包含1-氯-3,3,3-三氟丙烯和1-氟-1,1-二氯乙烷的组合物制造技术

本发明专利技术涉及包含1-氯-3,3,3-三氟丙烯（HCFO-1233zd）和1,1-二氯-1-氟乙烷（HCFC-141b）的共混物的组合物。特别地，本发明专利技术涉及至少包含该共混物的发泡剂和可发泡组合物，以及包含该共混物的溶剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含1-氯-3,3,3-三氟丙烯和1-氟-1,1-二氯乙烷的组合物相关申请的交叉引用本申请要求享有2010年8月17日申请的美国临时专利申请序列号61/374,496的优先权权益，其内容通过引用方式全文并入本文。专利
本专利技术涉及在各种应用中具有用途，包括用作发泡剂、和用在可发泡材料和泡沫(材料)中以及用作各种溶剂应用中的溶剂的组合物、方法和体系。在优选方面，本专利技术涉及至少包含1-氯-3,3,3-三氟丙烯和1-氟-1,1-二氯乙烷的组合物。专利技术背景基于氟碳化合物的流体在很多商业和工业应用中已经找到了广泛的应用，包括用作气溶胶推进剂、用作溶剂、用作制冷剂以及用作发泡剂。由于某些可疑的环境问题（包括迄今用于这些应用中的一些组合物的使用相伴随的较高的全球变暖潜势和/或臭氧消耗潜势），越来越期望使用具有较低乃至零臭氧消耗潜势的流体（例如氢氟烃（“HFC”））。因此，期望使用不含大量臭氧消耗性氯氟烃（“CFC”）或氢氯氟烃（“HCFC”）的流体。此外，一些HFC流体可能具有与之相伴随的较高的全球变暖潜势，因此期望使用具有尽可能低的全球变暖潜势的氢氟烃或其他氟化流体同时在使用性质上保持所需的性能。如上所述，近年来越来越多地关注对地球大气和气候的潜在损害，某些基于氯的化合物已经证实在这一点上问题特别大。由于很多这类化合物相伴随的臭氧消耗性质，使用含氯组合物（例如氯氟烃（CFC）、氢氯氟烃（“HCF”）等）作为发泡剂和溶剂通常已经变得不受欢迎。因此越来越需要在这些和其他应用中作为迄今使用的组合物的有吸引力的替代物的新型氟碳化合物和氢氟烃化合物以及化合物的组合。例如，期望通过用不会消耗臭氧层的不含氯的化合物（例如氢氟烃（HFC））至少部分替代含氯化合物来改进含氯体系（例如发泡剂体系或制冷体系）。工业上一般持续寻求新型的基于氟碳化合物的混合物，其提供对CFC和HCFC的替代并被认为是它们的更为环境安全的替代物。然而，在很多情形中，重要的是任何可能的替代物还必须具有存在于许多最广泛使用的流体中的那些性质，例如用作发泡剂时赋予优良的热绝缘性质和其他期望的泡沫性质，例如适当的化学稳定性、低毒性或无毒性、低可燃性或不可燃性等。此外，通常期望CFC发泡剂替代物在不对常规泡沫产生体系进行较多工程改造的情况下也是有效的。用于制备常规发泡材料，例如热塑性材料和热固性材料，的方法和组合物很早就是已知的了。这些方法和组合物通常使用化学和/或物理发泡剂来在聚合物基质中形成发泡结构。这种发泡剂包括例如共沸化合物、水和各种挥发性有机化合物（VOC）（例如氯氟烃（CFC））。化学发泡剂通常经历一些形式的化学变化，包括与形成聚合物基质的材料的化学反应（通常在预设的温度/压力下），其造成气体（例如氮气、二氧化碳或一氧化碳）的释放。一种最常用的化学发泡剂是水。物理发泡剂通常溶解在聚合物或聚合物前体材料中，然后体积膨胀（也是在预设的温度/压力下）以帮助形成发泡结构。物理发泡剂通常结合热塑性泡沫使用，不过化学发泡剂能够代替物理发泡剂或与它一起结合热塑性泡沫使用。例如，已知结合基于聚氯乙烯的泡沫的形成来使用物理发泡剂。公知将化学发泡剂和/或物理发泡剂结合热固性泡沫使用。当然，某些化合物和包含它的组合物可以同时构成化学和物理发泡剂。过去，CFC在基于异氰酸酯的泡沫（例如硬质和软质聚氨酯和聚异氰脲酸酯泡沫）的制备中用作标准发泡剂。例如，CCl3F（CFC-11）曾经成为标准发泡剂。然而，这种材料的使用已经被国际条约禁止了，原因是它释放到大气中会损害平流层中的臭氧层。因此，不再常见将CFC-11用作形成热固性泡沫（例如基于异氰酸酯的泡沫和酚醛泡沫）的标准发泡剂。CFC的问题导致更频繁地使用含氢的氯氟代烷烃（HCFC）。例如，CH2ClCHClF（HCFC-141b）在大气中具有较短的寿命。这种HCFC被认为是相对于CFC而言更环境友好的发泡剂，但这类化合物仍包含一些氯和中等的大气寿命，因此具有显著的“臭氧消耗潜势”（称作“ODP”）。这使其不适合单独使用。已知的另一类发泡剂是非氯代的部分加氢的氟碳化合物（称作“HFC”）。目前用作发泡剂的某些HFC至少有一个潜在的严重问题，即它们通常具有较高的固有导热性质（即热绝缘性较差）。另一方面，用某些更现代的HFC发泡剂（例如CF3CH2CF2H（“HFC-245fa”））制备的泡沫提供了改进的热绝缘性，这一部分是由于HFC-245fa蒸汽的导热性较低，而且一部分是由于HFC-245fa赋予所述泡沫的微细的孔结构。HFC-245fa已经广泛用于隔热应用中，特别是制冷机、冷冻机、制冷/冷冻机和喷涂泡沫应用中。然而，很多HFC流体都具有全球变暖潜势较高的缺点，因此期望使用具有尽可能低的全球变暖潜势同时在使用性质中保持所需性能的氢氟烃或其他氟化流体。甚至更现代的HFC（例如HFC-245fa、HFC-134a、HFC-365mfc等）尽管与其他HFC相比较低，但仍显示出比所期望的更高的全球变暖潜势。因此，使用HFC作为泡沫绝缘体（特别是硬质泡沫绝缘体）中的发泡剂已经导致HFC成为工业泡沫绝缘体中的发泡剂的不太合宜的候选者。烃类发泡剂也是已知的。例如，授予Hutzen的美国专利号5,182,309教导了在多种乳液混合物中使用异戊烷和正戊烷。Volkert的美国专利号5,096,933教导了烃类发泡剂的另一种实例是环戊烷。尽管很多烃类发泡剂（例如环戊烷和戊烷的异构体）都是零臭氧消耗试剂且具有非常低的全球变暖潜势，但这种材料也不是完全满足期望，因为由这些发泡剂制备的泡沫不具备与用例如HFC-245fa发泡剂制备的泡沫相同程度的热绝缘效能。此外，烃类发泡剂的可燃性非常高，这是不期望的。而且，某些烃类发泡剂在某些情形中与制备泡沫的材料（例如在聚异氰脲酸酯改性的聚氨酯泡沫中常用的很多聚酯多元醇）的互溶性不够。这些烷烃的使用通常需要化学表面活性剂以得到适合的混合物。因此越来越需要作为迄今在这些和其他应用中用作发泡剂的组合物的有吸引力的替代物的新型化合物或化合物的组合和组合物。申请人因此意识到需要新型的基于氟碳化合物的化合物和组合物，其提供了对CFC和HCFC的有效替代且被认为是它们的更环境安全的替代物。然而，通常高度期望任何潜在的替代物也必须具有至少与很多最广泛使用的发泡剂相当的性质或者为泡沫赋予这些性质，例如气相导热性、低泡沫k因子、低毒性或无毒性等。很多应用中其他可能重要的性质之一是可燃性。即在很多应用中使用低可燃性或不可燃的组合物被认为是重要的或必需的，包括特别是在发泡剂应用中。本文所用的术语“不可燃的”表示依照2002年的ASTMstandardE-681（其通过引用方式并入本文）测定被确定为不可燃的化合物或组合物。遗憾的是，否则可能适用于发泡剂和溶剂组合物中的很多HFC不是不可燃的。例如，氟代烷烃二氟乙烷（HFC-152a）和氟代烯烃1,1,1-三氟丙烯（HFO-1243zf）各自都是可燃的，因此不适用于很多应用。在Tapscott的美国专利5,900,185中已经建议使用含溴的卤碳化合物添加剂以降低某些材料（包括泡沫发泡剂）的可燃性。在该专利中称所述添加剂的特征为高效和短大气寿命，即低臭氧消耗潜势（ODP）和低全球变暖本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.08.17 US 61/374,496;2011.08.15 US 13/210,2521.发泡剂组合物，包含20-80wt%的1-氯-3,3,3-三氟丙烯（HCFO-1233zd）和80-20wt%的1,1-二氯-1-氟乙烷（HCFC-141b）。2.权利要求1的发泡剂组合物，其中所述HCFO-1233zd是顺式-HCFO-1233zd和反式-HCFO-1233zd的混合物。3.权利要求2的发泡剂组合物，其中顺式-HCFO-1233zd与反式-HCFO-1233zd的比例为50：50至99.9：0.1。4.权利要求1的发泡剂组合物，包含20-80wt%的HCFO-1233zd和20-80wt%的HCFC-141b。5.权利要求1的发泡剂组合物，包含40-60wt%的HCFO-1233zd和40-60wt%的HCFC-141b。6.权利要求5的发泡剂组合物，包含45-55wt%的HCFO-1233zd和55-45wt%的HCFC-141b。7.权利要求1的...

【专利技术属性】
技术研发人员：DJ威廉斯，RR辛赫，JM鲍曼，
申请(专利权)人：霍尼韦尔国际公司，
类型：
国别省市：