制备开孔硬质聚氨酯泡沫的方法技术

技术编号:39255317 阅读:9 留言:0更新日期:2023-10-30 12:06
本发明专利技术涉及一种制备开孔硬质聚氨酯泡沫的方法,通过使至少以下组分反应来进行:1.至少一种多异氰酸酯;2.多元醇组合物,其包含至少a.30重量%至75重量%的至少一种聚醚多元醇(b

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】KOH/g;和
[0014]iii.至少0.5重量%的水;和
[0015]c.开孔剂(cell opening agent);
[0016]其中异氰酸酯指数低于160,并且(b

1)、(b

2)和水以重量%计的浓度基于多元醇组合物的组分的总量计。
[0017]该目的同样通过可由如上所定义的制备开孔硬质聚氨酯泡沫的方法制备的开孔硬质聚氨酯泡沫来实现。
[0018]该目的还通过由如上所定义的方法制备的开孔硬质聚氨酯泡沫作为真空隔热板的芯材的用途,以及包含由如上所定义的方法制备的开孔硬质聚氨酯泡沫的真空隔热板来实现。
[0019]本专利技术的开孔硬质聚氨酯泡沫具有良好的机械性能(例如良好的抗压强度)和高开孔含量。这些性能的组合对于作为VIP的芯材的应用而言是关键的。通过使用水作为发泡剂可既环保又经济地制备开孔硬质聚氨酯泡沫。使用水作为发泡剂产生有效的发泡过程,并有助于有效的泡孔开孔。这种方法还能够使块状方法作为非常经济的制备方法。
[0020]在下文中,对本专利技术进行更详细地描述。
[0021]本专利技术的一个方面是一种制备开孔硬质聚氨酯泡沫的方法,其通过使至少以下组分反应来进行:
[0022]a.至少一种多异氰酸酯;
[0023]b.多元醇组合物,其包含至少
[0024]i.30重量%至75重量%的至少一种聚醚多元醇(b

1),其官能度为5.0至7.9,并且含有衍生自单糖、低聚糖、多糖和/或糖醇的单体单元;
>[0025]ii.>0重量%至69.5重量%的至少一种聚醚多元醇(b

2),其OH值为>0至250mg KOH/g;和
[0026]iii.至少0.5重量%的水;和
[0027]c.开孔剂;
[0028]其中异氰酸酯指数低于160,并且(b

1)、(b

2)和水以重量%计的浓度基于多元醇组合物的组分的总量计。
[0029]本领域技术人员所知晓的术语“聚氨酯”不仅包括含有氨基甲酸乙酯基团的聚合物,而且还包括不含或含有极低量氨基甲酸乙酯基团的聚合物,只要这些聚合物衍生自双官能或多官能异氰酸酯即可,参见Polyurethane Handbook,第2版1993,编辑Guether Oertel,Carl Hanser Verlag Munich,第2.1.1章。实例为聚醚脲、聚异氰脲酸酯、聚脲和聚碳二亚胺。
[0030]通过本专利技术的方法制备的硬质聚氨酯(PU)泡沫是开孔的。在本专利技术的上下文中,术语“开孔”应理解为意指泡沫的至少80%、优选至少90%且特别优选至少95%的泡孔是开放的。开孔含量根据DIN ISO 4590测定。
[0031]根据本专利技术方法制备的开孔硬质聚氨酯泡沫优选用作真空隔热板的芯材。
[0032]用于制备开孔硬质聚氨酯泡沫的方法优选为不连续方法,更优选为块状方法。“不连续方法”意指一个接一个地制备至少两个制品,其中在制备第一个制品后中断聚氨酯反应混合物的注射,然后继续制备第二个制品,即,通过注射聚氨酯泡沫反应混合物制备第一
个制品,并在将足够量的聚氨酯泡沫反应混合物注入第一个制品后停止注射。继续注射待制备的下一个制品。块状方法为不连续方法,其中制备的是大的块体,例如2mx1.2mx1.2m。在所述方法期间,将组分(b)至(g)和至少一种多异氰酸酯混合,并将混合物引入至模具中,在其中固化以得到泡沫。模具的尺寸取决于泡沫块体的预期尺寸。固化泡沫后,将块体从模具中移出。然后,可将其切成用于制备真空隔热板所需的片。当发泡时,优选在发泡之前使模具衬有薄膜,以防止润湿以及由此泡沫粘附至模具壁上。在块状方法的情况下,反应混合物是自由发泡的,即,泡沫并不在所有维度上受限制,而是可以在至少一个维度上自由膨胀。块状方法是已知的,并且记载于例如Polyurethane Handbook,第5.1.1章,第2版1993,编辑Guether Oertel,Carl Hanser Verlag Munich中。
[0033]开孔硬质聚氨酯泡沫的整体密度优选为至少30kg/m3,更优选至少40kg/m3,甚至更优选至少45kg/m3。开孔硬质聚氨酯泡沫的最大整体密度为100kg/m3,更优选90kg/m3,甚至更优选80kg/m3。优选地,开孔硬质聚氨酯泡沫的整体密度为30至100kg/mm3,更优选40至90kg/mm3,且特别是45至80kg/mm3。密度根据DIN EN ISO 845通过以下方式测定:测定从泡沫块体切割出的立方体的重量,并且边缘长度为至少10cm。
[0034]真空隔热板通过用不透气薄膜包裹开孔硬质聚氨酯泡沫、将其例如通过焊接封闭并抽空而制备。
[0035]在本专利技术制备方法的一个优选实施方案中,将组分(b)、(c)和其他组分例如添加剂和助剂(如果存在的话)混合以得到所谓的多元醇组分。然后使所述多元醇组分与至少一种多异氰酸酯反应。
[0036]多元醇组合物(b)
[0037]本专利技术的多元醇组合物(b)包含至少(i)至少一种聚醚多元醇(b

1)、(ii)至少一种聚醚多元醇(b

2)和(iii)水。
[0038]在本专利技术的制备开孔硬质聚氨酯泡沫的方法中,多元醇组合物(b)包含异氰酸酯反应性化合物。术语“异氰酸酯反应性化合物”意指该化合物含有至少两个对异氰酸酯呈反应性的基团。优选地,异氰酸酯反应性基团包含活性氢,例如,异氰酸酯反应性基团可选自OH

、SH

、NH

和CH

酸基团。
[0039]在本专利技术的上下文中,聚醚多元醇为含有至少醚和OH基团作为官能团的有机化合物。聚醚多元醇为具有至少两个环氧烷烃反应性OH基团的化合物与环氧烷烃的反应产物。在本专利技术的范围内,具有至少两个环氧烷烃反应性OH基团的化合物也称为起始剂化合物、起始化合物或起始剂。术语起始剂化合物包含术语一种起始剂化合物和多种起始剂化合物。在与环氧烷烃的反应中,将环氧烷烃添加至一种或多种起始剂化合物中,这通常在使用催化剂的情况下进行。一种或几种起始剂化合物可参与反应。该反应本身对于本领域技术人员而言是已知的。
[0040]优选使用一种或多种在亚烷基基团中具有2至4个碳原子的化合物作为环氧烷烃,也称为C2至C4环氧烷烃,例如环氧乙烷、1,2

环氧丙烷、四氢呋喃、1,3

环氧丙烷、1,2

环氧丁烷或2,3

环氧丁烷,在每种情况下单独或以混合物的形式使用,特别优选环氧乙烷和/或1,2

环氧丙烷。
[0041]基于多元醇组合物(b)的总重量计,至少一种聚醚多元醇(b

1)的量为至少30重量%,优选至少40重量%,更优选至少45重量%,甚至更优选至少>55重量%。至少本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种制备开孔硬质聚氨酯泡沫的方法,通过使至少以下组分反应而进行:a.至少一种多异氰酸酯;b.多元醇组合物,其包含至少i.30重量%至75重量%的至少一种聚醚多元醇(b

1),其官能度为5.0至7.9且OH值为300至490mg KOH/g,并且含有衍生自单糖、低聚糖、多糖和/或糖醇的单体单元;ii.>0重量%至69.5重量%的至少一种聚醚多元醇(b

2),其OH值为>0至250mg KOH/g;和iii.至少0.5重量%的水;和c.开孔剂;其中异氰酸酯指数低于160,并且(b

1)、(b

2)和水以重量%计的浓度基于多元醇组合物的组分的总量计。2.根据权利要求1所述的方法,其中所述聚醚多元醇(b

1)为单糖、低聚糖、多糖、糖醇、上述化合物的烷氧基化产物、其混合物或上述化合物与多元醇或其烷氧基化产物的混合物与C2至C4环氧烷烃的反应产物。3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法,其中所述聚醚多元醇(b

1)的OH值为350至490mg KOH/g。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中所述单糖、低聚糖、多糖和/或糖醇选自蔗糖、乳糖、麦芽糖、葡萄糖、阿洛糖、阿卓糖、古洛糖、艾杜糖、半乳糖、塔洛糖、果糖、山梨糖、塔格糖、甘露糖、阿洛酮糖和山梨糖醇。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其中所述单糖、低聚糖、多糖和/或糖醇的量为30至70重量%,基于聚醚多元醇(b

1)的总量计。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其中所述聚醚多元醇(b

1)含有衍生自多元醇的单体单元,所述多元醇选自乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、丙三醇、三羟甲基丙烷、丁烷

1,4

二醇、丁烷

1,3

二醇、丁烷

1,2

二醇、丁烷

2,3

二醇、丁烷

1,2,4

三醇、戊烷

1,3,5

三醇、季戊四醇和赤...

【专利技术属性】
技术研发人员:H
申请(专利权)人:巴斯夫欧洲公司
类型:发明
国别省市:

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