[发明专利]使用曼尼希多元醇来生产硬质聚氨酯泡沫复合元件的方法

说明书

本发明涉及一种用于生产包括至少一个顶层和硬质聚氨酯泡沫层的硬质聚氨酯泡沫复合元件的方法，在该方法中，将(a)多异氰酸酯与(b)具有至少两个对异氰酸酯基团呈反应性的氢原子的化合物、任选地(c)阻燃剂、(d)推进剂、(e)催化剂和任选地(f)助剂和添加剂混合以形成反应混合物，将反应混合物施用于顶层并且固化以形成硬质聚氨酯泡沫。其中组分(b)包含：至少一种聚醚醇(b1)，其通过具有4至8的平均官能度和300至600mg KOH/g的羟值的起始剂或起始剂混合物的烷氧基化来制备；至少一种芳族曼尼希缩合物(b2)，其可以是烷氧基化的，其可通过在芳环上带有至少一个羟基和/或至少一个基团–NHR(其中R为任意的有机基团或为氢)的芳族化合物、一种或多种醛和/或酮、以及一种或多种伯胺或仲胺的反应而制备；以及至少一种芳族聚酯多元醇(b3)。芳族曼尼希缩合物的比例为大于5重量％至小于20重量％，相对于组分(b)的总重量计。本发明进一步地涉及根据该方法可获得的硬质聚氨酯泡沫复合元件。

本发明涉及一种用于生产包括至少一个外层和硬质聚氨酯泡沫层的硬质聚氨酯泡沫复合元件的方法，通过将(a)多异氰酸酯与(b)具有至少两个对异氰酸酯基团呈反应性的氢原子的化合物、(c)任选阻燃剂、(d)发泡剂、(e)催化剂和(f)任选助剂和佐剂混合以形成反应混合物，将反应混合物施用于外层，并且使其固化以形成硬质聚氨酯泡沫；其中组分(b)包含：至少一种聚醚醇(b1)，其通过具有4至8的平均官能度和300至600mg KOH/g的羟值的起始剂或起始剂混合物的烷氧基化来制备；至少一种芳族曼尼希(Mannich)缩合物(b2)，其可以是烷氧基化的，其可通过在芳环上带有至少一个羟基和/或至少一个基团–NHR(其中R为任意的有机基团或为氢)的芳族化合物、一种或多种醛和/或酮、以及一种或多种伯胺或仲胺的反应而制备；以及至少一种芳族聚酯多元醇(b3)；芳族曼尼希缩合物的量为大于5重量％至小于20重量％，基于组分(b)的总重量计。本发明进一步地涉及可通过该方法获得的硬质聚氨酯泡沫复合元件。

硬质聚氨酯泡沫具有悠久的历史，主要用于隔热保温(例如在制冷设备中、在热水存储设施中、在区域供热管道中)或在构造(例如在由多个外层和以硬质聚氨酯泡沫制成的核心所组成的复合元件)中。

目前广泛实施的是，在连续式双带生产线上生产的特别是由多个金属外层及基于异氰酸酯的泡沫制成的芯所组成的复合元件，这些元件通常也被称为夹层元件。除了用于冷藏库隔热的夹层元件以外，用于装饰各种不同建筑物外部的元件也日益重要。

在生产夹层元件时的一些情况下，在下部外层和基于异氰酸酯的泡沫之间会出现不希望的空气夹杂物，这被称为空隙。金属片和泡沫之间的这些空气夹杂物可能会导致金属片鼓起，并且在外部上使用这些元件时使外部失去吸引力，尤其是在温度波动急剧的情形下以及在外层为暗色调的颜色时。因此，具有低空隙数的高表面质量，以及外层与硬质聚氨酯泡沫之间的有效粘附，是生产夹层元件的重要因素。

由于技术原因，通常期望具有相对低的阻燃剂含量或改善的防火性。防火性可以通过使用聚异氰脲酸酯泡沫来改善。聚异氰脲酸酯泡沫通常是必须在至少60℃的温度下，通过三聚催化剂，使多异氰酸酯与具有异氰酸酯反应性氢原子的化合物反应而获得，其中三聚催化剂的实例为羧酸铵或羧酸碱金属盐。由于聚异氰脲酸酯泡沫也包含高比例的聚氨酯键，因此术语“硬质聚氨酯泡沫”也涵盖了这种聚异氰脲酸酯泡沫。

聚异氰脲酸酯泡沫的缺点是它们与外层的粘附性低，通常需要使用增粘剂。此外，特别是在厚度为100mm或更小的薄的夹层元件的情况下，在技术上难以确保所需的反应温度，因此导致防火性能恶化。

因此，本发明的目的是提供一种生产硬质聚氨酯泡沫复合元件的方法，其中即便不使用增粘剂，硬质聚氨酯泡沫也显示出与一个或多个外层的有效粘附，以及甚至在低于60℃的加工温度下——具体而言在模具和外层温度下——也显示出非常好的防火性。