[发明专利]硬质泡沫和相关制品

说明书

背景技术

聚氨酯是由具有至少两个羟基基团的化合物和具有至少两个异氰酸酯基基团的化合物制备。参见例如，D.Randall和S.Lee，“The Polyurethanes Book”，New York：John Wiley & Sons，2003；以及K.Uhlig，“Discovering Polyurethanes”，New York：Hanser Gardner，1999。异氰酸酯化合物的异氰酸酯基基团与羟基化合物的羟基基团反应以形成氨基甲酸酯键。在很多情况下，羟基化合物是低分子量聚醚或聚酯。异氰酸酯化合物可以是脂肪族或芳香族，并且在直链聚氨酯的制备中，通常是双官能团的(即，其为二异氰酸酯)。然而，具有更大官能度的异氰酸酯化合物用于制备热固性聚氨酯。因为羟基化合物和异氰酸酯化合物的组合特征中大量的变化，聚氨酯树脂家族是非常复杂的。这种多样性导致大量的聚合物结构和性能的数据。实际上，聚氨酯可以是硬质固体、柔软和弹性的，或者具有泡沫(蜂窝)结构。

硬质聚氨酯和聚异氰脲酸酯泡沫是特别有效的热绝缘体。大多数的应用是作为建筑中的绝热材料。然而，聚氨酯和聚异氰脲酸酯泡沫固有的燃烧能力造成了对于降低的可燃性的需要。参见，例如S.V.Levchik，E.D.Weil，“Thermal decomposition,combustion and fire-retardancy of polyurethanes–a review of the recent literature”，Polymer International，volume 53，pages 1585-1610(2004)。而且聚氨酯和聚异氰脲酸酯泡沫的生产通常需要来自混合反应物以形成无粘性固体泡沫的实际经过的时间。

因此，存在对于表现出改善的耐燃性和/或形成无粘性泡沫的减少的经过时间的聚氨酯和聚异氰脲酸酯泡沫的需要。

发明内容

一种实施方式是包含反应混合物的产物的聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫，反应混合物包含以下各项：包含具有600至2000原子质量单位的数均分子量和平均每分子1.5至3个羟基基团的聚(亚苯基醚)的多元醇；具有平均每分子至少2个异氰酸酯基的芳香族异氰酸酯化合物；以及发泡剂；其中，该反应混合物表征为105至350的异氰酸酯指数；并且其中，聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫具有0.03至0.7克/厘米³的芯密度。

另一种实施方式是包含聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫的制品，该包含反应混合物的产物的聚氨酯或聚异氰脲酸酯包含有：包含具有600至2000原子质量单位的数均分子量和平均每分子1.5至3个羟基基团的聚(亚苯基醚)的多元醇；具有平均每分子至少2个异氰酸酯基基团的芳香族异氰酸酯化合物；以及发泡剂；其中，反应混合物表征为105至350的异氰酸酯指数；并且其中，聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫具有0.03至0.7克/厘米³的芯密度(core density)。

这些和其它实施方式在以下进行详细描述。

具体实施方式

本发明人已经确定表现出改善的抗燃性和/或形成无粘性泡沫的减少的经过时间的聚氨酯和聚异氰脲酸酯泡沫可以制备自多元醇、芳香族异氰酸酯化合物、以及发泡剂，其中，多元醇包含低分子量、多官能团的聚(亚苯基醚)。

因此，一种实施方式是包含反应混合物的产物的聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫，包含有：包含具有600至2000原子质量单位的数均分子量和平均每分子1.5至3个羟基的聚(亚苯基醚)的多元醇；具有平均每分子至少2个异氰酸酯基的芳香族异氰酸酯化合物；以及发泡剂；其中，反应混合物的特征在于105至350的异氰酸酯指数；并且其中，该聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫具有0.03至0.7克/厘米³的芯密度。

在反应混合物中使用的多元醇包括聚(亚苯基醚)。该聚(亚苯基醚)具有通过凝胶渗透色谱使用聚苯乙烯标准法测得的600至2000原子质量单位的数均分子量。在此范围内，数均分子量可以是1000至1500。聚(亚苯基醚)具有平均每分子1.5至3个羟基。在此范围内，每分子的羟基基团数可以是1.6至2.5、特别地1.7至2.1。每分子的羟基基团的平均数可以通过使用磷试剂的官能化和通过如在P.Chan，D.S.Argyropoulos，D.M.White，G.W.Yeager，and A.S.Hay，Macromolecules，1994，27册，6371-6375页中描述的³¹P NMR分析确定。