[發明專利]含有碳酸二烷基酯和醇胺鹽的聚氨酯復合發泡劑

有效

• 申請號: 201910479927.0
• 申請日: 2019-06-04
• 公開（公告）號: CN112029134B
• 公開（公告）日: 2023-01-24
• 發明（設計）人: 畢戈華;畢玉遂;韓珂
• 申請（專利權）人: 畢戈華;畢玉遂
• 主分類號: C08J9/14
• 分類號: C08J9/14;C08J9/08;C08J9/12;C08G18/48;C08G18/50;C08L75/04;C08L75/08;C08G101/00
• 代理公司: 北京卓恒知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11394
• 代理人: 梁嬌旸

公開了含有碳酸二烷基酯和醇胺鹽的聚氨酯復合發泡劑，該復合發泡劑主要包括以下組分：組分(FA)第一發泡劑，該第一發泡劑是：(fa1)較低沸點的物理發泡劑、(fa2)碳酸醇胺鹽(AAC)和/或(fa3)碳酸醇胺鹽混合物(MAA)；其中組分(fa1)較低沸點的物理發泡劑是選自于環戊烷、HCFC?141b、HFC?245fa、HFC?365mfc、LBA(一氯三氟丙烯)、六氟丁烯和反式二氯乙烯中的一種或多種；和組分(FB)作為第二發泡劑的碳酸二(C₁?C₂烷基)酯，其中在復合發泡劑中組分(FA)與組分(FB)的質量之比是0.2?6:1。該復合發泡劑能夠消除現有的泡沫材料制備方法中的泡沫局部燒芯現象。另外，復合發泡劑還可以含有(FC)沸點在?70℃至0℃的氟代烴(例如R134a、R125、R152a、R32、R227ea等)，以促進聚氨酯成核反應并改善泡沫保溫性能。

技術領域

本發明涉及一種含有碳酸二烷基酯(即碳酸二(C₁-C₂烷基)酯)和碳酸醇胺鹽的聚氨酯復合發泡劑及可發泡組合物，屬于聚氨酯泡沫制備技術領域。

背景技術

聚氨酯硬泡作為一種高分子新材料，其質量輕、強度高并具有極低的熱導率，是優質的絕熱保溫材料，廣泛應用于冷藏保溫、建筑節能、太陽能、汽車、冰箱冰柜等家電等產業。聚氨酯硬泡生產中最重要的原料是發泡劑。目前這些發泡劑除了烷烴類發泡劑以外都是含鹵烴物質，由于它們對大氣臭氧層的破壞，所以，根據“蒙特利爾協定書”的國際公約，必須限制和逐步淘汰、禁止該類產品的生產、銷售和使用。

CN104854156A(US2014094530A1)公開了適用于屋頂絕熱的聚氨酯和聚異氰脲酸酯硬質泡沫材料，其中使用一種發泡劑組合物(c)，它包含：

(1)基于泡沫形成組合物總重，不超過10重量％的一種或多種在空氣中的LEL小于2體積％的烴，所述烴包含正戊烷、異戊烷、環戊烷、丁烷、己烷、2,2-二甲基丙烷、2,2-二甲基丁烷、2-甲基戊烷、丁烷、己烯、戊烯或其組合中的至少一種；和/或

(2)在空氣中的LEL大于2體積％的烴，包含丙酮、乙醛、碳酸二甲酯、二甲醚、甲縮醛、甲酸乙酯、乙酸甲酯、甲酸甲酯或其組合中的至少一種；以及

(3)基于泡沫形成組合物總重，最多1重量％的水；

該專利文件關注作為屋頂建筑材料的泡沫材料的阻燃性能：為了獲得較低的可燃性標準，在泡沫形成混合物中使用一種或多種可燃性較低的烴發泡劑(即LEL值大于2％的烴)和這種可燃性較低的烴發泡劑與可燃性較高的烴(即LEL值小于2％的烴)的摻混物以及無鹵阻燃劑是特別有利的。

EP1092746B1公開了在一種發泡體系存在下由多異氰酸酯(1)與多元醇組分(2)進行反應來生產低密度柔性聚氨酯泡沫材料的方法，其中發泡體系含有水、碳酸二甲酯(DMC)和作為輔助發泡劑的液體二氧化碳。其中水的存在量是3-6重量份/100重量份的多元醇組分(2)，碳酸二甲酯/水的重量比是0.1-5:1，DMC/液體CO₂的質量比是0.5-5:1，而液體二氧化碳為泡沫材料提供所述的密度。在一個實施例中，通過將100重量份的聚醚多元醇，5重量份的水，4重量份的碳酸二甲酯，2.5重量份的液體CO₂，催化劑和泡孔穩定劑(cellstabilizing agent)進行混合來制備多元醇組合物(即“白料”)。在多元醇組合物中使用液體CO2，使得所制備的泡沫材料具有較少的焦燒現象(scorching phenomena)和在聚合階段避免強烈的起沫效果(a strong frothing effect)。然而，水作為主要發泡劑，這使得泡沫材料的泡孔尺寸不均勻并且導致泡沫材料的絕熱性能下降和機械強度受損(變形或收縮或裂縫)；另外，由于液體CO₂具有幾十個大氣壓的壓力，使得發泡操作的難度和復雜性顯著提高。