[发明专利]制备硬质聚氨酯泡沫体的方法

说明书

本发明涉及一种制备硬质聚氨酯泡沫体的方法，它包括使用作为发泡剂并含有稳定剂的1，1-二氯-1-氟乙烷(以下称作HCFC-141b)和作为催化剂的有机金属催化剂和/或咪唑化合物催化剂，以控制HCFC-141b的分解；还涉及因此而得到的基本上没有HCFC-141b衍生的分解产物的硬质聚氨酯泡沫体。

硬质聚氨酯泡沫体是良好的保温材料，它表现出优异的模压性能和可加工性能。因而，它们可在各种领域广泛地使用，例如，作为冰箱，建筑物，低温仓库，贮存箱，冰藏船，管道等等的保温材料。它们在热传导方面逐年都得到改进。目前，它们能具有低于约0.015W/mk(商业产品水准)的导热率，因此在常温附近使用的绝热材料中，它们显示最好的绝热性能。然而，随最近的节约能源的要求，增加了具有更低导热性的绝热材料的需求。

在制备硬质聚氨酯泡沫体时，通常使用所谓的一步法工艺，该工艺包括将含有作为主要成分的一种多元醇，一种催化剂，一种泡沫控制剂(泡稳定剂)和一种发泡剂的组分(A)和包含用为主要成分的一种有机多异氰酸酯的组分(B)进行混合使发泡过程和固化过程同时进行，而形成泡沫体。

在硬质聚氨酯泡沫制品中一般使用的发泡剂是三氯氟甲烷(R-11)。R-11通常与水一起使用，它是一种能与异氰酸酯反应产生二氧化碳的化学发泡剂。然而，常用的含氯氟烃(CFC)发泡剂(典型是R-11)是化学稳定的，因此，正如以前所指出的，它能扩散到平流层而破坏臭氧层。其结果是来自太阳的紫外辐射线在臭氧层没有被吸收，从而到达地球表面，引起皮肤癌，等等。这是现在一个严重的全球规模的环境问题。因此，自1989年以来CFCs已严格控制使用。当然，在氨酯泡沫制品中R-11的使用现在是受控制的。

所以，人们作了各种研究工作，以寻找取代CFC气体使用的发泡剂。因此，诸如HCFC-141b已经被指定作为CFC的取代物。

但是，人们已经知道，在用普通方法制备硬质聚氨酯泡沫体时，若使用HCFc-141b作为发泡剂，则因还原的作用形成1-氯-1-氟乙烷(以下称作HCFC-151a)和/或困脱去氯化氢的结果形成1-氰-1-氟乙烯(以下称作HCFC-1131a)。在许多方面这些分解产物的物理性能和毒性仍然是未知的，因而也许对环境有害。

困此，本发明的一个首要目的是提供一种由HCFC-141b没有生成分解产物的制备硬质氨酯泡沫体的方法。

考虑到这些前面提及的技术问题，本发明人作了广泛地研究工作，开发出一种制备硬质聚氨酯泡沫体的方法，其中由HCFC-141b没有生成分解产物。结果发现，在作为发泡剂的1，1-二氯-1-氟乙烷和一种稳定剂存在下，以及在有机金属催化剂和/或一种咪唑化合物催化剂存在下，一种多元醇与一种有机多异氰酸酯反应得到硬质聚氨酯泡沫体，而由HCFC-141b没有形成任何分解产物。此发现现在已导致本发明的完成。

因此，本发明在于制备硬质聚氨酯泡沫体的方法，它包括在作为一种发泡剂的1，1-二氯-1-氟乙烷发泡剂和一种稳定剂存在下，以及在一种金属催化剂和/或咪唑化合物催化剂存在下，让一种多元醇与一种有机多异氰酸酯反应并进行发泡。

在实施本发明时所使用的多元醇，是那些中制备硬质聚氨酯泡沫体时一般使用的多元醇中任何一种，例如包含2至8个官能团和具有羟值约300至600mg KOH/g的聚醚多元醇，包含2至4个官能团和具有羟值约250至500mg KOH/g的聚酯多元醇，等等。例如具有反应性羟甲基的酚树脂也可以使用。在这些多元醇当中作为特别优选的例子，可列举的尤其是聚醚多元醇类，它是通过环氧乙烷和/或环氧丙烷的加入，而由三羟甲基丙烷，山梨糖醇，邻或间甲苯二胺，或类似物衍生而来，它具有300-600mg KOH/g的羟值。

在实施本发明时所用的有机多异氰酸酯，优选的是可由下面通式表示的多亚甲基多苯基异氰酸酯(以下称作c-MDI)：