2至6個碳原子的醚。在醇中,優(yōu)選在某些實(shí)施方案中使用具有1至 4個碳原子的醇。在醛中,優(yōu)選在某些實(shí)施方案中使用具有1至4個碳原子的醛。
[0053] 在其它實(shí)施方案中,本發(fā)明提供可發(fā)泡組合物。本發(fā)明的可發(fā)泡組合物通常包含 一種或多種能夠形成具有通常微孔結(jié)構(gòu)的泡沫的組分和根據(jù)本發(fā)明的發(fā)泡劑。在某些實(shí)施 方案中,該一種或多種組分包括能夠形成泡沫和/或可發(fā)泡組合物的熱固性組合物。熱固 性組合物的實(shí)例包括聚氨酯和聚異氰脲酸酯泡沫組合物,以及酚醛泡沫塑料組合物。在這 樣的泡沫實(shí)施方案中,如本領(lǐng)域中公知的,一種或多種本組合物作為發(fā)泡劑包含在可發(fā)泡 組合物中,該組合物優(yōu)選包含一種或多種能夠反應(yīng)和發(fā)泡的附加組分,或者作為含有一份 或多份可發(fā)泡組合物的預(yù)混物的一部分,所述可發(fā)泡組合物優(yōu)選包含一種或多種在適當(dāng)條 件下能夠反應(yīng)和/或發(fā)泡以形成泡沫或微孔結(jié)構(gòu)的組分。
[0054] 關(guān)于泡沫類型,特別是聚氨酯泡沫組合物,本發(fā)明提供硬質(zhì)泡沫(閉孔(closed cell)、開孔和其任何組合)、軟質(zhì)泡沫和半軟質(zhì)泡沫,包括自結(jié)皮泡沫(integral skin foam)。本發(fā)明還提供單組分泡沫,包括可噴射單組分泡沫。
[0055] 可以通過使用各種添加劑,例如催化劑和表面活性劑材料提高反應(yīng)和發(fā)泡過程, 所述表面活性劑材料用于在形成期間控制和調(diào)節(jié)孔度以及穩(wěn)定泡沫結(jié)構(gòu)。此外,預(yù)期可以 將關(guān)于本發(fā)明的發(fā)泡劑組合物的上述任何一種或多種附加組分并入本發(fā)明的可發(fā)泡組合 物中。在這樣的熱固性泡沫實(shí)施方案中,一種或多種本組合物作為發(fā)泡劑或發(fā)泡劑的一部 分包含在可發(fā)泡組合物中,或作為兩份或更多份可發(fā)泡組合物的一部分,所述可發(fā)泡組合 物優(yōu)選包含一種或多種在適當(dāng)條件下能夠反應(yīng)和/或發(fā)泡以形成泡沫或微孔結(jié)構(gòu)的組分。
[0056] 在某些方面,表面活性劑可以包括硅酮表面活性劑。該硅酮表面活性劑優(yōu)選用于 乳化多元醇預(yù)共混混合物,以及控制泡沫的氣泡尺寸,以獲得具有所需泡孔結(jié)構(gòu)的泡沫。優(yōu) 選需要其中具有尺寸均勻的小氣泡或泡孔的泡沫,因為其具有最需要的物理特性,例如壓 縮強(qiáng)度和熱導(dǎo)率。此外,至關(guān)重要的是提供具有在形成之前或在泡沫起發(fā)過程中不坍塌的 穩(wěn)定泡孔的泡沫。
[0057] 用于制備聚氨酯或聚異氰脲酸酯泡沫的硅酮表面活性劑可以以本領(lǐng)域技術(shù)人員 已知的許多商品名獲得。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這樣的材料適用于寬范圍的制劑,所述制劑允許均勻 的泡孔形成和最大氣體截留,以獲得極低密度的泡沫結(jié)構(gòu)。優(yōu)選的硅酮表面活性劑包括聚 硅氧烷聚氧化烯嵌段共聚物。用于本發(fā)明的一些代表性的硅酮表面活性劑為Momentive 的 L-5130、L-5180、L-5340、L-5440、L-6100、L-6900、L-6980 和 L-6988 ;Air Products DC-193、DC-197、DC-5582 和 DC-5598;和來自 Evonik Industries AG of Essen, Germany 的 B-8404、B-8407、B-8409 和 B-8462。其它的在美國專利號 2, 834, 748 ;2, 917, 480 ;2, 846, 458 和4, 147, 847中公開。硅酮表面活性劑組分通常以多元醇預(yù)混物組合物重量的約0. 5 wt% 至約5. 0 wt%,優(yōu)選約I. 0 wt%至約4. 0 wt%和更優(yōu)選約I. 5 wt%至約3. 0 wt%的量存在于 多元醇預(yù)混物組合物中。
[0058] 但是,表面活性劑也可以包括非硅酮表面活性劑,例如非硅酮非離子表面活性劑。 這可包括氧乙基化烷基酚、氧乙基化脂肪醇、石蠟油、蓖麻油酯、蓖麻油酸酯、土耳其紅油 (turkey red oil)、花生油、石錯和脂肪醇。優(yōu)選的非娃酮非離子表面活性劑為商購自Air Products Corporation 的 Dabco LK-221 或 LK-443,以及來自 DOW 的 V0RASURF 504。當(dāng)使 用非硅酮非離子表面活性劑時,其通常以多元醇預(yù)混物組合物重量的約〇. 25 wt%至約3. 0 wt%,優(yōu)選約0. 5 wt%至約2. 5 wt%,更優(yōu)選約0. 75 wt%至約2. 5 wt%,和甚至更優(yōu)選約0. 75 wt%至約2. 0 wt%的量存在于多元醇預(yù)混物組合物中。
[0059] 本發(fā)明的多元醇預(yù)混物組合物優(yōu)選包含催化劑或催化劑體系。在某些方面,催 化劑體系包含胺催化劑。胺催化劑可以包括含有氨基并顯示在此提供的催化活性的任 何一種或多種化合物。這樣的化合物性質(zhì)上可以是直鏈或環(huán)狀非芳族或芳族的。在本 發(fā)明的某些方面,有用的是伯胺,仲胺或叔胺催化劑。有用的叔胺催化劑非排他地包括 Ν,Ν, Ν',Ν'',Ν'五甲基二乙基三胺(Polycat 5-Air Products and Chemicals,Inc.), N, N-二環(huán)己基甲胺;N, N-乙基二異丙胺;N, N-二甲基環(huán)己胺;N, N-二甲基異丙胺;N-甲 基-N-異丙基節(jié)胺;N-甲基-N-環(huán)戊基節(jié)胺;N-異丙基-N-仲丁基-二氣乙胺;N, N-二乙 基-(α-苯基乙基)胺,N,N,N-三正丙胺,或其組合。有用的仲胺催化劑非排他地包括二 環(huán)己胺;叔丁基異丙胺;二叔丁胺;環(huán)己基-叔丁胺;二仲丁胺,二環(huán)戊胺;二_( α -三氟甲 基乙基)胺;二-(α-苯基乙基)胺;或其組合。
[0060] 有用的伯胺催化劑非排他地包括:三苯基甲胺和1,1-二乙基-正丙胺。
[0061] 其它有用的胺包括嗎啉、咪唑、含醚化合物等。這些包括 二嗎啉基二乙基醚 N-乙基嗎啉 N-甲基嗎啉 雙(二甲基氨基乙基)醚 咪挫(imidizole) 正甲基咪挫 1,2_二甲基咪唑 二嗎啉基二甲基醚 N,N,Ν',Ν',Ν' ',Ν' ' -五甲基二亞乙基三胺 Ν,Ν,Ν',Ν',Ν' ',Ν' ' -五乙基二亞乙基三胺 Ν,Ν,Ν',Ν',Ν' ',Ν' ' -五甲基二亞丙基三胺 雙(二乙基氨基乙基)醚 雙(二甲基氨基丙基)醚。
[0062] 在某些優(yōu)選實(shí)施方案中,一種或多種胺催化劑以多元醇預(yù)混物組合物重量的約 0· 001 wt% 至約 5. 0 wt%,0· 01 wt% 至約 3. 0 wt%,優(yōu)選約 0· 3 wt% 至約 2. 5 wt%,和更優(yōu)選 約0.35 wt%至約2.0 wt%的量存在于多元醇預(yù)混物組合物中。然而這些是通常的量,上述 催化劑的量可以廣泛變化,并且本領(lǐng)域技術(shù)人員可以容易地確定合適的量。
[0063] 除胺催化劑之外(或在某些實(shí)施方案代替胺催化劑),本發(fā)明的催化劑體系還包 含至少一種非胺催化劑。在某些實(shí)施方案中,非胺催化劑為無機(jī)-或有機(jī)金屬化合物。有 用的無機(jī)-或有機(jī)金屬化合物包括但不限于任何金屬的有機(jī)鹽、Lewis酸鹵化物等,所述金 屬包括但不限于過渡金屬、后過渡(貧(poor))金屬、稀土金屬(例如鑭系元素)、準(zhǔn)金屬、 堿金屬、堿土金屬等。根據(jù)本發(fā)明的某些廣義方面,金屬可以包括但不限于鉍、鉛、錫、鋅、 鉻、鈷、銅、鐵、錳、鎂、鉀、鈉、鈦、汞、鋅、銻、鈾、鎘、釷、鋁,鎳、鈰、鉬、釩、鋯或其組合。這樣 的無機(jī)或有機(jī)金屬催化劑的非排他性實(shí)例包括但不限于硝酸鉍、2-乙基己酸鉛、苯甲酸鉛、 環(huán)烷酸鉛(lead naphthanate)、氯化鐵、三氯化銻、甘醇酸銻、羧酸的錫鹽、羧酸的二烷基錫 鹽、乙酸鉀、辛酸鉀、2-乙基己酸鉀、羧酸的鉀鹽、羧酸的鋅鹽、2-乙基己酸鋅、甘氨酸鹽、堿 金屬羧酸鹽、N-(2-羥基-5-壬基苯酚)甲基-N-甲基甘氨酸鈉、2-乙基己酸錫(II)、二月 桂酸二丁基錫或其組合。在某些優(yōu)選實(shí)施方案中,催化劑以多元醇預(yù)混物組合物重量的約 0· 001 wt% 至約 5. 0 wt%,0· 01 wt% 至約 3. 0 wt%,優(yōu)選約 0· 3 wt% 至約 2. 5 wt%,和更優(yōu)選 約0.35 wt%至約2.0 wt%的量存在于多元醇預(yù)混物組合物中。雖然這些是通常的量,上述 催化劑的量可以廣泛變化,并且本領(lǐng)域技術(shù)人員可以容易地確定合適的量。
[0064] 在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中,非胺催化劑為季銨羧酸鹽。有用的季銨羧酸鹽包括 但不限于:(2-輕丙基)三甲銨2-乙基己酸鹽(TMR?,由Air Products and Chemicals銷 售)和(2-輕丙基)三甲銨甲酸鹽(TMR-2?,由Air Products and Chemicals銷售)。這 些季銨羧酸鹽催化劑通常以多元醇預(yù)混物組合物重量的約〇. 25 wt%至約3. 0 wt%,優(yōu)選約 0. 3 wt%至約2. 5 wt%,和更優(yōu)選約0. 35 wt%至約2. 0 wt%的量存在于多元醇預(yù)混物組合 物中。雖然這些是通常的量,上述催化劑的量可以廣泛變化,并且本領(lǐng)域技術(shù)人員可以容易 地確定合適的量。
[0065] 在某些其它實(shí)施方案中,一種或多種組分包含熱塑性材料,特別是熱塑性聚合物 和/或樹脂。熱塑性泡沫組分的實(shí)例包括聚烯烴,例如式Ar-CHCH 2的單乙烯基芳族化合 物,其中Ar為苯系的芳族烴基,例如聚苯乙烯(PS),(PS)。根據(jù)本發(fā)明的合適的聚烯烴樹脂 的其它實(shí)例包括各種乙烯樹脂,包括乙烯均聚物,例如聚乙烯(PE),和乙烯共聚物,聚丙烯 (PP)和聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET),以及由其形成的泡沫,優(yōu)選低密度泡沫。在某些實(shí)施 方案中,熱塑性可發(fā)泡組合物為可擠出組合物。
[0066] 本發(fā)明也涉及泡沫,和優(yōu)選閉孔泡沫,其由包含含有本發(fā)明組合物的發(fā)泡劑的聚 合物泡沫制劑制備。在另一實(shí)施方案中,本發(fā)明提供包含熱塑性或聚烯烴泡沫,例如聚苯 乙烯(PS)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)泡沫,優(yōu)選低密度 泡沫的可發(fā)泡組合物。任何本領(lǐng)域中公知的方法,例如"Polyurethanes Chemistry and Technology",第 I和 II卷,Saunders 和 Frisch,1962,John Wiley and Sons,New York,NY 中描述的那些,通過引用將其并入本文,可以用于或適合用于根據(jù)本發(fā)明的泡沫實(shí)施方案。 [0067] 在許多應(yīng)用中便利的是以預(yù)共混制劑的形式提供聚氨酯或聚異氰脲酸酯泡沫的 組分。最典型地,將泡沫制劑預(yù)共混成為兩個組分。異氰酸酯和任選其它異氰酸酯相容的 原料,包括但不限于發(fā)泡劑和某些表面活性劑組成第一組分,通常稱為"A"組分。多元醇混 合物組合物,其包含表面活性劑、催化劑、發(fā)泡劑和任選的其它成分組成第二組分,通常稱 為"B"組分。在任何給定應(yīng)用中,"B"組分可不含有以上列出的全部組分,例如如果阻燃性 不是所需的泡沫特性,一些制劑省略阻燃劑。因此,通過將A和B方面組分結(jié)合在一起容易 制備聚氨酯或聚異氰脲酸酯泡沫,所述結(jié)合對于小型制備通過手混,并優(yōu)選通過機(jī)械混合 技術(shù)以形成塊(block)、厚板(slab)、層壓材料、就地饒鑄(pour-in-place)面板和其它制 品、噴施泡沫、泡沫體(froth)等。任選地,其它成分,例如阻燃劑、著色劑、輔助發(fā)泡劑、水 和甚至其它多元醇可以作為物流加入到混合頭(mix head)或反應(yīng)部位。但是,最便利地, 除水之外,將它們都并入到如上所述的B組分中。
[0068] 可以通過使有機(jī)多異氰酸酯和上述多元醇預(yù)混物組合物反應(yīng)來形成適合形成聚 氨酯或聚異氰脲酸酯泡沫的可發(fā)泡組合物。聚氨酯或聚異氰脲酸酯泡沫合成中可以使用任 何有機(jī)多異氰酸酯,包括脂族和芳族多異氰酸酯。合適的有機(jī)多異氰酸酯包括聚氨酯化學(xué) 領(lǐng)域中公知的脂族、脂環(huán)族、芳脂族(araliphatic)、芳族和雜環(huán)異氰酸酯。這些例如在美國 專利 4, 868, 224 ;3, 401,190 ;3, 454, 606 ;3, 277, 138 ;