[发明专利]环保型发泡剂生产聚氨酯硬质泡沫的方法及产品

说明书

技术领域

本发明属于聚氨酯硬质泡沫材料技术领域，具体涉及一种含有1,1,2,2-四氟乙基甲醚（HFE-254pc）作为发泡剂的建材保温行业聚氨酯硬质泡沫的制备方法及由该方法得到的产品。

背景技术

聚氨酯泡沫是以多羟基化合物和异氰酸酯为原料，在例如催化剂、发泡剂的作用下经加成聚合、发泡而成的泡沫材料。这种材料具有优良的物理机械性能、电学性能、声学性能和化学品耐受性。由于其导热系数低、密度小、强度高、吸水性小、绝热、绝缘、隔音、化学稳定性好、受冲击后回复率高，因此广泛用于石油、化工、运输、建筑等领域。

目前我国在聚氨酯硬泡领域主要采用HCFC-141b（二氯一氟乙烷）作为过渡发泡剂进行发泡。然而，HCFC-141b也属于消耗臭氧层物质（ODS），具有较高的消耗臭氧层潜能值（ODP值）和全球变暖潜能值（GWP值），在发达国家已淘汰了其生产和应用。中国作为《蒙特利尔议定书》的缔约方，制定了HCFCs加速淘汰计划。

目前市场主要有戊烷系列和HFC系列（HFC-245fa，HFC-365mfc等）作为第三代氯氟烃替代品。但戊烷类发泡剂会明显影响产品的阻燃性能，且给生产带来安全隐患；HFC系列的发泡剂温室效应大，其中HFC-245fa的GWP值为1020，HFC-365mfc的GWP值为782，也存在环保方面的缺陷。因此必须寻找一款新型的发泡剂，既能满足聚氨酯硬质泡沫的生产需求，又不破坏臭氧，同时降低温室效应。

在文献“新一代环保型发泡剂HFE-254”（建筑节能，2008年第八期，p36-38）中，作者介绍了一款新型的环保发泡剂1,1,2,2-四氟乙基甲醚（HFE-254pc）。这种氢氟醚（HFEs）类发泡剂与HFC类似，它的ODP值为0。不过其GWP值低，在大气中的寿命短暂，环保性能优异。但1,1,2,2-四氟乙基甲醚（HFE-254pc），由于分子中具有-CF₂OCH₃结构，因此，其在预混料中与碱共存时化学性质不稳定，由于水分的存在而易被水解，由水解产生的酸减低了催化剂的活性和泡沫稳定剂的功能，这对制备硬质聚氨酯硬质泡沫材料带来了不良的影响。

为了解决上述问题，在专利CN101687973A中，发明人提供了一种包含HFE-254pc和水作为发泡剂的预混料，该预混料采用N-取代咪唑，N-取代吗啉等N-取代含氮杂环化合物作为催化剂以提高预混料中HFE-254pc在多元醇中的稳定性，但由于N-取代含氮杂环化合物臭味难闻，不受生产者及消费者欢迎。

在专利申请201210069113.8中，发明人提供了一种硬质聚氨酯泡沫多元醇组合物预混料，其采用有机烯类化合物（a-甲基苯乙烯），N-取代含氮杂环化合物（N-取代环己胺）和三嗪化合物所组成的至少一种化合物为催化剂以增加该组合物预混料中HFE-254pc的稳定性。但这种情况下很多目前广泛应用且性能优异的叔胺类催化剂将无法在该发泡体系中使用，如延迟性催化剂等，影响了生产的工艺及产品性能。

在专利CN101687973A中，发明人还采取HFE-254pc/HFC-245fa (30/70(重量比))混合，利用HFC-245fa提高混合发泡物的闪点，但此时发泡主体发生了变化，不是以HFE-254pc作为最主要的发泡剂，并且对HFC-245fa的使用仍增加了温室气体的排放。

在专利CN1307230C中，发明人用HFE-254pc抑制HFC-245fa发泡剂的蒸汽压，并能保持硬质聚氨酯泡沫的物理特性和隔热性能等，但HFE-254pc是作为第三发泡剂使用的，不是发泡剂最主要的成分。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种现场直接混合发泡技术（可为连续法或间歇法）制备聚氨酯硬质泡沫保温材料的制备方法，以克服HFE-254pc预混料的储存问题，以及现有的HFE-254pc预混料对催化剂的使用产生限制的技术问题。

本发明的第二目的是提供一种使用上述方法制备得到的聚氨酯硬质泡沫材料，以克服HFE-254pc预混料的储存问题，以及现有的HFE-254pc预混料对催化剂的使用产生限制的技术问题。

本发明的技术方案如下：