使用乳化发泡剂制备聚氨酯泡沫的方法_5

文档序号:8302976阅读:来源:国知局
与可溶多元醇制剂(1)获得的代表性的机加工数据。
[0147] 表3比较了在标准条件下和减压条件下由乳液体系(2)获得的代表性的机加工数 据。
[0148] 对比实施例1涉及满足隔热应用(例如家电)需求的新PUR配方。所述配方已经 优化了低热导率且是所谓的可溶性配方,其中所用的物理发泡剂完全溶解于多元醇混合物 中。因此,排除了微滴的成核作用。因为实施例1和实施例2的反应特性相似,其仍适于对 比。可溶性体系⑴的36秒的凝胶时间为与乳液体系⑵的27秒的凝结时间同样短,且 PUR泡沫的自由发泡密度几乎相同。
[0149] 在代表性的机加工试验中,制备相同尺寸的PUR硬质泡沫片,从而确保由此测定 特性可相互比较。值得注意的是,实施例1中的最小填充密度明显小于在实施例2中的最 小填充密度。所述最小填充密度是模具被PUR硬质泡沫完全充满而没有过紧密堆积时所产 生的密度。较高的最小填充密度可由乳液体系的不太有利的流动特性解释(当然,其可在 加工期间通过施加真空来处理)。因此,在可溶性体系的情况下,应在常压下注入更多反应 混合物以填充泡沫。
[0150] 此外,尽管I3UR硬质泡沫显示了较高的芯密度,但热导率值仍高于0.5mW HT1K'不 希望囿于理论,认为这种差异可归因于乳液中微滴的成核作用。这会产生更多的成核位点 并因此降低平均泡孔尺寸。从对比实施例1至实施例2观察到泡孔尺寸减少了 40%。
[0151] 表1 :实骀宰数据
[0152]
【主权项】
1. 一种用于制备聚氨酯泡沫的方法,包括以下步骤: -提供一种异氰酸酯反应性的组分A,所述异氰酸酯反应性的组分A包含还包含一种物 理发泡剂T多元醇组分A1 ; -结合至少一种异氰酸酯反应性组分A和异氰酸酯组分B,从而获得聚氨酯反应混合 物; -在腔室(11)中提供聚氨酯反应混合物;及 -降低腔室(11)内的压力至低于环境压力的压力; 其特征在于,所述物理发泡剂T以乳液形式存在于异氰酸酯反应性组分A中,其中多元 醇组分A1构成连续相且物理发泡剂T的微滴构成乳液的分散相, 其中,物理发泡剂T的微滴平均尺寸为彡0. 1 y m至< 20 y m,所述微滴尺寸通过使用光 学显微镜在亮场透射模式中操作而测定。
2. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在聚氨酯反应混合物提供至腔室(11)中 之前降低腔室(11)内的压力。
3. 根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,压力降低多lmbar最高至< 900mbar, 特别是多20mbar至< 600mbar且优选多50mbar至< 300mbar〇
4. 根据前述权利要求中任一项的所述方法,其特征在于,在达到聚氨酯反应混合物凝 胶时间之前,特别是当达到凝胶之间的60至99 %、尤其是70至95 %、更优选75至90 %时, 腔室通风至环境压力。
5. 根据权利要求4的所述方法,其特征在于,所述聚氨酯反应混合物的凝胶时间为 < 50秒,优选< 40秒且更优选< 35秒。
6. 根据权利要求4或5的所述方法,其特征在于,在通风至环境压力之前,将降低腔室 (11)中的压力至低于环境压力的压力的步骤以这样一种方式进行:在初始压力降低至所 需水平后,压力由于聚氨酯反应混合物的膨胀而升高,特别是直至到达环境压力时。
7. 根据权利要求4或5的所述方法,其特征在于,在通风至环境压力之前,鉴于技术上 不可避免的渗出,特别是腔室(11)的渗出,减压通常保持不变。
8. 根据前述权利要求中任一项的所述方法,其特征在于,在不同腔室区域(lla、llb) 中将腔室(11)内的压力调节至不同的水平,特别是通过使用两个单独操作的真空系统进 行调节,其中至少两个不同的腔室区域(lla、llb)之间的压力差优选调节为至少50mbar, 更优选至少lOOmbar。
9. 根据权利要求8所述的方法,其特征在于,每个不同的腔室区域(lla、llb)内的压力 水平根据腔室区域(lla、llb)的形状调节,其中,特别地,在较大和/或较高腔室区域(11a) 中的压力水平的降低高于较小和/或较低腔室区域(11b)中的压力水平的降低。
10. 根据前述权利要求中任一项的所述方法,其中所述物理发泡剂T的平均微滴尺寸 为彡0. 1 ym至< 15 ym,通过使用光学显微镜在亮场投射模式中操作测定微滴尺寸。
11. 根据前述权利要求中任一项的所述方法,其中所述多元醇组分A1包含: Ala :聚醚多元醇,其具有的羟值为彡15mg KOH/g至彡550mg KOH/g且官能度为彡1. 5 至< 6. 0,其通过将环氧化物加成到一种或多种起始化合物上获得,所述起始化合物选自糖 和/或至少双官能醇;和 Alb:聚醚多元醇,其具有的羟值为彡100mg KOH/g至彡550mg KOH/g且官能度为彡1.5 至< 5. 0,其通过将环氧化物加成到芳族胺上获得, 和/或 Ale:聚酯多元醇,其具有的羟值为彡100mg KOH/g至彡450mg KOH/g且官能度为彡1.5 至< 3. 5,其通过将环氧化物加成到芳族二羧酸衍生物和至少双官能醇的酯化产物上获得。
12. 根据前述权利要求中任一项的所述方法,其中所述多元醇组分A1还包含: Ale' :聚酯多元醇,其具有的羟值为彡100mg KOH/g至彡450mg KOH/g且官能度为 彡1. 5至< 3. 5,其通过多元羧酸组分和多元醇组分的酯化获得,其中在酯化中使用的二羧 酸衍生物基于非芳族二羧酸计的的总量为< 48. 5质量%,基于多元醇组分和多元羧酸组 分的总质量计, 和/或 Aid:聚醚多元醇,其具有的羟值为彡500mg KOH/g至彡lOOOmg KOH/g且官能度为 彡1. 5至< 5. 0,其通过将环氧化物加成到脂族胺和/或多官能醇上获得, 和/或 Ale :双官能、三官能或四官能的胺或醇扩链剂或交联剂。
13. 根据前述权利要求中任一项的所述方法,其中所述物理发泡剂T选自烃、卤化醚和 /或具有1-6个碳原子的全氟烃。
14. 根据前述权利要求中任一项的所述方法,其中A1:T的质量比为多5:1至< 12:1。
15. 根据前述权利要求中任一项的所述方法,其中,所述多元醇组分A1根据EN ISO 3219在20°C下测量的粘度为彡lOOOmPas至彡18000mPas。
16. 根据前述权利要求中任一项的所述方法,其中异氰酸酯反应性组分A还包含: A2 :水; A3 :至少一种稳定剂,所述稳定剂选自聚醚聚二甲基硅氧烷共聚物的;和 A4 :至少一种催化剂,所述催化剂选自:三乙二胺、N,N-二甲基环己胺、四亚甲基二胺、 1-甲基-4-二甲基氨基乙基哌嗪、三乙胺、三丁胺、二甲基苄胺、N,N',N"-三(二甲基氨 基丙基)六氢三嗪、二甲基氨基丙基甲酰胺、N,N,N',N' -四甲基乙二胺、N,N,N',N' -四甲 基丁二胺、四甲基己二胺、五甲基二亚乙基三胺、四甲基二氨基乙醚、二甲基哌嗪、1,2-二甲 基咪唑、1-氮杂双环[3. 3.0]辛烷、双(二甲基氨基丙基)脲、N-甲基吗啉、N-乙基吗啉、 N-环己基吗啉、2, 3-二甲基-3, 4, 5, 6-四氢嘧啶、三乙醇胺、二乙醇胺、三异丙醇胺、N-甲 基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺和/或二甲基乙醇胺。
17. 根据前述权利要求中任一项的所述方法,其中所述异氰酸酯组分B包含: B1 :至少一种异氰酸酯,所述异氰酸酯选自:甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸 酯、多苯基多亚甲基聚异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、亚萘基二异氰酸酯、六亚甲基二 异氰酸酯、二异氰酸酯二环己基甲烷和/或异佛尔酮二异氰酸酯; 和/或 B2 :异氰酸酯封端的预聚物,其由至少一种聚异氰酸酯B1和至少一种异氰酸酯反应性 化合物,所述异氰酸酯反应性化合物选自: Ala :聚醚多元醇,其具有的羟值为彡15mg KOH/g至彡550mg KOH/g且官能度为彡1. 5 至< 6. 0,其通过将环氧化物加成到一种或多种起始化合物上获得,所述起始化合物选自糖 和/或至少二官能醇; Alb:聚醚多元醇,其具有的羟值为彡lOOmg KOH/g至彡550mg KOH/g且官能度为彡1.5 至< 5. 0,通过将环氧化物加成到芳族胺上获得; Ale :聚酯聚醚多元醇,其具有的羟值为彡100mg KOH/g至彡450mg KOH/g且官能度为 彡1. 5至< 3. 5,其通过将环氧化物加成到芳族的二羧酸衍生物和至少二官能醇的酯化产 物上获得; Ale' :聚酯多元醇,其具有的羟值为彡100mg KOH/g至彡450mg KOH/g且官能度为 彡1. 5至< 3. 5,其通过多元羧酸组分和多元醇组分的酯化而获得,其中在酯化中使用的二 羧酸衍生物基于非芳族二羧酸计的总量为< 48. 5质量%,基于多元醇组分和多元羧酸组 分的总质量计; Aid:聚醚多元醇,其具有的羟值为彡500mg KOH/g至彡lOOOmg KOH/g且官能度为 多1. 5至< 5. 0,其通过将环氧化物加成到芳族胺和/或多官能醇上获得;和/或 Alf :聚醚碳酸酯多元醇,其具有的官能度为多1. 0至< 8. 0,且其数均摩尔质量优选为 多 400g/mol 至< 10000g/mol。
18. 根据前述权利要求中任一项的所述方法,其特征在于,所述聚氨酯混合物被提供至 的腔室(11)是冰箱隔热框架。
19. 一种聚氨酯泡沫,其通过权利要求1-18中的一项的方法获得,其中所述聚氨酯泡 沫具有的原料密度特别地为彡28kg/m 3至< 45kg/m3。
【专利摘要】本发明提供一种用于制备聚氨酯泡沫的方法,其包括如下步骤:提供一种异氰酸酯反应性组分A,其包含还含有物理发泡剂T的多元醇组分A1;结合至少一种异氰酸酯反应性组分A与异氰酸酯组分B,从而获得聚氨酯反应混合物;在腔室(11)中提供所述聚氨酯反应混合物;以及,降低腔室(11)内的压力至低于常压的压力;其特征在于,所述物理发泡剂T以乳液形式存在于异氰酸酯反应性组分A中,其中多元醇组分A1组成连续相且物理发泡剂T的微滴组成乳液的分散相,其中,物理发泡剂T的微滴的平均尺寸为≥0.1μm至≤20μm,该微滴尺寸通过使用光学显微镜在亮场透射模式中操作测定。
【IPC分类】C08G18-48, C08G18-64, C08J9-14
【公开号】CN104619736
【申请号】CN201280075058
【发明人】R·阿伯斯, T·海涅曼, S·沃格尔, M·卢夫, 顾志宏, 浦野淳司, 石详祚, 赵士虎
【申请人】拜尔材料科学股份公司, 拜耳材料科技(中国)有限公司, 合肥华凌股份有限公司
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2012年7月31日
【公告号】EP2879853A1, US20150259496, WO2014019103A1, WO2014019962A1
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