CN112204066A - 多元醇共混物和具有改进的低温r值的硬质泡沫 - Google Patents

Abstract

公开了包含芳香族聚酯多元醇和1‑10重量％的脂肪酸衍生物的共混物。脂肪酸衍生物是C₈‑C₁₈的脂肪酸酯或C₈‑C₁₈的脂肪酸酰胺。还公开了包括水、催化剂、泡沫稳定表面活性剂、聚异氰酸酯、发泡剂和聚酯多元醇/脂肪酸衍生物共混物反应的产物的硬质PU或PU‑PIR泡沫。出乎意料的是，通过使用芳香族聚酯多元醇和少量易得的脂肪酸衍生物的共混物，可以显著改善基于戊烷发泡剂的硬质泡沫的低温R值。在一些方面，在75°F和40°F下测量的泡沫的初始R值之间的差比在不存在脂肪酸衍生物的情况下制备的类似泡沫的初始R值之间的差大至少5％。

Description

多元醇共混物和具有改进的低温R值的硬质泡沫

技术领域

本发明涉及芳香族聚酯多元醇共混物和由所述共混物生产的硬质泡沫。

背景技术

硬质聚氨酯(PU)或聚氨酯改性聚异氰脲酸酯(PU-PIR)喷涂泡沫和泡沫板广泛用于使屋顶、墙壁、管道和电气用具(与其他物体)隔热。“R值”是一种衡量隔热性能的标准，它与隔热材料抵抗热流的能力有关，R值越高表示隔热性能越好。当评估温度梯度的平均温度降低时，PU或PU-PIR泡沫的R值应提高。从历史上看，对于上一代发泡剂(例如CFC、HCFC等)而言，确实如此。然而，不幸的是，用戊烷异构体或其混合物发泡制得的PU-PIR泡沫并未完全遵循这种趋势。实际上，随着平均温度从75°F降低至40°F，经常观察到R值降低。

脂肪酸衍生物如脂肪酸酯和脂肪酸酰胺，是从脂和油获得的。它们通常用作溶剂、清洁剂、燃料组分以及用于个人护理用途的材料。脂肪酸衍生物在有些时候已经用作疏水反应物，以制备用于氨基甲酸酯用途的多元醇(参见，例如美国专利号4608432、4644048和5922779)。然而，显然没有将脂肪酸衍生物和芳香族聚酯多元醇的简单共混物用于生产硬质PU或PU-PIR泡沫。

有关臭氧层空洞和全球变暖问题的环境法规已经对硬质聚氨酯泡沫隔热(insulation)材料行业使用的发泡剂进行了深入地评估。卤化发泡剂(HCFCs、HFCs、HFOs等)可在较低和较高的温度下有效地隔离泡沫，但与低沸点烃类发泡剂相比，它们往往具有高昂的成本或其他缺点。在过去的十年中，在聚异氰脲酸酯隔热板行业里，戊烷已成为首选的发泡剂。戊烷异构体作为硬质PU-PIR泡沫的发泡剂的缺点是在低温下会观察到隔热性能下降。理想情况下，无论白天或晚上的温度如何变化，PU-PIR泡沫在温暖和寒冷的气候下都将提供一致且优异的特性。因此，该行业将受益于改性当前戊烷发泡制得的硬质泡沫以在较低温度下提供改进的隔热性能的方法。

发明内容

本发明一方面涉及一种包含芳香族聚酯多元醇和脂肪酸衍生物的共混物。所述共混物包含90-99重量％的芳香族聚酯多元醇和1-10重量％的选自C₈-C₁₈的脂肪酸酯和C₈-C₁₈脂肪酸酰胺的脂肪酸衍生物。所述聚酯多元醇的羟值在150-400mg KOH/g的范围里。

本发明包括硬质PU或PU-PIR泡沫，所述硬质PU或PU-PIR泡沫包含水、催化剂、泡沫稳定表面活性剂、聚异氰酸酯、发泡剂和聚酯多元醇/脂肪酸衍生物共混物反应的产物。优选地，所述发泡剂是正戊烷、异戊烷、环戊烷或它们的混合物。

我们惊讶地发现，通过使用芳香族聚酯多元醇和少量易得的脂肪酸衍生物的共混物，可以显著改进硬质泡沫，特别是戊烷发泡制得的泡沫的低温R值。在一些方面，在40°F下测量的泡沫的初始R值达到或超过在75°F下测量的泡沫。在其他方面，在75°F和40°F下测得的泡沫的初始R值之间的差比在不存在脂肪酸衍生物的情况下制得的类似泡沫的初始R值的差大至少5％。

附图说明

图1是使用

聚酯多元醇和2.5-7.5重量％的

脂肪酸甲酯添加剂制备的硬质泡沫的初始R值与平均温度的关系图(数据来自表5)。发泡剂是50％异戊烷/50％正戊烷。

具体实施方式

A、芳香族聚酯多元醇共混物

本发明一方面涉及一种包含芳香族聚酯多元醇和脂肪酸衍生物的共混物。如本文所用，“共混物”是指未反应的多组分的混合物。优选地，所述共混物是澄清且均匀的。

1、芳香族聚酯多元醇

所述多元醇共混物包含芳香族聚酯多元醇。适合的芳香族聚酯多元醇是众所周知的，并且许多可以商购。聚酯多元醇可由芳香族二羧酸或者它的衍生物制备得到，特别是由一种或多种基于邻苯二甲酸酯的化合物或组合物(如对苯二甲酸、对苯二甲酸二甲酯(dimethyl terephthalate)、DMT残渣、邻苯二甲酸酐、间苯二甲酸等)与一种或多种二元醇(如乙二醇、二甘醇、三甘醇、丙二醇、一缩二丙二醇、1,3-丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、甘油、三羟甲基丙烷等)制备得到，可选地，采用一些脂肪族二羧酸(如己二酸、琥珀酸)制备。优选地，芳香族聚酯多元醇包含来自邻苯二甲酸酐和二甘醇的重复单元。

市售的芳香族聚酯多元醇包括可从斯泰潘(Stepan)公司购得的具有

标志的产品，尤其是

系列产品，例如

等。合适的芳香族聚酯多元醇也可以从亨茨曼(Huntsman)公司(

多元醇)和英威达(INVISTA)公司(

多元醇)获得。

芳香族聚酯多元醇具有的羟值是通过ASTM E-222测量的，所述羟值在150-400mgKOH/g、160-350mg KOH/g、某些方面在200-300mg KOH/g的范围内，或230-250mg KOH/g。在一些方面，多元醇的数均分子量为280-1100g/mol，或300-700g/mol。优选地，芳香族聚酯多元醇的酸值小于5mg KOH/g，或小于2mg KOH/g，或小于1mg KOH/g。多元醇在25℃时的粘度小于25000cP，在25℃时的粘度小于10000cP，或者在25℃时的粘度小于5000cP。在一些方面，在25℃时的粘度在100cP-10000cP的范围内或在25℃时的粘度在500cP-5000cP的范围内。

在一些方面，以芳香族聚酯多元醇的量为基准，芳香族聚酯多元醇/脂肪酸衍生物共混物包含0.5-15重量％、优选1-10重量％的非离子烷氧基化表面活性剂。在这些方面，表面活性剂作为共混物的组分包含在内。在一些情况下，含有非离子表面活性剂有助于确保澄清均匀的B侧组分混合物。适合的非离子烷氧基化表面活性剂包括，如烷氧基化烷基酚和脂肪醇烷氧基化物(fatty alcohol alkoxylates)，尤其是烷基酚乙氧基化物和脂肪醇乙氧基化物。其他适合的非离子烷氧基化表面活性剂在美国专利No.5922779有描述，其内容通过引用并入本文。

在一些方面，如本领域已知，以芳香族聚酯多元醇的量为基准，芳香族聚酯多元醇与疏水物进行0.1-20重量％、优选为0.2-10重量％的部分酯交换(参见美国专利No.4608432；4644027；4644048；4722803和5922779，其内容通过引用并入本文)。在这些方面，芳香族聚酯多元醇是芳香族二羧酸或其衍生物、一种或多种二醇与疏水物的反应产物。这些芳香族聚酯多元醇统称为“自增容多元醇”。在与聚异氰酸酯结合之前，当硬质泡沫配方的“B侧”组分(尤其是芳香族聚酯多元醇、脂肪酸衍生物、任何其他多元醇、水、表面活性剂、催化剂、阻燃剂和发泡剂)合并和混合时，所述疏水物有助于保证得到均匀的混合物。

适合的进行部分酯交换的疏水物包含一个或多个基本上非极性的部分，它们基本上不溶于水，并且通常包含至少一个羧酸基团、羧酸酯基团或羟基基团。适合的疏水物包括脂肪酸、脂肪酸酯、三酸甘油酯(如脂肪和天然油酯)、脂肪醇、烷基酚等。脂肪酸包括例如己酸、辛酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、蓖麻油酸等，以及它们的混合物。脂肪酸酯包括例如脂肪酸甲基酯，如月桂酸甲酯、棕榈酸甲酯、油酸甲酯等。脂肪醇包括例如癸醇、油醇、十二烷醇、十三烷醇等。天然油脂包括例如大豆油、葵花籽油、蓖麻油、玉米油、橄榄油、棕榈油、妥尔油(tall oil)、动物油脂等。烷基酚包括例如辛基酚、壬基酚、癸基酚、十二烷基酚等。

使用自增容多元醇是否有利取决于许多因素，包括芳香族聚酯多元醇的性质、脂肪酸衍生物的性质、它们的相对比例、发泡剂的性质和用量以及其他由技术人员自行决定的因素。

共混物中可包括其他芳香族聚酯多元醇。更多有关适合的芳香族聚酯多元醇的实例，请参见美国专利No.6359022、5922779、4608432、4644048和4722803，其内容通过引用并入本文。

在一些方面，可能希望在芳香族聚酯多元醇中包括其他多元醇类型。例如包括硫醚多元醇；含羟基的聚酯酰胺、聚缩醛和脂肪族聚碳酸酯；氨基封端的聚醚；氨基起始的多元醇；聚醚多元醇；曼尼希多元醇；非芳香族聚酯多元醇；接枝分散多元醇；聚醚酯多元醇及它们的混合物。

2、脂肪酸衍生物

多元醇共混物包括脂肪酸衍生物。合适的用于共混物的脂肪酸衍生物包括C₈-C₁₈的脂肪酸的酯(“脂肪酸酯”)和C₈-C₁₈的脂肪酸的酰胺(“脂肪酰胺”)。可以使用脂肪酸酯和脂肪酰胺的混合物。适合的脂肪酸酯和脂肪酰胺是公知的。它们可以通过已知方法由天然脂肪和油类合成。许多可从斯泰潘公司和其他供应商处购买。

脂肪酸烷基酯，尤其是C₈-C₁₈的脂肪酸和C₁-C₆的醇的脂肪酸酯，更尤其是脂肪酸甲酯，是容易获得的并且在某些方面是优选的。实施例包括黄豆油脂肪酸甲酯、油酸甲酯、蓖麻油酸甲酯(methyl ricinoleates)(来自蓖麻油)、棕榈酸甲酯、肉豆蔻酸甲酯、月桂酸甲酯、大豆酸乙酯、棕榈酸异丙酯、肉豆蔻酸异丙酯、月桂酸己酯等。

在某些方面，可以使用C₈-C₁₈的脂肪酸和糖基醇的酯。实施例包括失水山梨醇油酸酯(sorbitan monooleate)、蔗糖油酸酯、蔗糖单月桂酸酯、失水山梨醇月桂酸酯(sorbitanmonolaurate)、失水山梨糖醇单肉豆蔻酸酯(sorbitan monomyristate)等。

市售的脂肪酸甲酯包括例如可以以

标志获得的酯，例如

(癸酸甲酯/辛酸甲酯混合物，C₈-C₁₀)、

(月桂酸甲酯/肉豆蔻酸甲酯混合物，C₁₂-C₁₄)、

(月桂酸甲酯，C₁₂)和

(棕榈酸甲酯/硬脂酸甲酯/油酸甲酯混合物，C₁₆-C₁₈)。

适合的C₈-C₁₈的脂肪酸酯还包括由聚乙二醇生产的二酯。在优选的二酯中，中心PEG部分的分子量在200-2000g/mol或250-1000g/mol的范围内。PEG二酯易于通过公知的方法由相应的聚乙二醇和C₈-C₁₈的脂肪酸(或适合的脂肪酸衍生物，包括三酸甘油酯)合成。实施例包括PEG-400二油酸酯(PEG-400dioleate)、PEG-600二油酸酯(PEG-600dioleate)、PEG-400二蓖麻酸酯(PEG-400diricinoleate)、PEG-400二异硬脂酸酯(PEG-400diisostearate)、PEG-400二月桂酸酯(PEG-400dilaurate)、PEG-400二大豆油酸酯(PEG-400disoyate)、PEG-600二月桂酸酯(PEG-600dilaurate)等。一些PEG二酯可购自欧荔安(Oleon)公司(标志为RADIASURF^TM)、赫斯达(Hallstar)公司(标志为

)或其他供应商。

适合的脂肪酰胺名义上是氨或胺(尤其是仲胺如二甲胺或二乙胺)与C₈-C₁₈的脂肪酸(或适合的脂肪酸衍生物，包括三酸甘油酯)的反应产物。优选地，胺具有C₁-C₁₀的烷基。在一些方面，脂肪酰胺是C₈-C₁₈脂肪酸的N,N-二烷基酰胺，优选为C₈-C₁₈脂肪酸的N,N-二甲基酰胺。实例包括N,N-二甲基月桂酰胺、N,N-二乙基月桂酰胺、N,N-二甲基肉豆蔻酰胺、N,N-二甲基椰油酰胺、N,N-二甲基棕榈酰胺等。市售的脂肪酰胺包括，例如，可从斯泰潘公司获得的标志为

的酰胺，例如

和

脂肪酰胺也可以从花王化学(Kao Chemicals)公司、英国禾大(Croda)公司和其他供应商处获得。

以芳香族聚酯多元醇共混物的量为基准，脂肪酸衍生物的用量为1-10重量％。优选地，以芳香族聚酯多元醇共混物的量为基准，脂肪酸衍生物的用量为2-8重量％或2.5-7.5重量％。

可以通过以任何顺序和使用任何预期的方式混合芳香族聚酯多元醇和脂肪酸衍生物来制备本发明的共混物。通常地，将多元醇和脂肪酸衍生物简单地组合并在20℃-65℃混合直至获得均匀的混合物。包含非离子烷氧基化表面活性剂可能有助于实现良好的均匀性。

B、硬质泡沫配方

芳香族聚酯多元醇共混物可用于制备硬质聚氨酯(PU)和聚氨酯改性的聚异氰脲酸酯(PU-PIR)泡沫。所述泡沫是水、催化剂、泡沫稳定表面活性剂、聚异氰酸酯、发泡剂和本发明的聚酯多元醇/脂肪酸衍生物共混物反应的产物。

1、水

根据本发明生产的硬质PU和PU-PIR泡沫包含作为反应物的水。所用的水的量取决于几个因素，包括聚异氰酸酯的量、所需指数、聚酯多元醇的性质和量、脂肪酸衍生物的性质和量，使用了何种催化剂、表面活性剂和发泡剂以及其他因素。通常地，以硬质泡沫配方中聚酯多元醇的量为基准，水的使用量为0.1-3重量％、0.2-1重量％或0.3-0.7重量％。

2、催化剂

适用的催化剂包括催化异氰酸酯与水反应的化合物(“发泡催化剂”)和催化氨基甲酸酯、尿素或异氰脲酸酯键形成的化合物(“PU催化剂”、“PIR催化剂”或“三聚催化剂”)。

胺催化剂通常是叔胺或烷醇胺，以及它们与稀释剂的混合物，稀释剂通常是二醇，例如一缩二丙二醇。实例包括双(2-二甲基氨基乙基)醚、N,N-二甲胺基丙胺、N,N-二甲基乙醇胺、三亚乙基二胺、苄基二甲胺、N,N-二甲基环己胺、N,N,N',N',N”-五甲基二亚乙基三胺、二乙醇胺、N-乙基吗啉、N,N,N',N'-四甲基丁二胺、1,4-二氮杂[2.2.2]二环辛烷等及它们的组合。实例包括

或

(赢创工业集团)和

或

(迈图高新材料集团)。

其他催化剂包括羧酸盐(例如乙酸钾、辛酸钾)、有机锡化合物(例如二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡)、季铵化合物(例如N-(2-羟乙基)三甲基氯化铵)等及它们的组合。

适合的催化剂可从赢创(Evonik)工业集团(

胺类催化剂、

金属催化剂、

TMR催化剂、

催化剂和

催化剂)、亨茨曼(Huntsman)公司(

催化剂)、金业(King Industries)公司(

催化剂)、迈图(Momentive)高新材料集团(

催化剂)、加拉塔化工(GalataChemicals)(

有机锡催化剂)等购入。

3、泡沫稳定表面活性剂

适用于制造PU和PU-PIR泡沫的泡沫稳定表面活性剂是公知的。实施例包括从赢创(Evonik)工业集团、陶氏化学(Dow Chemical)公司、斯泰(Siltech)化学公司、迈图高新材料集团(Momentive Performance Materials)等商购的产品。因此，适用的泡沫稳定表面活性剂包括

硅树脂表面活性剂(赢创工业集团)、

有机硅表面活性剂(斯泰化学公司)、VORASURFTM^TM表面活性剂(陶氏化学公司)、

表面活性剂(迈图高新材料集团)等。许多适合的泡沫稳定表面活性剂是聚硅氧烷或其它硅基表面活性剂。通常地，表面活性剂应有助于实现闭孔硬质泡沫的生产。

4、发泡剂

适用的发泡剂是公知的，包括C₄-C₆的脂肪族或脂环族的烃、水、一元和多元羧酸及其盐、叔醇、含氯氟烃(CFCs)、氢氯氟烃(HCFCs)、卤代烃、氢氟烯烃(HFOs)等，以及它们的混合物。有关适合的发泡剂的其他示例，请参见美国专利No.6359022，其内容通过引用并入本文。

戊烷发泡剂，优选为正戊烷、异戊烷、环戊烷和它们的混合物。实际上，我们发现包含脂肪酸衍生物可以通过提高低温R值来实现显著的隔热能力。在低温R值方面，环戊烷似乎在C5发泡剂中最有效地达到更高的值。然而，环戊烷可能比正戊烷或异戊烷贵，并且可能对泡沫的尺寸稳定性有不利的影响，因此在成本和性能上可能存在权衡。特定的C5发泡剂(或组合物)和优选使用的量取决于许多因素，包括总成本、所需的泡沫密度、泡沫的性能、加工的考量因素以及技术人员可以考虑的其他因素。

5、聚异氰酸酯

适合使用的聚异氰酸酯是公知的，并且许多可从陶氏化学(Dow Chemical)公司(以PAPI^TM、

和VORONATE^TM为标志)、赢创(Evonik)工业集团

巴斯夫(BASF)化学公司

科思创(Covestro)公司(

和

)、亨茨曼(Huntsman)公司

和其他聚氨酯中间体供应商购入。适合使用的聚异氰酸酯的平均NCO官能度在2.0-3.0的范围内。聚异氰酸酯可以是芳香族或脂肪族的。芳香族聚异氰酸酯包括例如甲苯二异氰酸酯(TDI)、4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)或聚二异氰酸酯(p-MDI)等。脂肪族聚异氰酸酯包括例如六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、氢化MDI、环己烷二异氰酸酯(CHDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、三甲基或四甲基六亚甲基二异氰酸酯(TMXDI)等。芳香族聚异氰酸酯，特别是具有NCO官能度在2.3-3.0范围内的聚合MDI是优选的。适合的聚合MDI包括例如

(平均NCO官能度＝2.3)和

(平均NCO官能度＝2.7)，巴斯夫(BASF)化学公司的产品以及

(改性聚合物MDI，平均NCO官能度＝2.9，科思创(Covestro)公司产品)。可以使用不同的聚异氰酸酯的混合物。可以使用二聚和三聚的聚异氰酸酯。在一些方面，芳香族聚异氰酸酯，例如p-MDI是优选的。

硬质泡沫可在很宽的指数范围内配制。如本文所用，“指数”是指异氰酸酯与羟基当量之比乘以100。硬质PU泡沫以相对低的指数(例如90-150)生产，而硬质PU-PIR泡沫通常以相对高的指数制备，例如180-350。

6、其他泡沫组分

硬质PU或PU-PIR泡沫可包含其他组分，包括阻燃剂、色素、填料、活性稀释剂、抗氧化剂、抗冲改性剂等，以及它们的组合。适用的阻燃剂包括含有磷、氯、溴、硼或这些元素的组合的固体或液体化合物。实例包括溴化邻苯二甲酸二醇酯(brominated phthalatediols)、聚磷酸铵、磷酸三(2-氯异丙基)酯、四(2-氯乙基)亚乙基二磷酸酯、磷酸三(β-氯乙基)酯、磷酸三(2,3-二溴丙基)酯等。磷酸三(2-氯异丙基)酯是特别优选的。

硬质PU或PU-PIR泡沫可以使用任何所需技术生产。对于实验室规模的制备，将“B侧”组分(聚酯多元醇、脂肪酸衍生物、水、发泡剂、表面活性剂、催化剂、阻燃剂)充分混合，然后在快速混合下添加聚异氰酸酯(“A侧”)，将充分混合的反应混合物倒入合适的容器或模具中，并在有效提供闭孔硬质泡沫的条件下固化。硬质泡沫的半工业规模或商业生产通常包括使用机器混合、高压冲击混合等将B侧和A侧组分组合，并且将反应混合物施加到输送系统上，例如覆膜输送机。如果需要，泡沫可以在生产后进行后固化。泡沫的R值可以通过ASTM C-518或其他标准测试方法来确定。

我们发现，可以通过在硬质泡沫配方中加入少量脂肪酸衍生物来提高低温R值，尤其是使用戊烷发泡剂。如下表1-7所示，与不存在脂肪酸衍生物的情况下在40°F下测得的初始R值相比，当以芳香族聚酯多元醇/脂肪酸衍生物共混物的总量为基准计引入1-10重量％时，各种脂肪酸酯、脂肪酰胺和PEG二酯可以有效地提高初始R值。显著地，脂肪酸衍生物存在时在40°F下测得的值通常超过脂肪酸衍生物存在时在75°F下测得的值。

在下表中，确定了在40°F和75°F下测得的初始R值之间的差，并将该值除以在75°F下测得的初始R值。将结果乘以100可得到表2-6中所示的初始R值的改进量百分比。例如，在表2中，对于R值从75°F到40°F的损失，对比R值给出6.44-6.74＝-0.3，则-0.3/6.74×100＝-4.5％。相比之下，添加5重量％的肉豆蔻酸异丙酯，我们得到7.45-6.68＝0.77，则从75°F到40°F，R值增加0.77/6.68×100＝+11.5％。

下列实施例仅说明本发明。本领域技术人员将认识到在本发明的精神和权利要求的范围内的许多变化。

聚酯多元醇

一种增容芳香族聚酯多元醇，其标称羟值为240mgKOH/g，酸值小于2.5mg KOH/g(又称“多元醇A”)。

多元醇B：标称羟值为240mg KOH/g且酸值小于2.5mg KOH/g的增容芳香族混合酸聚酯多元醇。

多元醇C：标称羟值为260mg KOH/g且酸值小于2.5mg KOH/g的不含增容剂的芳香族聚酯多元醇。

脂肪酸衍生物

癸酸甲酯/辛酸甲酯混合物(C₈-C₁₀)。

月桂酸甲酯/肉豆蔻酸甲酯混合物(C₁₂-C₁₄)。

棕榈酸甲酯/硬脂酸甲酯/油酸甲酯混合物(C₁₆-C₁₈)。

大豆油酸甲酯。

肉豆蔻酸异丙酯。

棕榈酸异丙酯。

N,N-二甲基己酰胺/N,N-二甲基辛酰胺混合物。

N,N-二甲基月桂酰胺/N,N-二甲基肉豆蔻酰胺混合物。

PEG-400二大豆油酸甲酯。

PEG-400二油酸酯。

PEG-400二月桂酸酯。

(

和

组合物是斯泰潘公司的产品)

硬质泡沫配方

聚酯多元醇，100份(重量)

脂肪酸衍生物，2.5-7.5份

FYROL^TM PCF，磷酸三(2-氯异丙基)酯，以色列化工集团(ICL)，12.5份

水，0.3份

表面活性剂，赢创工业集团(Evonik)，3.0份

叔胺催化剂，赢创工业集团(Evonik)，0.28份

NIAX^TM催化剂K-ZERO G，迈图公司(Momentive)，3.6份

催化剂，赢创工业集团(Evonik)，0.45份

发泡剂(C5化合物或C5混合物)，24份

改性聚合物MDI，科思创公司(Covestro)，174份

使用标准手动混合技术生产泡沫后，将泡沫在环境条件下静置24小时，然后切割，并根据ASTM C-518测量初始R值。

表1的对比例显示当C5发泡剂为正戊烷或正戊烷与异戊烷的混合物时，在40°F时比在75°F下测量时的初始R值下降。理想情况下，在该较低的温度下R值不会损失。在通常比较昂贵的异戊烷/环戊烷共混物中看不到这种影响。当芳香族聚酯多元醇

中包含5重量％的

脂肪酸甲酯时，任何C5发泡剂或组合均可提高在40°F时的初始R值。令人惊讶的是，在40°F时初始R值的升高甚至超过在75°F时相应的初始R值的升高。

表2比较了使用多种5重量％脂肪酸衍生物作为与

共混的添加剂的结果，以及它们对所得硬质泡沫初始R值的影响。在每个实施例中，C5发泡剂是75％异戊烷/25％正戊烷。如表所示，含有5重量％的任何一个列出的脂肪酸衍生物(脂肪酸酯、PEG二酯和脂肪酰胺)，当与75°F的初始R值相比，40°F的初始R值通常会显著升高。在没有添加剂的情况下(对照例)，与在75°F处测量的值相比，40°F的初始R值减小。在使用C5发泡剂的情况下保持良好的低温初始R值的能力使硬质泡沫配方设计师可以灵活地使用C5发泡剂代替CFC、HCFC或HFO。

表3比较了使用多种5重量％脂肪酸衍生物作为与

共混的添加剂的结果，以及当发泡剂为异戊烷时，它们对所得硬质泡沫的初始R值的影响。如表所示，在对照例中，在40°F时初始R值的损失不大。然而，在许多情况下，包含5重量％的脂肪酸衍生物通常会显著提高40°F时的初始R值。

表4显示，当发泡剂为70％异戊烷/30％环戊烷时，再次观察到相似的结果。与75°F相比，40°F时的初始R值很少或没有损失，但是当硬质泡沫配方中包含5重量％的脂肪酸衍生物时，低温R值有明显的改善。

表5和相应的图1显示在使用

聚酯多元醇和50％异戊烷/50％正戊烷配制的硬质泡沫中，将

添加剂的量从2.5重量％变化为7.5重量％的影响。即使在添加剂为2.5重量％时，低温初始R值的提高也很显著；特别要注意的是，添加和不添加添加剂制备的泡沫的75°F初始R值和40°F初始R值之间的差异。添加剂含量达到7.5重量％时，R值继续上升。

表6显示了在使用

聚酯多元醇和50％异戊烷/50％正戊烷配制的硬质泡沫中，将PEG-400二大豆油酸甲酯添加剂的量从2.5重量％变化为7.5重量％的影响。与添加了

的情况一样，即使添加了2.5重量％的添加剂，低温初始R值的提高也很显著，并且在7.5重量％的添加剂水平下，初始R值也有所提高。同样，请注意在有和没有添加剂的情况下，制备的泡沫的75°F初始R值和40°F初始R值之间的差异。

表7显示，当与脂肪酸衍生物组合以制备硬质泡沫时，其他聚酯多元醇也具有相似的作用。多元醇A是

一种增容的芳香族聚酯多元醇。多元醇B是混合酸增容的芳香族聚酯多元醇；多元醇C是不含增容剂的芳香族聚酯多元醇。在每种情况下，当与5重量％的

或PEG-400二大豆油酸甲酯添加剂共混时，由于包含了添加剂，低温初始R值会提高。

前面的实施例仅用于说明；所附权利要求书定义了本发明的范围。

Claims (20)

1.一种共混物，所述共混物包含：

(a)90-99重量％的芳香族聚酯多元醇，所述芳香族聚酯多元醇的羟值在150-400mgKOH/g的范围内；以及

(b)1-10重量％的脂肪酸衍生物，所述脂肪酸衍生物选自C₈-C₁₈的脂肪酸酯和C₈-C₁₈的脂肪酸酰胺所组成的组。

2.根据权利要求1所述的共混物，其中，所述芳香族聚酯多元醇的羟值在160-350mgKOH/g的范围内。

3.根据权利要求1所述的共混物，其中，所述芳香族聚酯多元醇的羟值在200-300mgKOH/g的范围内。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的共混物，其中，以芳香族聚酯多元醇的量为基准，所述芳香族聚酯多元醇与疏水物进行了至多20重量％的部分酯交换。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的共混物，该共混物还包含所述芳香族聚酯多元醇的量的0.5-15重量％的非离子烷氧基化表面活性剂。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的共混物，其中，所述芳香族聚酯多元醇具有来自一种或多种基于邻苯二甲酸酯的化合物或组合物以及一种或多种二醇的重复单元。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的共混物，其中，所述芳香族聚酯多元醇具有来自邻苯二甲酸酐和二甘醇的重复单元。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的共混物，所述共混物包含92-98重量％的芳香族聚酯多元醇和2-8重量％的脂肪酸衍生物。

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的共混物，其中，所述C₈-C₁₈的脂肪酸酯是聚乙二醇的二酯，所述聚乙二醇的数均分子量在200-1000g/mol的范围内。

10.根据权利要求1-8中任意一项所述的共混物，其中，所述脂肪酸衍生物为C₈-C₁₈的脂肪酸酯。

11.根据权利要求10所述的共混物，其中，所述C₈-C₁₈的脂肪酸酯为C₈-C₁₈的脂肪酸甲酯。

12.根据权利要求1-8中任意一项所述的共混物，其中，所述C₈-C₁₈的脂肪酸酰胺为C₈-C₁₄的脂肪酸酰胺。

13.根据权利要求1-12中任意一项所述的共混物，所述共混物在25℃下的粘度小于5000cP。

14.根据权利要求1-13中任意一项所述的共混物，其中，所述共混物是澄清且均匀的。

15.根据权利要求1-14中任意一项所述的共混物，其中，所述共混物还含有多元醇，所述多元醇选自由硫醚多元醇；含羟基的聚酯酰胺、聚缩醛和脂肪族聚碳酸酯；氨基封端的聚醚；氨基起始的多元醇；聚醚多元醇；曼尼希多元醇；非芳香族聚酯多元醇；接枝分散多元醇；聚醚酯多元醇；和它们的混合物所组成的组。

16.一种硬质PU或PU-PIR泡沫，所述硬质PU或PU-PIR泡沫包含水、催化剂、泡沫稳定表面活性剂、聚异氰酸酯、发泡剂和权利要求1-15中任意一项所述的共混物反应的产物。

17.根据权利要求16所述的PU或PU-PIR泡沫，其中，所述发泡剂选自正戊烷、异戊烷、环戊烷和它们的混合物所组成的组。

18.根据权利要求17所述的硬质PU或PU-PIR泡沫，其中，在40°F下测得的所述泡沫的初始R值达到或超过在75°F下测得的初始R值。

19.根据权利要求17所述的硬质PU或PU-PIR泡沫，其中，在75°F和40°F下测得的所述泡沫的初始R值之间的差比在不存在所述脂肪酸衍生物的情况下制得的类似泡沫的初始R值的差大至少5％。

20.一种用于屋顶或墙壁的隔热板，所述隔热板包含权利要求16-19中任意一项所述的硬质PU-PIR泡沫。

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