[发明专利]高温稳定的聚异氰脲酸酯泡沫材料

说明书

本发明涉及聚异氰脲酸酯泡沫，其可通过在催化剂和任选的引发剂存在下使混合物反应来获得，该混合物包含如下组分或由如下组分组成：A）多异氰酸酯组分，其包含至少一种脂族多异氰酸酯；B）异氰酸酯反应性组分，其包含至少一种多元醇和/或醇以及任选的胺；C）至少一种发泡剂；D）至少一种泡沫稳定剂，和E）任选至少一种添加剂，其特征在于，在一起使用异氰酸酯反应性组分（多元醇、醇、胺）的情况下，该混合物的指数为至少200。本发明还涉及制备这种泡沫的方法及其作为隔热材料、作为构造元件、作为外墙隔热物、作为反应器隔热物、作为电池组隔热物、作为热蒸气隔热物、作为燃烧炉隔热物、或作为耐候性隔热材料的用途。

本发明涉及聚异氰脲酸酯泡沫材料，其可通过在催化剂和任选的引发剂存在下使混合物反应来获得，所述混合物包含如下组分或由如下组分组成：

A）多异氰酸酯组分，其包含至少一种脂族多异氰酸酯；

B）异氰酸酯反应性组分，其包含至少一种多元醇和/或醇以及任选的胺；

C）至少一种发泡剂；

D）至少一种泡沫稳定剂，和

E）任选至少一种添加剂。

本发明还涉及制备这种泡沫材料的方法及其用途。

基于芳族异氰酸酯的聚氨酯泡沫材料和聚异氰脲酸酯泡沫材料尤其属于最好的隔热材料。然而，就耐温性而言，聚氨酯泡沫被许多其它隔热材料超越。例如，根据WO 2012/150201 A2，例如包含噁唑烷酮结构的泡沫具有明显更好的耐温性。

早已已知异氰脲酸酯基团比氨基甲酸酯基团具有明显更高的耐热性（K. Wagner，Angew. Chem. 74, 1962, 799）。因此，多年来，聚异氰脲酸酯泡沫已经用于更高要求的热隔绝（Heat Resistant Rigid Foams by Trimerization of Isocyanate TerminatedPrepolymers, Journal of Cellular Plastics, 1965年1月, 第1卷, 第1期, 85-90,GB1137459A）。

如今，通过使用至少一种催化剂使多元醇组分与异氰酸酯组分在发泡剂存在下反应来制备聚氨酯-聚异氰脲酸酯（PUR-PIR）硬质泡沫材料。此外，还可以添加添加剂，例如泡沫稳定剂和阻燃剂。PUR-PIR硬质泡沫材料与其它硬质泡沫材料，例如PUR硬质泡沫材料相比具有显著更好的热稳定性和改进的防火性能（US 2003/0187085 A1）。这些改进的性能归因于异氰脲酸酯结构元素。

聚异氰脲酸酯泡沫的耐温性超过聚氨酯泡沫的耐温性大约30°C至40°C。然而，如上所述，其不是纯的聚异氰脲酸酯泡沫；而是取决于指数，异氰脲酸酯含量通常为40％至75％。然而，这意味着除了异氰脲酸酯基团之外，存在并非微不足道的氨基甲酸酯基团含量，并且在水发泡泡沫的情况下还有脲基团含量。然而，脲基团和氨基甲酸酯基团具有比异氰脲酸酯基团更低的温度稳定性。

为了提高温度稳定性，也将聚异氰脲酸酯泡沫在多步法中例如与环氧化物反应（例如：GB 1104394和DE 3938062 A1）。在WO2007/042411 A1中描述了几乎纯的芳族聚异氰脲酸酯（指数/指数为1600至100000），其中优选将水用作发泡剂。然而，这导致该泡沫由聚脲和聚异氰脲酸酯组成。然而，这种纯芳族聚脲-聚异氰脲酸酯泡沫相当脆。