[发明专利]具有改善的固化性能和防火特性的聚氨酯和多异氰脲酸酯泡沫体

说明书

背景

技术领域

本发明涉及聚氨酯和多异氰脲酸酯泡沫体。更具体地，其涉及这种从芳族聚酯多元醇制备的泡沫体，其在一系列厚度显示改善的加工性，且显示改善的防火特性(fire behavior)。

背景技术

聚氨酯和多异氰脲酸酯泡沫体在建筑工业中广泛用作绝缘材料。通常这些泡沫体是闭孔的坚硬泡沫体，其在孔中包含低传导性气体，如烃(HC)。该发泡组合物为液体，其可用于原位倒入的应用；喷雾应用；和形成硬质泡沫体板。所述板可通过连续或不连续工艺技术制备，其可包括贴面，如金属箔，泡沫体粘附至该贴面。这些板可称为夹层板(sandwich panels)。

遗憾的是，这些泡沫体通常由聚酯多元醇和亚甲基二苯基二异氰酸酯(MDI)以MDI/多元醇的比例超过150形成，其可能具有缺点。一个常见的问题为该泡沫体可具有差的固化性能，导致缺陷如收缩和变形。随着官方测试需求变得更加严格，另一问题可涉及防火特性。更严格的要求的一个实例为新的Euroclasses规则，如EN13823。

对于许多聚氨酯和多异氰脲酸酯泡沫体，使用的聚酯多元醇为基于芳族的结构。尽管这些泡沫体具有许多用途，已发现掺入至少一些脂族聚酯多元醇可提供益处。例如，US 2006/0047011A1公开了脂族聚酯多元醇制备的多异氰脲酸酯泡沫体可显示改善的耐燃性、较低的导热性、减少的脆性和改善的表面粘着性。低粘度使得具有用于喷雾泡沫体的潜在用途。其中所使用的脂族多元醇基于己二酸、戊二酸、琥珀酸和硝酸与水的组合，用乙二醇酯化。这些多元醇具有的羟基(OH)数大于200且粘度在2,000mpa*s的范围。

在另一实例中，脂族和芳族聚酯多元醇的组合在US 2001/0003758中描述为可用于制备硬质异氰脲酸酯-改性的聚氨酯泡沫体。该泡沫体具有的异氰酸酯指数范围为80至380。

尽管有上述文献，仍然需要在固化和防火特性表现方面有改善的聚氨酯和多异氰脲酸酯泡沫体。这些和其它特征可参见本发明。

发明内容

在一方面本发明提供聚氨酯或多异氰脲酸酯泡沫体制剂，其包含(a)配制的多元醇，其包含(i)约20至约60重量％的羟值大于约50mg KOH/g且官能度等于或大于约2的芳族聚酯多元醇；(ii)约10至约30重量％的线形酚醛清漆型聚醚多元醇；和(iii)约5至约40重量％的羟值大于约200mgKOH/g且官能度为至少约4的蔗糖-或山梨醇-引发的多元醇；所有百分比基于配制的多元醇整体；(b)多异氰酸酯；和(c)发泡剂；以使异氰酸酯相对配制的多元醇的化学计量指数为约100至约250；且其中相比于由除了配制的多元醇之外都相同的泡沫体制剂制备的聚氨酯或多异氰脲酸酯泡沫体，所述泡沫体制剂适用于制备显示改善的加工性和防火特性的聚氨酯或多异氰脲酸酯泡沫体。本发明包括配制的多元醇和由所给出的制剂制备的泡沫体。

在另一方面，本发明提供制备聚氨酯或多异氰脲酸酯泡沫体的方法，其包括在泡沫体形成条件将(a)配制的多元醇，其包含(i)约20至约60重量％的羟值大于约50mg KOH/g且官能度等于或大于约2的芳族聚酯多元醇；(ii)约10至约30重量％的线形酚醛清漆型聚醚多元醇；(iii)约5至约40重量％的羟值大于约200mg KOH/g且官能度为至少约4的蔗糖-或山梨醇-引发的多元醇；所有百分比基于配制的多元醇整体；(b)多异氰酸酯；和(c)发泡剂接触；且异氰酸酯指数范围为约100至约250；以形成硬质聚氨酯或多异氰脲酸酯泡沫体。本发明还包括通过该方法制备的泡沫体。

具体实施方式

本发明提供对聚氨酯和多异氰脲酸酯工业有利的方法和特性改善如本文所述，术语“多异氰脲酸酯”包括多异氰脲酸酯泡沫体和尿烷-改性的多异氰脲酸酯(PU-PIR)泡沫体。

配制的多元醇

1)芳族聚酯多元醇

第一组分为芳族聚酯多元醇。如本文所述，“芳族”是指具有至少一个交替的单键和双键(其赋予化合物以总体稳定性)的共轭环的有机化合物。本文使用的术语“聚酯多元醇”包括制备聚酯多元醇后剩余的任何少量的未反应的多元醇和/或制备聚酯多元醇后添加的未酯化的多元醇(例如，二醇)。尽管芳族聚酯多元醇可从基本上纯的反应物材料制备，更复杂的起始材料，如聚对苯二甲酸乙二醇酯，可为有利的。其它残余物为对苯二甲酸二甲酯(DMT)的加工残余物，其为制备DMT所得的废物或废残余物。