本发明专利技术提供聚氨酯和聚异氰脲酯泡沫和其制备方法。更详细地讲，本发明专利技术涉及开孔聚氨酯和聚异氰脲酯泡沫和其制备方法。所述泡沫的特征在于细小均匀泡孔结构且几乎没有瘪泡。所述泡沫用多元醇预混合组合物制成，所述多元醇预混合组合物包含氢卤烯烃发泡剂、多元醇、包含非聚硅氧烷表面活性剂且基本无聚硅氧烷表面活性剂的表面活性剂组分和叔胺催化剂的组合。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】含有卤代烯烃作为发泡剂的聚氨酯或聚异氰脲酯泡沬的非聚硅氧烷表面活性剂相关申请的交叉引用本申请要求2007年10月12日提交的同时待审的临时专利申请第60/979，477号 的权益，该申请通过引用结合到本文中来。
技术介绍
专利
本专利技术涉及聚氨酯和聚异氰脲酯泡沫和其制备方法。更详细地讲，本专利技术涉及硬 质聚氨酯和聚异氰脲酯泡沫和其制备方法，所述泡沫的特征在于细小均勻泡孔结构且几乎 没有或没有瘪泡。所述泡沫用有机多异氰酸酯和多元醇预混合组合物制成，所述多元醇预 混合组合物包含以下各物的组合发泡剂，其优选为氢商烯烃；多元醇；表面活性剂组分， 其包含非聚硅氧烷表面活性剂且基本无聚硅氧烷表面活性剂；和叔胺催化剂。相关技术描述被称为低密度、硬质聚氨酯或聚异氰脲酯泡沫的一类泡沫在包括屋顶体系、建筑 物护墙板、建筑物外体隔热层、冷藏库和冰箱的多种隔热应用中使用。硬质聚氨酯泡沫的大 规模商业接受的关键因素为其能够提供各种性质的良好平衡。已知硬质聚氨酯和聚异氰脲 酯泡沫以相当低的密度提供突出的隔热、优良的阻燃性和优异的结构性质。历史上泡沫工 业使用液态氟烃发泡剂，因为其在加工条件下易于使用。氟烃不仅借助于其挥发性充当发 泡剂，而且包封或夹带在硬质泡沫的闭孔结构中并且是硬质氨基甲酸酯泡沫的低导热性质 的主要贡献者。使用氟烃作为隔热泡沫应用中的优选的商业膨胀或发泡剂部分地基于与所 制成泡沫相关的所得k因子。所述k因子定义为1小时内传导通过1平方英尺X1英寸厚 的均质材料的热能传递速率，其中垂直穿过所述材料的两个表面存在1华氏度的差值。因 为闭孔聚氨酯型泡沫的使用部分地基于其隔热性质，所以确定材料制成较低k因子泡沫将 是有利的。本领域中已知通过在发泡剂、催化剂、表面活性剂和任选的其它成份存在下使多 异氰酸酯与多元醇反应制成硬质聚氨酯和聚异氰脲酯泡沫。发泡剂包括烃、氟烃、氯烃、氟 氯烃、卤代烃、醚、酯、醛、酮或产生CO2的物质。在多异氰酸酯与多元醇反应时产生热，且所 述热使包含在液体混合物中的发泡剂挥发，由此在其中形成气泡。随着聚合反应进行，液体 混合物变成多孔固体，发泡剂截留在泡沫的泡孔中。如果在泡沫组合物中不使用表面活性 剂，则气泡简单穿过液体混合物而不形成泡沫或者形成具有大的不规则泡孔的泡沫，致使 该泡沫不可用。优选的发泡剂具有低的全球变暖潜势。这些发泡剂有氢商烯烃，包括氢卤烯 烃(HFO)，其中反-1，3，3，3-四氟丙烯(HF0-1234ze)特别值得关注；和氢氯氟烯烃(HFCO)， 其中1-氯_3，3，3-三氟丙烯(HFC0-1233zd)特别值得关注。制备1，3，3，3-四氟丙烯的方 法公开在美国专利7，230，146和美国专利7，189, 884中。制备1_氯_3，3，3-三氟丙烯的 方法公开在美国专利6，844，475和美国专利6，403，847中。在许多应用中方便地提供预共混制剂形式的聚氨酯或聚异氰脲酯泡沫的各组分。 最典型地，将泡沫制剂预共混成两种组分。多异氰酸酯和任选的异氰酸酯相容性原料构成第一组分，通常称为“A”组分。多元醇或多元醇混合物、表面活性剂、催化剂、发泡剂及其它 异氰酸酯反应性和非反应性组分构成第二组分，通常称为“B”组分。因此，聚氨酯或聚异氰 脲酯泡沫通过使A和B侧组分混合在一起对于小量制剂通过手动混合且优选机械混合技术 容易地制备以形成块、板坯、层合物、现场浇筑面板及其它物品、喷雾施用泡沫、泡沫等。任 选可将其它成分例如阻燃剂、着色剂、辅助发泡剂及其它多元醇加到混料头或反应位点。然 而，最方便地将它们全部掺入一个B组分中。双组分体系(特别是使用包括HF0-1234ze和HFC0-1233zd的某些氢卤烯烃的双 组分体系)的一个缺点是B侧组合物的储存期限。通常，通过将A和B侧组分混合在一起制 成泡沫时，得到良好泡沫。然而，如果多元醇预混合组合物在用多异氰酸酯处理之前老化， 则泡沫具有较低品质且甚至可能在泡沫形成期间瘪泡。现已发现该问题的起因在于某些胺催化剂与包括HF0-1234ze和HFC0-1233zd的 某些氢卤烯烃反应，导致发泡剂部分分解。已经发现，在发泡剂分解之后，常用聚硅氧烷表 面活性剂的分子量不利地改变，导致不良泡沫结构。虽然通过分开发泡剂、表面活性剂和催化剂，例如通过将发泡剂、胺催化剂或表面 活性剂加到多异氰酸酯(“A”组分)中或通过使用与“A”或“B”组分分开的物流引入发泡 剂、胺催化剂或表面活性剂可能解决该问题，但是优选的解决方案是不需要重新配制或改 变制备泡沫的方式的方案。现已发现包含非聚硅氧烷表面活性剂且基本无聚硅氧烷表面活 性剂的表面活性剂组分不会因发泡剂(例如包括反式HF0-1234ze和HFC0-1233zd的氢卤 烯烃)而不利地改变，使得即使多元醇共混物已经老化也可制成优质泡沫。专利技术简述本专利技术提供一种多元醇预混合组合物，所述多元醇预混合组合物包含发泡剂、多 元醇、包含非聚硅氧烷表面活性剂且基本无聚硅氧烷表面活性剂的表面活性剂组分和叔胺 催化剂的组合，其中所述发泡剂包含氢卤烯烃和任选的烃、氟烃、氯烃、氟氯烃、卤代烃、产 生CO2的物质或其组合。本专利技术还提供一种形成多元醇预混合组合物的方法，所述方法包括合并发泡剂、 多元醇、包含非聚硅氧烷表面活性剂且基本无聚硅氧烷表面活性剂的表面活性剂组分和叔 胺催化剂，其中所述发泡剂包含氢卤烯烃和任选的烃、氟烃、氯烃、氟氯烃、卤代烃、产生CO2 的物质或其组合。本专利技术还提供一种制备聚氨酯或聚异氰脲酯泡沫的方法，所述方法包括使有机多 异氰酸酯与多元醇预混合组合物反应。所述发泡剂组分包含氢卤烯烃(优选包含HF0-1234ze和HFC0-1233zd中的至少 一种)和任选的烃、氟烃、氯烃、氟氯烃、卤代烃、醚、氟化醚、酯、醛、酮、产生CO2的物质或其组合。所述氢卤烯烃优选包括至少一种卤烯烃，例如含有3-4个碳原子和至少一个 碳-碳双键的氟烯烃或氯烯烃。优选的氢卤烯烃非排外地包括三氟丙烯、四氟丙烯(例如 HF0-1234)、五氟丙烯(例如HF0-1225)、氯三氟丙烯(例如HF0-1233)、氯二氟丙烯、氯三氟 丙烯、氯四氟丙烯和这些物质的组合。本专利技术的化合物更优选为四氟丙烯、五氟丙烯和氯三 氟丙烯化合物，其中不饱和末端碳原子具有不多于一个F或Cl取代基。包括在内的是1，3， 3，3-四氟丙烯(HF0-1234ze) ； 1，1，3，3-四氟丙烯；1，2，3，3，3-五氟丙烯(HF0_1225ye) ；1，1,1-三氟丙烯；1，1，1，3，3-五氟丙烯(HF0-1225zc) ； 1，1，1，3，3，3-六氟丁-2-烯和 1,1, 2，3，3-五氟丙烯(HF0-1225yc) ；1，1，1，2，3-五氟丙烯(HF0_1225yez) ； 1_ 氯 _3，3，3-三氟 丙烯(HFC0-1233zd) ；1，1，1，4，4，4_六氟丁-2-烯或其组合以及这些物质中每一者的任何 及所有结构异构体、几何异构体或立体异构体。优选的氢卤烯烃的全球变暖潜势(GWP)不大于150，更优选不大于100，甚至更优 选不大于 75。如在"The Scientific Assessment ofOzone Depletion, 2002, a repo本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种多元醇预混合组合物，所述多元醇预混合组合物包含发泡剂、多元醇、包含非聚硅氧烷表面活性剂且基本无聚硅氧烷表面活性剂的表面活性剂组分和胺催化剂的组合，其中所述发泡剂包含氢卤烯烃和任选的烃、氟烃、氯烃、氟氯烃、卤代烃、产生ＣＯ↓［２］的物质或其组合。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：DJ威廉斯，M范德皮伊，
申请(专利权)人：霍尼韦尔国际公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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