[发明专利]硬质聚氨酯泡沫复合材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种聚氨酯树脂，一种由该树脂制成的泡沫体，一种制备该泡沫体的方法，以及一种配有面材的聚氨酯泡沫复合材料。在制造硬聚氨酯泡沫体中，本发明的新颖的聚亚氧烷基多元醇，当它与氢氯氟烃混合时其相互分散性是极好的，这能减少环境破坏，并使之具有良好的施工性能。此外，由聚亚氧烷基多元醇与有机多异氰酸酯在催化剂存在下(如果需要的话)进行反应生成的聚氨酯树脂在氢氯氟烃中具有良好的抗溶解性，因而可获得极好的效果。例如，由这种新颖的聚亚氧烷基多元醇制得的聚氨酯泡沫体的物理性质，例如绝热性、强度、低温尺寸稳定性和阻燃性是极好的，因此这种聚氨酯泡沫体在各种应用方面(如冰箱、致冷器、隔热板及其它绝热结构材料)是很有用的。

硬聚氨酯泡沫体具有极好的隔热性能和低温尺寸稳定性，因此由它制得的各种复合材料广泛用于冰箱，冷冻贮存室，建筑物墙面，天花板，船和车辆的隔热和结构材料，以及仪器的隔热和保护层。

此外，在面材片上附有硬聚氨酯泡沫体的复合材料，或在被多面面材包裹的阴模中附有硬聚氨酯泡沫体的复合材料，已广泛使用间歇法或连续法制造。

在目前的聚氨酯泡沫体制造工艺中，氟里昂(Furon)，特别是氯氟烃(以下简称为CFC)，例如CFC-11和CFC-12通常被用作发泡剂。近来，这些化合物已被确认为是引起环境破坏，如臭氧层的破坏和温室效应的生成之物质。因此，近来已对这些化合物的生产者和使用者加以限制。

而在同时，氢氯氟烃(以下简称为HCFC)，例如2、2-二氯-1、1、1-三氟乙烷(HCFC-123)和1、1-二氯-1-氟乙烷(HCFC-141b)(它们均很少引起环境破坏)已被人们重视，想使之成为CFC-11和CFC-12的代用品。然而，与CFC-11和CFC-12相比较，HCFC-123和HCFC-141b对聚氨酯树脂具有高的溶解能力，因而具有使所得的聚氨酯泡沫体性能急剧地劣化的缺点，例如，闭孔含量减少，泡沫体的强度降低，特别是在硬聚氨酯泡沫体的制造时，在发泡过程中HCFC溶解闭孔的孔壁，大幅度地降低了隔热效能，而隔热性正是硬聚氨酯泡沫体的特征性能。

因此，人们期望开发能与HCFC结合使用的新颖的聚氨酯树脂和泡沫体。例如，在日本专利公报昭46-3797(1971)和昭47-19911(1972)，日本专利公开报昭63-264616(1988)，以及平1-135824(1989)中，披露了在制备用于制造通常的聚氨酯树脂的聚亚氧烷基多元醇时，建议将由环氧烷烃加至酚醛清漆树脂中而获得的聚亚氧烷基多元醇与聚醚多元醇或聚酯多元醇混合使用。

在这些披露的任一专利中，为了改善聚氨酯泡沫体的阻燃性，酚醛清漆基多元醇均是单独使用的。未发现有关酚树脂与烷醇胺或聚亚氧烷基多元醇(用脂肪族多羟基化合物作为原料)的一种特定混合物中使用的报导。也未发现有关改善聚氨酯树脂对HCFC-123和HCFC-141b的不溶性的报导，以及有关改善用这些HCFC化合物作为发泡剂所制得的聚氨酯泡沫体物理性能的报导。

正如上面所述，对环境破坏的危害性很小的HCFC对聚氨酯树脂有很强的溶解能力，并且有使泡沫体性能劣化和降低闭孔含量的倾向，所以未获得满意的泡沫体性能。

在制造硬聚氨酯泡沫体时，用HCFC-123或HCFC-141b代替CFC-11作为发泡剂，导致了各种不利的问题，例如：

(1)反应速度降低，其结果是当被用原料聚氨酯液体喷涂的表面不是水平放置时，所喷涂上的原料液在发泡和固化之前在表面上会产生流淌或流动。

(2)所得的聚氨酯泡沫体的物理性能，例如低温尺寸稳定性和压缩强度明显劣化。

(3)在所得的聚氨酯泡沫体上观察到了导热率的明显增大。

存在上述问题的聚氨酯泡沫体及其复合材料自然导致其质量的降低。

本发明的目的是提供一种具有面材的硬聚氨酯泡沫复合材料的制备方法。本发明首先要提供一种硬聚氨酯泡沫体和带有一种面材的硬聚氨酯泡沫体复合材料，它们都是使用很小公害(例如臭氧层破坏和地球温室效应)的氢氯氟烃作为发泡剂而制得的。

在生产硬聚酯泡沫体时，使用由酚树脂和烷醇胺或脂肪族多羟基化合物而制得的聚醚多元醇混合物可以达到上述目的。

如此制得的泡沫体与用作为惯用的发泡剂的含氯氟烃(CFC)而制得的泡沫体具有相同的性能。