包含氟化环氧化物的聚合物型泡沫及其制备方法和用途技术

本发明专利技术提供了可发泡组合物，所述可发泡组合物包含至少一种发泡剂、至少一种可发泡聚合物或其前体组合物和成核剂。所述成核剂包含氟化环氧化物，在一些实施例中，所述氟化环氧化物可以最多具有三个氢原子。所述氟化环氧化物可以具有总计约2至约12个碳原子。本发明专利技术还提供了用于制备聚合物型泡沫和组合物的方法，所述组合物包含发泡剂和成核剂，所述成核剂包含氟化环氧化物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含氟化环氧化物的聚合物型泡沬及其制备方法和用途
本专利技术涉及氟化环氧化物作为成核剂在聚合物型泡沫的制备中，具体地在聚氨酯泡沫和酹醒泡沫的制备中的使用。
技术介绍
根据“微孔材料”，聚合物科学和工程百科全书(Encyclopedia of PolymerScience and Engineering),第 3 卷，第 1-59 页(第二版，John Wiley & Sons, 1985),泡沫塑料定义为其中表观密度随着通过其整体布置的多个泡孔的存在而显著降低的塑料。泡沫塑料中的气相通常分布在泡孔内，这优选地对提供良好的热绝缘性非常有利。发泡剂产生气体，而该气体在可发泡聚合物材料中用于产生泡孔以(例如)制备发泡绝缘体。物理发泡剂通过相变形成泡孔,例如,液体可以蒸发或者气体在高压下溶解在聚合物中。低沸点(例如，通常小于80°C，更通常小于约50°C)液体，具体地氯氟烃(CFC)和氢氯氟烃(HCFC)已在全世界用于大规模制备泡沫塑料。然而，CFC和HCFC与地球的保护性臭氧层的破坏有关。重要的商业液体发泡剂包括脂族和脂环族烃类以及它们的氯代和氟代衍生物。例如，戊烷、己烷和庚烷的异构体主要使用于极低密度的聚苯乙烯泡沫的制备中。这些液体往往是低成本和低毒性的，但是它们是高度易燃的。在文献中的多个专利和出版物中描述了存在催化剂、发泡剂、加工助剂或添加剂的情况下，微孔塑料产品如微孔聚氨酯弹性体以及柔性、半刚性或刚性聚氨酯 泡沫的制备。基本上两类发泡剂用于制备微孔聚氨酯:(I)在放热聚合过程的影响下蒸发的低沸点惰性液体，例如，烷烃，如丁烷、正戊烷、异戊烷或环戊烷，卤代烃或卤代氟烃，如二氯甲烷、一氟二氯甲烷和三氯氟甲烷或它们的混合物；和(2)通过化学反应或热分解形成气体发泡剂的化学化合物，如与水反应以产生二氧化碳的异氰酸酯群组。在氯氟烃(“CFC”)生产禁用后，使用HCFC-141b (CCl2FCH3)作为发泡剂制备了多种聚合物型泡沫。随着这种发泡剂近期即将被禁用，多个生产商开始着眼于使用烃类，如环戊烷作为发泡剂。尽管泡沫生产商发现它们可以安全地处理这些发泡剂相对高的易燃性，但是所得的泡沫表现出相对较高的导热率，这是这些发泡剂显著的缺陷。使用非卤代发泡剂，如环戊烷或CO2(原位通过水与异氰酸酯的反应制备)制备的泡沫通常表现出比使用卤代发泡剂如HFC-245fa(CF3CH2CHF2)所制备的那些高10%至15%的导热率。然而，发泡剂在可发泡树脂中提供了形成空隙所必需的体积，这些空隙在最终的泡沫中成为所得的泡孔，而成核剂可以提供发泡剂形成空隙的起始位点。通过成核剂的选择，可以制备具有较少相对较大空隙和大量相对较小空隙的泡沫。据报道，低浓度的全氟化化合物，如C5F12、C6FjP C5F11NO可以用作成核剂以促使泡沫中较小的泡孔尺寸的产生。因此，这些泡沫可以表现出较小的导热率。然而，由于全氟化化合物的长大气存留时间和高全球变暖可能性，它们作为成核剂的用途是环境不期望的。不饱和全氟化化合物，如HFP 二聚体[(CF3) 2CFCF=CFCF3)]作为成核剂也表现出前景并且与全氟化化合物相比提供了更好的环境性质。然而，已发现，不饱和全氟化化合物与泡沫制剂中使用的一些叔胺催化剂反应。因此，它们的使用受限于含有相容性催化剂的泡沫制剂或其中可以在发泡之前将成核剂立即引入到制剂中的过程。另一个替代形式是在其它应用中使用已作为CFC、HCFC和PFC的替代物引入的部分氟化的化合物。替代材料，如3M NOVEC牌HFE-7100和HFE-7200 (得自明尼苏达州圣保罗市的3M公司(3M Company (St.Paul7MN)))具有所需的环境和毒理学性质，但是不能在泡沫中提供作为成核剂的可接受性能。
技术实现思路
因此，仍需要表现出所需的环境和毒理学性质并且作为可接受的成核剂起作用并且获得更高性能的聚合物型泡沫的成核剂。提供了用于制备聚合物型泡沫的可发泡组合物，用于制备聚合物型泡沫的方法，用于制备聚合物型泡沫的发泡剂组合物以及由其所制成的泡沫。所提供的可发泡组合物包含至少一种发泡剂、至少一种可发泡聚合物或其前体组合物和至少一种如本文所述的成核剂。所提供的方法包括用于制备聚合物型泡沫的方法，所述方法包括以下步骤:在存在至少一种可发泡聚合物或其前体组合物和至少一种如本文所述的成核剂的情况下蒸发至少一种液体或气体发泡剂或产生至少一种气体发泡剂。所提供的发泡剂组合物包含至少一种发泡剂和至少一种如本文所述的成核剂。在一个方面，提供了可发泡组合物，所述可发泡组合物包含至少一种发泡剂、至少一种可发泡聚合物或其前体组合物和成核剂，其中所述成核剂包含氟化环氧化物。在一些实施例中，氟化环氧化物可以最多包含三个氢原子。在其它实施例中，氟化环氧化物可以基本上不含键合至碳原子的氢原子。氟化环氧化物可以具有总计4至约12个碳原子，并且在一些实施例中，可以具有下式: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】2011.05.19 US 61/487,8931.一种包含至少一种发泡剂、至少一种可发泡聚合物或其前体组合物和成核剂的可发泡组合物，其中所述成核剂包含氟化环氧化物。2.根据权利要求1所述的可发泡组合物，其中所述氟化环氧化物最多包含三个氢原子。3.根据权利要求2所述的可发泡组合物，其中所述氟化环氧化物基本上不含键合至碳原子的氢原子。4.根据权利要求1所述的可发泡组合物，其中所述氟化环氧化物具有总共约4个至约12个碳原子。5.根据权利要求1所述的可发泡组合物，其中所述氟化环氧化物具有下式: 6.根据权利要求1所述的可发泡组合物，其中所述成核剂和所述发泡剂的摩尔比小于1:9。7.根据权利要求1所述的可发泡组合物，其中所述发泡剂选自具有约5至约7个碳原子的脂族烃、具有约5至约7个碳原子的脂环族烃、烃酯和水。8.一种用于制备聚合物型泡沫的方法，所述方法包括以下步骤:在存在至少一种可发泡聚合物或其前体组合物和成核剂的情况下蒸发至少一种液体或气体发泡剂或产生至少一种气体发泡剂，其中所述成核剂包含氟化环氧化物。9.根据权利要求8所述的用于制备聚合物型泡沫的方法，其中所述氟化环氧化物最多包含三个氢原子。10.根据权利要求9所述的用于制备聚合物型泡沫的方法，其中所述氟化环氧化物基本上不含键...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·G·欧文斯，章忠星，鲁道夫·J·达姆斯，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：
国别省市：