包含1-氯-3,3,3-三氟丙烯的类共沸组合物的制作方法_3

文档序号:9411313阅读:来源:国知局
-1233zd和大约0. 1-大约10wt%乙酸甲酯,更优选大约95-大约99. 9wt%反式 HF0-1233zd和大约0. 1-大约5wt%乙酸甲酯,并且甚至更优选大约98. 5重量% -大约 99. 9wt%反式HF0-1233zd和大约0. 1-大约1. 5wt%乙酸甲酯。
[0078] 优选,本发明所述反式HF0_1233zd/乙酸甲酯组合物在环境压力的标准沸点为大 约 17. 5°C±1°C。
[0079] 反式HF0_1233zd/水类共沸组合物: 在优选的实施方案中,所述类共沸组合物包含有效量的反式HF0-1233zd和水。更 优选,这些二元类共沸组合物基本上由以下物质组成:大约70-大约99. 95wt%反式 HF0-1233zd和大约0. 05-大约30wt%水,更优选大约86-大约99. 95wt%反式HF0-1233zd 和大约0. 05-大约14wt%水,和最优选大约90-大约99. 95wt%反式HF0-1233zd和大约 0. 05-大约 10wt% 水。
[0080] 优选,本发明所述反式HF0-1233zd/水组合物在环境压力的标准沸点为大约 17. 4。。±1。。。
[0081] 反式HF0-1233zd/硝基甲烷类共沸组合物: 在优选的实施方案中,所述类共沸组合物包含有效量的反式HF0-1233zd和硝基甲 烷。更优选,这些二元类共沸组合物基本上由以下物质组成:大约98-大约99. 99wt%反 式HF0-1233zd和大约0. 01-大约2wt%硝基甲烷,更优选大约99-大约99. 99wt%反式 HF0-1233zd和大约0. 01-大约lwt%硝基甲烷,并且甚至更优选大约99. 9-大约99. 99wt% 反式HF0-1233zd和大约0. 01-大约0.lwt%硝基甲烷。
[0082] 优选,本发明所述反式HF0_1233zd/硝基甲烷组合物在环境压力的标准沸点为大 约 17. 4°C±1°C。
[0083] 顺式HF0_1233zd/硝基甲烷类共沸组合物: 在优选的实施方案中,所述类共沸组合物包含有效量的顺式HF0-1233zd和硝基甲 烷。更优选,这些二元类共沸组合物基本上由以下物质组成:大约95-大约99. 9wt%顺 式HF0-1233zd和大约0. 1-大约5wt%硝基甲烷,更优选大约97-大约99. 9wt%顺式 HF0-1233zd和大约0. 1-大约3wt%硝基甲烷,并且甚至更优选大约99-大约99. 9wt%顺式 HF0-1233zd和大约0. 1-大约lwt%硝基甲烷。
[0084] 优选,本发明所述顺式HF0-1233zd/硝基甲烷组合物在环境压力的标准沸点为大 约 39°C±1°C。
[0085] 反式HF0-1233zd/反式1,2-DCE/甲醇类共沸组合物: 在优选的实施方案中,所述类共沸组合物包含有效量的反式HF0-1233zd,甲醇,和反式 1,2-DCE。更优选,这些三元类共沸组合物基本上由以下物质组成:大约80-大约99. 9wt%反 式HF0-1233zd,大约0. 05-大约15wt%甲醇,和大约0. 05-大约10wt%反式1,2-DCE,甚至更 优选大约90-大约99. 9wt%反式HF0-1233zd,大约0. 05-大约9wt%甲醇,和大约0. 05-大 约5wt%反式1,2-DCE,和最优选大约95-大约99. 9wt%反式HF0-1233zd,大约0. 05-大约 5wt%甲醇,和大约0. 05-大约3wt%反式1,2-DCE。
[0086] 优选,本发明所述反式HF0-1233zd/甲醇/反式1,2-DCE组合物在环境压力的标 准沸点为大约16.6°C±1°C。
[0087] 反式HF0_1233zd/甲醇/正戊烷类共沸组合物: 在优选的实施方案中,所述类共沸组合物包含有效量的反式HF0-1233zd,甲醇和正戊 烷。更优选,这些三元类共沸组合物基本上由以下物质组成:大约55-大约99. 90wt%反式 HF0-1233zd,大约0. 05-大约10wt%甲醇,和大约0. 05-大约35wt%正戊烷,甚至更优选大 约79-大约98wt%反式HF0-1233zd,大约0. 1-大约5wt%甲醇,和大约1. 9-大约16wt%正 戊烷,和最优选大约88-大约96wt%反式HF0-1233zd,大约0. 5-大约4wt%甲醇,和大约 3. 5-大约8wt%正戊烷。
[0088] 优选,本发明所述反式HF0-1233zd/甲醇/正戊烷组合物的沸点为大约17°C-大 约19°C,更优选大约17°C-大约18°C,甚至更优选大约17. 1°C-大约17. 6°C,和最优选大 约17.4°C±1°C,全部在大约14psia的压力下测量。
[0089] 本发明的类共沸组合物可进一步包含各种任选的添加剂,包括但不限于润滑剂、 稳定剂、金属减活剂、防腐剂、燃烧抑制剂等。适当稳定剂的实例包括基于二稀的化合物,和 /或酚类化合物,和/或选自芳族环氧化物、烷基环氧化物、烯基环氧化物和它们中两种或 更多种的组合的环氧化物。优选,这些任选的添加剂不会影响所述组合物的基本类共沸特 性。
[0090] 发泡剂: 在本发明的另一实施方案中,提供了包含至少一种本发明所述类共沸混合物的发泡 剂。聚合物泡沫通常分为两大类:热塑性泡沫和热固性泡沫。
[0091] 热塑性泡沫通常经由本领域公知的任何方法制造,包括在Throne, ThermoplasticFoams,1996,SherwoodPublishers,Hinkley,Ohio,或Klempner和 Sendijarevic,PolymericFoamsandFoamTechnology,2004年第2版,HanderGardner Publications.Inc,Cincinnati,OH中描述的那些。例如,挤出的热塑性泡沫能够通过挤 出工艺制备,其中在挤出机中在压力下形成的发泡剂在熔融聚合物中的溶液在环境温度或 压力下或任选在减压下被推动经过孔口达到运送带上以帮助泡沫膨胀。发泡剂蒸发并引起 聚合物膨胀。所述聚合物在为其带来足够强度以在对应于最大膨胀时保持尺寸稳定性的条 件下同时膨胀和冷却。用于制造挤出的热塑性泡沫的聚合物包括,但不限于聚苯乙烯,聚乙 烯(HDPE,LDPE,和LLDPE),聚丙烯,聚对苯二甲酸乙二醇酯,乙烯-乙酸乙烯酯,和它们的混 合物。任选将多种添加剂加入至所述熔融聚合物溶液以优化泡沫加工和性能,包括但不限 于成核剂(例如滑石),阻燃剂,着色剂,加工助剂(例如,蜡),交联剂,渗透调节剂等。所 述制造方法中还可以包含另外的加工步骤例如辐射以增加交联,表面膜的层压以改进泡沫 表皮质量,修整和规划(planning)以达到泡沫尺寸要求,和其它工艺。
[0092] 通常,所述发泡剂可以宽范围的量包含本发明的类共沸组合物。但是,通常优选 发泡剂包含至少大约15重量%所述发泡剂。在某些优选实施方案中,发泡剂包含至少大 约50重量%本发明组合物,和在某些实施方案中发泡剂基本上由本发明的类共沸组合物组 成。在某些优选实施方案中,除了本发明的类共沸混合物之外,发泡剂还包含一种或多种共 发泡剂,填料,蒸气压调节剂,燃烧抑制剂,稳定剂和类似助剂。
[0093] 在某些优选实施方案中,所述发泡剂表征为包含本发明类共沸混合物的物理(即 挥发性)发泡剂。通常,共混的混合物中发泡剂的存在量由最终泡沫产品所需的泡沫密 度和由工艺的压力和溶解度极限决定。例如,发泡剂以重量份计的比例能够落入每100 重量份聚合物大约1-大约45份发泡剂的范围,更优选大约4-大约30份。所述发泡剂 可包含与类共沸组合物混合的其它组分,包括氯氟烃例如三氯氟甲烷(CFC-11),二氯二 氣甲烧(CFC-12),氛氣氣经例如1,1_二氣-1-氣乙烧(HCFC_141b),1_氣_1,1_二氣乙 烷(HCFC-142b),氯二氟甲烷(HCFC-22),氢氟烃例如1,1,1,2-四氟乙烷(HFC-134a), 1,1-二氟乙烷(HFC-152a),1,1,1,3, 3-五氟丙烷(HFC-245fa),和 1,1,1,3, 3-五氟丁烷 (HFC-365mfc),烃例如丙烷,丁烷,异丁烷,环戊烷,二氧化碳,氯代烃,醇,醚,酮和它们的混 合物。
[0094] 在某些实施方案中,所述发泡剂表征为化学发泡剂。化学发泡剂是在暴露于挤出 机中的温度和压力条件时分解而释放气体的材料,所述气体通常是二氧化碳,一氧化碳,氮 气,氢,氨,一氧化二氮或它们的混合物。化学发泡剂的存在量取决于所需的最终泡沫密度。 总化学发泡剂共混物以重量份计的比例能够落入每100重量份聚合物低于1到大约15份 发泡剂的范围,更优选大约1-大约10份发泡剂。
[0095] 在某些优选实施方案中,还可以将分散剂、泡孔稳定剂、表面活性剂和其它添加剂 并入本发明的发泡剂组合物中。表面活性剂是任选的,但优选加入以充当泡孔稳定剂。一些 代表性材料以名称DC-193、B-8404和L-5340销售,它们通常是聚硅氧烷聚氧化烯嵌段共聚 物,例如美国专利Nos. 2, 834, 748、2, 917, 480和2, 846, 458中公开的那些,其中每个通过引 用的方式并入本文。用于所述发泡剂混合物的其它任选添加剂包括阻燃剂或抑制剂例如磷 酸三(2-氯乙基)酯,磷酸三(2-氯丙基)酯,磷酸三(2, 3-二溴丙基)酯,磷酸三(1,3-二 氯丙基)酯,磷酸氢二铵,各种卤化芳族化合物,氧化锑,三水合铝,聚氯乙烯等。
[0096] 关于热固性泡沫,通常可以使用任何热固性聚合物,包括但不限于聚氨酯,多异氰 酸酯,酚类,环氧化物和其组合。通常这些泡沫通过在一种或多种发泡剂存在下将化学反应 性组分聚集起来而制造,所述反应性组分包括本发明的类共沸组合物和任选其它添加剂, 包括但不限于泡孔稳定剂、溶解度增强剂、催化剂、阻燃剂、辅助发泡剂、惰性填料、染料等。
[0097] 关于使用本发明所述类共沸组合物制备聚氨酯或多异氰酸酯泡沫,能够采用 本领域公知的任何方法,参见Saunders和Frisch,VolumesIandIIPolyurethanes ant/TfecAnoJo# (1962)JohnWileyandSons,NewYork,N.Y.。通常,通过 组合异氰酸酯,多元醇或多元醇的混合物,发泡剂或发泡剂的混合物,以及其它材料例如催 化剂、表面活性剂,和任选阻燃剂、着色剂或其它添加剂而制备聚氨酯或多异氰酸酯泡沫。
[0098] 在许多应用中方便的是在预共混的配制剂中提供用于聚氨酯或多异氰酸酯泡沫 的组分。最典型地,所述泡沫配制剂预共混为两种组分。所述异氰酸酯和任选某些表面活性 剂和发泡剂构成第一组分,通常称为"A"组分。所述多元醇或多元醇混合物,表面活性剂, 催化剂,发泡剂,阻燃剂,以及其它异氰酸酯反应性组分构成第二组分,通常称为"B"组分。 因此,通过用手混合(对于小制剂)和优选机器混合技术聚集A和B侧组分以形成块、板、层 压材料、原位饶铸面板以及其它物品,喷洒施加的泡沫、起泡物(froths)等,从而容易地制 备聚氨酯或多异氰酸酯泡沫。任选地,能够将其它成分例如阻燃剂、着色剂、辅助发泡剂、水 并且甚至其它多元醇作为第三物流加入至混合头或反应位置。但是,最方便地,它们全部并 入如上所述的一种B组分中。
[0099] 在聚氨酯或多异氰酸酯泡沫合成中能够采用任何有机多异氰酸酯,包括脂族和芳 族多异氰酸酯。优选类别是芳族多异氰酸酯。典型的脂族多异氰酸酯是亚烷基二异氰酸酯 例如三,四,和六亚甲基二异氰酸酯,异佛尔酮(isophorene)二异氰酸酯,4,4' -亚甲基双 (环己基异氰酸酯)等;典型的芳族多异氰酸酯包括间和对苯撑二异氰酸酯,多亚甲基聚苯 基异氰酸酯(polymethylenepolyphenylisocyanate),2, 4_ 和 2,6_ 甲苯二异氰酸酯,联 茴香胺二异氰酸酯,亚联甲苯基(bitoylene)异氰酸酯,亚萘基1,4-二异氰酸酯,双(4-异 氰酸根合苯基)亚甲基,双(2-甲基-4-异氰酸根合苯基)甲烷等。
[0100] 优选的多异氰酸酯是多亚甲基聚苯基异氰酸酯,特别是包含大约30-大约85重 量%亚甲基双(异氰酸苯酯)而该混合物的其余部分包含官能度高于2的多亚甲基聚苯基 多异氰酸酯。
[0101] 在聚氨酯泡沫制造中使用的典型的多元醇包括,但不限于基于氨基的芳族聚醚多 元醇,例如基于与环氧乙烷和/或环氧丙烷缩合的2, 4-和2, 6-甲苯二胺的混合物的那些。 发现这些多元醇在原位浇铸模制的泡沫中有用。另一实例是基于烷基氨基的芳族聚醚多元 醇,例如基于乙氧基化的和/或丙氧基化的氨基乙基化壬基酚衍生物的那些。发现这些多 元醇通常在喷洒施加的聚氨酯泡沫中有用。另一实例是基于蔗糖的多元醇,例如基于蔗糖 衍生物和/或蔗糖和与环氧乙烷和/或环氧丙烷缩合的甘油衍生物的混合物的那些。
[0102] 在聚氨酯改性的多异氰酸酯泡沫中使用的多元醇的实例包括,但不限于芳族聚酯 多元醇,例如基于由多元醇例如乙二醇、二乙二醇或丙二醇形成的邻苯二甲酸酯型或对苯 二甲酸酯型酯的复合混合物的那些。这些多元醇在刚性的层压板材料(boardstock)中使 用,能够与其它类型的多元醇例如基于蔗糖的多元醇共混,并且在其它聚氨酯泡沫应用(例 如如上所述)中使用。
[0103] 在聚氨酯泡沫制造中使用的催化剂通常是叔胺,包括但不限于N-烷基吗啉、N-烷 基烷醇胺、N,N-二烷基环己基胺和烷基胺(其中所述烷基是甲基、乙基、丙基、丁基等)及 它们的异构形式;和杂环胺。典型但非限制性的实例是三亚乙基二胺,四甲基乙二胺,双 (2-二甲基氨基乙基)醚,三乙胺,三丙胺,三丁胺,三戊胺,吡啶,喹啉,二甲基哌嗪,哌嗪, N,N-二甲基环己胺,N-乙基吗啉,2-甲基哌嗪,N,N-二甲基乙醇胺,四甲基丙二胺,甲基三 亚乙基二胺等,和它们的混合物。
[0104]任选地,使用非胺的聚氨酯催化剂。典型的此类催化剂是铋、铅、锡、钛、锑、铀、镉、 钴、钍、铝、水银、锌、镍、铈、钼、钒、铜、锰、锆等的有机金属化合物。作为示例包括硝酸铋、 2-乙基己酸铅、苯甲酸铅、氯化铁、三氯化锑和羟乙酸锑。优选的有机锡类别包括羧酸的亚 锡盐,例如辛酸亚锡、2-乙基己酸亚锡、月桂酸亚锡等,以及羧酸的二烃基锡盐,例如二乙酸 二丁基锡、二月桂酸二丁锡、二乙酸二辛基锡等。
[0105] 在多异氰酸酯泡沫的制备中,将三聚催化剂用于使与过量A组分结合的共混物转 变为多异氰酸酯-聚氨酯泡沫的目的。采用的所述三聚催化剂能够是本领域技术人员公 知的任何催化剂,包括但不限于甘氨酸盐和叔胺三聚催化剂和碱金属羧酸盐和多种类型催 化剂的混合物。所述类别中优选的物类是乙酸钾、辛酸钾和甲基-N-甲基甘氨酸N-(2_羟 基-5-壬基酚)酯。
[0106] 能够将分散剂、泡孔稳定剂和表面活性剂并入本发明共混物中。表面活性剂 通常是聚硅氧烷聚氧化烯嵌段共聚物,例如在美国专利Nos. 2, 834, 748、2, 917, 480和 2, 846, 458中公开的那些,其通过引用的方式并入本文。
[0107] 用于所述共混物的其它任选添加剂能够包括阻燃剂例如磷酸三(2-氯乙基)酯, 磷酸三(2-氯丙基)酯,磷酸三(2, 3-二溴丙基)酯,磷
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