[发明专利]用于制备聚氨酯泡沫的方法

说明书

本发明涉及：用于制备聚氨酯泡沫的方法，这些方法包括其中具有低粒度的化合物通过分解来释放化学和/或物理发泡剂的步骤；通过此类方法制备的聚氨酯泡沫以及包含至少一种多元醇和具有低粒度、能够通过热诱导和/或化学诱导的降解来释放化学和/或物理发泡剂的化合物的组合物以及此类组合物的用途。

本发明涉及：用于制备聚氨酯泡沫的方法，这些方法包括其中具有低粒度的化合物通过分解来释放化学和/或物理发泡剂的步骤；通过此类方法制备的聚氨酯泡沫以及包含至少一种多元醇和具有低粒度、能够通过热诱导和/或化学诱导的降解来释放化学和/或物理发泡剂的化合物的组合物以及此类组合物的用途。

聚氨酯泡沫可以通过使适合的聚异氰酸酯与异氰酸酯-反应性化合物(一般是多元醇)的混合物在发泡剂的存在下反应来制备。此类泡沫通常用作隔热介质。这些隔热特性取决于许多因素，包括泡孔尺寸。在现有技术中已经提出了具有小的泡孔尺寸的隔热泡沫。理论上，纳米范围内的小的泡孔尺寸应产生优异的隔热特性，因为气体对热导率的贡献可能被降低(‘克努森效应’)。为此，US 9139683 B2建议使用超临界或近临界的CO₂作为发泡剂。然而，超临界或近临界的处理不是直接的并且可能对职业安全构成风险。

因此现在，本发明使得改进的聚氨酯或改性的聚氨酯泡沫以及用于制备(改性的)聚氨酯泡沫的改进的方法可供使用。本发明的目的是提供一种更安全、更经济和/或更生态的方法。此外，本发明的目的是提供一种方法，该方法产生具有改进的稳定性、可燃性、隔热特性、可加工性、和/或泡孔尺寸的聚氨酯泡沫。

这个目的和其他目的是通过本发明如在本专利权利要求中概述的来实现的。

因此，本发明的一个方面涉及一种用于制备聚氨酯泡沫或改性的聚氨酯泡沫的方法，该方法包括其中化合物通过热诱导和/或化学诱导的分解来释放化学和/或物理发泡剂的步骤，其中该化合物具有等于或小于1μm、优选等于或低于500nm、更优选等于或低于250nm的表示为D50的粒度分布。

聚氨酯泡沫通常是通过使两种单独的组合物接触来制备的。一方面，所谓的B-侧(B-side)，其通常由异氰酸酯或异氰酸酯的混合物组成。另一方面，所谓的A-侧(A-side)包含在泡沫的生产中使用的所有其他组分，尤其是多元醇或多元醇混合物。该A-侧和该B-侧的这种定义在欧洲广泛使用并且也在此使用。该A-侧一般还包括发泡剂、阻燃剂、催化剂、表面活性剂、以及其他助剂。在优选的实施例中，该聚氨酯泡沫通过喷射发泡来制备。喷射发泡意指在压力下使A-侧和B-侧在喷嘴中结合并且然后直接施加到需要隔热的空间，例如墙壁、屋顶或建筑组件。

发泡剂是能够在聚氨酯泡沫形成期间生产泡孔结构或基体的化合物。

化学发泡剂在本领域内是已知的。术语“化学发泡剂”旨在表示与在泡沫发泡过程中使用的组合物的至少一种组分进行化学反应的发泡剂。更具体地，由于水在与异氰酸酯的反应中形成CO₂，其可以用作化学发泡剂。由此形成的CO₂被用于在泡沫中产生泡孔结构。为避免疑义，如在此使用的术语“化学发泡剂”旨在意指在化合物的分解反应中形成的化学发泡剂。

物理发泡剂在本领域内也是已知的。术语“物理发泡剂”旨在表示通常不与在泡沫发泡过程中使用的组合物的组分之一进行化学反应的发泡剂。适合的物理发泡剂包括二氧化碳、一氧化碳、氮气、以及氢气。具体地，二氧化碳被用作物理发泡剂。为避免疑义，如在此使用的术语“物理发泡剂”旨在意指在化合物的分解反应中形成的物理发泡剂。

术语“聚氨酯泡沫”旨在表示基本上由多元醇与异氰酸酯的反应产生的聚合物。这些聚合物典型地是由展示从100至180的异氰酸酯指数的配制品获得的。术语“改性的聚氨酯泡沫”旨在表示由多元醇与异氰酸酯的反应产生的聚合物，这些异氰酸酯包含除了氨基甲酸酯官能团之外的其他类型的官能团，特别是通过异氰酸酯的三聚形成的三异氰脲环(triisocyanuric ring)。这些改性的聚氨酯通常被称为聚异氰脲酸酯(PIR)。这些聚合物典型地是由展示从180至550的异氰酸酯指数的配制品获得的。