[发明专利]具有改善的隔热性能和机械性能的硬质聚氨酯泡沫

说明书

本发明涉及一种硬质聚氨酯泡沫，其通过在c)一种或多种物理发泡剂的存在下，使a)具有对异氰酸酯呈反应性的基团的化合物与b)NCO含量为25％至33重量％的芳族异氰酸酯预聚物反应获得。所述具有对异氰酸酯呈反应性的基团的化合物(a)包含(a1)基于化合物(a)的总重量计，45至80重量％的官能度小于3且羟基值为250mg KOH/g或更大的芳族聚酯多元醇，(a2)基于化合物(a)的总重量计，20至55重量％的官能度为3或更大且羟基值为350mg KOH/g或更大的聚醚多元醇，以及(a3)基于化合物(a)的总重量计，0至10重量％的增链剂和/或交联剂。

本发明涉及一种硬质聚氨酯泡沫，涉及一种制备所述硬质聚氨酯泡沫的方法，以及涉及其作为隔热材料、尤其是用于液化天然气贮存罐的隔热材料的用途。

除了石油，天然气也是我们这个时代最重要的能量来源之一。但是，将气从来源处带给消费者，通常需要运输很长的距离。这例如经由管道来实现。但是，经由管道运输天然气至边远地区或运输很长的距离是非常昂贵的。另外，一些国家的政治局势可能不允许建造管道。在这种情况下，在天然气贮存罐(称为液化天然气(LNG)运输器)中运输常常作为另一种替代而被选择。为此，天然气在陆地上液化并放置在船上的巨大的贮存罐内。因为天然气只能在约-160℃的非常低的温度下液化，并且还必须在这些温度下在大气压下存储和运输，因此必须使贮存罐——尤其是船上的贮存罐——尽可能好地隔热以保持由液化气体蒸发造成的损失低。

作为隔热材料，主要使用硬质聚氨酯泡沫，这是由于与其他隔热材料如聚苯乙烯泡沫或矿物棉相比，其具有优异的隔热性能。

液化天然气运输器的整体隔热结构是非常复杂的。因此，贮存罐的绝缘不仅必须阻止天然气的蒸发，而且还必须使贮存罐具有一定程度的稳定性。因此，除了硬质聚氨酯泡沫，还使用例如胶合板、玻璃纤维和不锈钢层来加强贮存罐。

工业贮存罐主要包括非常薄的不锈钢隔离层，以使得隔热结构提供了所需稳定性的主要部分。因此，经常使用的硬质聚氨酯泡沫具有相当高的密度。此外，它优选包含加强材料，通常是玻璃纤维毡(CSM——长丝束毡)，其提供必要的机械性能。为了确保最佳的稳定性，这些长丝束毡在泡沫总厚度上的均匀分布是一个重要的参数。

这类隔热结构记载于例如KR2000010021、KR 2000010022、JP2003240198、JP2001150558、US 2005/0115248、US 3,319,431、US 3,341,050、EP-A 1 698 649、WO2008/083996、US 2007/0015842和WO 2010/066635中。

本发明的目的是提供一种硬质聚氨酯泡沫，其适用于在船上的液化天然气贮存罐的隔热，并且具有非常好的机械性能(如抗压强度)以及低的导热性。

本发明的目的通过一种硬质聚氨酯泡沫实现，所述硬质聚氨酯泡沫通过在(c)一种或多种物理发泡剂的存在下，使(a)具有对异氰酸酯呈反应性的基团的化合物与(b)NCO含量为25重量％至33重量％的芳族异氰酸酯预聚物反应获得，

其中具有对异氰酸酯呈反应性的基团的化合物(a)包含

(a1)基于化合物(a)的总重量计，45至80重量％的官能度小于3且羟基值为250mgKOH/g或更大的芳族聚酯多元醇，

(a2)基于化合物(a)的总重量计，20至55重量％的官能度为3或更大且羟基值为350mg KOH/g或更大的聚醚多元醇，以及

(a3)基于化合物(a)的总重量计，0至10重量％的增链剂和/或交联剂。

预聚物可以通过使至少一种芳族二异氰酸酯和/或多异氰酸酯与一种或多种增链剂和/或交联剂反应来制备。增链剂和/或交联剂的量可根据预聚物的所期望的NCO含量来计算。优选地，预聚物的NCO含量为26重量％至32重量％，更优选为27重量％至30重量％。