[发明专利]用于含有卤代烯烃发泡剂的聚氨酯泡沫多元醇预混合料的催化剂

说明书

相关申请的交叉引用：

本发明涉及并要求2011年2月21日提交的美国申请61/445,027和2011年2月21日提交的美国申请61/445,022各自的优先权益，其各自经此引用全文并入本文如同记载在下文中。

同样经此引用并入本文的是律师案卷编号为H0030645的同时提交的申请。

发明领域：

本发明涉及聚氨酯和聚异氰脲酸酯泡沫，并涉及用于其制备的发泡剂和催化剂体系及方法。

发明背景：

低密度刚性至半刚性聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫可用于多种绝缘应用，包括遮蔽系统、建筑板、建筑围护保温、喷施泡沫、单组分和双组分泡沫、冰箱和冷冻机的保温、和用于应用如方向盘和其它汽车或航空舱部件、鞋底和游乐场阻尼器的所谓自结皮材料。对刚性聚氨酯泡沫的大规模商业成功至关重要的是它们提供良好性质平衡的能力。例如，刚性聚氨酯和聚异氰脲酸酯泡沫已知提供出色的绝热性、优异的耐火性和在合理低的密度下的优良的结构性质。自结皮泡沫已知产生坚固耐用的外皮和多孔缓冲芯。

通过使多异氰酸酯与一种或多种多元醇在一种或多种发泡剂、一种或多种催化剂、一种或多种表面活性剂和任选其它成分存在下反应来制造刚性或半刚性聚氨酯和聚异氰脲酸酯泡沫是本领域中已知的。发泡剂包括烃、碳氟化合物（fluorocarbon）、含氯烃（chlorocarbon）、氯氟烃、氢氯氟烃、卤代烃、醚、酯、醛、醇、酮、有机酸或气体（最通常CO₂）发生材料。在多异氰酸酯与多元醇反应时生成热并使该液体混合物中所含的发泡剂挥发，由此在其中形成气泡。在气体发生材料的情况下，通过热分解或与用于制造该聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫的一种或多种成分反应生成气态物类。随着聚合反应进行，该液体混合物变成多孔固体，将发泡剂截留在该泡沫的孔隙中。如果在发泡组合物中不使用表面活性剂，则气泡简单地穿过该液体混合物而不形成泡沫或形成具有使其不可用的不规则大孔隙的泡沫。

泡沫工业历来使用液体氟碳化合物发泡剂，因为它们容易使用并能够产生具有优异的机械和绝热性质的泡沫。氟碳化合物不仅因其挥发性而充当发泡剂，还被封装或夹带在刚性泡沫的封闭孔隙结构中，并且是该刚性聚氨酯泡沫的低导热性的主要来源。氟碳化合物基发泡剂还产生具有良好的k因子的泡沫。k因子是在一小时内传导通过一平方英尺的一英寸厚均匀材料的热能传递速率，其中垂直贯穿该材料的两个表面存在一华氏度的差值。由于封闭孔隙聚氨酯型泡沫的应用部分基于它们的绝热性质，鉴别产生更低k因子泡沫的材料是有利的。

优选的发泡剂还具有低全球变暖潜势。其中尤其是氢卤烯烃，包括氢氟烯烃——其中反式-1,3,3,3-四氟丙烯（1234ze(E)）和1,1,1,4,4,4-六氟丁-2-烯（1336mzzm(Z)）是特别受关注的，和氢氯氟烯烃——其中反式-1-氯-3,3,3-三氟丙烯（1233zd(E)）是特别受关注的。在美国专利7,230,146和7,189,884中公开了反式-1,3,3,3-四氟丙烯的制造方法。在美国专利6,844,475和6,403,847中公开了反式-1-氯-3,3,3-三氟丙烯的制造方法。

在许多应用中以预混制剂中提供聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫用的组分是方便的。最通常，将泡沫制剂预混成两种组分。多异氰酸酯和任选的异氰酸酯相容原料，包括但不限于某些发泡剂和非反应性表面活性剂，构成第一组分，常称作“A”组分。多元醇或多元醇混合物、一种或多种表面活性剂、一种或多种催化剂、一种或多种发泡剂和其它任选组分，包括但不限于阻燃剂、着色剂、增容剂和增溶剂，构成第二组分，常称作“B”组分。相应地，通过将A方（side）组分和B方组分合在一起，对小型制备而言通过手动混合并优选通过机械混合技术，容易制备聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫，以形成块、厚块、层压材料、现场浇注板和其它物品、喷施泡沫、泡沫体等。任选地，可以将其它成分，如阻燃剂、着色剂、辅助发泡剂和其它多元醇添加至混合头或反应点。但是，最方便地，将它们都合并到一个B组分中。