[发明专利]硬质聚氨酯泡沫体和使用该泡沫体的冰箱

说明书

本发明涉及硬质聚氨酯泡沫体，尤其涉及一种具有良好尺寸稳定性且用作冰箱和冰拒绝热材料的硬质聚氨酯泡沫体，以及使用所述泡沫体的冰箱。

在冰箱和冰柜的隔热门中，硬质聚氨酯泡沫体构成的绝热材料用于门外壳钢板和门内衬树脂壁之间的空间。通过多元醇组分、异氰酸酯组分、发泡剂、催化剂和泡沫改性剂的反应而制得硬质聚氨酯泡沫体。环戊烷而不是氯氟烃(CFC)用作发泡剂。

日本专利公开官方公报No.248344/1999公开了由以下物质组成的硬质聚氨酯泡沫体，即(1)羟值为380～480且通过环氧乙烷和环氧丙烷与甲苯二胺的加成反应而形成的多元醇组分，(2)异氰酸酯组分，(3)作为发泡剂的环戊烷，(4)水，(5)催化剂和(6)泡沫改性剂。

日本专利公开官方公报No.29652/1999公开了由以下物质组成的硬质聚氨酯泡沫体，即(1)羟值为350～500且通过环氧丙烷与甲苯二胺的加成反应而形成的多元醇组分，(2)异氰酸酯组分，(3)作为发泡剂的环戊烷，(4)水，(5)催化剂和(6)泡沫改性剂。

日本专利公开官方公报No.100652/1994公开了环氧烷烃加成到其中的聚醚多元醇，采用甲苯二胺和链烷醇胺作为引发剂。其中提到以2,3-/3,4-甲苯二胺(邻-甲苯二胺)或2,4-/2,6-甲苯二胺(间-甲苯二胺)作为甲苯二胺，并且公开了将其独立使用或结合起来使用。其中还描述了采用环氧丙烷和环氧乙烷中的至少一种来作为环氧烷烃。然而，并未公开采用环戊烷作为发泡剂。

日本专利公开官方公报No.66083/1993公开了给冰箱门安装一种补强板，从而确保在充入硬质聚氨酯泡沫体过程中以及在操作过程中冰箱门不会变形。

采用环戊烷发泡剂的传统硬质聚氨酯泡沫体，其特征在于低密度和高流动性，因此可以将它很容易地充入如冰箱门之类的有限空间。然而，气泡内气体的饱和蒸汽压比其他发泡剂的饱和蒸汽压低，因此气体更易收缩。如果气体过度收缩，由于泡沫体密度较低使得泡沫体的强度会降低。因此，采用环戊烷发泡剂的传统硬质聚氨酯泡沫体具有较高的线性膨胀系数和较大的泡沫膨胀率。当泡沫体作为绝热材料而被充入冰箱门时，在某些情况下，泡沫体较大的膨胀会使门变形。针对此问题，为防止冰箱门变形，可以给门安装一种补强板，正如日本专利公开官方公报No.66083/1993所述。但是，如果在门上安装补强板，则加工性能会下降并且生产成本会增加。已经越来越需要找到一种方法，即在不使用这种补强板的条件下充入绝热材料而同时防止门可能的变形。

本发明的目的在于提供一种具有降低的泡沫膨胀率的硬质聚氨酯泡沫体和采用所述泡沫体的冰箱，当充入绝热材料时，无需采用补强件，所述泡沫体即可防止其变形。

为达到上述目的，本发明的特征在于，多元醇包含第一多元醇组分和第二多元醇组分，该第一多元醇组分通过环氧烷烃和间-甲苯二胺的加成而制得，该第二多元醇组分通过环氧烷烃和邻-甲苯二胺的加成而制得。而且，所述第一多元醇组分的含量等于或大于所述第二多元醇组分的含量，并且两种多元醇组分的环氧烷烃加合物都是同一种类型。

按照这些特点，包含第一多元醇组分和第二多元醇组分能减小泡沫膨胀率并且能改善与异氰酸酯的反应。另外，第二多元醇组分的含量等于或小于第一多元醇组分的含量。

这防止了多元醇清漆粘度(varnish viscosity)的增加和泡沫体表面孔隙的形成。而且，因为不含不同类型的环氧烷烃，所以可以减小泡沫膨胀率。

如果环氧烷烃是环氧丙烷，则可以减小泡沫膨胀率。如果所有多元醇组分都是聚醚多元醇，则也可以减小泡沫膨胀率。

如果多元醇中包含的第一多元醇组分和第二多元醇组分的总量等于或大于70wt％，或者多元醇中包含的第一多元醇组分、第二多元醇组分、第三多元醇组分和第四多元醇组分的总量等于或大于90wt％，则也可以减小泡沫膨胀率。通过采用由环氧烷烃和蔗糖加成而制得的第三多元醇，可以获得一种高强度的低密度硬质聚氨酯泡沫体。

优选的是，采用一种平均羟值为400～450的聚醚多元醇，其包括：

(1)15～40重量份的第一聚酯多元醇组分，其具有440～460的羟值，由环氧丙烷和间-甲苯二胺的加成而制得，

(2)15～25重量份的第二聚醚多元醇组分，其具有460～480的羟值，由环氧丙烷和邻-甲苯二胺的加成而制得，

(3)40～55重量份的第三聚醚多元醇组分，其具有370～400的羟值，由环氧丙烷和蔗糖的加成而制得，