提高了绝热性能保持时间的聚氨酯泡沫体及其制备方法

文档序号:3702943阅读:255来源:国知局
专利名称:提高了绝热性能保持时间的聚氨酯泡沫体及其制备方法
技术领域
本发明涉及绝热聚氨酯泡沫体,特别涉及具有提高了绝热性能保持时间的聚氨酯泡沫体。
将多异氰酸酯与含活性氢的物质进行反应以制备聚氨酯的方法是已知的。例如,已知将亚甲基二苯基二异氰酸酯(MDI)或聚合的亚甲基二苯基二异氰酸酯(PMDI)与聚醚或聚酯多羟基化合物结合以制备绝热性能好的聚氨酯泡沫体。这些绝热泡沫体的应用可自房屋建造至冰柜和冰箱,甚至如管道和容器绝热之类的工业应用。
聚氨酯、特别是硬聚氨酯泡沫体,除了有好的绝热性外,还有其它的有用性能。例如,好的结构性能,诸如抗压强度、耐磨性和对温度和湿度变化的尺寸稳定性。异氰脲酸酯泡沫体有特别好的耐火性。所有这些性能都是仔细选样制备泡沫体配方组分的结果。
但是,制备聚氨酯泡沫体并非不会遇到困难,有时配方可带来问题,它们没有所要求的物理性能。例如,泡沫体的耐火性很差,要求改变配方以解决此问题。在不直接与泡沫性能相联系的其它方面也可产生其它一些问题。例如含氯氟烃(CFC)发泡剂的使用已经受到愈来愈多的批评和由于环境考虑的限制。
制备聚氨酯泡沫体时解决使用CFC发泡剂的一个办法是使用代用发泡剂,如二氧化碳和含氢氯氟烃(HCFC)。但是这一解决方法的本身常常是一个问题。使用二氧化碳和HCFC发泡剂可使聚氨酯泡沫体随时间而损失其绝热性能。在制备聚氨酯泡沫体领域里,希望以代用发泡剂制备出比常规泡沫体保留更长时间的绝热性能的泡沫体。
本发明的一方面是提高了绝热性能保持时间的聚氨酯泡沫体,它包括在足以制备聚氨酯泡沫体的条件下混合下述聚氨酯配方的产品,该配方包括(1)多异氰酸酯;(2)二氧化碳发泡剂;(3)含活性氢的混合物,包括(A)每100份含活性氢的总混合物中10-90份选自下述(ⅰ)、(ⅱ)和(ⅲ)的含活性氢的物质(ⅰ)由甘油起始的乙氧化多羟基化合物,其制备是用每摩尔甘油起始物2至3摩尔的环氧乙烷配方;(ⅱ)三至八官能基的基本是线性的羟基烷烃起始的碳酸亚乙酯乙氧化多羟基化合物,它是由每摩尔起始物2至15摩尔碳酸亚乙酯的配方制备的,碳酸亚乙酯与起始物官能度之摩尔比为0.5至2以下;(ⅲ)它们的混合物,(B)每100份总的含活性氢混合物90至10份聚酯或聚醚多羟基化合物,该聚酯或聚醚多羟基化合物当量为40至400;标称官能度为2至8。
本发明的另一方面是提高了绝热性能保留时间的聚氨酯泡沫体的制备方法,该方法包括在足以制备聚氨酯泡沫体的条件下混合一聚氨酯配方,该配方包括(1)多异氰酸酯;(2)二氧化碳发泡剂;(3)含活性氢的混合物,该混合物包括(A)每100份含活性氢总混合物10-90份选自下述(ⅰ)、(ⅱ)和(ⅲ)的含活性氢的物质(ⅰ)由甘油起始的乙氧化多羟基化合物,其制备是用每摩尔甘油起始物2至3摩尔的环氧乙烷配方;(ⅱ)三至八官能基的基本为线性的羟基烷烃起始的碳酸亚乙酯乙氧化多羟基化合物,它是由每摩尔起始物2至15摩尔碳酸亚乙酯的配方制备的,碳酸亚乙酯与起始物官能度之摩尔比为0.5至2以下;(ⅲ)它们的混合物;(B)每100份含活性氢的总混合物90至10份聚酯或聚醚多羟基化合物,聚酯或聚醚多羟基化合物的当量为40至400,标称官能度为2至8。
本发明的又一方面是用于制备提高了绝热性能保持时间的聚氨酯泡沫体的含活性氢的混合物配方,该配方包括一含活性氢的混合物,该混合物包括(A)每100份含活性氢的总混合物10至90份选自下述(ⅰ)、(ⅱ)和(ⅲ)的含活性氢的物质(ⅰ)由甘油起始的乙氧化多羟基化合物,其制备是用每摩尔甘油起始物2至3摩尔的环氧乙烷配方;(ⅱ)三至八官能基的基本为线性的羟基烷烃起始的碳酸亚乙酯乙氧化多羟基化合物,它是由每摩尔起始物2至15摩尔碳酸亚乙酯的配方制备的,碳酸亚乙酯与起始物官能度之摩尔比为0.5至2以下;(ⅲ)它们的混合物;(B)每100份含活性氢的总混合物90至10份聚酯或聚醚多羟基化合物,聚酯或聚醚多羟基化合物的当量为40至400,标称官能度为2至8。
本发明的泡沫体提供独特的对二氧化碳和空气的高阻挡屏。但本发明的泡沫体是用标准的硬质泡沫体加工技术制备的。本发明的泡沫体配方提供了比常规泡沫体配方更显著的改进。
在一具体实施方案中,本发明是一提高了绝热性能保持时间的聚氨酯泡沫体。使用非CFC发泡剂(下称代用发泡剂)可产生这样的现象,即从包括代用发泡剂的聚氨酯配方新制备出的泡沫体可有好的绝热性能,但其后优良性能的损失比用其它包括CFC发泡剂的类似聚氨酯泡沫体配方制备的泡沫体更快。相信这是由于代用发泡剂能较容易地从聚氨酯泡沫体渗出,而同时使空气渗入泡沫体的结果。已知空气的绝热性比二氧化碳或其它的代用发泡剂(如HCFC类)差(导致泡沫体K-因子较高)。本发明的泡沫体比常规泡沫体有更好的阻二氧化碳透渗的作用,本发明的泡沫体比类似的常规泡沫体能保留更长时间的绝热性能。
本发明的泡沫体可用混合一聚氨酯配方的方法来制备,该配方包括每摩尔甘油起始物2至3摩尔环氧乙烷配方制备的甘油起始的乙氧化多羟基化合物。这样的多羟基化合物可由制备多羟基化合物领域的熟练技术人员用任何已知的有用方法来制备,但最好是将起始物和环氧乙烷在如KOH或叔胺存在下进行混合来制备。
本发明的甘油起始的乙氧化多羟基化合物因其低粘度而特别有利。粘度太高的多羟基化合物在制备聚氨酯时处理起来是有困难的。这样的多羟基化合物常与聚氨酯配方中的多异氰酸酯组分产生混溶问题。不混溶的多羟基化合物常使泡沫体的配方不产生泡沫或者得到物理性能极差的泡沫体。
本发明的泡沫体也可用三至八官能基的基本线性的羟基烷烃起始的碳酸亚乙酯乙氧化多羟基化合物来制备,该乙氧化多羟基化合物的制备配方包括每摩尔起始物2至15摩尔碳酸亚乙酯,其中碳酸亚乙酯与起始物官能度的摩尔比为0.5至2以下,优选0.6至1.5,更优选的比率为1。这组多羟基化合物的起始物有3-10个碳原子。这些类糖化合物包括、但不限于线性糖和诸如1,3,5-三羟基-3-甲基戊烷之类的化合物。线性糖包括山梨醇、甘露糖醇、木糖醇和阿糖醇。当线性醇用作本发明的多羟基化合物的起始物时,优选糖为山梨醇。
用于制备本发明的泡沫体的线性起始物每分子有3-8个羟基。这些分子的羟基官能度最好是3-7,优选3-6。对于本发明的目的而言,“基本是线性的”意即非环状的,带有最少的支化,例如1,3,5-三羟-3-甲基戊烷是基本线性的。这些起始物有3-10个碳原子,优选3-8个碳原子,更优选3-6个碳原子。每一起始物至少有一个仲或叔羟基。仅为方便起见,这些多羟基化合物将在文后被称为“糖起始的”、这些起始物将被称为“糖”。上述术语是特意用来限定包括所有3-8个羟基的基本是线性的化合物,并且每分子有3-10个碳原子。
这些糖起始物用每摩尔起始物2-15摩尔碳酸亚乙酯进行乙氧化,其碳酸亚乙酯与起始物官能度的摩尔比为0.5-2以下,用碳酸亚乙酯进行烷氧化所得到的多羟基化合物比用环氧乙烷制得的多羟基化合物的粘度低。本发明的泡沫体比类似的常规泡沫体至少在两个方面得到了改进其一是当制备聚氨酯泡沫体时,低粘度的多羟基化合物常常是很容易处理的;其二是这些多羟基化合物是更易与多异氰酸酯混溶。在聚氨酯配方中,多异氰酸酯与多羟基化合物的非共混溶性可导致物理性能极差的泡沫体。
糖起始的和甘油起始的多羟基化合物在本发明的配方中是单独或一起以每100份含活性氢的总混合物10-90份的浓度存在,优选的是以每100份含活性氢的总混合物15-85份而存在,更优选25-75份。对于本发明的目的而言,每100份含活性氢总混合物中的份数计算将只考虑非发泡剂-含活性氢的化合物。
本发明配方也包括每100份含活性氢总混合物90-10份当量为40-400、标称官能度为2-8的聚酯或聚醚羟基化合物。这些多羟基化合物是常规羟基化合物,并且除了其量外,官能度和当量的限定类似于下述的基本多羟基化合物和聚酯多羟基化合物。这些多羟基化合物优选是以每100份含活性氢的总混合物85-15份、更优选75-25份而存在。
除了上述的多羟基化合物外,本发明配方可包括小量的常规多羟基化合物。在聚氨酯生产中最常用的常规多羟基化合物是那些至少有2个羟基的多羟基化合物,被称做基本多羟基化合物。适合的多羟基化合物代表物是公知的,在如下的出版物中有所论述Saunders和Frisch的“Polyurethanes,Chemistry and Technology”High Polymers,Vol,XVI,Interscience Publishers,New York,Vol.I,pp.32-42,44-51(1962)和Vol.Ⅱ;pp.5-6,198-199(1964);K.J.Saunders,Chapman和Hall,Organic Polymer Chemistry,London,pp.323-325(1973);J.M.Burst,Developments in Polyurethanes,Vol.Ⅰ,Applied Science Publishers,pp.1-76(1978)。但是,任何含活性氢的化合物都可用于本发明的方法,这种物质的实例包括那些选自下列几类的组合物(单独的或混合物)(a)多羟基烷烃的氧化烯烃加合物;(b)糖的糖的衍生物的氧化烯烃加合物;(c)磷酸和多磷酸的氧化烯烃加合物;(d)多元酚的氧化烯烃加合物。这些类型的多羟基化合物在此称为“基本多羟基化合物”。有用的多羟基烷烃氧化烯烃加合物的实例是乙二醇、丙二醇、1,3-二羟基丙烷、1,4-二羟基丁烷和1,6-二羟基已烷、丙三醇、1,2,4-三羟基丁烷、1,2,6-三羟基已烷、1,1,1-三羟甲基乙烷、1,1,1-三羟甲基丙烷、季戊四醇、聚已酸内酯、木糖醇、阿糖醇、山梨醇和甘露糖醇的加合物。优选的多羟基烷烃氧化烯烃加合物是三羟基烷烃的氧化烯烃加合物。其它有用的加合物包括乙二胺、甘油、氨、1,2,3,4-四羟基丁烷、果糖和蔗糖的加合物。
聚(氧亚丙基)二醇、三醇、四醇和六醇,以及任何上述用环氧乙烯封端的多羟基化合物也是优选的。这些多羟基化合物也包括聚(氧亚丙基氧亚乙基)多元醇。氧化乙烯的含量最好是总量的80%(重量)以下,更优选的量低于40%(重量)。如使用环氧乙烷,它可沿聚合物链以任意方式结合,例如内部嵌段、终端嵌段或无规则分布嵌段,或者它们的任意组合。
上述的基本多羟基化合物可含小量的“固有”不饱和度,即在制取多羟基化合物时由于氧化丙烯异构化成为烯丙醇产生的不饱和度。在一些情况下是希望在多羟基化合物中包括附加不饱和度的。
多胺、端胺多羟基化合物、多元硫醇和其它异氰酸酯反应性化合物对本发明也是适合的。多异氰酸酯加聚的含活性氢化合物(PI-PA)是本发明所用的特别优选的化合物。PIPA化合物是典型的TDI和三羟乙基胺反应产物。制备PIPA化合物的方法请见例如Rowlands的USP 4,374,209。
另一类优选的多羟基化合物是“共聚物多羟基化合物”,它们是含有稳定分散的如丙烯腈-苯乙烯共聚物之类的基本多羟基化合物。这些共聚物多羟基化合物的生产是用包括例如偶氮二异丁腈之类的催化剂、共聚物多羟基化合物稳定剂和异丙醇之类的链转移剂等许多其它原料的混合物进行反应。
还有一类有用的多羟基化合物是聚酯多羟基化合物,特别是有二官能度的聚酯多羟基化合物是本发明中有用的。有用的聚酯多羟基化合物的实例包括例如聚已二酸二丁酯、聚ε-已内酯和聚邻苯二甲酸二甘醇酯或对苯二甲酸酯聚合物,但任何聚酯多羟基化合物都可用于本发明。
本发明的另一具体实施方案是包括多异氰酸酯的聚氨酯配方。多异氰酸酯可选自有机异氰酸酯、改性有机多异氰酸酯、基于有机多异氰酸酯的预聚物以及它们的混合物。以上的多异氰酸酯可包括脂族和环脂族异氰酸酯,但芳族、特别是多官能度的芳族异氰酸酯是优先选择的,它们是2,4-和2,6-甲苯二异氰酸酯和相应的异构体混合物;4,4’-、2,4’-和2,2’-二苯基甲烷二氰酸酯和相应的异构体混合物;4,4’-、2,4’-和2,2’-二苯基甲烷二异氰酸酯和聚苯基聚亚甲基多异氰酸酯(PMDI)的混合物;以及PMDI和甲苯二异氰酸酯的混合物。诸如1,6-亚已基二异氰酸酯、1-异氰酸根合-3,5,5-三甲基-1-3-异氰酸根合甲基环已烷,2,4-和2,6-六氢甲苯二异氰酸酯及相应的异构体混合物;4,4’-、2,2’-和2,4’-二环已基甲烷二异氰酸酯及相应的异构体混合物之类的脂族和环脂族异氰酸酯化合物对于制备本发明的聚氨酯也是有用的。
所谓的改性多官能度异氰酸酯用作多异氰酸酯组分也是有利的,它们是上述二异氰酸酯和/或多异氰酸酯经化学反应得到的产物,其实例有含酯、脲、缩二脲、脲基甲酸酯以及优选的碳化二亚胺和/或脲烷亚胺(uretonimines)的多异氰酸酯、含异氰脲酸酯和/或脲烷基的二异氰酸酯或多异氰酸酯·异氰酸酯基(NCO)含量为10-40%(重量)、优选20-35%(重量)的含碳化二亚胺基、脲烷亚胺基的液态多异氰酸酯也是可以使用的,这些化合物包括例如以4,4’-、2,4’-和/或2,2’-二苯基甲烷二氰酸酯和其相应的异构体混合物,2,4-和/或2,6-甲苯二异氰酸酯和其相应的异构体混合物,4,4’-、2,4’-和2,2’-二苯基甲烷二异氰酸酯和其相应的异构体混合物,二苯基甲烷二异氰酸酯和PMDI的混合物,以及甲苯二异氰酸酯和PMDI和/或二苯基甲烷二异氰酸酯的混合物。
NCO含量为5-40%(重量)、优选15-30%(重量)的预聚合物也可适合的,这些预聚合物是用二-和/或多异氰酸酯与包括低分子量的二醇、三醇反应制备的。但它们也可用多价的活性氢化合物如二-和三-胺以及二-和三-硫醇来制备。个别的实例是含脲烷基的芳族多异氰酸酯,其优选的NCO含量为5-40%(重量)、更优选的含量为20-35%(重量),它们是用二异氰酸酯和/或多异氰酸酯与例如低分子量二醇、三醇、氧化亚烷基二醇、二氧化亚烷基二醇或分子量达800的聚氧化亚烷基二醇反应得到的。这些多元醇可以单独使用或以二-和或聚氧化亚烷基二醇的混合物使用。例如,可用二甘醇、二丙二醇、聚氧亚乙基二醇、聚氧亚丙基二醇和聚氧亚丙基-聚氧亚乙基二醇。
在本发明中特别有用的是
(ⅰ)NCO含量为8-40%(重量)含碳化二亚胺基和/或脲烷基的多异氰酸酯,得自4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯或4,4’-和2,4’-二苯基甲烷二异氰酸的混合物;(ⅱ)含NCO基的预聚合物,NCO含量为预聚合物重量的20-35%(重量),由聚氧化亚烷基多羟基化合物与4,4’-二苯甲烷二异氰酸酯或与4,4’-和2,4’-二苯甲烷二异氰酸酯的混合物和(ⅰ)与(ⅱ)的混合物反应制备,其中聚氧化亚烷基多羟基化合物的官能度优选是2-4、分子量优选是800-15,000;(ⅲ)2,4-和2,6-甲苯二异氰酸酯以及相应的异构体混合物。任何形式的PMDI都是可以使用的,并且是优先选择的。在这种情况下,优选的当量为125-300,更优先选择130-175;其平均官能度大于2。更优选2.5-3.5。多异氰酸酯组分的粘度最好为25-5,000CPS(厘泊)(0.025-5pa.s),但为了加工方便,优先选择25℃下粘度为100-1000CPS的值。当选择代用的多异氰酸酯组分时,最好是有相似的粘度。
聚氨酯配方通常由二个组分组成,异氰酸酯组分(下称A组分)和异氰酸酯反应性组分(下称B组分)。本发明的配方也可包括含添加剂和催化剂的另一组分(下称C组分)。添加剂和催化剂常被包括在B组分中。
本发明配方可用的添加剂包括在制备聚氨酯技术领域中的一般技术人员认为有用的已知添加剂。例如,填充剂、抗氧化剂、阻燃剂等添加剂都可用于本发明。其它有用的添加剂包括(但不限于)颜料、耐冲击改良剂和着色剂。
本发明的配方包括二氧化碳发泡剂是有利的。但是任何发泡剂或其与二氧化碳发泡剂的混合物都适合在本发明实践中使用。适合的发泡剂包括如水之类的无机发泡剂、能在反应温度下挥发的有机发泡剂和溶解的惰性气体。适合的有机发泡剂包括丙酮、乙酸乙酯、甲醇、乙醇、卤代烷烃如二氯甲烷、氯仿、1,1-二氯乙烷、1,1-二氯乙烯、三氯氟甲烷、二氟氯甲烷和二氯二氟甲烷、丁烷、已烷、庚烷、戊烷和乙醚。如氮、空气和二氧化碳之类的对原料组分呈惰性的气体也是有用的发泡剂。在适合的温度下分解产生气体的化合物(如叠氮化合物产生氮气)也是有用的。优选的发泡剂沸点为-50至100℃,更优选0至50℃。
发泡剂的用量对于本发明不是关键,但最好是能足以使反应混合物发泡。用量将根据某些因素而有变化,如发泡产品要求的密度等。
在本发明实践中,水是有用的发泡剂。除了产生发泡用的二氧化碳气体外,水与多异氰酸酯组分迅速反应,因而提供气体贮留所需的早期聚合物强度。在使用水时,一般以活性氢组分总重的1.5-8%存在。
本发明配方可包括异氰脲酸酯和/或脲烷催化剂,聚氨酯催化剂最好以增加本发明组成中的异氰酸酯基和反应羟基之间的反应速率的适合量加入配方中,虽然有一大类物质都是已知对本发明有用的,但最广泛使用和优先选择的催化剂是叔胺催化剂和有机锡催化剂。
叔胺催化剂的实例有例如三乙二胺、N-甲基吗啉、N-乙基吗啉、二乙基羟乙基胺、N-可可吗啉、1-甲基-4-二甲氨乙基哌嗪、3-甲氧基-N-二甲基丙胺、N,N-二乙基…3-二乙基氨基丙胺和二甲苯苄胺、叔胺催化剂的有利用量为多羟基化合物配方重量的0.01-2%。
有机锡催化剂包括二月桂酸二甲基锡、二月桂酸二丁锡、二月桂酸二辛锡和辛酸亚锡。其它的有效催化剂包括例如在美国专利2,846,408中叙述的催化剂。有机催化剂的用量最好是多羟基化合物配方重的0.001-0.5%。
用于本发明的催化异氰脲酸酯形成的适合催化剂有如下述文章中所述的催化剂Saunders和Frisch,Polyurethanes,Chemistry and Technoloyg(High Polymers Vol,XVI,pp.94-97(1962))。这样的催化剂在此称为三聚催化剂,其实例包括脂族和芳族叔胺、有机金属化合物,碱金属羧酸盐、苯酚和对称三嗪衍生物。优选的催化剂是羟酸钾盐(如辛酸钾)和叔胺(例如2,4,6-三(二甲基氨甲基)苯酚)。
下面用实施例对本发明进行说明。实施例并不意味着对本发明的范围进行限制,这是无须多加解释的。所用的量均以重量份或重量百分数表示,除非另外指明。
实施例1
甘油起始的多羟基化合物的合成在一装有搅拌器、热电偶和压力置换器的5加仑(18.9升)的高压反应器中加入3,192克甘油和12克KOH。先将此容器在120℃下真空加热1小时以除去水份。然后加入3060克环氧乙烷,并将容器加热至120℃以将压力保持在60-70Psi(413-483mPa)10小时。用硅酸镁中和产物并过滤。得到多羟基化合物,其OH%为28.9,25℃的粘度为100CPS(0.10Pa·s)。
实施例2糖起始的多羟基化合物的合成在装有搅拌器、温度计、吹氮管和冷凝器的500毫升圆底烧瓶中加入100克山梨糖醇、289.9克碳酸亚乙酯和2.9克碳酸钾,并将烧瓶于150℃下加热8小时。产品经测试,1800cm-1吸收峰完全消失,表示碳酸亚乙酯的反应已经完全。将产品与硅酸镁混合,然后过滤,所得到的多羟基化合物的OH%为23.0,25℃时的粘度为110CPS(0.11Pa·s)。
比较实施例3用每摩尔山梨糖醇起始物6摩尔环氧乙烷以常规方法制备多羟基化合物样品,分析其粘度、OH%和异氰酸酯相混性。测得OH%为23.1,50℃时的粘度为1.920CPS(1.92Pa·s),并观察到多羟基化合物与聚亚甲基聚苯基多异氰酸酯不相混溶。
实施例4
薄膜渗透率测定薄膜的制备是将待试材料与在指示的异氰酸酯指数的聚亚甲基聚苯基多异氰酸酯(异氰酸酯当量为134)混合,然后将混合物倾到加热至180℃的泰氟隆(Teflon)板上。然后将混合物插入有一5密耳(0.13mm)隔片的压力机中加压至少2小时。测定各膜的膜厚为5-10密耳(0.13-0.26mm)。
通过聚合物膜样品的氧渗透率测定是用OXTRAN 10/50A*渗透率分析仪(*OXTRAN 10/50A为Modern Controls公司的商标)。测定是在湿和干的条件下于25℃(用恒温浴和循环机恒温)用纯氧进行的。渗透率(透过率)试验是将薄膜置于试验池上,同时在此屏障的上游一侧吹入氧气,达到稳定状态后进行渗透率测定,此时聚合物被气体(在试验条件下)饱和,透过率处于稳定值。薄膜在实验条件下至少3天以确保有稳定状态的透过率读数。渗透池中50-70%的相对湿度(“湿”)是将气体通过含蒸馏水的鼓泡器而得到的。相对湿度接近0%(“干”)的环境是将干燥气体直接送入试验池而保持的。通过薄膜样品的二氧化碳的透过率是用-PERMATRAN C-200*(*PERMATRAN C-200是Modern Controls公司的商标)计算机控制仪器测定的,是在25℃于“干”条件下用纯二氧化碳进行试验的。
气体通过薄膜的渗透率的测定精确度是在整个实验过程中重复测定标准薄膜的透过率而评定的。透过率测定的复验性接近±1%。渗透率值的准确度主要受膜厚度测定准确度的影响。因为在薄膜面积上的膜厚度的很小的变化(±0.4密耳),渗透率测定的准确度估计有±6%。
薄膜的渗透率示于表1中。

*非本发明实例单位是毫升 *密耳/100平方英寸*天*大气压1.甘油起始的聚醚,用每摩尔起始物2摩尔环氧乙烷制备。
2.甘油起始的聚醚,用每摩尔起始物3摩尔环氧乙烷制备。
3.山梨糖醇起始的聚醚,用每摩尔山梨糖醇4摩尔碳酸亚乙酯制备。
4.山梨糖醇起始的聚醚,用每摩尔山梨糖醇6摩尔碳酸亚乙酯制备。
5.VORANOL370,一种对照多羟基化合物,用当量为150、标称官能度为6.9的蔗糖/甘油起始物制备。
**(VORANOL 370为Dow Chemical公司商标)6.VORANOL 490*一种对照多羟基化合物,用当量为115、标称官能度为4的蔗糖/甘油起始物制备。
**(VORANOL 490为Dow Chemical公司商标)
实施例5一种聚氨酯泡沫体,其制备是用表2中所示配方在环境温度下用装有Cowles混合叶片钻机以1000rpm的转速混合10秒钟。将发泡混合物倾入-14''×14''×14''(35.6cm×35.6cm×35.6cm)的盒中,然后进行泡沫体试验。结果示于表3。
对比实施例6一种聚氨酯泡沫体,其制备和试验基本上与实施例5相同,使用表2中的配方。试验结果示于表3
*非发明实例1.GLY-2EO,甘油起始的聚醚多羟基化合物,用每摩尔甘油2摩尔环氧乙烷制备。
2.VORANOL 490,一种对照多羟基化合物,用当量为115、标称官能度为4的蔗糖/甘油起始物制备。
3.PS 3512是官能度为2,当量为180的多羟基化合物4.DC5357是聚硅氧烷表面活性剂5.PC-5(POLYCAT 5)是三-叔胺催化剂;
6.PC-8(POLYCAT 8)是叔胺催化剂7.TMR-2是季铵盐催化剂
8.T-12是二月桂酸二丁锡催化剂9.HCFC-141B是氢氯氟碳发泡剂10.PAPI 27是异氰酸酯当量为135的聚亚甲基聚苯基多异氰酸酯A.VORANOL 490和PAPI 27为Dow Chemical公司商标B.PS 3152是Stepan Chemical公司商标C.DC 5357是Air Products and Chemicals公司商标D.POLYCAT 5和POLYCAT 8是Air Products and Chemicals公司商标E.TMR-2是Air Products and Chemicals公司商标F.T-12是Air Products and Chemicals公司商标G.HCFC-141B是Atochem商标 *非本发明实例**ASTM C-518-85
实施例7一种聚氨酯泡沫体,使用表4中的配方,其制备和试验基本上与实施例5相同。结果示于表5。
对比实施例8一种聚氨酯泡沫体,使用表4中的配方,其制备和试验基本上与实施例5相同。结果示于表5。
*非本发明实例1.SORB-6EO,一种山梨糖醇起始的聚酯多羟基化合物,用每摩尔山梨糖醇6摩尔碳酸亚乙酯制备。
2.VORANOL 490,一种对照多元羟基化合物,用当量为115、标称官能度为4的蔗糖/甘油起始物制备。
3.PS 3512是官能度为2的当量为180的多羟基化合物4.DC 5357是,一种硅氧烷表面活性剂5.PC-5(POLYCAT 5),一种三-叔胺催化剂;
6.PC-8(POLYCAT 8),一种叔胺催化剂
7.TMR-2一种季铵盐催化剂8.T-12,一种二月桂酸二丁锡催化剂9.HCFC,一种是氢氯氟碳发泡剂10.PAPI 27,一种异氰酸酯当量为135的聚亚甲基聚苯基多异氰酸酯A.VORANOL 490和PAPI 27为Dow Chemical公司商标B.PS 3152是Stepan Chemical公司商标C.DC 5357是Air Products and Chemicals公司商标D.POLYCAT 5和POLYCAT 8是Air Products and Chemicals公司商标E.TMR-2是Air Products and Chemicals公司商标F.T-12是Air Products and Chemicals公司商标G.HCFC-141B是Atochem商标
*非本发明实例**ASTM C-518-85实施例9一种聚氨酯,使用表6中的配方,其制备与试验基本上与实施例5相同。结果示于表7。
实施例10一种聚氨酯,使用表6中的配方,其制备与试验基本上与实施例5相同。结果示于表7。
对比实施例11一种聚氨酯,使用表6中的配方,其制备与试验基本上与实施例5相同。结果示于表7。
*非本发明实例1.GLY-2EO,一种甘油起始的聚醚多羟基化合物,由每摩尔甘油2摩尔环氧乙烷制备2.VORANOL 370,一种对照多羟基化合物,由当量为150、标称官能度为6.9的蔗糖/甘油起始物制备3.B-8408,为硅氧烷表面活性剂4.PC 8(POLYCAT 8),一种叔胺催化剂5.PAPI 27,一种异氰酸酯当量为135的聚亚甲基聚苯基多异氰酸酯A.VORANOL 370和PAPI 27为Dow Chemical公司商标B.B-8404 TH Goldshmidt公司商标C.POLYCAT 8是Air Products and Chemicals公司商标
*非本发明实例**ASTM C-518-8权利要求
1.一种提高了绝热性能保持时间的聚氨酯泡沫体,它包括在足以制备聚氨酯泡沫体的条件下混合聚氨酯配方的产物,该聚氨酯配方包括(1)一种多异氰酸酯;(2)二氧化碳发泡剂;(3)含活性氢的混合物,该混合物包括(A)每100份含活性氢的总混合物10-90份含活性氢的物质,该含活性氢的物质选自(i)甘油起始的乙氧化多羟基化合物,由每摩尔甘油起始物2-3摩尔环氧乙烷的配方制备;(ii)三至八官能度的基本是线性的羟烷烃起始的碳酸亚乙酯乙氧化多羟基化合物,由每摩尔起始物2-15摩尔碳酸亚乙酯的配方制备,其中碳酸亚乙酯与起始物官能度的摩尔比为0.5至2以下和(iii)它们的混合物;(B)每100份含活性氢的总混合物90-10份当量为40-400、标称官能度为2-8的聚酯或聚醚多羟基化合物。
2.权利要求1的泡沫体,其中三至八官能度的基本是线性的羟烷烃起始的碳酸亚乙酯乙氧化多羟基化合物是用以山梨糖醇作为起始物的配方制备的。
3.权利要求1的泡沫体,其中三至八官能度的基本是线性的羟烷烃起始的碳酸亚乙酯乙氧化多羟基化合物是用每摩尔山梨糖醇4-6摩尔碳酸亚乙酯配方制备的。
4.权利要求1的泡沫体,其中组分(A)的含活性氢混合物是甘油起始的乙氧化多羟基化合物,该多羟基化合物是用每摩尔甘油起始物2-3摩尔的环氧乙烷的配方制备的。
5.权利要求1的泡沫体,其中组分(A)的含活性氢混合物是三至八官能度的基本是线性的羟烷烃起始的碳酸亚乙酯乙氧化多羟基化合物,该多羟基化合物是用每摩尔起始物2-15摩尔碳酸亚乙酯的配方制备的,其中碳酸亚乙酯与起始物官能度的摩尔比为0.5至2以下。
6.一种制备提高了绝热性能保持时间的聚氨酯泡沫体的方法,该方法包括在足以制备聚氨酯泡沫体的反应条件下混合一聚氨酯配方,该配方包括(1)一种多异氰酸酯;(2)二氧化碳发泡剂;(3)含活性氢的混合物,该混合物包括(A)每100份含活性氢的总混合物10-90份选自如下各组的含活性氢的物质(ⅰ)甘油起始的乙氧化多羟基化合物,由每摩尔甘油起始物2-3摩尔环氧乙烷的配方制备;(ⅱ)三至八官能度的基本是线性的羟烷烃起始的碳酸亚乙酯乙氧化多羟基化合物,由每摩尔起始物2-15摩尔碳酸亚乙酯的配方制备,其中碳酸亚乙酯与起始物官能度的摩尔比为0.5至2以下;和(ⅲ)它们的混合物;(B)每100份含活性氢的总混合物90-10份当量为40-400、标称官能度为2-8的聚酯或聚醚多羟基化合物。
7.权利要求6的方法,其中三至八官能度的基本是线性的羟烷烃起始的碳酸亚乙酯乙氧化多羟基化合物是用包括山梨糖醇作为起始物的配方制备的。
8.权利要求7的方法,其中三至八官能度的基本是线性的羟烷烃起始的碳酸亚乙酯乙氧化多羟基化合物是用含每摩尔山梨醇4-6摩尔碳酸亚乙酯的配方制备的。
9.权利要求6的泡沫体,其中组分(A)的含活性氢混合物是甘油起始的乙氧化多羟基化合物,该多羟基化合物是用每摩尔甘油起始物2-3摩尔的环氧乙烷的配方制备的。
10.权利要求6的泡沫体,其中组分(A)的含活性氢混合物是三至八官能度的基本是线性的羟烷烃起始的碳酸亚乙酯乙氧化多羟基化合物,该多羟基化合物是用每摩尔起始物2-15摩尔碳酸亚乙酯的配方制备的,其中碳酸亚乙酯与起始物官能度的摩尔比为0.5至2以下。
11.用于制备提高了绝热性能保持时间的含活性氢的混合物配方,该含活性氢的混合物包括(A)每100份含活性氢的总混合物10-90份选自如下各组的含活性氢的物质(ⅰ)甘油起始的乙氧化多羟基化合物,由每摩尔甘油起始物2-3摩尔环氧乙烷的配方制备;(ⅱ)三至八官能度的基本是线性的羟烷烃起始的碳酸亚乙酯乙氧化多羟基化合物,由每摩尔起始物2-15摩尔碳酸亚乙酯的配方制备,其中碳酸亚乙酯与起始物官能度的摩尔比为0.5至2以下;和(ⅲ)它们的混合物;(B)每100份含活性氢的总混合物90-10份当量为40-400、标称官能度为2-8的聚酯或聚醚多羟基化合物。
12.权利要求11的含活性氢的混合物配方,其中三至八官能度的基本是线性的羟烷烃起始的碳酸亚乙酯乙氧化多羟基化合物是由包括以山梨糖醇作为起始物的配方制备的。
13.权利要求12的含活性氢的混合物配方,其中三至八官能度的基本是线性的羟烷烃起始的碳酸亚乙酯乙氧化多羟基化合物是以含每摩尔山梨糖醇4-6摩尔碳酸亚乙酯的配方制备的。
14.权利要求11的含活性氢的混合物配方,其中组分(A)的含活性氢的混合物是甘油起始的乙氧化多羟基化合物,该多羟基化合物是由每摩尔甘油起始物2-3摩尔环氧乙烷的配方制备的。
15.权利要求11的含活性氢的混合物配方,其中组分(A)的含活性氢的混合物是三至八官能度的基本是线性的羟烷烃起始的碳酸亚乙酯乙氧化多羟基化合物,该多羟基化合物由每摩尔起始物2-15摩尔碳酸亚乙酯的配方制备,其中碳酸亚乙酯与起始物官能度的摩尔比为0.5至2以下。
全文摘要
提高了绝热性能保持时间的聚氨酯泡沫体。该泡沫体是由包括甘油起始的乙氧化多羟基化合物和/或三至八官能度的基本是线性的羟烷烃起始的碳酸亚乙酯乙氧化多羟基化合物的配方制备的;该甘油起始的乙氧化多羟基化合物由每摩尔甘油起始物2—3摩尔环氧乙烷的配方制备,该线性羟烷烃起始的碳酸亚乙酯乙氧化多羟基化合物是用每摩尔起始物2—15摩尔的碳酸亚乙酯的配方制备的,其中碳酸亚乙酯与起始物官能度的摩尔比为0.5至2以下。
文档编号C08L71/02GK1111456SQ94190441
公开日1995年11月8日 申请日期1994年6月24日 优先权日1993年6月29日
发明者W·A·卡普兰, D·R·穆尔, R·L·泰伯, A·K·施罗克 申请人:陶氏化学公司
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