包含卤代烯烃发泡剂的聚氨酯多元醇共混物的改善的稳定性制造技术

一种稳定的多元醇预混合物组合物，该预混合物组合物包括一种发泡剂、一种多元醇、一种表面活性剂、和一种催化剂组合物，该催化剂组合物包括一种含氧的胺催化剂。该含氧的胺催化剂可以是，一种链烷醇胺、一种醚胺，或一种含有吗啉基团的化合物例如2‑(2‑二甲基氨基乙氧基)乙醇或N,N,N’‑三甲基氨基乙基‑乙醇胺。一种稳定的热固性泡沫共混物包括：(a)一种多异氰酸酯和，任选地，多种异氰酸酯兼容的原料；以及(b)一种多元醇预混合物组合物。一种用于稳定热固性泡沫共混物的方法包括将以下项进行组合：(a)一种多异氰酸酯和，任选地，多种异氰酸酯兼容的原料；以及(b)一种多元醇预混合物组合物。一种具有均匀的、带有很少的或不带有泡沫坍塌的孔结构的聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫包括以下各项的一种混合物：(a)一种多异氰酸酯和，任选地，一种或多种异氰酸酯兼容的原料；以及(b)一种多元醇预混合物组合物。这些生成的聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫具有均匀的、带有很少的或不带有泡沫坍塌的孔结构。

Improved stability of polyurethane polyol blends containing halogenated olefin blowing agents

A polyol premix compositions are stable, the pre mixture composition including a foaming agent, a polyol, a surfactant, and a catalyst composition, the catalyst composition comprising an amine catalyst containing oxygen. The oxygen containing amine catalyst may be an alkanol amine, an ether amine or a group containing morpholine compounds such as 2 (2 two methyl aminoethoxy) ethanol or N, N, N 'three methyl amino ethyl ethanolamine. A stabilized thermosetting foam blend comprises: (a) a polyisocyanate and optionally optionally a polyisocyanate compatible feedstock; and (b) a polyol premix composition. A method for stable thermosetting foamed blends comprising the following combinations: (a) a polyisocyanate and, optionally, a variety of isocyanate compatible materials; and (b) a polyol premix composition. With a uniform, with little or no foam polyurethane with the collapse of the pore structure or polyisocyanurate foam including a mixture of the following: (a) a polyisocyanate and, optionally, one or more isocyanate compatible materials; and (b) a polyol composition premixtures. The resulting polyurethane or poly urea ester foams have a homogeneous, porous structure with little or no foam collapse.

【技术实现步骤摘要】
包含卤代烯烃发泡剂的聚氨酯多元醇共混物的改善的稳定性分案申请说明本申请系申请日为2012年03月06日、国际申请号为PCT/US2012/027800、进入中国国家阶段后的国家申请号为201280012676.1、题为“包含卤代烯烃发泡剂的聚氨酯多元醇共混物的改善的稳定性”的专利技术专利申请的分案申请。专利
本专利技术涉及一种用于稳定热固性泡沫共混物的方法，该共混物包括卤代烯烃发泡剂，例如氢氯氟烯烃(HCFO)HCFO-1233zd。更具体地，本专利技术涉及一种使用催化剂组合物来稳定热固性泡沫共混物的方法，该催化剂组合物包括一种含氧的胺催化剂。本专利技术进一步涉及该稳定的预共混的配制品和得到的聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫。相关技术的背景用于臭氧层保护的蒙特利尔议定书命令逐步淘汰氯氟碳类(CFC)的使用。对臭氧层更“友好”的材料，像氢氟烷类(HFC)，如HFC-134a，替代了氯氟碳类。后者的化合物已证明是温室气体，引起了全球变暖，并且受关于气候变化的京都议定书所管辖。所出现的替代材料，氢氟丙烯类，表明是环境可接受的，即他们具有零臭氧消耗潜势(ODP)以及可接受的低全球变暖潜势(GWP)。当前用于热固性泡沫的发泡剂包括HFC-134a、HFC-245fa、HFC-365mfc(具有相对高的全球变暖潜势)，以及烃类例如戊烷异构体类(可燃的并且具有低能量效率)。因此，正在寻找新的可替代的发泡剂。已对卤代的氢烯烃类材料(例如氢氟丙烯类和/或氢氯氟丙烯类)作为HFC的代替物产生了兴趣。这些材料在低层大气中的固有的化学不稳定性提供了所希望的低的全球变暖潜势以及零或接近零的臭氧消耗特性。在许多应用中，对于聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫而言提供处于预共混的配制品中的这些组分是方便的。最典型地，该泡沫配制品是被预先共混成两种组分。这些多异氰酸酯和任选的异氰酸酯兼容的原料构成该第一组分，通常被称为“A-”方面组分。一种多元醇或多元醇、表面活性剂、催化剂、发泡剂、以及其他异氰酸酯反应的和非反应的组分的混合物构成该第二组分，通常被称为“B-”方面组分。相应地，聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫易于通过以下方式来制备：将A-与B-方面的组分汇聚到一起，汇聚是通过手动混合(针对小型制备)与，优选地，机械混合技术之一来进行以形成块，板，层压物，原位倾倒(pour-in-place)面板以及其他物件，喷洒施用的泡沫、泡(froth)、以及类似物。然而，已经发现二组分系统具有减少的B-方面组合物(尤其是那些使用某些氢卤代烯烃例如HFO-1234ze和HCFO-1233zd的系统)的保质期。通常，当一种泡沫是通过将A与B方面的组分汇聚到一起而产生的时，就会获得一种良好的泡沫。然而，如果在用多异氰酸酯进行处理前将该多元醇预混合物组合物老化，那么这些泡沫是具有较低的品质并且甚至在该泡沫的形成过程中可能会坍塌。该差的泡沫结构归因于某些催化剂与某些氢卤代烯烃(包括HFO-1234ze和HCFO-1233zd)的反应，该反应导致该发泡剂的部分分解以及，随后地，这些聚合物有机硅表面活性剂的不希望的改性。克服这个问题的一种方式，例如，是通过将发泡剂、表面活性剂、和催化剂分离开，并且使用一种与“A-”或“B-”方面的组分的分开的流来引导它们。然而，一种优选的解决方案将不会要求这样的再制或工艺变化。一种更可取的方法可以是使用一种催化剂，该催化剂对某些发泡剂具有更低的反应性。可以将常用于聚氨酯化学的催化剂分为两个宽的种类：胺化合物和有机金属络合物。对胺催化剂的选择总体上是基于它们是否推动：该凝胶催化(或聚合)反应，其中多官能异氰酸酯与多元醇反应以形成聚氨酯；或该发泡催化(或产生气体)反应，其中该异氰酸酯与水反应以形成聚脲和二氧化碳。胺催化剂还可以推动异氰酸酯三聚反应。由于一些胺催化剂在一定程度将推动所有的三种反应，对它们的选择通常是基于它们有利于一种反应超过另一种多少。例如，U.S.专利申请号2009/0099274使用对氢卤代烯烃具有低反应性的空间位阻胺。然而，已知空间位阻胺是胶凝催化剂。胶凝催化剂典型地是叔胺，其特征是它们对于将该胶凝反应或氨基甲酸酯反应催化为发泡反应或脲反应具有更高的选择性。预期这些催化剂在含有高浓度的水的系统中表现的差，因为它们不能将水朝着异氰酸酯的方向活化。因此，这些空间位阻胺作为胶凝催化剂具有良好的功能性，但当它们被用作发泡催化剂时表现的差。因此，为了维持在该发泡催化反应中必须的反应性，必须增加使用的空间位阻催化剂的量。因此，由于典型地使用的胺催化剂不是化学键合到该聚合物上，这些催化剂将最终作为挥发性的有机化合物(VOCs)离开该聚合物，这可能会导致有害的健康影响。因此，空间位阻胺的增加使用不是环境上令人希望的。因此，一种用于稳定热固性泡沫共混物的方法、所得的稳定的预混合物共混物配制品，以及环境友好的具有良好的泡沫结构的聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫仍然是高度希望的。专利技术简述现在已经发现含氧的胺催化剂对氢卤代烯烃具有比传统的催化剂更低的反应性并且具有比空间位阻胺催化剂更好的催化性能。具体地，现在已经发现含有含氧的胺催化剂的催化剂组合物可以有利地用于稳定热固性泡沫共混物，这些热固性泡沫共混物包括具有多种卤代烯烃发泡剂和一种多元醇预混合物B-方面的共混物。发现该稳定方法已经延长了该预混合物的保质期并且增强了得到的泡沫的泡沫特征。因此，作为一种多元醇预混合物共混物的组分，在用于稳定热固性泡沫共混物的方法中，以及在该获得的聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫中，这些含氧胺催化剂是对传统催化剂和空间位阻胺催化剂(例如二甲基环己胺(DMCHA)和五甲基二亚乙基三胺(PMDETA))的一种有利的代替品。已经发现本专利技术的方法出人意料地稳定了这些预混合物共混物，同时已经出人意料地发现本专利技术的这些共混物组合物拥有长的保质期。已经发现本专利技术的所得的这些泡沫具有增强的泡沫特征并且可以被用于满足低的或零臭氧消耗潜势，更低的全球变暖潜势，低VOC含量，以及低的毒性的需求，由此使得它们是环境友好的。在一个实施例中，本专利技术提供了一种多元醇预混合物组合物，该预混合物组合物包括一种发泡剂、一种多元醇、一种表面活性剂、和一种催化剂组合物，该催化剂组合物包括一种含氧的胺催化剂。在另一个实施例中，本专利技术提供了一种多元醇预混合物组合物，该预混合物组合物包括一种发泡剂、一种多元醇、一种表面活性剂，和一种催化剂组合物，该催化剂组合物包括一种含氧的胺催化剂，其中当该催化剂组合物包括多于一种的胺催化剂时，该含氧胺催化剂构成这些胺催化剂的总数的大于50wt％。这就是说，一种或多种含氧胺催化剂在该催化剂组合物中总计构成这些胺催化剂的大于50wt％。在另一个实施例中，本专利技术提供一种多元醇预混合物组合物，该预混合物组合物包括一种发泡剂、一种多元醇、一种表面活性剂，和一种催化剂组合物，该催化剂组合物包括一种含氧的胺催化剂，其中当该催化剂组合物包括多于一种的胺催化剂时，该含氧胺催化剂构成这些胺催化剂的总数的小于50wt％。这就是说，一种或多种含氧胺催化剂在该催化剂组合物中总计构成这些胺催化剂的小于50wt％。该发泡剂可以包括一种卤代的氢烯烃和，任选地，烃类、醇类、醛类、酮类、醚类/二醚类、或产生CO2的材料、或它们的组合。该表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种稳定的多元醇预混合物组合物，该预混合物组合物包括一种卤代的氢烯烃发泡剂、一种多元醇、一种表面活性剂，和一种催化剂组合物，该催化剂组合物包括一种具有以下化学结构的含氧的胺催化剂：R

【技术特征摘要】
2011.03.11 US 61/451,6731.一种稳定的多元醇预混合物组合物，该预混合物组合物包括一种卤代的氢烯烃发泡剂、一种多元醇、一种表面活性剂，和一种催化剂组合物，该催化剂组合物包括一种具有以下化学结构的含氧的胺催化剂：R1R2N(CH2)2X(CH2)2Y其中：R1和R2是相同的或不同的并且各自是一个C1-C6的烷基基团和/或一个链烷醇基团，X是O或NR3和/或它可以是由OH封端的，其中R3是一个C1-C6的烷基基团或一个链烷醇基团，并且Y是OH或NR4R5，其中R4和R5是相同的或不同的并且各自是一个C1-C6的烷基基团或一个链烷醇基团，这服从以下条件即该化合物包含至少一个醚和/或羟基基团，其中当该催化剂组合物包括多于一种的胺催化剂时，该含氧的胺催化剂构成这些胺催化剂的总数的大于50wt％。2.如权利要求1所述的稳定的多元醇预混合物组合物，其中，该含氧的胺催化剂选择下组，该组由以下各项组成：二-(2-二甲基氨基乙基)醚；N,N-二甲基乙醇胺；N,N,N’-三甲基-N’-羟乙基-二氨基乙醚；N-(3-二甲基氨基丙基)-N,N-二异丙醇胺；N,N-二(3-二甲基氨基丙基)-N-异丙醇胺；2-(2-二甲基氨基乙氧基)乙醇；N,N,N’-三甲基氨乙基-乙醇胺；以及2,2’-二吗啉代二乙醚，和其混合物。3.如权利要求1所述的稳定的多元醇预混合物组合物，其中，该卤代的氢烯烃发泡剂选自：氢氟烯烃类(HFO)、氢氯氟烯烃类(HCFO)、氢氟烷类(HFC)、氢氟醚类(HFE)、和它们的混合物，以及任选地一种或多种烃类、醇类、醛类、酮类、醚类/二醚类或产生CO2的材料。4.如权利要求1所述的稳定的多元醇预混合物组合物，其中，该表面活性剂是一种有机硅表面活性剂或非有机硅表面活性剂。5.如权利要求4所述的稳定的多元醇预混合物组合物，其中，该表面活性剂是一种聚硅氧烷聚氧化烯嵌段共聚物有机硅表面活性剂。6.如权利要求1所述的稳定的多元醇预混合物组合物，其中，该预混合物组合物进一步包括一种或多种金属盐。7.如权利要求6所述的稳定的多元醇预混合物组合物，其中，这些金属盐包括甲酸镁。8.一种用于稳定热固性泡沫共混物的方法，该方法包括使以下项进行组合：(a)一种多异氰酸酯和，任选地，一种或多种异氰酸酯兼容的原料；以及(b)一种多元醇预混合物组合物，该预混合物组合物包括一种卤代的氢烯烃发泡剂、一种多元醇、一种表面活性剂，和一种催化剂组合物，该催化剂组合物包括一种具有以下化学结构的含氧的胺催化剂：R1R2N(CH2)2X(CH2)2Y其中：R1和R2是相同的或不同的并且各自是一个C1-C6的烷基基团和/或一个链烷醇基团，X是O或NR3和/或它可以是由OH封端的，其中R3是一个C1-C6的烷基基团或一个链烷醇基团，并且Y是OH或NR4R5，其中R4和R5是相同的或不同的并且各自是一个C1-C6的烷基基团或一个链烷醇基团，这服从以下条件即该化合物包含至少一个醚和/或羟基基团，其中当该催化剂组合物包括多于一种的胺催化剂时，该含氧胺催化剂构成这些胺催化剂的总数的大于50wt％。9.如权利要求8所述的用于稳定一种热固性泡沫共混物的方法，其中，该含氧的胺催化剂选择下组，该组由以下各项组成：二-(2-二甲基氨基乙基)醚；N,N-二甲基乙醇胺；N,N,N’-三甲基-N’-羟乙基-二氨基乙醚；N-(3-二甲基氨基丙基)-N,N-二异丙醇胺；N,N-二(3-二甲基氨基丙基)-N-异丙醇胺；2-(2-二甲基氨基乙氧基)乙醇；N,N,N’-三甲基氨乙基-乙醇胺；以及2,2’-二吗啉代二乙醚；1-甲基-4-(2-二甲基氨基乙基)哌嗪；1,3,5-三(3-(二甲氨基)丙基-六氢化-s-三嗪；二乙基氨基丙胺；乙基氨基乙醇；二乙基氨基乙醇；异丙基氨基乙醇；丁基氨...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·B·陈，J·S·科斯塔，L·阿巴斯，刘海铭，S·R·瑟沙德瑞，
申请(专利权)人：阿科玛股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US