[发明专利]具有生物基含量的板材坯料泡沫体

说明书

对相关申请的交叉引用

本申请要求2009年1月27日提交的名称为“用于板材坯料泡沫体中的多元醇和聚合物组合物(POLYOL AND POLYMER COMPOSITION FOR USE IN BOARD STOCK FOAM)”、序列号为61/147,546的共同待决美国临时申请的优先权；该申请通过引用被整个地结合在此。

发明领域

本文中的公开涉及一种聚异氰脲酸酯(PIR)聚合物，其带有可再生(生物基(biobased))含量并且适宜用于泡沫板材坯料应用。

发明背景

在过去的五年中对于非石油基多元醇用于硬质泡沫体的制造存在很大程度的兴趣。对含有生物基组分和/或非石油材料的产品给予购买优先的政府动议处于应有的位置上。在美国，联邦法规法典(Code of Federal Regulations)(CFR第7章第2902部分(CFR Title 7 Part 2902))详述了对于联邦采购的指定生物基产品的指南。在这个指南中，优选的采购产品必须具有至少7％的生物基含量，以将产品中合格生物基的碳作为成品中全部有机碳的重量(质量)的百分比的量为基准。该指南具体针对设计用来提供用于住宅或商业建筑应用的密封绝热层的就地喷发塑料泡沫体产品。

在硬质泡沫体的领域，已知用于就地灌注和喷发泡沫体两者的可商购天然油基多元醇。这些多元醇包括用来自植物源的食用(可吃)油如豆油或玉米油及其衍生的取代物制造的天然油基产品。因此，存在对于食品油在工业产品的生产的使用与它们与食物产品的竞争的顾虑。

发明概述

本公开的实施方案可以包括聚氨酯或聚异氰脲酸酯板材坯料泡沫体，所述板材坯料泡沫体具有按照ASTM D6866测量的7％以上的生物基含量。此外，本公开的实施方案涉及可再生材料用于制造芳族聚酯多元醇和/或树脂以产生具有生物基含量的泡沫体产品的应用。

本公开的实施方案可以包括具有按照ASTM D6866测量的7％以上生物基含量的聚氨酯或聚异氰脲酸酯板材坯料泡沫体，所述泡沫体可以由芳族多元醇(例如，生物基多元醇组合物)和树脂制造。在一个实施方案中，具有按照ASTM D6866测量的7％以上生物基含量的聚氨酯或聚异氰脲酸酯板材坯料泡沫体包括具有通过以下各项的反应产物提供的芳族多元醇的泡沫体：第一组合物，所述第一组合物包含羟基化材料，其中所述羟基化材料至少是双官能的；第二组合物，所述第二组合物选自由以下各项组成的组：对苯二甲酸、对苯二甲酸的酯、间苯二甲酸、间苯二甲酸的酯、邻苯二甲酸、邻苯二甲酸的酯、偏苯三酸、偏苯三酸的酯、邻苯二甲酸酐、邻苯二甲酸酐的酯、偏苯三酸酐、偏苯三酸酐的酯，及其混合物；以及第三组合物，所述第三组合物包含至多50％的疏水材料，其中所述疏水材料选自由以下各项组成的组：非食用的植物衍生油、非食用的动物衍生油、非食用植物油的脂肪酸、动物衍生油的脂肪酸、非食用植物油的酯、非食用动物衍生油的酯，及其混合物。

一种示例性的多元醇组合物尤其包括：第一组合物，所述第一组合物包含羟基化材料，其中所述羟基化材料至少是双官能的；第二组合物，所述第二组合物选自由以下各项组成的组：对苯二甲酸、对苯二甲酸的酯、间苯二甲酸、间苯二甲酸的酯、邻苯二甲酸、邻苯二甲酸的酯、偏苯三酸、偏苯三酸的酯、邻苯二甲酸酐、邻苯二甲酸酐的酯、偏苯三酸酐、偏苯三酸酐的酯，及其混合物；以及第三组合物，所述第三组合物包含至多50％的疏水材料，其中所述疏水材料选自由以下各项组成的组：非食用的植物衍生油、非食用的动物衍生油、非食用植物油的脂肪酸、动物衍生油的脂肪酸、非食用植物油的酯、非食用动物衍生油的酯，及其混合物。

一种示例性树脂共混料尤其包括芳族多元醇、表面活性剂、催化剂和发泡剂。

附图简述

图1显示了对于本发明的一种组合物，作为疏水改性的函数的羟基值和粘度。

图2是在包括一种芳族多元醇和两种脂族多元醇的各种多元醇树脂中的烃类溶解度的箱形图。

图3示例了酥脆数据，其作为异氰脲酸酯泡沫体的多元醇成分的芳族相比于脂族含量的函数。

图4显示了对于含有芳族相比于脂族多元醇的异氰脲酸酯泡沫体，在25％分层之前测试循环的数量。

图5是显示密度和潮湿老化对于异氰脲酸酯泡沫体的耐压强度的影响的矩阵图。

图6是初始k因子和六个月k因子变化的矩阵图，两者都作为异氰脲酸酯泡沫体中多元醇的芳香度的函数，其中k因子与隔热值成反比。

图7是显示了泡沫燃烧性能(bum properties)作为异氰脲酸酯泡沫体中多元醇的芳香度的函数的矩阵图。