[發明專利]發泡劑、可發泡組合物和泡沫材料

有效

• 申請號: 201180049962.0
• 申請日: 2011-08-16
• 公開（公告）號: CN103154105A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: M.C.博丹;M.羅斯;D.J.威廉斯;C.P.吉特耶
• 申請（專利權）人: 霍尼韋爾國際公司
• 主分類號: C08J9/04
• 分類號: C08J9/04;C08J9/14;C08K5/02;B01F17/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 趙蘇林;楊思捷

相關申請的交叉引用

本申請要求享有2010年8月18日申請的美國臨時申請號61/374,978的優先權權益，其通過引用方式并入本文。

發明領域

本發明涉及具有作為發泡劑、可發泡組合物和泡沫(材料)的用途的組合物、方法和體系，包括用于形成聚合物泡沫的組合物、體系和方法。

發明背景

發泡劑廣泛用于制備泡沫產品。在某些典型的設置中，在壓力下提供發泡劑和反應性基礎聚合物或聚合物前體，然后噴射、通過模具擠出或在較低壓力下膨脹到模具中。

反應性化學泡沫組合物（例如可固化的聚氨酯泡沫）是目前公知的且用于眾多不同應用中。可固化的泡沫組合物通常包括兩部分體系，在聚氨酯泡沫的情形中，組合物的一部分包含異氰酸酯組分（“A”方面或部分），另一部分包含多元醇組分（“B”方面或部分）。常見的情形是化學發泡劑、物理發泡劑、固化劑、催化劑或促進劑以及其他改性添加劑可以引入到所述組分部分之一或兩者中。

多元醇和異氰酸酯組分的混合必須在適合的流量比下進行且必須在足夠的沖擊混合條件下混合以得到最終可接受的產品。過去，特別是在構造用于制冷裝置、集裝箱等的熱絕緣容器的精確領域中，使用靜態混合設備分配泡沫組分，然后從噴嘴中噴出。使用多于一種發泡劑調節用于特定應用的泡沫的性質有時是期望的或有利的。

在典型的噴涂泡沫應用中，制劑的“A”和“B”方面各自提供在單獨的桶或容器中使得反應性組分保持分開直到準備好在噴射設備中混合。為了方便、安全和成本的原因，這些容器或桶各自將內容物保持在較低的壓力下是常見的和期望的。然后，在即將混合并從噴嘴或噴槍中噴出之前，將這些桶的內容物各自從容器中取出并用泵增壓到適于發泡反應的更高的壓力。

然而，將反應性組分儲存并提供在較低壓力下的要求和需要導致的一種限制是輔助劑（包括特別是發泡劑）不能作為“A”或“B”部分中任一部分的組分提供在這類儲存桶或容器中，除非這種輔助劑能夠在所述儲存桶或容器伴隨的較低壓力下保持完全混溶和/或位于溶液中。因此，迄今已知在將反應性組分提高到噴槍或噴嘴的操作壓力之后，在預期使用位置將較低沸點的發泡劑單獨引入“A”或“B”部分的反應性組分中。然而，由于這類之前使用的發泡劑（例如HFC-134a）的特殊特性，必須且通常在注射位置的下游且在A/B部分混合裝置的上游包括單獨的混合裝置（例如靜態混合機、沖擊混合機等）。迄今已經使用了這類單獨的混合設備以確保在噴射裝置的噴嘴或尖端處存在發泡劑和反應性組分的較均勻的混合物。依照現有實踐，未能提供這類混合裝置通常會由于離開噴射裝置的尖端或噴嘴的材料的不均勻特性而產生不可接受的泡沫。因此為了確保單獨添加的發泡劑與合并的多元醇和/或異氰酸酯組分的適當的均勻合并，這種混合機的引入被認為是必須的。由于迄今單獨添加到多元醇和/或異氰酸酯物流中的液態發泡劑的溶解/混溶性質，需要這種另外的混合機。盡管這種設置通常是成功的，但是它存在增加用于形成和分配泡沫的系統的成本和復雜性的缺點。進一步地，申請人意識到在加壓的多元醇和/或異氰酸酯物流中使用具有高溶解/混溶程度的液體發泡劑是非常有利的，在需要使用單獨的混合機的那些情形中尤其如此。

硬質聚氨酯泡沫優選用于熱絕緣。對于該應用，它們可以發泡成模制品（例如面板）。還可以用噴涂泡沫填充所有類型的中空空間，在這種情形中，一旦形成，所述泡沫優選還充當結構元件且優選具有一些載荷性質。進一步可以將硬質聚氨酯泡沫噴射在管狀支撐體上。

形成的硬質泡沫的質量和性質在很大程度上取決于所用發泡劑的結構和化學組成。由于某些可疑的環境問題（包括迄今用于發泡劑應用中的一些組合物的使用相伴隨的較高的全球變暖潛勢和/或臭氧消耗潛勢），越來越期望使用具有較低或甚至零臭氧消耗潛勢的流體（例如氫氟烴（“HFC”））。因此，期望使用不含大量的臭氧消耗性氯氟烴（“CFC”）或氫氯氟烴（“HCFC”）的流體。進一步地，一些HFC流體可能具有相伴隨的較高的全球變暖潛勢，因此期望使用具有盡可能低的全球變暖潛勢同時在使用性質中保持所需性能的氫氟烴或其他氟化流體。

因此可接受的替代發泡劑應當努力實現組合性質。例如，這種發泡劑應當通過具有較低的臭氧消耗潛勢和全球變暖潛勢而滿足環境標準，且其優選具有較低或零含量的與煙霧產生相關的揮發性有機化合物。其還應當具有較低的吸入毒性，且對于使用和暴露是較安全的。優選地，該發泡劑是化學穩定和不可燃的。