[发明专利]聚异氰酸酯组合物

说明书

本申请是申请日为1993年12月30日，申请号为93121527.7，题为“制备硬质泡沫体的方法”的发明专利申请的分案申请。

本发明涉及硬质聚氨酯或硬质氨基甲酸酯改性的聚异氰脲酸酯泡沫体的制备方法以及所制备的泡沫体，还涉及在制备方法中有用的一些新颖的聚异氰酸酯组合物。

硬质聚氨酯和氨基甲酸酯改性的聚异氰脲酸酯泡沫体通常是在发泡剂存在的情况下，由适当的聚异氰酸酯和多元醇反应而制备的。

这些泡沫体的用处之一是作为隔热介质使用，例如，周作冷冻贮藏装置的绝热材料。硬质泡沫体的绝热性能受多种因素的影响，对闭孔硬质泡沫体来说，包括泡孔的大小以及泡孔内容的热导性。

在聚氨酯和氨基甲酸酯改性的聚异氰脲酸酯泡沫体的生产中广泛使用的一类发泡剂是完全卤化的氯氟烃，尤其是三氯氟甲烷(CFC-11)。这些发泡剂，尤其是CFC-11，具有优异的低导热性，使其能够制备绝热性极好的硬质泡沫体。最近，由于氯氟烃对大气臭氧层可能的破坏作用而引起人们关注，所以必须研制出另外的反应系，用替换材料取代氯氟烃发泡剂，即具有环境的安全性又可使生产的泡沫在其使用的各个领域中具有必需的性能。

目前，本申请人已研制出制备由某些氟化聚异氰酸酯组合物衍生出来的硬质聚氨酯和氨基甲酸酯改性的聚异氰脲酸酯泡沫体的改进方法。

有关由氟化聚异氰酸酯成分衍生的聚氨酯材料的制备方法已有报道，例如，德国专利申请号2415150和1794356，欧洲专利申请号283892和322759，日本专利申请公开号61/63646、62/45786和62/205181，以及美国专利号5171877、3575899、4540765和4835300。

由上述方法得到的聚氨酯用于织物处理，以赋予斥油和斥水性能，或用作涂覆材料。据加拿大专利号为734497的专利中介绍，一种含氟的氨基甲酸酯在聚氨酯泡沫体的生产中用作表面活性剂。

然而，由氟化聚异氰酸酯组合物衍生出来的聚氨酯材料在形成泡沫体的条件下的制备方法却没有报道过。

本发明提供了硬质聚氨酯或氨基甲酸酯改性的聚异氰脲酸酯泡沫体的一种制备方法，即由具有多官能团的异氰酸酯活性的组合物与聚异氰酸酯组合物在形成泡沫体的条件下反应而制成，其特征在于：该聚异氰酸酯组合物包括过量(用化学计算法)的一种有机聚异氰酸酯与一种或几种基本上氟化的异氰酸酯活化的化合物的反应生成物。

由本发明方法制备的硬质聚氨酯和氨基甲酸酯改性的聚异氰脲酸酯泡沫体，具有微孔结构，绝热性能优异，同时机械性能也不降低。本发明的方法特别适合在替代的发泡剂存在的情况下制备绝热用硬质泡沫体。另外，本发明方法所用的聚异氰酸酯组合物是由基本上氟化的异氰酸酯活性的化合物衍生出来的，该化合物的作用，相信是能改善最终泡沫体的绝热性能，并完全结合入泡沫体的化学结构中，所以，在形成泡沫体的过程中或过程后，不会释放到大气中。

本文中所说的术语“基本上氟化的异氰酸酯活性的化合物”指的是任何一种至少具有一个异氰酸酯活性的官能团的有机化合物，其中至少有50％的与相应的未氟化的化合物中的碳原子结合的氢原子被氟原子所取代。

本发明方法使用的合适的基本上氟化的异氰酸酯活性的化合物如式(I)所示：

[H-Y-(CH₂)_m-(Z′)_q′]_p-A-(Z)_q-(CH₂)_n-X-H    (I)式中，n：1-11的整数；

m：1-11；

p：0或1；

q：0或1；

q′：0或1；

Y：氧、硫、式基团，或式-SO₂-NR-或-NR-基团，这里的R是氢、C_1-12烷基或C_1-12氟化烷基；

X：氧、硫、式基团，或式-SO₂-NR′-或-NR′-基团，这里的R′是C_1-12烷基、C_1-12氟化烷基、氢或化学式为-(CH₂)_n-(Z)_q-A-[(Z′)_q′-(CH₂)_m-Y-H]_p的基团；