[发明专利]含有碳酸二烷基酯和醇胺盐的聚氨酯复合发泡剂

说明书

公开了含有碳酸二烷基酯和醇胺盐的聚氨酯复合发泡剂，该复合发泡剂主要包括以下组分：组分(FA)第一发泡剂，该第一发泡剂是：(fa1)较低沸点的物理发泡剂、(fa2)碳酸醇胺盐(AAC)和/或(fa3)碳酸醇胺盐混合物(MAA)；其中组分(fa1)较低沸点的物理发泡剂是选自于环戊烷、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种或多种；和组分(FB)作为第二发泡剂的碳酸二(C₁‑C₂烷基)酯，其中在复合发泡剂中组分(FA)与组分(FB)的质量之比是0.2‑6:1。该复合发泡剂能够消除现有的泡沫材料制备方法中的泡沫局部烧芯现象。另外，复合发泡剂还可以含有(FC)沸点在‑70℃至0℃的氟代烃(例如R134a、R125、R152a、R32、R227ea等)，以促进聚氨酯成核反应并改善泡沫保温性能。

技术领域

本发明涉及一种含有碳酸二烷基酯(即碳酸二(C₁-C₂烷基)酯)和碳酸醇胺盐的聚氨酯复合发泡剂及可发泡组合物，属于聚氨酯泡沫制备技术领域。

背景技术

聚氨酯硬泡作为一种高分子新材料，其质量轻、强度高并具有极低的热导率，是优质的绝热保温材料，广泛应用于冷藏保温、建筑节能、太阳能、汽车、冰箱冰柜等家电等产业。聚氨酯硬泡生产中最重要的原料是发泡剂。目前这些发泡剂除了烷烃类发泡剂以外都是含卤烃物质，由于它们对大气臭氧层的破坏，所以，根据“蒙特利尔协定书”的国际公约，必须限制和逐步淘汰、禁止该类产品的生产、销售和使用。

CN104854156A(US2014094530A1)公开了适用于屋顶绝热的聚氨酯和聚异氰脲酸酯硬质泡沫材料，其中使用一种发泡剂组合物(c)，它包含：

(1)基于泡沫形成组合物总重，不超过10重量％的一种或多种在空气中的LEL小于2体积％的烃，所述烃包含正戊烷、异戊烷、环戊烷、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、戊烯或其组合中的至少一种；和/或

(2)在空气中的LEL大于2体积％的烃，包含丙酮、乙醛、碳酸二甲酯、二甲醚、甲缩醛、甲酸乙酯、乙酸甲酯、甲酸甲酯或其组合中的至少一种；以及

(3)基于泡沫形成组合物总重，最多1重量％的水；

该专利文件关注作为屋顶建筑材料的泡沫材料的阻燃性能：为了获得较低的可燃性标准，在泡沫形成混合物中使用一种或多种可燃性较低的烃发泡剂(即LEL值大于2％的烃)和这种可燃性较低的烃发泡剂与可燃性较高的烃(即LEL值小于2％的烃)的掺混物以及无卤阻燃剂是特别有利的。

EP1092746B1公开了在一种发泡体系存在下由多异氰酸酯(1)与多元醇组分(2)进行反应来生产低密度柔性聚氨酯泡沫材料的方法，其中发泡体系含有水、碳酸二甲酯(DMC)和作为辅助发泡剂的液体二氧化碳。其中水的存在量是3-6重量份/100重量份的多元醇组分(2)，碳酸二甲酯/水的重量比是0.1-5:1，DMC/液体CO₂的质量比是0.5-5:1，而液体二氧化碳为泡沫材料提供所述的密度。在一个实施例中，通过将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重量份的液体CO₂，催化剂和泡孔稳定剂(cellstabilizing agent)进行混合来制备多元醇组合物(即“白料”)。在多元醇组合物中使用液体CO2，使得所制备的泡沫材料具有较少的焦烧现象(scorching phenomena)和在聚合阶段避免强烈的起沫效果(a strong frothing effect)。然而，水作为主要发泡剂，这使得泡沫材料的泡孔尺寸不均匀并且导致泡沫材料的绝热性能下降和机械强度受损(变形或收缩或裂缝)；另外，由于液体CO₂具有几十个大气压的压力，使得发泡操作的难度和复杂性显著提高。