[发明专利]用于聚氨酯硬质泡沫的碳酸醇胺盐发泡剂组合物

说明书

用于浇注型聚氨酯硬质泡沫制备中的化学‑物理结合型的碳酸醇胺盐发泡剂组合物，它包括：1)高水含量和低碳酸氢盐含量的碳酸醇胺盐化学发泡剂(F1)；和2)环戊烷；3)任选的，沸点在15‑41℃范围内的物理发泡剂(F2)，其中物理发泡剂(F2)是选自于HFC‑245fa、HFC‑365mfc、LBA和六氟丁烯中的一种或多种(两种或三种)；其中化学发泡剂(F1)包括：A)67‑90wt％的碳酸二(C2‑C9醇胺)盐；B)10‑33wt％的水；C)0‑20wt％的C2‑C9醇胺。

技术领域

本发明涉及用于冰箱、冰柜、热水器、冷链保温(冷藏车)等行业的(浇注型)聚氨酯硬质泡沫的碳酸醇胺盐复合发泡剂，更具体地说，涉及由高水含量的碳酸醇胺盐化学发泡剂与环戊烷和任选的沸点在15-41℃范围内的物理发泡剂相结合的一种化学-物理结合型发泡剂，尤其所述聚氨酯硬质泡沫是采用包含部分的芳族聚酯多元醇(例如聚邻苯二甲酸乙二醇酯多元醇)和/或甲苯二胺聚醚多元醇的聚合物多元醇作为白料所制备的。

背景技术

聚氨酯硬质泡沫材料是优质的绝热保温材料，广泛应用于冰箱、冰柜、热水器、冷链保温等行业。为了环保的需要，在这些行业，聚氨酯泡沫材料生产过程中常用水和环戊烷作为发泡剂，由于环戊烷的导热系数比较高导致泡沫材料的导热系数也比较高，能耗大，为了降低泡沫材料的导热系数，提高保温材料的保温性能，降低能耗，要加入其他氢氟烃类物理发泡剂，例如HCFC-141b(一氟二氯乙烷，分子量116.95，沸点32℃)，CFC-113(三氯三氟乙烷，分子量187.39，沸点47.7℃)，CFC-11(三氯一氟甲烷，分子量137.4，沸点23.8℃)，HCFC-123(三氟二氯乙烷，分子量152.93，沸点27.85℃)，HFC-245fa(分子量134，沸点15.3℃)，HFC-365mfc(分子量148，沸点40.2℃)，LBA(反式-1-氯-3,3,3-三氟丙烯，分子量130.5，沸点19℃)，六氟丁烯(分子量164，沸点33℃)等。某些氯氟烃的价格昂贵。这些氢氟烃类物理发泡剂的生产过程中也会产生含氯氟的副产物，对环境有影响。

US6326412 B1公开了作为聚氨酯发泡剂的氨基甲酸铵，其中氨基甲酸铵的粘度高达2200mPa.s(参见说明书第6栏第51-55行,lines 51-55 in column 6)，它为粘稠或半固体状态。

目前，用于冰箱、冰柜、热水器、冷藏车(冷链保温)等行业中的聚氨酯硬质泡沫材料的绝热性能越来越重要。一般，用于这些行业中的聚氨酯硬质泡沫的兰芝模(Lance)导热系数λ(mW/m·K，10℃)是在19.00-20.00范围。如果导热系数λ从19.00降低至18.90,更优选地降低至18.80，18.70，18.60，18.50，18.40，18.30，18.20，18.10，18.05，18.00或17.95(其中17.95-18.00几乎属于最低的极限值，继续降低此数值将变得非常困难)，则每一个进步都带来巨大的经济利益。例如，世界全每年生产至少几千万台冰箱和冷柜，通过这些冰箱和冷柜使用改进的硬质泡沫，一台冰箱或冷柜每天节省0.1-0.3度电，一年节省36.5-109.5度电。仅仅就全世界每年生产的冰箱和冷柜数量而言，节省的电力是惊人的。

在冰箱、冰柜、热水器、冷藏车(冷链保温)等行业中的聚氨酯硬质泡沫的工业化生产中，通常使用喷枪的浇注方法将发泡用混合物(由白料和黑料在高压浇注机的混合室中混合而成)经由模具的单个浇注口被注入该模具内，发泡用混合物(发泡用物料)在模具内进行发泡反应、固化，然后进行脱模。例如，在冰箱生产流水线中，平均2-3分钟有一台冰箱下线，因此，发泡用混合物的流动性是非常重要的，要求它能够在较短的时间内填充到不规则的模具内腔的每一个角落，确保发泡混合物在模具内填充均匀并且不留死角。冰箱、冷柜、热水器等行业的发泡工艺实际上是在工业化生产流水线上的在线发泡工艺。

本领域的技术人员认为聚氨酯硬质泡沫材料中泡孔内的气体的导热系数决定了泡沫材料的绝热性能，即，泡孔内气体的导热系数越低，泡沫材料的绝热性能越好。因而，致力于开发新型的气态下具有更低导热系数的含氟发泡剂。

发明内容