[发明专利]包含卤代烯烃发泡剂的聚氨酯多元醇共混物的改善的稳定性

说明书

发明领域

本发明涉及一种用于稳定热固性泡沫共混物的方法，这些共混物包括卤代烯烃发泡剂，例如氢氯氟烯烃(HCFO)HCFO-1233zd。更具体地，本发明涉及一种使用多元醇预混合物组合物来稳定热固性泡沫共混物的方法，该预混合物组合物包括一种或多种金属盐。本发明进一步涉及该稳定的预共混的配制品和得到的聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫。

相关技术的背景

用于臭氧层保护的蒙特利尔议定书命令逐步淘汰氯氟碳类(CFC)的使用。对臭氧层更“友好”的材料，像氢氟烷类(HFC)，如HFC-134a，替代了氯氟碳类。后者的化合物已证明是温室气体，引起了全球变暖，并且受关于气候变化的京都议定书所管辖。所出现的替代材料，氢氟丙烯类，表明是环境可接受的，即他们具有零臭氧消耗潜势(ODP)以及可接受的低全球变暖潜势(GWP)。

当前用于热固性泡沫的发泡剂包括HFC-134a、HFC-245fa、HFC-365mfc(具有相对高的全球变暖潜势)，以及烃类例如戊烷异构体类(可燃的并且具有低能量效率)。因此，正在寻找新的可替代的发泡剂。已对卤代的氢烯烃类材料(例如氢氟丙烯类和/或氢氯氟丙烯类)作为HFC的代替物产生了兴趣。这些材料在低层大气中的固有的化学不稳定性提供了所希望的低的全球变暖潜势以及零或接近零的臭氧消耗特性。

在许多应用中，对于聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫而言提供处于预先共混的配制品中的这些组分是方便的。最典型地，该泡沫配制品是被预先共混成两种组分。这些多异氰酸酯和任选的异氰酸酯兼容的原料构成该第一组分，通常被称为“A-”方面组分。一种多元醇或多元醇、表面活性剂、催化剂、发泡剂、以及其他异氰酸酯反应的和非反应的组分的混合物构成该第二组分，通常被称为“B-”方面组分。相应地，聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫易于通过以下方式来制备：将A-与B-方面的组分汇聚到一起，汇聚是通过手动混合(针对小型制备)和，优选地，机械混合技术之一来进行以形成块，板，层压物，原位倾倒面板以及其他物件，喷洒施用的泡沫、泡、以及类似物。

然而，已经发现二组分系统具有减少的B-方面组合物(尤其是那些使用某些氢卤代烯烃例如HFO-1234ze和HCFO-1233zd的系统)的保质期。通常，当一种泡沫是通过将A与B方面的组分汇聚到一起而产生的时，就会获得一种良好的泡沫。然而，如果在用多异氰酸酯进行处理前将该多元醇预混合物组合物老化，那么这些泡沫是具有较低的质量并且甚至在该泡沫的形成过程中可能会坍塌。该差的泡沫结构归因于某些催化剂与某些氢卤代烯烃(包括HFO-1234ze和HCFO-1233zd)的反应，该反应导致该发泡剂的部分分解以及，随后地，这些聚合物有机硅表面活性剂的不希望的改性。

克服这个问题的一种方式，例如，是通过将发泡剂、表面活性剂、和催化剂分离开，并且使用一种与“A-”或“B-”方面的组分的分开的流来引导它们。然而，一种优选的解决方案将不会要求这样的再制或工艺变化。一种更可取的方法可以是使用一种催化剂，该催化剂对某些发泡剂具有更低的反应性。可以将常用于聚氨酯化学的催化剂分为两个宽的种类：胺化合物和有机金属络合物。对胺催化剂的选择总体上是基于它们是否推动：该凝胶催化(或聚合)反应，其中多官能异氰酸酯与多元醇反应以形成聚氨酯；或该发泡催化(或产生气体)反应，其中该异氰酸酯与水反应以形成聚脲和二氧化碳。胺催化剂还可以推动异氰酸酯三聚反应。由于一些胺催化剂在一定程度将推动所有的三种反应，对它们的选择通常是基于它们有利于一种反应超过另一种多少。由于现在已知某些胺催化剂对卤代烯烃发泡剂有不利的影响，一种稳定的多元醇预混合物组合物是所希望的，该组合物将降低或消除这样的不利的相互作用。此外，一种用于稳定热固性泡沫共混物的方法、所得的稳定的预混合物共混物配制品，以及环境友好的具有良好的泡沫结构的聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫仍然是高度希望的。

发明简述

现在已经发现金属盐可以起到稳定包含催化剂和发泡剂的多元醇预混合物组合物的作用。具体地，现在已经发现金属盐可以有利地用于稳定一种包含卤代氢烯烃发泡剂的多元醇预混合物B方面。发现这种稳定方法延长了该预混合物的保质期并且增强了通过将该多元醇预混合物组合物与一种多异氰酸酯组合获得的泡沫的泡沫特征。