[发明专利]聚氨酯泡沫体及其用途

说明书

本发明涉及聚氨酯泡沫体，及其在型材，特别是铝型材的泡沫填充中用于改进这些型材的隔热性能的用途。

本发明涉及聚氨酯泡沫体，及其在型材，特别是铝型材的泡沫填充（Ausschaeumung）中用于改进这些型材的隔热性能的用途。

在专利EP 1347141 A1和EP 1760244 A1中描述了，为了改进铝型材的隔热性主要使用聚氨酯泡沫体。通常将这些泡沫填充的铝型材随后涂覆。为此通常在180-210℃的温度下实施粉末涂覆工艺。为了达到铝型材的低U_F值，使用通过物理发泡剂氟代烃 (例如HFC365mfc (1,1,1,3,3-五氟丁烷)或HFC 227ea (1,1,1,2,3,3,3-七氟丙烷)发泡的聚氨酯泡沫体。其中的U_F值是常规U值的变型，其涉及框架型材（其中的指数F表示框架）。所述的U值定义为传热系数。其是部件/物质的特定的特征值且主要用于建筑工业。通常地，传热系数U越高，该物质的隔热性能越差。因此，为了优化部件的隔热性，需要有针对性地尽可能减小U或U_F值。上述的使用氟代烃作为发泡剂的聚氨酯泡沫体具有非常精细的泡孔结构和非常好的隔热性能。该发泡剂的缺点在于，其对地球变暖具有非常不利的影响 (“全球增温潜势”)。

替代地，可以使用通过在水与异氰酸酯反应中产生的二氧化碳发泡的聚氨酯泡沫体。由此可以避免对地球变暖的负面影响的缺点。然而已知的是，通过CO₂发泡的聚氨酯泡沫体相比于含有氟代烃或烃（例如戊烷）作为发泡剂的泡沫具有明显更差的导热值。这意味着，对于具有相同的U_F值的铝型材，CO₂-发泡的聚氨酯泡沫相比于例如使用戊烷发泡的聚氨酯泡沫一定明显地更厚。因为例如用于窗户的铝型材的厚度受限，CO₂-发泡的聚氨酯泡沫总是得到较差的U_F值。

因为烃类(例如己烷、戊烷、丁烷)具有低的全球增温潜势和突出的导热性能（非常好的隔热性能），使用烃-发泡的聚氨酯泡沫用于铝型材的泡沫填充看似最佳的解决方案。然而在实践中，这类的聚氨酯泡沫在涂覆工艺中在温度大于180℃时完全损坏、裂解或剧烈膨胀，从而导致他们与铝型材分离。这意味着，现有的通过烃发泡的聚氨酯泡沫不能用于粉末涂覆工艺中 (温度＞180℃)。

因此，本发明的目的是提供CO₂或CO₂/烃 (特别是戊烷)发泡的粗密度为60-150 g/dm³的聚氨酯泡沫体，其可以用于例如铝型材的泡沫填充，其在180-210℃的温度下是温度稳定的并且可以在180-210℃下最多40分钟用于粉末涂覆工艺，同时所述泡沫没有损坏、裂解或剧烈膨胀。

该目的可以通过下面进一步描述的CO₂或CO₂/烃发泡的具有高比例的蓖麻油的聚氨酯泡沫体而实现。

本发明提供了聚氨酯泡沫体，其具有根据DIN EN 845的60 g/dm³至150 g/dm³ 的密度和根据DIN 53505的＞70的肖氏A硬度和在180-210℃下最多40分钟的热稳定性，其特征在于，其由下列组分的反应获得：

a) 异氰酸酯组分，其由下列组成：

i) 在室温下为液体的二苯甲烷系列的二-和/或多异氰酸酯，其具有28-33.6重量%的NCO含量

b) 多元醇组分，其由下列组成：

i) ≥ 60至80重量%，优选≥ 65至80重量%的蓖麻油和/或蓖麻油衍生物，基于所述多元醇组分计

ii) 起始于二胺和/或多胺的环氧烷，分子量为170至4800 g/mol，优选200至2000g/mol，官能度为3至8，优选4至6

iii) 任选选自醇和聚醚多元醇的一种或多种交联剂，各自的分子量为92至3500g/mol，优选300至2000 g/mol，官能度为2至8，优选3至6

iv) 水