3, 492, 330 ;3, 001,973 ;3, 394, 164 ; 3, 124, 605和3, 201,372中描述。優(yōu)選的一類為芳族多異氰酸酯。
[0069] 代表性的有機(jī)多異氰酸酯對應(yīng)于下式: R(NCO)z 其中R為脂肪族、芳烷基、芳族或其混合物的多價有機(jī)基團(tuán),并且z為對應(yīng)于R的化合 價的整數(shù)并且至少為2。本文考慮的有機(jī)多異氰酸酯的代表包括例如芳族二異氰酸酯,例 如2, 4-甲苯二異氰酸酯、2, 6-甲苯二異氰酸酯、2, 4-和2, 6-甲苯二異氰酸酯的混合物、 粗制甲苯二異氰酸酯、亞甲基二苯基二異氰酸酯、粗制亞甲基二苯基二異氰酸酯等;芳族三 異氰酸酯,例如4, 4',4' ' -三苯基甲烷三異氰酸酯、2, 4, 6-甲苯三異氰酸酯;芳族四異氰 酸酯,例如4, 4' -二甲基二苯基甲烷-2, 2' 5, 5' -四異氰酸酯等;芳基烷基多異氰酸酯,例 如苯二亞甲基二異氰酸酯;脂族多異氰酸酯,例如六亞甲基-1,6-二異氰酸酯、賴氨酸二異 氰酸酯甲酯(lysine diisocyanate methylester)等;及其混合物。其它有機(jī)多異氰酸 酯包括多亞甲基多苯基異氰酸酯、氫化亞甲基二苯基異氰酸酯、間-亞苯基二異氰酸酯、亞 萘基-1,5-二異氰酸酯、1-甲氧基亞苯基-2, 4-二異氰酸酯、4, 4' -亞聯(lián)苯基二異氰酸酯 (4, 4' -biphenylene diisocyanate)、3, 3' -二甲氧基 _4, 4' -聯(lián)苯基二異氛酸酯、3, 3' -二 甲基-4, 4' -聯(lián)苯基二異氰酸酯和3, 3' -二甲基二苯基甲烷-4, 4' -二異氰酸酯;典型的脂 族多異氰酸酯為亞烷基二異氰酸酯,例如三亞甲基二異氰酸酯、四亞甲基二異氰酸酯和六 亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮(丨8(^11(^6116)二異氰酸酯、4,4'-亞甲基雙(環(huán)己基異氰酸 酯)等;典型的芳族多異氰酸酯包括間-和對-亞苯基二異氰酸酯、多亞甲基多苯基異氰酸 酯、2, 4-和2, 6-甲苯二異氰酸酯、聯(lián)甲氧基苯胺二異氰酸酯、鄰聯(lián)甲苯(bitoylene)異氰 酸酯、亞萘基1,4-二異氰酸酯,、雙(4-異氰酸根合苯基)亞甲基、雙(2-甲基-4-異氰酸 根合苯基)甲烷等。優(yōu)選的多異氰酸酯為多亞甲基多苯基異氰酸酯,特別是含有約30至約 85 wt%的亞甲基雙(苯基異氰酸酯)的混合物,該混合物的剩余部分包含官能度大于2的 多亞甲基多苯基多異氰酸酯。這些多異氰酸酯由本領(lǐng)域中已知的常規(guī)方法制備。在本發(fā)明 中,多異氰酸酯和多元醇以將產(chǎn)生約〇. 9至約5. 0的NC0/0H化學(xué)計量比的量使用。在本發(fā) 明中,NC0/0H當(dāng)量比優(yōu)選為約1. 0或更大和約3. 0或更小,理想范圍為約I. 1至約2. 5。特 別合適的有機(jī)多異氰酸酯包括多亞甲基多苯基異氰酸酯、亞甲基雙(苯基異氰酸酯)、甲苯 二異氰酸酯或其組合。
[0070] 在聚異氰脲酸酯泡沫的制備中,三聚催化劑用于將共混物與過量A組分一起轉(zhuǎn)化 成聚異氰脲酸酯-聚氨酯泡沫。使用的三聚催化劑可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何催 化劑,包括但不限于甘氨酸鹽、叔胺三聚催化劑、季銨羧酸鹽和堿金屬羧酸鹽和各種類型催 化劑的混合物。該類別內(nèi)優(yōu)選的物種為乙酸鉀、辛酸鉀和N-(2-羥基-5-壬基苯酚)甲 基-N-甲基氨基甘氨酸鹽。
[0071] 也可以優(yōu)選以不超過反應(yīng)物的約20 wt%的量并入常規(guī)阻燃劑。任選阻燃劑包括 三(2-氯乙基)磷酸酯、三(2-氯丙基)磷酸酯、三(2, 3-二溴丙基)磷酸酯、三(1,3-二 氯丙基)磷酸酯、三(2-氯異丙基)磷酸酯、磷酸三甲苯酯、三(2, 2-二氯異丙基)磷酸酯、 N,N-雙(2-羥乙基)氨基甲基膦酸二乙酯、甲基膦酸二甲酯、三(2, 3-二溴丙基)磷酸酯、三 (1,3-二氯丙基)磷酸酯和四-(2-氯乙基)亞乙基二磷酸酯(tetra-kis-(2-chloroethyl) ethylene diphosphate)、磷酸三乙酯、磷酸二銨,各種鹵代芳族化合物、氧化鋪、三水合錯、 聚氯乙烯、三聚氰胺等。其它任選成分可以包括0至約7%的水,其與異氰酸酯化學(xué)反應(yīng)以 產(chǎn)生二氧化碳。二氧化碳充當(dāng)輔助發(fā)泡劑。在本發(fā)明的情況下,水不能加入到多元醇共混 物中,但是如果使用,可以作為單獨的化學(xué)品物流添加。甲酸也用于通過與異氰酸酯反應(yīng)來 產(chǎn)生二氧化碳,并任選添加到"B"組分中。
[0072] 除先前描述的成分之外,可以在泡沫制備中包含其它成分,例如染料、填料、顏料 等。分散劑和泡孔穩(wěn)定劑可以并入到本共混物中。在此使用的常規(guī)填料包括例如硅酸鋁、硅 酸鈣、硅酸鎂、碳酸鈣、硫酸鋇、硫酸鈣、玻璃纖維、炭黑和二氧化硅。如果使用,填料通常以 每100份多元醇,約5份至100份按重量計的量存在。在此可以使用的顏料可以為任何常規(guī) 顏料,例如二氧化鈦、氧化鋅、氧化鐵、氧化鋪、絡(luò)綠、絡(luò)黃、鐵藍(lán)赭石(iron blue siennas)、 鉬絡(luò)紅以及有機(jī)顏料,例如對位紅(para red)、聯(lián)苯胺黃(benzidine yellow)、甲苯胺紅、 調(diào)色劑(toner)和酞菁。
[0073] 生產(chǎn)的聚氨酯或聚異氰脲酸酯泡沫的密度可以從約0. 5鎊/立方英尺改變至約60 鎊/立方英尺,優(yōu)選為約1. 〇至20. 0鎊/立方英尺,以及最優(yōu)選為約1. 5至6. 0鎊/立方英 尺。獲得的密度為本發(fā)明中公開的發(fā)泡劑或發(fā)泡劑混合物的量加上A和/或B組分中存在 的,或制備泡沫時另外添加的輔助發(fā)泡劑,例如水或其它助發(fā)泡劑的量的函數(shù)。這些泡沫可 以是硬質(zhì)、軟質(zhì)或半硬質(zhì)泡沫,并且可以具有閉孔結(jié)構(gòu)、開孔結(jié)構(gòu),或開孔和閉孔的混合物。 這些泡沫用于各種公知應(yīng)用,包括但不限于隔熱、緩沖、浮選(flotation)、包裝、粘合劑、空 隙填充、工藝品和裝飾物以及減震。
[0074] 本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識到,特別是考慮到本文包含的公開內(nèi)容,其中本發(fā)明發(fā)泡 劑的形成和/或加入到可發(fā)泡組合物的順序和方式通常不影響本發(fā)明的可操作性。例如, 在可擠出泡沫的情況下,可能的是發(fā)泡劑的各種組分,和甚至本組合物的組分在引入到擠 出設(shè)備中之前沒有混合,或甚至組分不添加至擠出設(shè)備中的相同位置。因此,在某些實施方 案中,可以需要在擠出機(jī)中的第一位置引入發(fā)泡劑的一種或多種組分,所述第一位置在添 加發(fā)泡劑的一種或多種其它組分的地點的上游,預(yù)期組分將在擠出機(jī)中聚集和/或用這樣 的方式更有效地操作。然而,在某些實施方案中,預(yù)先組合發(fā)泡劑的兩種或更多種組分,并 直接或作為部分隨后進(jìn)一步加入到可發(fā)泡組合物的其它部分的預(yù)混物一起引入可發(fā)泡組 合物。
[0075] 本發(fā)明的一個方面涉及包含至少約5 wt%的偏二氟乙?。–H2=CF2)和約0. 1至約 60 wt%的至少一種助發(fā)泡劑的發(fā)泡劑組合物。在一個實施方案中,發(fā)泡劑組合物包含約40 至約99. 9 wt%的偏二氟乙?。–H2=CF2)和約0. 1至約40 wt%的所述至少一種助發(fā)泡劑。在 另一個實施方案中,發(fā)泡劑組合物包含約60至約90 wt%的偏二氟乙烯(CH2=CF2)和約10 至約40 wt%的所述至少一種助發(fā)泡劑。在一個具體實施方案中,偏二氟乙?。–H2=CF2)組 成至少約15 wt%的該組合物。在另一個具體實施方案中,偏二氟乙稀(CH2=CF2)組成至少 約60 wt%的該組合物。助發(fā)泡劑優(yōu)選選自烴、氫氟烴、醚、醇、醛、酮、甲酸甲酯、甲酸、水、反 式-1,2-二氯乙烯、CO2和其兩種或更多種的組合。
[0076] 本發(fā)明的另一個方面涉及可發(fā)泡組合物,其包含如以上公開的發(fā)泡劑組合物和至 少一種能夠形成熱塑性泡沫或熱固性泡沫的組分。
[0077] 本發(fā)明的又一個方面涉及由以上公開的可發(fā)泡組合物形成的閉孔泡沫。
[0078] 本發(fā)明的還一個方面涉及包含多元醇和偏二氟乙烯(CH2=CF2)的泡沫預(yù)混物組合 物。
[0079] 本發(fā)明的另一個方面涉及形成泡沫的方法,其包括在有效形成發(fā)泡微孔結(jié)構(gòu)的條 件下,向可發(fā)泡和/或發(fā)泡組合物中添加包含偏二氟乙烯(CH 2=CF2)的發(fā)泡劑,其中所述可 發(fā)泡或發(fā)泡組合物包含選自異氰酸酯、多元醇和這些的組合的泡沫形成物質(zhì)。
[0080] 本組合物的其它用途包括用作溶劑,例如作為超臨界或高壓溶劑,沉積劑、萃取 劑、清潔劑等。本領(lǐng)域技術(shù)人員將能夠容易地使本組合物適合用于這樣的應(yīng)用而不進(jìn)行過 度實驗。 實施例
[0081] 在以下實施例中進(jìn)一步舉例說明本發(fā)明,所述實施例意在是說明性的,而非以任 何方式進(jìn)行限制。
[0082] 實施例1 性能系數(shù)(COP)是制冷劑性能的普遍接受的量度,特別可用于表示制冷劑在涉及制冷 劑蒸發(fā)或冷凝的特定加熱或冷卻循環(huán)中的相對熱力學(xué)效率。在制冷工程中,該術(shù)語表示有 用制冷與壓縮蒸氣中由壓縮機(jī)施加的能量的比率。制冷劑容量表示它提供的冷卻或加熱 的量,以及提供壓縮機(jī)對于給定體積流量制冷劑栗送熱量的能力的一些量度。換言之,給 定特定的壓縮機(jī),具有較高容量的制冷劑將遞送更大的冷卻或加熱功率。估算制冷劑在特 定操作條件下的COP的一種方法來自制冷劑的熱力學(xué)特性,其使用標(biāo)準(zhǔn)制冷循環(huán)分析技術(shù) (參見例如 R. C. Downing,F(xiàn)LU0R0CARB0N REFRIGERANTS HANDBOOK,第 3 章,Prentice-Hall, 1988)〇
[0083] 提供制冷/空調(diào)循環(huán)系統(tǒng),其中在標(biāo)稱等熵壓縮下(壓縮機(jī)入口溫度為約80°F ), 冷凝器溫度為約-20 °F,并且蒸發(fā)器溫度為約-100 T。在冷凝器和蒸發(fā)器溫度范圍內(nèi)確定 基本由偏二氟乙烯(CH2=CF2)組成的組合物的C0P,并且發(fā)現(xiàn)各自具有可行的COP值、容量 和排出溫度。因此,偏二氟乙烯(CH 2=CF2)具有可行的能量效率,并且使用含有偏二氟乙烯 (CH2=CF 2)的制冷劑組合物的壓縮機(jī)將產(chǎn)生可行的排出溫度。
[0084] 實施例2-多元醇泡沫 該實施例舉例說明根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施方案的發(fā)泡劑的用途,即根據(jù)本發(fā)明,偏二氟 乙烯(CH2=CF2)生產(chǎn)多元醇泡沫的用途。根據(jù)下表準(zhǔn)備多元醇泡沫制劑的組分: 表 多元醇組分_PBff Voranol 490 50 Voranol 391 50 水 0· 5 B-8462 (表面活性劑) 2. 0 Polycat 8 0.3 Polycat 41 3. 0 偏二氣乙稀 35 合計 140.8 異氰酸醅 M-20S 123.8 指數(shù) I. 10 *Voranol 490為基于鹿糖的多元醇,并且Voranol 391為基于甲苯二胺的多元醇,并 且各自來自 Dow Chemical。B-8462 為表面活性劑,從Degussa-Goldschmidt 可得。Polycat 催化劑基于叔胺,并且從Air Products可得。異氰酸酯M-20S為Bayer LLC的產(chǎn)品。
[0085] 通過首先混合其成分,但是不添加發(fā)泡劑制備泡沫。將2個Fisher-Porter管各 自填充約52. 6克多元醇混合物(沒有發(fā)泡劑)并密封并放入制冷器中冷卻,以及形成微真 空。使用氣體滴定管,將約17. 4克偏二氟乙烯(CH2=CF2)加入到各個管中,然后將管放入溫 水中的超聲波浴中并允許靜置30分鐘。將約87. 9克異氰酸酯混合物放入金屬容器并放入 制冷器中,并允許冷卻至約50°F。然后打開多元醇管并稱量進(jìn)入金屬混合容器中(使用約 100克多元醇共混物)。然后立即將來自冷卻的金屬容器的異氰酸酯倒入多元醇中并用具 有雙螺旋槳的空氣混合器在3000 RPM下混合10秒。伴隨攪拌,共混物立即開始起泡,然后 倒入8X8X4英寸盒中并使其發(fā)泡。然后允許泡沫在室溫下固化2天。然后將泡沫切割成 適合測量物理特性的樣品,并發(fā)現(xiàn)其具有可接受的密