[发明专利]制备具有低导热性的硬性聚氨酯泡沫的方法及其用途无效

专利信息
申请号: 95120288.X 申请日: 1995-10-21
公开(公告)号: CN1088004C 公开(公告)日: 2002-07-24
发明(设计)人: K·艾伯特;F·费克纳;H·塞弗特 申请(专利权)人: 伊拉斯托格兰有限公司
主分类号: B29C44/02 分类号: B29C44/02;B29C44/20;//B29K7500;10504
代理公司: 中国专利代理(香港)有限公司 代理人: 杨九昌
地址: 联邦德国*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 制备 具有 导热性 硬性 聚氨酯 泡沫 方法 及其 用途
【说明书】:

发明涉及制备硬性聚氨酯泡沫(下面缩写成PU)的方法,该泡沫含有至少32%重量的芳香基团,因此进一步降低导热性,在d)发泡剂(优选环戊烷和/或环己烷和水的发泡剂结合体),e)催化剂和如果需要f)添加剂的存在下,通过a)有机的,优选芳香的聚异氰酸酯与b)含有至少两个活性氢原子和优选含有键合的亚芳基单元的相对高分子量化合物,和如果需要c)低分子量增链剂和/或交联剂反应。以及这些硬PU泡沫用于制冷设备或加热元件的空穴的泡沫填料和对于组合元件作为隔热材料的应用。

从硬性PU泡沫和至少一外层硬性或弹性材料(例如尤其是纸,塑料膜,金属板,玻璃无纺布,刨花板)制成组合的或夹层元件的生产方法是已知的。泡沫填充在家用电器,(如制冷设备,例如冰箱和冷冻箱或热水储罐),中的空穴即把硬性PU泡沫作隔热材料也是已知的。为了防止泡沫缩孔,必须在短时间内把可发泡反应混合物加入到要隔热的空穴中。这类制品通常用低压或优选用高压机器进行泡沫填充。

已经出版了硬PU泡沫制备方法,和它们在组合元件中作为外层或优选作芯层的应用和,它们在制冷或加热技术中作为隔热层的应用的综述,例如,在Polyurethane,Kunststoff-Handbuch,Volume7,1st Edition:1966,由Dr.R.Vieweg and Dr.A.Hchtlen编辑,和2nd Edition 1983,由Dr.Günter Oertel编辑的,Carl Hanser Verlag,Munich,Vienna。

人们已知道适于作热和冷绝缘的硬性PU泡沫,可通过有机聚异氰酸酯与一个或多个含有至少两个活性氢原子,优选聚酯-和/或聚醚-多元醇的相对高分子量的化合物进行反应而制备的,反应通常是在低分子量增链剂和/或交联剂存在下,在发泡剂,催化剂存在下,和如果需要在助剂和/或填加剂存在下进行的。适当选择形成的组分能制备具有低导热性的和良好机械性能的硬性PU泡沫。

用于制备隔热和隔冷的硬性PU泡沫而在全球使用的大量发泡剂是含氟氟烃(CFCs),优选三氯氟甲烷。这些发泡气体仅有的缺点是伴随在同温层的臭氧层的降解,可能引起环境污染。

因此,人们进行了很多努力,用几乎不或优选不引起环境污染的发泡剂代替CFCs。

按照EP-A-351614(US-A-4,972,002),发泡剂可以是氟化烃,全氟化烃,六氟化硫或至少两种这些化合物的混合物。由于这些氟化的或全氟化的发泡剂只微溶或不溶于所形成的用于制备聚异氰酸酯加聚物的组份中,它们在至少一种有机的和/或改性的有机聚异氰酸酯中,至少一种相对高分子量化合物中被乳化,相对高分子量化合物含有至少两个活性氢原子或至少一种含有至少两个活性氢原子的相对高分子量化合物和低分子量增链剂和/或交联剂的混和物。这种方法得到具有均匀和致密孔结构的蜂窝状的塑料。该方法仅有的缺点是严格选择适用的氟化的或全氟化的化合物(该化合物具有在所要求范围内的沸点)和高价格的发泡剂。工业制备具有所希望的孔隙结构的蜂窝状塑料依赖于高度严格范围的全氟戊烷和全氟己烷的混合物。

用聚异氰酸酯加聚方法制备蜂窝状塑料,按照DE-A-4143148,用发泡剂(d)也很成功,如果需要与水结合使用,它含有至少一种低沸点,在所形成的(a),(b)和(c)组份中微溶或不溶的氟化的或全氟化的有机化合物和至少一种具有6-12个碳原子的异构烷烃。

在EP-A-0421269中进一步描述了具有低导热性的PU硬性泡沫。所使用的发泡剂,优选与水结合使用,是环戊烷或混合物,较好情况具有沸点低于50℃,包括

环戊烷和/或环己烷和至少一种与环戊烷和/或环己烷均匀混溶的惰性的低沸点的化合物,优选自烷烃,具有最大4个碳原子的环烷烃,二烷基醚,环亚烷基醚和氟代烷烃。

适当选择的发泡剂作为孔隙气体,由于它的扩散速度非常低,在硬性的PU泡沫中保持相当长的时间,尤其如果泡沫设备在塑料的所有面上或金属的外层上,则能大大地降低PU硬性泡沫的导热性。

由于在泡沫中从热点到冷点的热传导,要例如,通过泡沫基体,孔隙气体或通过辐射发生,因此仍需要适当的方法减少硬PU泡沫的热传导性,并由此降低能量消耗,例如制冷设备,或释放热,如加热系统和借助隔热元件的热水储罐。

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