[发明专利]刚性聚氨基甲酸乙酯泡沫体的制备方法

说明书

本发明涉及具有氨基甲酸乙酯基团但不使用含氯氟烃来制备的刚性泡沫体。

由于闭孔聚氨基甲酸乙酯刚性泡沫体具有突出的热绝缘性，因此在冷藏和冷冻设备、工业装置、罐槽、管道系统、船舶制造和建筑工业以及许多绝热应用中已经被采用了许多年。

具有大量闭孔的聚氨基甲酸乙酯刚性泡沫体的导热性，在很大程度上取决于发泡剂或孔室气体的种类。已经证实全卤化的含氯氟烃(FCKW)特别适合这种用途，尤其是三氯氟甲烷(R11)具有特别低的导热性。这些物质是化学惰性的，因此是非毒性的和不可燃的。但是全卤化的含氯氟烃可以上升到同温层，由于它的稳定性强和含有氯，所以它将促进臭氧的分解。

这些报导出现在(例如，Mario J.Molina und F.S.Rowland,Nature 249(1974)p.810和Bundestag-Enquete-Kommission“Vorsorge zum Schutz der Erdatmosphre”(保护地球大气层的措施)2.11.1988,Deutscher Bundestag,Referatffentlichkeitsarbeit,Bonn)的中期报告中。

为此，建议采用未取代的烃(烷烃)作为泡沫体包括聚氨基甲酸乙酯泡沫体的发泡剂来取代全卤化的含氯氟烃。

烷烃不含氯原子，因此它的ODP(臭氧贫化势)等于零(作为对比：R11的ODP为1)。

作为发泡剂的一种有典型代表性的烷烃，除了异戊烷和正戊烷，还有环戊烷。

由于烃的化学结构使其具有很强的非极性，因此，它们不能很好地同用于生产刚性泡沫体的多元醇和异氰酸酯相混合。然而，对于惯用的生产方法来说，这是很重要的先决条件。在惯用方法中，多元醇和异氰酸酯组分是用机械法相互混合的。

多元醇组分含有除了活性的聚醚-或聚酯-多元醇外，也含有发泡剂和辅助物质，例如以溶解形式存在的活化剂、乳化剂和稳定剂。因此，就多元醇组分而言，是以单相混合物的形式存在的。当惯用的发泡剂，例如R11在等摩尔基础上替代成对环境有益的商品形式的化合物(如烷烃)时，烃的低溶解度经常导致两相的形成，它们不能再用惯用的方法处理了。

因此，本发明的目的就是增加烃在多元醇中的溶解度，以致当例如R11被等摩尔量的这些烃所替代时，能获得单相的多元醇组分。

人们惊奇地发现，当加入专门的增溶剂时，烃在多元醇中的溶解度会显著增加，这种专门的增溶剂将在后面详细论述。

本发明提供一种制备含氨基甲酸乙酯基团的刚性泡沫体的方法，它通过

a)聚异氰酸酯同

b)含至少两个活性向着异氰酸酯的氢原子的化合物反应，该化合物的分子量为92至10,000，反应是在以下物质存在下进行的：

c)水和作为发泡剂的烷烃和

d)增溶剂和任选地存在有：

e)其他辅助物质和本来已知的添加剂。

其中采用的增溶剂(d)是至少带有一个极性基团的化合物，选自以下一组化合物：d1)   R¹-O-CO-O-R²

其中R¹和R²代表含1至12个碳原子的烷基或共同代表含2至6个碳原子的亚烷基，

其中R³和R⁴代表含有1至12个碳原子的烷基，n是从0至6的一个数，

其中R⁵至R⁷代表一种任选的含1至12个碳原子的卤代烷基，一种含5至10个碳原子的环烷基或含6至12个碳原子的芳基。

d4)为(i)总量为2摩尔的由至少一种任选的含15至25个碳原子组成的不饱和脂肪酸组分与(ⅱ)1摩尔由至少一种下式的肼组分的反应产物，其中n=2至10，和d5)    NR⁸R⁹R¹⁰R¹¹⁺X^-，其中R⁸-R¹¹代表含有1至16个碳原子的烷基，代表硫酸盐、碳酸盐、磺酸盐或卤化物。

用于生产刚性聚氨基甲酸乙酯泡沫体的起始组分是

a)脂肪族的、环脂肪族的、芳脂族的、芳香族的和杂环的聚异氰酸酯，例如W.Siefken在Justns Liebig′s Annalen der Chemie,562,p75-136中叙述的那样，例如那些分子式为：Q(NCO)_n