[發明專利]多元醇共混物和具有改進的低溫R值的硬質泡沫

有效

• 申請號: 201980036072.2
• 申請日: 2019-04-08
• 公開（公告）號: CN112204066B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: W·A·卡普蘭;崔振華;S·沃勒克
• 申請（專利權）人: 斯泰潘公司
• 主分類號: C08G18/76
• 分類號: C08G18/76;C08G18/40;C08G18/42;C08G18/36
• 代理公司: 北京英創嘉友知識產權代理事務所(普通合伙) 11447
• 代理人: 梁志文

公開了包含芳香族聚酯多元醇和1?10重量％的脂肪酸衍生物的共混物。脂肪酸衍生物是C₈?C₁₈的脂肪酸酯或C₈?C₁₈的脂肪酸酰胺。還公開了包括水、催化劑、泡沫穩定表面活性劑、聚異氰酸酯、發泡劑和聚酯多元醇/脂肪酸衍生物共混物反應的產物的硬質PU或PU?PIR泡沫。出乎意料的是，通過使用芳香族聚酯多元醇和少量易得的脂肪酸衍生物的共混物，可以顯著改善基于戊烷發泡劑的硬質泡沫的低溫R值。在一些方面，在75°F和40°F下測量的泡沫的初始R值之間的差比在不存在脂肪酸衍生物的情況下制備的類似泡沫的初始R值之間的差大至少5％。

技術領域

本發明涉及芳香族聚酯多元醇共混物和由所述共混物生產的硬質泡沫。

背景技術

硬質聚氨酯(PU)或聚氨酯改性聚異氰脲酸酯(PU-PIR)噴涂泡沫和泡沫板廣泛用于使屋頂、墻壁、管道和電氣用具(與其他物體)隔熱。“R值”是一種衡量隔熱性能的標準，它與隔熱材料抵抗熱流的能力有關，R值越高表示隔熱性能越好。當評估溫度梯度的平均溫度降低時，PU或PU-PIR泡沫的R值應提高。從歷史上看，對于上一代發泡劑(例如CFC、HCFC等)而言，確實如此。然而，不幸的是，用戊烷異構體或其混合物發泡制得的PU-PIR泡沫并未完全遵循這種趨勢。實際上，隨著平均溫度從75°F降低至40°F，經常觀察到R值降低。

脂肪酸衍生物如脂肪酸酯和脂肪酸酰胺，是從脂和油獲得的。它們通常用作溶劑、清潔劑、燃料組分以及用于個人護理用途的材料。脂肪酸衍生物在有些時候已經用作疏水反應物，以制備用于氨基甲酸酯用途的多元醇(參見，例如美國專利號4608432、4644048和5922779)。然而，顯然沒有將脂肪酸衍生物和芳香族聚酯多元醇的簡單共混物用于生產硬質PU或PU-PIR泡沫。

有關臭氧層空洞和全球變暖問題的環境法規已經對硬質聚氨酯泡沫隔熱(insulation)材料行業使用的發泡劑進行了深入地評估。鹵化發泡劑(HCFCs、HFCs、HFOs等)可在較低和較高的溫度下有效地隔離泡沫，但與低沸點烴類發泡劑相比，它們往往具有高昂的成本或其他缺點。在過去的十年中，在聚異氰脲酸酯隔熱板行業里，戊烷已成為首選的發泡劑。戊烷異構體作為硬質PU-PIR泡沫的發泡劑的缺點是在低溫下會觀察到隔熱性能下降。理想情況下，無論白天或晚上的溫度如何變化，PU-PIR泡沫在溫暖和寒冷的氣候下都將提供一致且優異的特性。因此，該行業將受益于改性當前戊烷發泡制得的硬質泡沫以在較低溫度下提供改進的隔熱性能的方法。

發明內容

本發明一方面涉及一種包含芳香族聚酯多元醇和脂肪酸衍生物的共混物。所述共混物包含90-99重量％的芳香族聚酯多元醇和1-10重量％的選自C₈-C₁₈的脂肪酸酯和C₈-C₁₈脂肪酸酰胺的脂肪酸衍生物。所述聚酯多元醇的羥值在150-400mg KOH/g的范圍里。

本發明包括硬質PU或PU-PIR泡沫，所述硬質PU或PU-PIR泡沫包含水、催化劑、泡沫穩定表面活性劑、聚異氰酸酯、發泡劑和聚酯多元醇/脂肪酸衍生物共混物反應的產物。優選地，所述發泡劑是正戊烷、異戊烷、環戊烷或它們的混合物。

我們驚訝地發現，通過使用芳香族聚酯多元醇和少量易得的脂肪酸衍生物的共混物，可以顯著改進硬質泡沫，特別是戊烷發泡制得的泡沫的低溫R值。在一些方面，在40°F下測量的泡沫的初始R值達到或超過在75°F下測量的泡沫。在其他方面，在75°F和40°F下測得的泡沫的初始R值之間的差比在不存在脂肪酸衍生物的情況下制得的類似泡沫的初始R值的差大至少5％。

附圖說明

圖1是使用聚酯多元醇和2.5-7.5重量％的脂肪酸甲酯添加劑制備的硬質泡沫的初始R值與平均溫度的關系圖(數據來自表5)。發泡劑是50％異戊烷/50％正戊烷。

具體實施方式

A、芳香族聚酯多元醇共混物