專利名稱：發(fā)泡劑共混物ir 3609的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及(a)一氯二氟甲烷(“HCFC-22”或“22”)與(b)正戊烷(n-C5)、異戊烷(i-C5)和/或環(huán)戊烷(c-C5)的泡沫發(fā)泡劑共混物，還涉及含這樣的共混物的多元醇預(yù)混物和聚氨酯泡沫組合物。
迄今，為滿足市場(chǎng)對(duì)能量、可燃性和成本的要求，主要的聚氨酯泡沫發(fā)泡劑一直是1,1-二氯-1-氟乙烷(“141b”)。然而，同時(shí)141b的臭氧消耗潛能(“ODP”)較高，約為0.1。因此，許多泡沫材料生產(chǎn)商正在研究選擇較低ODP的戊烷代替141b,如在“Hydrocarbon Blown Rigid Polyurethane Foam for the BoardstockIndustry-A NovelApproach”(發(fā)表在Polyureathanes Expo-98,September 17-20,1998)中，R.E.Berrier等指出的。然而，這種產(chǎn)品用于泡沫也有缺陷，例如高成本和高的泡沫中k-因素性能(因此，制成的泡沫材料的熱絕緣性能差)。
如在美國專利4,636,529也曾揭示HCFC-22可用作泡沫發(fā)泡劑。當(dāng)僅使用這一種發(fā)泡劑時(shí)，其有某些缺陷，如高約1700的地球變暖潛能(“GWP)和約0.055的ODP。
因此，期望提供生產(chǎn)另一種泡沫發(fā)泡劑，這種發(fā)泡劑克服了22或僅用戊烷在如ODP、GWP、成本和k-因素性能方面的缺陷。
本發(fā)明提供了泡沫發(fā)泡劑組合物，該組合物包括(a)約5-50％(摩爾)一氯二氟甲烷和(b)約95-50％(摩爾)的戊烷，其選自正戊烷、異戊烷和環(huán)戊烷中的一種或多種，還提供了泡沫預(yù)混組合物，該預(yù)混組合物包括多元醇和上述的發(fā)泡劑共混物；以及聚氨酯泡沫組合物，該泡沫組合物包括含異氰酸酯的A部分和含多元醇的B部分，以及所有或部分上述發(fā)泡劑共混物。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，上述戊烷和HCFC-22的共混物克服了僅使用其中任一種時(shí)的缺陷。如下所述，最重要的是，發(fā)現(xiàn)相對(duì)于僅使用戊烷，加入相對(duì)少量的22可降低由這種共混物制成的泡沫材料的k-因素(因此可提高熱絕緣性能)，同時(shí)還可利用戊烷的低ODP(零)和低GWP(例如環(huán)戊烷的GWP為11，而僅有22的GWP為1700)。其它優(yōu)點(diǎn)包括降低僅使用戊烷的成本(尤其是環(huán)戊烷)，提高在原料如聚酯多元醇(polyesterpolyol)(尤其是對(duì)正戊烷和異戊烷)中的溶解度，并且由于HCFC-22不是揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)，揮發(fā)性有機(jī)化合物含量小于純的烴。
下面實(shí)施例表明，低溫(0℃)時(shí)k-因素性能的未曾預(yù)料到的改進(jìn)對(duì)許多泡沫應(yīng)用如冰箱、冷凍機(jī)和冷凍儲(chǔ)存設(shè)施特別明顯。
如下面實(shí)施例所示，共混物中22的量宜根據(jù)具體的戊烷或戊烷混合物改變，但是一般在10-35％(摩爾)。
預(yù)混組合物中，以多元醇的重量為基準(zhǔn)，發(fā)泡劑共混物的濃度范圍一般在約2-60％(重量)(較好為5-40％(重量))。
聚氨酯泡沫組合物中，以聚氨酯泡沫組合物總重量為基準(zhǔn)，共混物的有效濃度一般約為0.1-25％(重量)(較好為0.5-15％(重量))。
共混物中的戊烷組分和/或22組分可加入到A部分或B部分，或各部分中分布的部分中。還可以第三物料(與A部分或B部分完全分開)形式向泡沫設(shè)備加入發(fā)泡劑組合物。
預(yù)混物和泡沫配方的其它組分可以是常規(guī)使用的那些，這些組分和其比例為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知。例如，催化劑、阻燃劑和表面活性劑通常為B部分的組分。
在下面非限制性實(shí)施例中詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施。使用的配方(Iso指數(shù)都達(dá)到300)各含有170.51份M-489(可聚合的甲烷二苯基二異氰酸酯，可從Bayer Corporation購得)；100份T-2541(羥基值為240的聚酯多元醇，可從Kosa購得)；0.19份PC-5和0.33份PC-46(它們分別是五甲基二亞乙基三胺和乙二醇中的乙酸鉀，是從AirProducts購得的催化劑)；2.98份K-15(二丙二醇中的辛酸鉀，從Air Products購得的催化劑)；2份B-8462(聚硅氧烷-聚醚共聚物表面活性劑，可從Goldschmidt ChemicalCorporation購得)；10份AB-80(三(1-氯-2-丙基)磷酸酯阻燃劑，可從Albright & WilsonAmericas,Inc.購得)；和約24-25份發(fā)泡劑(其精確量具體列于下面，所有的份均以重量為基準(zhǔn))。
混合含異氰酸酯和75％發(fā)泡劑的A部分預(yù)混組分，并冷卻至10℃。含多元醇、表面活性劑、阻燃劑和25％發(fā)泡劑的B部分預(yù)混組分也混合并冷卻至10℃。
表Ⅰ僅有戊烷發(fā)泡劑的比較例中的發(fā)泡劑份數(shù)
表Ⅱ本發(fā)明實(shí)施例有10％(摩爾)*22的發(fā)泡劑共混物中發(fā)泡劑份數(shù)
*例如，HCFC-22相對(duì)于戊烷的比例可改變?yōu)?、15和20％(摩爾)的HCFC-22。
制備泡沫時(shí)，混合A部分和B部分預(yù)混物20秒，隨后注入催化劑混合物。持續(xù)混合15秒(只對(duì)i-C5/22共混物，對(duì)其它共混物，為減少起泡，僅持續(xù)混合10秒)，之后，將混合物倒入一箱體中。
然后，進(jìn)行ASTM步驟，測(cè)定制得的泡沫在室溫(24℃)和0℃時(shí)的(最初)k-因素(ASTM C518)。結(jié)果列于下表Ⅲ和Ⅳ。
表Ⅲ24℃時(shí)k-因素(BTU.in/ft2.hr.°F)(共混物中的％為％(摩爾))
表Ⅳ0℃時(shí)k-因素(BTU.in/ft2.hr.°F)(共混物中的％為％(摩爾))
權(quán)利要求
1．一種泡沫發(fā)泡劑組合物，該組合物包括(a)約5-50％(摩爾)一氯二氟甲烷和(b)約95-50％(摩爾)的戊烷，它選自正戊烷、異戊烷和環(huán)戊烷中的一種或多種。
2．如權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于所述戊烷是異戊烷和環(huán)戊烷的混合物。
3．一種泡沫發(fā)泡劑組合物，該組合物包括(a)約5-50％(摩爾)一氯二氟甲烷和(b)約95-50％(摩爾)的戊烷，它選自正戊烷和異戊烷中的一種或這兩種。
4．一種泡沫預(yù)混組合物，該組合物包括多元醇和如權(quán)利要求1所述的泡沫發(fā)泡劑組合物。
5．一種泡沫預(yù)混組合物，該組合物包括多元醇和如權(quán)利要求2所述的泡沫發(fā)泡劑組合物。
6．一種泡沫預(yù)混組合物，該組合物包括多元醇和如權(quán)利要求3所述的泡沫發(fā)泡劑組合物。
7．一種聚氨酯泡沫組合物，該組合物包括異氰酸酯、多元醇和如權(quán)利要求1所述的泡沫發(fā)泡劑組合物，所述泡沫組合物具有(a)含異氰酸酯和任選的一部分泡沫發(fā)泡劑組合物的A部分，以及(b)含多元醇和余量泡沫發(fā)泡劑組合物的B部分。
8．一種聚氨酯泡沫組合物，該組合物包括異氰酸酯、多元醇和如權(quán)利要求2所述的泡沫發(fā)泡劑組合物，所述泡沫組合物具有(a)含異氰酸酯和任選的一部分泡沫發(fā)泡劑組合物的A部分，以及(b)含多元醇和余量泡沫發(fā)泡劑組合物的B部分。
9．一種聚氨酯泡沫組合物，該組合物包括異氰酸酯、多元醇和如權(quán)利要求3所述的泡沫發(fā)泡劑組合物，所述泡沫組合物具有(a)含異氰酸酯和任選的一部分泡沫發(fā)泡劑組合物的A部分，以及(b)含多元醇和余量泡沫發(fā)泡劑的組合物B部分。
全文摘要
提供一種泡沫發(fā)泡劑共混物,它包括5－50%(摩爾)HCFC－22和95－5%(摩爾)的正戊烷、異戊烷和/或環(huán)戊烷,以及含這樣的共混物的多元醇預(yù)混物和聚氨酯泡沫組合物。
文檔編號(hào)C08G101/00GK1313353SQ0013496
公開日2001年9月19日 申請(qǐng)日期2000年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月15日
發(fā)明者吳錦煌, D·R·狄龍 申請(qǐng)人:阿托費(fèi)納化學(xué)股份有限公司