[发明专利]包含z-1，1，1，4，4，4-六氟-2-丁烯的泡沫膨胀剂组合物以及它们在聚氨酯和聚异氰脲酸酯聚合物泡沫的制备中的用途

说明书

技术领域

本公开涉及泡沫膨胀剂以及它们在聚氨酯和聚异氰脲酸酯泡沫的制备中的用途。更具体地，本公开涉及包含Z-1，1，1，4，4，4-六氟-2-丁烯(还称为Z-FC-1336mzz或Z-FO-1336mzz)和至少一种其量足以降低所得泡沫在低温下的k因子的高沸点膨胀剂的泡沫膨胀剂组合物、包含此类泡沫膨胀剂组合物的泡沫形成组合物、使用此类泡沫形成组合物制备聚氨酯和聚异氰脲酸酯，以及如此制得的聚氨酯和聚异氰脲酸酯泡沫的用途。

背景技术

基于闭孔聚氨酯和聚异氰脲酸酯聚合物的泡沫被广泛用于隔热用途，例如用于建筑构造以及用于节能电气制品的制造。在建筑工业中，聚氨酯/聚异氰脲酸酯规格板材由于其隔热性能和承载能力而被用做屋顶材料和覆面材料。浇铸和喷雾的聚氨酯泡沫被广泛用于多种应用，所述应用包括隔热屋顶、隔热大型建筑物(诸如储罐)、隔热电器(诸如冷藏机和冷冻机)、隔热冷藏车和机动有轨车等。闭孔聚氨酯或聚异氰脲酸酯聚合物泡沫的隔热性能主要由孔内气体的热导率决定。

在业内，聚合物泡沫的隔热性能以R值(耐热性的量度)和k因子(热导率的量度)表示。以ft²·h·°F/Btu为单位测得的较高R值表示良好的隔热体，而低R值表示不佳的隔热体。相反，具有以Btu·in/ft²·h·°F为单位测得的较低k因子的隔热材料是比具有较高k因子的隔热材料更好的隔热体。对于具有给定厚度的平坦隔热材料，k因子与R值成反比。

对于它们的制造，所有这些不同类型的聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫需要泡沫膨胀剂(也被称为发泡剂)。隔热泡沫依赖于卤代烃泡沫膨胀剂的使用，不仅是由于它们可使聚合物发泡，而且主要是由于它们的低蒸汽热导率，而低蒸汽热导率是非常重要的隔热值表征。例如，氢氟烃(HFC)已被用作泡沫膨胀剂来用于聚氨酯泡沫。用于此应用中的HFC例子是HFC-245fa(1，1，1，3，3-五氟丙烷)。然而，HFC由于它们有助于“温室效应”即它们有助于全球变暖而令人担忧。由于它们会促进全球变暖，因此HFC已受到详细审查，并且它们的广泛应用将来也会受到限制。

烃已被提议作为泡沫膨胀剂。然而，这些化合物易燃，并且许多具有光化学活性，因此促使产生地面臭氧(即烟雾)。此类化合物通常被称为挥发性有机化合物(VOC)并且受环境法的制约。

泡沫膨胀剂的沸点能够影响所得聚合物泡沫的隔热性能。高沸点的泡沫膨胀剂会在孔中冷凝并在低温下丧失其隔热效果。一般，具有高沸点的泡沫膨胀剂在低温下冷凝更严重，并且导致聚合物泡沫在低温应用下更差的隔热性能(即，更低的R-值或更高的k因子)。

当用作聚氨酯泡沫或聚异氰脲酸酯泡沫中的泡沫膨胀剂时，Z-1，1，1，4，4，4-六氟-2-丁烯产生具有所期望的k因子的泡沫。Z-1，1，1，4，4，4-六氟-2-丁烯具有91.4°F(33℃)的标准沸点。如图1所示，k因子示出局部最小值，并且在较高和较低温度下增加。

当在较低温度下如在冷藏机或冷冻机中使用隔热泡沫时，可能期望使用为减轻冷凝效应的良好隔热体的泡沫膨胀剂组合物。例如，可能期望具有包含Z-1，1，1，4，4，4-六氟-2-丁烯的泡沫膨胀剂组合物，以产生在较低温度下保持较低k因子的泡沫。

发明内容

本公开提供了泡沫膨胀剂组合物，所述组合物包含(a)Z-1，1，1，4，4，4-六氟-2-丁烯；和(b)至少一种高沸点泡沫膨胀剂，其中所述至少一种高沸点泡沫膨胀剂具有高于15℃的沸点，其中所述至少一种高沸点泡沫膨胀剂以足以产生泡沫的有效量存在，所述泡沫在给定温度下具有比单独使用Z-1，1，1，4，4，4-六氟-2-丁烯制得的泡沫和单独使用至少一种高沸点泡沫膨胀剂制得的泡沫的k因子低的k因子。

本公开还提供了泡沫形成组合物，所述组合物包含本公开的泡沫膨胀剂组合物和具有两个或更多个活性氢的含活性氢的化合物。

本公开还提供了由本公开的有效量的泡沫形成组合物与适宜的多异氰酸酯的反应制备的闭孔聚氨酯或聚异氰脲酸酯聚合物泡沫。

本公开还提供了用于生产闭孔聚氨酯或聚异氰脲酸酯聚合物泡沫的方法。所述方法包括使本公开的有效量的泡沫形成组合物与适宜的多异氰酸酯反应。

附图说明

图1为包含Z-1，1，1，4，4，4-六氟-2-丁烯(Z-FC-1336mzz)或环戊烷(CP)作为唯一泡沫膨胀剂的泡沫的k因子作为温度函数的图示。