[發明專利]低熱導率的硬質聚氨酯泡沫材料及其生產方法

無效

• 申請號: 200710147237.2
• 申請日: 2007-08-30
• 公開（公告）號: CN101134804A
• 公開（公告）日: 2008-03-05
• 發明（設計）人: V·M·馬蒂諾;S·L·希林;E·E·鮑爾
• 申請（專利權）人: 拜爾材料科學有限公司
• 主分類號: C08G18/48
• 分類號: C08G18/48;C08G18/72;C08K5/02;C08G101/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 徐迅

技術領域

本發明涉及使用氫氟烴(“HFC”)作為主發泡劑和少量(即以泡沫形成混合物的總重量為基準計，小于0.3重量％)水生產具有低熱導率的硬質聚氨酯泡沫材料的方法以及由此方法生產的泡沫材料。

背景技術

用于生產硬質聚氨酯的方法是已知的。參見，例如，美國專利3085085、3453002、3222357和4430490。

用于生產任何泡沫材料的關鍵組分之一是發泡劑。雖然許多發泡劑是已知的，但是目前美國器具制造商用于生產絕緣用品的硬質泡沫材料的最常用發泡劑是1，1，1，3，3-五氟丙烷(通常稱為HFC?245fa)。雖然HFC?245fa確實可以生產具有良好的物理性能的硬質聚氨酯泡沫材料，但是從提高能量成本和進一步緊跟政府能量效率要求的可能性方面考慮，仍然需要進一步改善性能，特別是改善k因子或絕熱能力。

因此，開發一種生產硬質聚氨酯泡沫材料的方法是有利的，該方法生產的硬質聚氨酯泡沫材料與目前不使用額外的發泡劑和市售材料、不需要額外的設備或工藝控制就可得到的HFC?245fa發泡的泡沫材料相比，具有更低的熱導率。

開發這種方法的一種途徑是使用氫氟烴(hydrofluorocarbon)發泡劑發泡的更高密度泡沫材料，這種途徑到目前為止研究的程度有限。這可能是因為較輕重量的絕熱泡沫材料被認為是冰箱絕熱之類的應用非常需要的材料。

美國專利5461084揭示了芯部密度(core?density)在2.10-2.36磅/英尺³(pcf)之間的聚氨酯泡沫材料。在該專利中，使用HFC發泡劑并且不加入水生產所述泡沫材料，但是，該泡沫材料需要用較大量的HFC發泡劑來制備。

發明內容

本發明的目的是提供一種k-因子比目前可得到的泡沫材料的k-因子低的硬質聚氨酯泡沫材料的生產方法。

本發明的另一個目的是提供一種生產硬質聚氨酯泡沫材料的方法，所生產的硬質聚氨酯泡沫材料可用于生產制冷裝置和其它用品，在這些用品中絕熱非常關鍵。

本發明的另一個目的是提供具有良好的絕熱性能且密度為2.0-4.0磅/英尺³(即0.032-0.064克/厘米³)的硬質聚氨酯泡沫材料。

這些和其它對本領域技術人員來說顯而易見的目的可通過以下方法來實現：使有機多異氰酸酯與異氰酸酯-活性組分在HFC發泡劑和催化劑存在下，在以泡沫形成混合物的總重量為基準計不超過0.3重量％的水的存在下反應，形成密度為2-4磅/英尺³(即0.032-0.064克/厘米³)的泡沫材料，所述異氰酸酯-活性組分包括胺起始聚醚多元醇和殘余水含量低(即以聚酯多元醇的重量為基準計，含水量小于0.3重量％)的聚酯多元醇。

具體實施方式

已經發現，當在由商購的形成聚氨酯的反應組分構成的體系中，HFC和任選的少量水用作發泡劑，并且它們的用量使產物泡沫材料的密度為2-4磅/英尺³時，可以明顯改善硬質聚氨酯泡沫材料的絕熱性能。這些泡沫材料使用HFC作為主要的，或者優選的唯一的發泡劑。在異氰酸酯-活性組分中包含少量水，優選水作為異氰酸酯-活性組分的多元醇中的殘余水存在，幾乎或完全不加入水。