[发明专利]含有发泡剂1，1，1，4，4，4-六氟-2-丁烯的酚醛泡沫

说明书

本专利申请根据35U.S.C.§119(e)，要求提交于2011年5月25日的美国临时专利申请号：61/489,854；61/489,847；和61/489,807的权益，所述专利申请以引用方式并入本文。

技术领域

本发明总体涉及酚醛泡沫，并且具体地涉及制备包含FEA-1100的闭孔酚醛泡沫的组合物和方法。

背景技术

由于世界能源消耗和全球变暖，存在改善新型和现有商业及住宅建筑的能量效率的动力。策略之一是改善建筑周围的绝热系统。目前，建筑业使用多种不同形式的绝缘材料，例如玻璃纤维和矿物纤维。然而，玻璃纤维和矿物纤维表现出0.03-0.04W/m·K范围内的高热导率。相比之下，气凝胶表现出0.008-0.012W/m·K范围内的热导率，但气凝胶非常脆弱并缺乏用于建筑应用的绝热所需的机械强度。

除了纤维绝缘以外，某些聚合物泡沫类型通常用于绝缘应用，所述绝缘应用表现出的热导率介于玻璃纤维和气凝胶材料的那些热导率之间。仅那些由低热导率发泡剂吹出的且导致主要为闭孔结构(其中相当一部分发泡剂被封闭在闭孔内)的泡沫可表现出低热导率和高绝缘值。具有高绝缘值的商业泡沫由低温沸腾液体，诸如氯氢氟烃(CHFC)和氯氟烃(CFC)吹出。然而，这些卤代化合物与地球臭氧层的耗尽相关，并因此被蒙特利尔议定书逐步淘汰。因此，闭孔泡沫的制造商正在使用某些氢氟烃，诸如HFC-245fa和HFC-365mfc。由于这些替代的发泡剂具有几乎为零的臭氧消耗潜势(ODP)，因此它们对臭氧层不构成任何显著的危险。然而，由于它们对“温室”效应的贡献，并且因为它们表现出高的全球变暖潜势(GWP)，因此人们开始对这些HFC发泡剂表现出严重的环境关切。为了克服对全球变暖的担忧，泡沫制造商采取使用烃类，诸如戊烷、环戊烷和异戊烷的方法。这些烃类确实有助于改善对GWP的担忧。然而，这些烃类是易燃的，并且由于它们具有更高的气相热导率，因此提供比CFC、CHFC和HFC更低的绝缘能力。从而，强烈需要使用能够向闭孔泡沫提供低热导率的、不易燃的并且不会对环境造成有害影响的发泡剂。

美国专利申请2010，0280141公开了使用1，1，1，1，1，4，4，4-六氟-2-丁烯作为非易燃的、低GWP、零ODP和低热导率的发泡剂，用于聚氨酯(PU)和聚异氰脲酸酯(PIR)泡沫。PU和PIR两者的闭孔泡沫已显示出具有优异的绝缘性能。然而，这些材料是易燃的，并且因为当地建筑法规，它们在建筑、尤其是商业高层建筑物绝缘方面的使用被限制。

从而，需要低热导率的闭孔结构且阻燃的聚合物泡沫，且被封闭的发泡剂为零ODP和低GDP。

发明内容

在本发明的一个方面，存在包含以下的泡沫：

(a)限定多个泡孔的连续聚合物相，其中：

-所述连续聚合物相包含衍生自苯酚和甲醛的苯酚-甲醛可熔性酚醛树脂，

-所述多个泡孔包括多个开孔和多个闭孔，且根据ASTM D6226-5测量的开孔含量小于50％；和

(b)布置在所述多个闭孔的至少一部分中的不连续相，所述不连续相包含1，1，1，4，4，4-六氟-2-丁烯。

以上综述和以下详述仅用于示例和说明目的，而不是对本发明进行限制，本发明受所附权利要求限定。

具体实施方式

本发明公开了包含限定多个泡孔的连续聚合物相的泡沫，其中所述连续聚合物相包含衍生自苯酚和甲醛的苯酚-甲醛可熔性酚醛树脂，并且其中所述多个泡孔包括多个开孔和多个闭孔。所述泡沫还包含布置在多个闭孔的至少一部分中的不连续相，所述不连续相包含1，1，1，4，4，4-六氟-2-丁烯。

如本文所用，术语“开孔”是指破裂的或开放的或互连的形成多孔“海绵”泡沫的各个泡孔，其中气相可从泡孔至泡孔移动。如本文所用，术语“闭孔”是指离散的各个泡孔，即，每个闭孔被聚合物侧壁封闭以最小化气相从泡孔至泡孔的流动。应该指出的是，除了被封闭在闭孔内以外，气相可溶解在聚合物相中。此外，在制造时，闭孔泡沫的气体组分未必对应于老化后或持续使用后的平衡气体组分。因此，在闭孔泡沫中的气体经常显示出组成变化，因为所述泡沫老化导致诸如热导率的增加或绝缘值的损失的已知现象。

在一个实施例中，如根据ASTM D6226-5测量，泡沫具有小于50％，或小于40％，或小于30％的开孔含量。在另一个实施例中，如根据ASTM D6226-5测量，泡沫具有小于20％，或小于10％的开孔含量。