[发明专利]刚性聚氨酯泡沫塑料的制法

说明书

本发明涉及制造刚性聚氨酯或氨基甲酸乙酯改性的多异氰酸酯的泡沫塑料的方法、由此制备的泡沫塑料、以及用于此方法的新颖的组合物。

刚性聚氨酯和氨基甲酸乙酯改性的多异氰酸酯的泡沫塑料通常是通过使合适的多异氰酸酯与异氰酸酯-反应性的化合物(通常为多元醇)在发泡剂的存在下反应而制备的。这样的泡沫塑料之一种用途是作为例如冷藏设备结构的绝热介质。刚性泡沫塑料的绝热性取决于多种因素，就闭孔的刚性泡沫塑料来说，它们包括泡孔大小、泡孔内容物的导热率。

一类在生产聚氨酯和氨基甲酸乙酯改性的多异氰酸酯的泡沫塑料中，作为发泡剂而已被广泛使用材料是全卤代的含氯氟烃，尤其是三氯氟甲烷(CFC-11)。这些发泡剂、特别是CFC-11的特别低的导热性使有可能制备具有非常有效的绝热性能的刚性泡沫塑料。近年来有关含氯氟烃可能造成大气中臭氧破坏，已导致迫切需要开发一种反应系统，其中含氯氟烃发泡剂被环保可接受的另外材料所取代，而且它也能生产出具有在其许多应用中所必不可少的性质的泡沫塑料。

现有技术所建议的另外的这样的发泡剂包括氢氯氟烃、氢氟烃以及特别是烃类，即链烷烃与环烷烃诸如正戊烷、异戊烷、环戊烷及它们的混合物。

这些烃类发泡剂的缺点是其在多元醇组合物中之有限的溶解度。

美国专利5464562介绍使用一种使用由具有一个烯化氧反应性氢原子的C₄～C₂₄脂族烃起始的聚氧化烯聚醚一元醇，以乳化在聚酯多元醇组合物中的C₄～C₇(环)脂烃发泡剂。聚氧化烯聚醚一元醇优选是使用6～15摩尔的烯化氧、优选为环氧乙烷与1，2-环氧丙烷的混合物由C₁₂～C₁₅一元醇起始的。在美国专利5464562中所说的聚氧化烯聚醚一元醇的羟值为低于130mg KOH/g。并没有提到在聚醚多元醇系统中的作用。

WO96/12759介绍使用一种相容剂来增大烃发泡剂的溶混性，所说的相容剂含有式-(C_nH_2n+1)的相容基，式中n为大于或等于的数，其中所说的相容剂含有至少一个反应性氢原子，条件是每个分子不包含多于一个的芳基，还有其中所说的相容剂为脂肪、油、单酸甘油酯、二酸甘油酯、脂肪酸、脂肪醇、脂肪酰胺、脂肪胺、脂肪酸酯、上述任何一种物质的烷氧化加合物、烷基酚或其丙氧化加合物、烷基酚或其与环氧乙烷和环氧丙烷的加合物、烷基酚或其与相对于每分子烷基酚平均为小于四分子的环氧乙烷的加合我或其混合物。在WO96/12759中，所说的优选的相容剂为蓖麻油。在WO96/12759中还描述了使用10pbw C₁₂C₂₅-(OCH₂CH₂)₄-OH以溶解20pbw的环戊烯于90pbw的羟值为490的蔗糖/甘油氧亚丙基聚醚多元醇。相容剂的量相对于每100pbw的多元醇与相容剂为5～25pbw。

本发明的一个目的是提高烃发泡剂在多元醇组合物、特别是聚醚多元醇组合物中的溶解度，而对所得的刚性聚氨酯泡沫塑料的绝热性与其他物理性质不会产生不良的影响。

本发明的另一个目的是使用少量相容剂来提高烃发泡剂在多元醇组合物中的溶解度。

这些目的是通过在烃发泡剂存在下，由多异氰酸酯与异氰酸酯-反应性组分制造刚性聚氨酯或氨基甲酸乙酯改性的多异氰酸酯的泡沫塑料的方法中，使用至少两种聚氧乙烯聚醚一元醇的混合物来实现的，所说的这些聚氧乙烯聚醚一元醇的差别在于氧乙烯单元含量是不同的。

通过使用本发明的聚氧乙烯聚醚一元醇，烃发泡剂在多元醇、主要是聚醚多元醇中的溶解度被提高。

可以使用较高含量的烃发泡剂，因此，水含量能被降低，由此而提高绝热性能。由于所说的溶解度的提高之故，从而能使在烃发泡的刚性聚氨酯泡沫塑料中使用的多元醇与添加剂的范围得到扩展。

一旦高于烃的溶解度的话，使用本发明的聚氧乙烯聚醚一元醇会在多元醇组合物中形成烃的稳定乳液；所说的乳液在超过三周以上的时间内是稳定的。

此外，通过使用氧化烯单元含量不同的聚氧乙烯聚醚一元醇而不是使用单一的聚氧乙烯聚醚一元醇，可以使用更少量的所说的一元醇。还有，在宽广的温度范围内提高了所说的聚氧乙烯聚醚一元醇混合物的溶解度。