[发明专利]用于聚氨酯硬质泡沫体改进的低温表皮固化的多元醇配方

说明书

技术领域

本发明涉及用于制备聚氨酯硬质泡沫体的包括某些聚酯多元醇的多元醇配方。这种泡沫体特别用于制造复合元件，例如夹心板。

背景技术

聚氨酯泡沫体用于各种应用，从缓冲(如床垫、枕头和座位垫)至包装至热绝缘和用于医疗应用。聚氨酯具有下述能力，即，经过选择用来形成聚合物的原材料，可以将其剪裁以适应特定应用。硬质类型的聚氨酯泡沫体用作器具绝缘泡沫体和其它热绝缘应用。

通过多元醇与多异氰酸酯在催化剂和其他可能的组分的存在下反应而在聚氨酯的制备中使用多元醇是公知的。芳族聚酯多元醇，例如基于对苯二甲酸二甲酯(DMT)基底的那些广泛用于制造定速燃烧(flame rated)的硬质聚氨酯面板以便有利于泡沫体的燃烧性能。使用这些芳族聚酯多元醇的典型配方显示了趋向高表面脆性的趋势，这要求了相对高的模具或“表皮固化”温度以避免产生缺陷，例如面板表皮起泡。这种高表皮固化温度导致增加的加工时间，而在一些情况中还导致最终产品品质的降低。改进聚氨酯配方以减少表面脆性的尝试导致了在泡沫体加工和/或性质方面的其他负面结果。

可以期望的是在接近环境温度的模具温度下降低表面脆性并且改进这种硬质聚氨酯泡沫体系的表皮固化，同时降低硬质泡沫体起泡趋势而又对泡沫体加工或泡沫体产品的材料性质没有负面影响。

发明内容

本发明涉及一种用于在给定的模具温度制备具有降低的表面脆性和改进的表皮固化的聚氨酯硬质泡沫体的多元醇配方，该聚氨酯泡沫体用作结构应用中的绝缘体。本发明的一种实施方式提供了一种多元醇共混物，其包括官能度为2到8且分子量为100到2000的聚醚多元醇、20到90重量%的包括至少以下物质的反应产物的芳族聚酯多元醇：

A)包括80摩尔%或更多对苯二甲酸的芳族组分；

B)至少一种聚醚多元醇，其标称官能度为2、分子量为150到1000，并且聚环氧乙烷含量为多元醇的至少70重量%；以及

C)至少一种分子量为60到250的不是B的二醇；

D)至少一种分子量为60到250且标称官能度为至少3的二醇；

其中A、B、C和D在所述反应中的存在量基于重量百分比为：20到60重量%的A)、20到60重量%的B)和5到20重量%的C)以及5到20重量%的D)。

在其他方面，本发明提供了一种用于制备硬质泡沫体的反应体系，该反应体系包括以下物质的反应产物：

(1)如上所述的多元醇共混物，

(2)多异氰酸酯，和

(3)任选的本身公知的添加剂和助剂。这些任选的添加剂或助剂选自染料、颜料、内脱模剂、物理发泡剂、化学发泡剂、阻燃剂、填料、增强剂、增塑剂、烟雾抑制剂(smoke supresants)、芳香剂、抗静电剂、生物杀灭剂、抗氧剂、光稳定剂、粘合促进剂以及它们的联合。

在另一方面，本发明提供了一种用于制备硬质聚氨酯泡沫体的方法，其包括：

a)形成包含至少以下物质的反应混合物：

1)如上所述的多元醇共混物，

2)多异氰酸酯，

3)至少一种烃、氢氟烃、氢氯氟烃、氟烃、二烷基醚或氟取代的二烷基醚物理发泡剂；

b)使反应混合物经受使得反应混合物膨胀并且固化以形成硬质聚氨酯泡沫体的条件。

本发明的另一方面提供了一种复合元件，其包括：

i)下覆盖面，

ii)包括以下物质的反应产物的硬质泡沫体产品

(1)异氰酸酯和

(2)多元醇混合物，其中多元醇混合物包括：

第一多元醇，其为包括至少以下物质的反应产物的聚酯多元醇：

A)包括80摩尔%或更多对苯二甲酸的芳族组分；

B)至少一种聚醚多元醇，其官能度为2、分子量为150到1000，且聚环氧乙烷含量为多元醇的至少70重量%；以及

C)至少一种分子量为60到250的不是B的二醇；

D)至少一种分子量为60到250的且标称官能度为至少3的二醇；

其中A、B、C和D在所述反应中的存在量基于重量百分比为：20到60重量%的A)、20到60重量%的B)和5到20重量%的C)以及5到20重量%的D)。

以及

第二多元醇，其为官能度为2到8且分子量为100到2000的聚醚多元醇；其中第一多元醇与第二多元醇在多元醇混合物中存在的重量百分比为20到90重量%的第一多元醇和10到80重量%的第二多元醇。

iii)上覆盖面。