工业规模操作的，所述可发泡反应混合物基于异氰酸酯、具有反应性氢原子的化合物、发泡剂、稳定剂和可能存在的其它添加剂。为此，通常将除异氰酸酯之外的所有组分预配制以得到可加工混合物，并将该混合物与异氰酸酯在发泡设备中混合。泡沫形成和加聚反应在初始液体反应混合物中同时发生，直到组合物固化以得到所需泡沫。
[0003]为了制备热固性绝缘泡沫，例如制备具有<60kg/m3的优选相对低的泡沫密度和优选最大数量的小闭孔(高泡孔密度)的硬质泡沫会是期望的。在这种情况下，泡孔应该优选地均匀地分布在整个模制件上，也就是说不应该呈现梯度。
[0004]发泡气体是能够形成这种泡沫所必需的。这可以例如是由异氰酸酯与水的反应产生的或另外添加的CO2和/或是添加的低沸点有机液体。
[0005]为了完整起见，应当提及的是，除了在聚合反应期间的泡沫形成之外，如在此对于聚氨酯形成所描述的，泡沫形成还可以在挤出过程中发生。然而，这些挤出方法原则上应与本文所述的聚氨酯泡沫方法不同。例如，WO 2002/034823描述了导致形成多峰热塑性聚合物泡沫的热塑性塑料的挤出方法。相反，在当前情况下优选考虑的非热塑性聚氨酯泡沫体系而不是热固性聚氨酯泡沫体系优选以通常均匀的单峰泡孔尺寸分布为特征，并且也不能通过挤出方法获得。<br/>[0006]硬质聚氨酯和聚异氰脲酸酯泡沫通常使用泡孔稳定添加剂来生产，以确保细泡孔的均匀且低缺陷的泡沫结构，并因此对硬质泡沫的性能特征，特别是热绝缘能力产生基本上积极的影响。基于聚醚改性硅氧烷的表面活性剂是特别有效的，因此代表泡沫稳定剂的优选类型。
[0007]EP1544235描述了用于硬质PU泡沫应用的典型的聚醚改性的硅氧烷。在此使用具有60至130个硅原子和不同聚醚取代基R的硅氧烷，其混合摩尔质量为450至1000g/mol并且其环氧乙烷含量为70至100摩尔％。尽管这些化合物在一定程度上影响泡孔结构的细度和规则性，但对细泡孔含量存在限制，超过该限制，通过进一步增加稳定剂浓度不可能实现泡孔细化和热绝缘作用的相关改善。
[0008]除此之外，现有技术还设想了用于积极影响硬质泡沫的热绝缘能力的其他选择。例如，EP0551636A1描述了通过使聚异氰酸酯与至少一种具有至少两个反应性氢原子的相对高分子量的化合物在发泡剂和催化剂的存在下反应来生产硬质聚氨酯泡沫的方法，所使用的发泡剂是包含5重量％至40重量％的至少一种高度氟化和/或全氟化的有机化合物和30重量％至95重量％的环戊烷的混合物。根据其中的陈述，该方法旨在实现较低的热导率。
[0009]EP1553129A1描述了一种生产硬质聚氨酯泡沫的方法，包括由多元醇和成核剂生产多元醇混合物，和使多元醇混合物与聚异氰酸酯反应，多元醇混合物的生产包括成核剂与一部分或全部多元醇的乳化。成核剂可以包含含有至少6个碳的全氟化烯烃。根据其中的陈述，该方法旨在实现改善的热绝缘性质。
[0010]然而，仍然需要能够提供具有改善的热绝缘作用的聚氨酯泡沫的选择。这对应于本专利技术的目的。
[0011]令人惊讶地，现已发现，如下文将精确描述的，使用特定全氟聚醚能够提供具有改善的热绝缘性质的硬质聚氨酯泡沫。
[0012]针对该背景，本专利技术提供一种用于生产硬质聚氨酯泡沫的组合物，所述组合物包含至少一种异氰酸酯组分、多元醇组分、任选存在的催化氨基甲酸酯键或异氰脲酸酯键形成的催化剂、任选存在的发泡剂、任选存在的泡沫稳定剂，其中所述组合物另外含有至少一种全氟聚醚，所述全氟聚醚包含式(a)的线性结构和/或式(b)的环状结构：
[0013][0014]其中
[0015]a＝1至5，优选1至3，
[0016]R1、R5彼此独立地是
‑
CF3、
‑
C2F5、
‑
C3F7、
‑
C4F9、
‑
CF2H、
‑
C2F4H、
‑
C3F6H或
‑
C4F8H，其中具有3或4个碳原子的基团可以是线性或支化的，优选
‑
CF3、
‑
C2F5或
‑
CF2H，
[0017]R2、R3、R4彼此独立地是
‑
F或
‑
CF3，优选所有基团R2、R3和R4＝
‑
F，或者基团R2、R3、R4中的一个是
‑
CF3，另外两个基团是
‑
F，
[0018]条件是如果a&gt;1，则在每种情况下根据前面的定义的不同基团R2、R3和R4对于每个重复单元是可能的，
[0019]以及
[0020][0021]其中a＝1至4，优选1至2，特别优选1，且R2、R3和R4如式(a)中所定义。
[0022]在本专利技术的上下文中，全氟聚醚相应地为低聚全氟化醚或相应醇盐的全氟化低聚化合物。在本专利技术的上下文中，根据本专利技术的全氟聚醚包含上面式(a)和/或(b)的至少一种结构，尤其是这些结构的混合物，即例如式(a)的多种结构的混合物、式(b)的多种结构的混合物或式(a)和(b)的多种结构的混合物。
[0023]本专利技术伴有许多优点。所得PU泡沫的热绝缘作用与没有混合根据本专利技术使用的全氟聚醚的相应泡沫相比有改进。在泡沫的初始状态和老化状态中均可观察到所得PU泡沫的改善的热绝缘作用。所有其它与应用相关的泡沫性质仅受到根据本专利技术使用的全氟聚醚的无关紧要的影响(如果有的话)。即使在泡沫测试样品的相当敏感的表面质量的情况下，也
没有发现变化，或至多仅发现微不足道的变化。
[0024]在本专利技术的上下文中，聚氨酯(PU)尤其应理解为意指可通过聚异氰酸酯与多元醇或具有异氰酸酯反应性基团的化合物的反应获得的产物。也可以在反应中形成除了聚氨酯之外的其它官能团，实例是异氰酸酯二聚体、碳二亚胺、异氰脲酸酯、脲基甲酸酯、缩二脲、脲和/或脲酮亚胺。因此，在本专利技术的上下文中，PU被理解为是指聚氨酯以及含有异氰酸酯二聚体、碳二亚胺、脲基甲酸酯、缩二脲和脲酮亚胺基团的聚异氰脲酸酯、聚脲和聚异氰酸酯反应产物。在本专利技术的上下文中，聚氨酯泡沫(PU泡沫)尤其理解为意指作为基于聚异氰酸酯和多元醇或具有异氰酸酯反应性基团的化合物的反应产物获得的泡沫。除了同名的聚氨酯之外，还可以形成其它官能团，实例是脲基甲酸酯、缩二脲、脲、碳二亚胺、异氰酸酯二聚体、异氰脲酸酯或脲酮亚胺。在本专利技术的上下文中，术语PU泡沫还包括所谓的聚氨酯泡沫模制品，特别是硬质聚氨酯泡沫模制品。
[0025]在本专利技术的优选实施方案中，根据本专利技术优选的组合物具有以下特征：式(a)的线性结构包含至少1个选自下组(i)至(vii)的结构：
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于生产硬质聚氨酯泡沫的组合物，所述组合物包含至少一种异氰酸酯组分、多元醇组分、任选存在的催化氨基甲酸酯键或异氰脲酸酯键形成的催化剂、任选存在的发泡剂、任选存在的泡沫稳定剂，其特征在于，所述组合物另外含有至少1种全氟聚醚，所述全氟聚醚包含式(a)的线性结构和/或式(b)的环状结构：其中a＝1至5，优选1至3，R1、R5彼此独立地是
‑
CF3、
‑
C2F5、
‑
C3F7、
‑
C4F9、
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CF2H、
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C2F4H、
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C3F6H或
‑
C4F8H，其中具有3或4个碳原子的基团可以是线性或支化的，优选
‑
CF3、
‑
C2F5或
‑
CF2H，R2、R3、R4彼此独立地是
‑
F或
‑
CF3，优选所有基团R2、R3和R4＝
‑
F，或者基团R2、R3、R4中的一个是
‑
CF3，另外两个基团是
‑
F，条件是如果a&gt;1，则在每种情况下根据前面的定义的不同基团R2、R3和R4对于每个重复单元是可能的，以及其中a＝1至4，优选1至2，特别优选1，且R2、R3和R4如式(a)中所定义。2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述式(a)的线性结构包含至少1个选自下组(i)至(vii)的结构：(结构i)1,1,1,2,3,3
‑
六氟
‑
2,3
‑
双(五氟乙氧基)丙烷(结构ii)1,1,1,2,3,3
‑
六氟
‑3‑
(五氟乙氧基)
‑2‑
(三氟甲氧基)丙烷
(结构iii)1,1,1,2,3,3
‑
六氟
‑2‑
(五氟乙氧基)
‑3‑
(三氟甲氧基)丙烷(结构iv)2
‑
(二氟甲氧基)
‑
1,1,1,2,3,3
‑
六氟
‑3‑
(五氟乙氧基)丙烷(结构v)1
‑
(二氟甲氧基)
‑
1,1,2,3,3,3
‑
六氟
‑2‑
(五氟乙氧基)丙烷(结构vi)1,1,1,2,3,3
‑
六氟
‑3‑
{[1,1,1,2,3,3
‑
六氟
‑3‑
(三氟甲氧基)丙烷
‑2‑
基]氧基}
‑2‑
(三氟甲氧基)丙烷(结构vii)1,1,1,3,3,4,6,6,7,9,9,10,12,12,12
‑
十五氟
‑
4,7,10
‑
三(三氟甲基)
...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴光宇，M，
申请(专利权)人：赢创运营有限公司，
类型：发明
国别省市：