CN114630868A - 异氰酸酯基泡沫及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

描述了异氰酸酯基聚合物泡沫，具有以下组合：(i)当按照ASTMD2863‑17a测量时，大于或等于26.5％的极限氧指数(LOI)；和(ii)当按照VDA 277测量时，小于或等于225μg/g C的总挥发性有机物含量(TVOC)。优选地，泡沫由发泡组合物产生，该发泡组合物包含：异氰酸酯；反应性化合物，该反应性化合物含有：(1)与异氰酸酯反应的至少一种氢，和(2)卤素和磷酸酯部分中的一者或两者；发泡剂，该发泡剂包含水和二氧化碳中的一者或两者；和催化剂；其中如果发泡组合物中存在反应性化合物，则该反应性化合物以不包括水的总ISO当量的约30％至约95％的范围内的量存在。

Description

异氰酸酯基泡沫及其生产方法
相关申请的交叉引用
本发明申请在35 U.S.C.§119(e)下主张2019年8月30日提交的临时专利申请S.N.62/922,801的权益，该专利申请的内容作为参考并入本文。
技术领域
在其一方面之，本发明涉及异氰酸酯基泡沫。在其另一方面，本发明涉及生产氰酸酯基泡沫的方法。在其方面的另一个中，本发明涉及具有改善的可燃性性质的异氰酸酯基泡沫。在其另一方面，本发明涉及具有改善的可燃性性质的喷雾异氰酸酯基泡沫。
背景技术
异氰酸酯基聚合物在本领域中是已知的。通常，本领域技术人员认为异氰酸酯基聚合物是聚氨脂、聚脲、聚异氰脲酯、以及它们的混合物。
泡沫异氰酸酯基聚合物的生产在本领域中也是已知的。的确，与其它聚合物系统相比，异氰酸酯基聚合物的优势之一在于可以就地发生聚合和发泡。这导致了在其形成和膨胀的同时模制该聚合物的能力。
生产聚氨酯泡沫的常规方法之一被称为“一步法(one-shot)”技术。在该技术中，使用(例如)碰撞混合(例如，高压)，将异氰酸酯、适合的多元醇、催化剂、水(其用作反应性“发泡”剂并且可以任选地添加一种或多种物理发泡剂)及其它添加剂一次性混合在一起。通常，如果要生产聚脲，则多元醇将被适合的聚胺替代。聚异氰脲酯可以由异氰酸酯组分的环三聚化产生。氨基甲酸酯修饰的聚脲或聚异氰脲酯在本领域中是已知的。在任一种情况下，使用适合的混合技术非常快速地将反应物密切混合。
低密度、喷雾聚氨酯泡沫(SPF)是具有海绵状外观的半刚性材料，其在安装期间膨胀并产生填充二氧化碳的小型、开放气孔(cell)。由于其在应用过程中的膨胀能力，它填充裂缝、缝隙和空隙并粘附至不规则表面或基材以形成气密性保温材料。
当安装或应用时，SPF将通过封闭和吸收漏气而起到气密层和消音材料的作用。它是具有普遍应用的保温材料。一种已知的应用是在公共交通车辆，如公共汽车、火车等的内壁上喷涂。
到目前为止，喷雾聚氨酯泡沫在任何保温产品中具有最高的R-值。R-值仅是产品的保温能力。独立的实验室已相对于其它类型，如玻璃丝和纤维素对喷雾聚氨酯泡沫的R-值实施了多种研究，并且结果非常有利于喷雾聚氨酯泡沫，其通常具有6-7的R-值。
尽管目前已有进步，但尚有改善空间。具体地，已知的SPF是高度可燃的和/或具有高挥发性有机碳化合物水平。当将SPF应用于公共交通车辆，如公共汽车、火车等的内壁时，这些问题是特别严重的。
对于具有低可燃性和低挥发性有机化合物水平的组合的喷雾泡沫(聚氨脂或其它)，持续存在需求。
发明内容
本发明的目标在于避免或减轻现有技术的上述缺点中的至少一种。
本发明的另一个目标在于提供新型异氰酸酯基聚合物泡沫。
本发明的另一个目标在于提供生产异氰酸酯基聚合物泡沫的新型方法。
因此，在其一方面，本发明提供了具有下列组合的异氰酸酯基聚合物泡沫：(i)当按照ASTM D2863-17a测量时，大于或等于26.5％的极限氧指数(LOI)；和(ii)当按照VDA277测量时，小于或等于225μg/g C的总挥发性有机物含量(TVOC)。
在其另一方面，本发明提供了由发泡组合物所产生的异氰酸酯基聚合物泡沫，所述发泡组合物包含：
(a)异氰酸酯；
(b)反应性化合物，其含有：(1)与异氰酸酯具有反应性的至少一种氢，以及(2)卤素和磷酸酯部分中的一者或两者；
(c)发泡剂，其包含水和二氧化碳中的一者或两者；和
(d)催化剂；
其中如果所述发泡组合物中存在所述反应性化合物，所述反应性化合物以不包括水的总ISO当量的约30％至约95％的范围内的量存在。
如在整个说明书中所使用的，术语ISO当量是百分比并且可以如下确定：
给定化合物的当量％＝(给定化合物的当量/(树脂制剂中不包括水的所有化合物当量)之和*100
其中：
化合物的异氰酸酯当量＝(树脂制剂中化合物的重量)/化合物的当量重量
因此，本发明人已发现了显示出对商业已知的SPF显著改善的喷雾泡沫组合物的新型生产方法。具体地，本发明人已发现可以从发泡组合物中省略常规多元醇(以下更详细地描述)并用特定类型的反应性化合物替代(或者基本完全替代)，从而导致产生具有高度期望的LOI和TVOC的组合的异氰酸酯基聚合物泡沫，同时其它物理性质没有任何显著变差。所述反应性化合物本身可以被认为是阻燃剂并且含有：(1)与异氰酸酯具有反应性的至少一种氢，和(2)卤素和磷酸酯部分中的一者或两者。反应性化合物的这种定义不包括用于生产聚氨酯泡沫的常规多元醇。因此，严格来说，本发明的异氰酸酯基聚合物泡沫可以不被认为是聚氨酯泡沫(即由异氰酸酯和常规多元醇作为主要反应物所制备的聚合物泡沫)。本发明人还发现可以通过调整已知SPF制剂中已知的某些成分以有限的方式改善LOI或TVOC，但是不可能显著改善LOI和TVOC两者，除非用本文所描述的反应性化合物替代(或者基本完全替代)常规多元醇。
具体实施方式
在其一方面，本发明涉及具有下列组合的异氰酸酯基聚合物泡沫：(i)当按照ASTMD2863-17a测量时，大于或等于26.5％的极限氧指数(LOI)；和(ii)当按照VDA 277测量时，小于或等于225μg/g C的总挥发性有机物含量(TVOC)。
本发明的实施方式的优选实施方式可以包括任何以下特征中的任一种或任何两种或更多种的组合：
·所述异氰酸酯基聚合物泡沫具有26.5％至35.0％的范围内的LOI；
·所述异氰酸酯基聚合物泡沫具有27.0％至35.0％的范围内的LOI；
·所述异氰酸酯基聚合物泡沫具有27.0％至34.0％的范围内的LOI；
·所述异氰酸酯基聚合物泡沫具有27.0％至33.0％的范围内的LOI；
·所述异氰酸酯基聚合物泡沫具有27.0％至32.0％的范围内的LOI；
·所述异氰酸酯基聚合物泡沫具有27.0％至31.0％的范围内的LOI；
·所述异氰酸酯基聚合物泡沫具有27.5％至31.0％的范围内的LOI；
·所述异氰酸酯基聚合物泡沫具有27.0％至30.0％的范围内的LOI；
·所述异氰酸酯基聚合物泡沫具有27.5％至30.0％的范围内的LOI；
·所述异氰酸酯基聚合物泡沫具有28.0％至30.0％的范围内的LOI；
·所述异氰酸酯基聚合物泡沫具有50至225μg/g C的范围内的TVOC；
·所述异氰酸酯基聚合物泡沫具有50至215μg/g C的范围内的TVOC；
·所述异氰酸酯基聚合物泡沫具有50至180μg/g C的范围内的TVOC；
·所述异氰酸酯基聚合物泡沫具有50至170μg/g C的范围内的TVOC；
·所述异氰酸酯基聚合物泡沫具有50至150μg/g C的范围内的TVOC；
·所述异氰酸酯基聚合物泡沫具有60至150μg/g C的范围内的TVOC；
·所述异氰酸酯基聚合物泡沫具有70至150μg/g C的范围内的TVOC；
·所述异氰酸酯基聚合物泡沫具有70至140μg/g C的范围内的TVOC；
·所述异氰酸酯基聚合物泡沫具有70至130μg/g C的范围内的TVOC；
·所述异氰酸酯基聚合物泡沫具有70至120μg/g C的范围内的TVOC；
·所述异氰酸酯基聚合物泡沫具有70至110μg/g C的范围内的TVOC；
·所述异氰酸酯基聚合物泡沫具有70至100μg/g C的范围内的TVOC；
·所述异氰酸酯基聚合物泡沫具有约8.0至约48kg/m3的范围内的密度；
·所述异氰酸酯基聚合物泡沫具有约16至约40kg/m3的范围内的密度；
·所述异氰酸酯基聚合物泡沫具有约24至约32kg/m3的范围内的密度；和/或
·由发泡组合物产生异氰酸酯基聚合物泡沫，所述发泡组合物包含：
(a)异氰酸酯；
(b)反应性化合物，所述反应性化合物含有：(1)与异氰酸酯具有反应性的至少一种氢，和(2)卤素和磷酸酯部分中的一者或两者；
(c)发泡剂，所述发泡剂包含水和二氧化碳中的一者或两者；和
(d)催化剂；
其中如果所述发泡组合物中存在所述反应性化合物，则所述反应性化合物以不包括水的总ISO当量的约30％至约95％的范围内的量存在。
在其另一方面，本发明涉及由发泡组合物所产生的异氰酸酯基聚合物泡沫，所述发泡组合物包含：
(a)异氰酸酯；
(b)反应性化合物，所述反应性化合物含有：(1)与异氰酸酯反应的至少一种氢，和(2)卤素和磷酸酯部分中的一者或两者；
(c)发泡剂，所述发泡剂包含水和二氧化碳中的一者或两者；和
(d)催化剂；
其中如果所述发泡组合物中存在所述反应性化合物，则所述反应性化合物以不包括水的总ISO当量的约30％至约95％的范围内的量存在。
与本发明所有方面有关的发泡组合物的优选实施方式可以包括任何以下特征中的任一种或者任何两种或更多种的组合：
·所述反应性化合物以不包括水的总ISO当量的约40％至约90％的范围内的量存在；
·所述反应性化合物以不包括水的总ISO当量的约45％至约85％的范围内的量存在；
·所述反应性化合物含有以下部分中的一种或多种：羟基(R-OH)、氨基(R-NH2)和亚胺基(R＝NH)；
·所述反应性化合物选自由以下组成的组：卤化芳香酯、卤化芳香醚、卤化脂族酯、卤化脂族醚、卤化磷酸酯、非卤化磷酸酯以及它们的混合物；
·所述发泡组合物基本完全不含包含选自由以下组成的组的成员的羟基-封端的主链的多元醇：聚醚、聚酯、聚碳酸酯、聚二烯和聚己酸内酯；
·所述异氰酸酯包括预聚物；
·所述异氰酸酯选自1,6-六亚甲基二异氰酸酯、1,4-亚丁基二异氰酸酯、亚糠基二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、2,4'-二苯甲烷二异氰酸酯、4,4'-二苯甲烷二异氰酸酯、4,4'-二苯基丙烷二异氰酸酯、4,4'-二苯基-3,3'-二甲基甲烷二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯、1-甲基-2,4-二异氰酸酯-5-氯苯、2,4-二异氰酸基-s-三嗪、1-甲基-2,4-二异氰酸基环己烷、对亚苯基二异氰酸酯、间亚苯基二异氰酸酯、1,4-萘二异氰酸酯、联甲氧基苯胺二异氰酸酯、二甲代亚苯基二异氰酸酯、1,4-苯二甲基二异氰酸酯、1,3-苯二甲基二异氰酸酯、双-(4-异氰酸基苯基)甲烷、双-(3-甲基-4-异氰酸基苯基)甲烷、聚亚甲基聚苯聚异氰酸酯、以及它们的混合物。
·所述异氰酸酯选自基本由下列所组成的组：(i)2,4'-二苯甲烷二异氰酸酯、4,4'-二苯甲烷二异氰酸酯、以及它们的混合物；和(ii)(i)与由以下组成的组的异氰酸酯的混合物：2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯以及它们的混合物；
·根据权利要求24-30中任一项所定义的异氰酸酯基聚合物泡沫，其中所述异氰酸酯选自基本由下列所组成的组：2,4'-二苯甲烷二异氰酸酯、4,4'-二苯甲烷二异氰酸酯、以及它们的混合物；
·所述异氰酸酯以提供约60至约200的范围内的异氰酸酯指数的量存在；
·所述异氰酸酯以提供约80至约160的范围内的异氰酸酯指数的量存在；
·所述异氰酸酯以提供约100至约150的范围内的异氰酸酯指数的量存在；
·水作为唯一的发泡剂存在于所述发泡组合物中；
·水以不包括异氰酸酯的所述发泡组合物的约3.0至约15重量％的范围内的量存在；
·水以不包括异氰酸酯的所述发泡组合物的约4.0至约8.0重量％的范围内的量存在；和/或
·水以不包括异氰酸酯的所述发泡组合物的约4.0至约6.0重量％的范围内的量存在。
异氰酸酯
未具体限制适合在所述反应混合物中使用的异氰酸酯并且它的选择在本领域技术人员的能力范围内。一般地，可以通过以下通式表示适合于使用的异氰酸酯化合物：
Q(NCO)i
其中i是2或以上的整数并且Q是具有i化合价的有机基。Q可以是取代的或未取代的烃基(例如，亚烷基或亚芳基)。此外，Q可以由以下通式表示：
Q1-Z-Q1
其中Q1为亚烷基或亚芳基并且Z选自-O-、-O-Q1-、-CO-、-S-、-S-Q1-S-、-SO2-和-Q-N＝C＝N-Q-。在该定义范围内的异氰酸酯化合物的实例包括六亚甲基二异氰酸酯、1,8-二异氰酸基-p-甲烷、二甲苯基二异氰酸酯、(OCNCH2CH2CH2OCH2O)2、1-甲基-2,4-二异氰酸基环-己烷、亚苯基二异氰酸酯、甲代亚苯基二异氰酸酯、氯代亚苯基二异氰酸酯、二苯甲烷-4,4'-二异氰酸酯、萘-1,5-二异氰酸酯、三苯基-甲烷-4,4',4”-三异氰酸酯和枯烯-α-4-二异氰酸酯。
在另一个实施方式中，Q还可以表示具有i化合价的聚氨脂基团。这种情况下，Q(NCO)i是通常在本领域中被称为预聚物的化合物。通常，可以通过将化学计量过量的(如上文所定义的)异氰酸酯化合物与(如下文所定义的)含有活性氢的化合物，优选地含有多羟基的材料或以下所描述的多元醇反应来制备预聚物。在该实施方式中，例如，可以相对于所述反应性化合物中活性氢的比例，以约30％至约200％化学计量过量的比例使用聚异氰酸酯。由于本发明的方法可以涉及聚脲泡沫的生产，因此将理解在该实施方式中，所述预聚物可以用于制备聚氨脂修饰的聚脲。
在另一个实施方式中，适合于在本发明方法中使用的异氰酸酯化合物可以选自异氰酸酯和二异氰酸酯的二聚体和三聚体，并且选自具有以下通式的聚合物二异氰酸酯：
Q'[(NCO)i]j
其中i和j两者均是具有2或以上的值的整数，并且Q'是多官能有机基，和/或，作为所述反应混合物中的其它组分，具有以下通式的化合物：
L(NCO)i
其中i是具有1或以上的值的整数，并且L是单官能或多官能原子或基团。在该定义范围内的异氰酸酯化合物的实例包括乙基膦酸二异氰酸酯、苯基膦酸二异氰酸酯、含有＝Si-NCO基的化合物、来源于磺胺的异氰酸酯化合物(QSO2NCO)、氰酸和硫氰酸。
有关适合的异氰酸酯的讨论，还参见，例如，英国专利号1,453,258。
适合的异氰酸酯的非限制性实例包括：1,6-六亚甲基二异氰酸酯、1,4-亚丁基二异氰酸酯、呋喃亚甲基二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、2,4'-二苯甲烷二异氰酸盐、4,4'-二苯甲烷二异氰酸盐、4,4'-二苯基丙烷二异氰酸酯、4,4'-二苯基-3,3'-二甲基甲烷二异氰酸酯、碳二亚胺修饰的4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯、1-甲基-2,4-二异氰酸酯-5-氯苯、2,4-二异氰酸基-s-三嗪、1-甲基-2,4-二异氰酸基环己烷、对亚苯基二异氰酸酯、间亚苯基二异氰酸酯、1,4-萘二异氰酸酯、邻联茴香胺二异氰酸酯、二甲代亚苯基二异氰酸酯、1,4-苯二甲基二异氰酸酯、1,3-苯二甲基二异氰酸酯，双-(4-异氰酸基苯基)甲烷、双-(3-甲基-4-异氰酸基苯基)甲烷、聚亚甲基聚苯基聚异氰酸酯以及它们的混合物。更优选的异氰酸酯选自2,4'-二苯甲烷二异氰酸酯、4,4'-二苯甲烷二异氰酸酯和它们的混合物、以及也称为粗MDI的聚合物MDI。另一种更优选的异氰酸酯选自2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、以及它们的混合物，例如，包含约75至约85重量百分比的2,4-甲苯二异氰酸酯和约15至约25重量百分比的2,6-甲苯二异氰酸酯的混合物。
反应性化合物
不同于常规聚氨酯泡沫的生产，用于生产本发明的异氰酸酯基聚合物泡沫的所述发泡组合物中的主要反应物是：异氰酸酯和反应性化合物，所述反应性化合物含有：(1)与异氰酸酯反应的至少一种氢，和(2)卤素和磷酸酯部分中的一者或两者。优选地，所述发泡组合物不含用于生产聚氨酯泡沫的(以下所描述的)常规多元醇。
优选地，所述反应性化合物选自卤化芳香酯、卤化芳香醚、卤化脂族酯、卤化脂族醚、卤化磷酸酯、非卤化磷酸酯、以及它们的混合物。
常规多元醇
以下讨论集中在所谓的常规多元醇。尽管优选地，用于生产本发明的异氰酸酯基聚合物泡沫的发泡组合物不含常规多元醇，但是在一些实施方式中，这些多元醇可以以相对较少的量存在。
“较少的量”是指所述发泡组合物中不包括水的总ISO当量的至多约30％，更优选地所述发泡组合物中不包括水的总ISO当量的至多约20％，更优选地所述发泡组合物中不包括水的总ISO当量的至多约10％，最优选地所述发泡组合物中不包括水的总ISO当量的至多约5％。
用于生产本发明的聚氨酯泡沫的反应混合物包含第一多元醇，所述第一多元醇包含基本由环氧丙烷单元和选自环氧乙烷、环氧丁烷以及它们的混合物的环氧烷单元以约90:10至25:75的范围内的环氧丙烷单元与环氧烷单元的重量比所组成的第一聚合物链，所述聚合物链被环氧乙烷单元封端，所述第一多元醇具有基于所述第一多元醇的总羟基含量的至少约70％的伯羟基含量。所述第一多元醇的这些特征对于通常用于生产模制泡沫的多元醇是典型的。
可以单独或与第二多元醇组合使用所述第一多元醇，所述第二多元醇包含基本由环氧丙烷单元和选自环氧乙烷、环氧丁烷以及它们的混合物的环氧烷单元以约100:0至60:40的范围内的环氧丙烷单元与环氧烷单元的重量比所组成的第二聚合物链，所述聚合物链被环氧烷单元封端，所述第二多元醇具有基于所述第二多元醇的总羟基含量的至少约95％的仲羟基含量。所述第二多元醇的这些特征对于通常用于生产板状(自由产生(freerise))泡沫的多元醇是典型的。
在第一多元醇和第二多元醇的这些定义内，所述多元醇可以是选自以下成员的羟基-封端的主链：聚醚、聚酯、聚碳酸酯、聚二烯和聚己酸内酯。优选地，所述多元醇选自羟基-封端的聚烃、羟基-封端的聚缩甲醛、脂肪酸甘油三酯、羟基-封端的聚酯、羟甲基-封端的聚酯、羟甲基-封端的全氟亚甲基、聚亚烷基醚二醇、聚亚烷基亚芳基醚二醇和聚亚烷基醚三醇。更优选的多元醇选自肥酸-乙二醇聚酯、聚(丁二醇)、聚(丙二醇)和羟基-封端的聚丁二烯—有关适合的多元醇的讨论，参见，例如，英国专利号1,482,213。优选地，这些聚醚多醇的分子量在约100至约10,000，更优选地约100至约4,000，最优选地约100至约3,500的范围内。
在另一个实施方式中，所述第二多元醇可以包含聚合物多元醇，也称为接枝共聚物多元醇。如本领域中已知的，这些多元醇通常是填充了其它有机聚合物的聚醚多醇分散体。当与使用未修饰的多元醇相比时，这些聚合物多元醇在负荷建筑(load building)或者改善泡沫硬度中有用。有用的聚合物多元醇的非限制性实例包括：链-生长共聚物多元醇(例如，含有颗粒聚(丙烯腈)、聚(苯乙烯丙烯腈)以及它们的混合物)和/或逐步-生长共聚物多元醇(例如，PolyHarnstoff Dispersions(PHD)、聚异氰酸酯逐步加成聚合(PIPA)多元醇、环氧分散体多元醇以及它们的混合物)。有关聚合物多元醇的其它信息，参见，例如，FLEXIBLE FOAM FUNDAMENTALS的第二章，Herrington等人(1991)和其中引用的参考文献。如果使用聚合物多元醇，则优选地将聚合物多元醇与基础多元醇混合。通常，可以使用以存在于所述混合物的未修饰的多元醇的约5与约50重量百分比的范围内的量含有聚合物多元醇的混合物。
所述第二多元醇还可以是所谓的生物基多元醇。如在整个说明书中所使用的，术语“生物基多元醇”是旨在涵盖来源于可再生资源，如植物油或者另一种生物-来源的材料的多元醇的一般术语。
优选的生物基多元醇是植物油基多元醇。可以从中获得这些多元醇的适合的植物油的非限制性实例包括豆油、红花油、亚麻子油、玉米油、向日葵油、橄榄油、菜籽油、芝麻油、棉籽油、棕榈油、菜籽油、桐油、鱼油、花生油及其组合。部分氢化的植物油和基因修饰的植物油也是有用的，其包括高油酸红花油、高油酸豆油、高油酸花生油、高油酸向日葵油和高芥酸菜籽油(海甘蓝油(crambe oil))。
制备生物基(例如，植物油基)多元醇的适合的方法包括将植物油(或植物油的混合物)与过氧酸反应，从而提供环氧化植物油。本质上，可以使植物油的双键中的一些或全部环氧化。环氧化植物油可以与醇、催化的量的氟硼酸和任选地，水进一步反应以形成多元醇。这些多元醇含有全部仲羟基。
可以在反应混合物中直接使用这些生物基多元醇以生产异氰酸酯基泡沫，如聚氨酯泡沫。作为另外一种选择，所述生物基多元醇可以在存在氟硼酸催化剂和任选的水的情况下与以上所描述的环氧化植物油反应以形成适合于在反应混合物中使用以生产异氰酸酯基泡沫，如聚氨酯泡沫的生物基多元醇。
例如，在以下中的一个或多个中描述了这些制剂的实例：
·美国专利6,686,435[Petrovic等人]；
·美国专利6,107,433[Petrovic等人]；
·美国专利6,573,354[Petrovic等人]；和
·美国专利6,433,121[Petrovic等人]。
作为另外一种选择，可以在导致产生具有残余双键的多元醇的情况下实施环氧化反应。
通过加氢甲酰化方法所制备的修饰的植物-油基多元醇也是适合的。在该方法中，在存在VIII族金属催化剂(例如，铑催化剂)的情况下使植物油与一氧化碳和氢反应以形成加氢甲酰化的植物油。然后，使加氢甲酰化的植物油氢化以形成修饰的植物油基多元醇。该方法产生了含有全部伯羟基的多元醇。可以在反应混合物中直接使用这些多元醇以生产异氰酸酯基泡沫，如聚氨酯泡沫。作为另外一种选择，它们可以在存在氟硼酸催化剂和任选的水的情况下与以上所描述的环氧化植物油反应以形成适合于在反应混合物中使用以生产异氰酸酯基泡沫，如聚氨酯泡沫的多元醇。
在国际专利公开号WO 2008/106769[Stanciu等人]中描述了优选的生物基多元醇。
在用于生产本发明的异氰酸酯基聚合物泡沫的发泡组合物中，通常将催化剂引入反应混合物。在反应混合物中使用的催化剂是能够催化聚合反应和发泡反应的化合物。这些催化剂是已知的，并且反应混合物中它的选择和浓度在本领域技术人员的能力范围内。有关适合的催化剂化合物的讨论，参见，例如，美国专利4,296,213和4,518,778。适合的催化剂的非限制性实例包括叔胺和/或有机金属化合物。另外，如本领域中已知的，当目标是生产异氰脲酸酯时，路易斯酸必须单独或与其它催化剂组合用作催化剂。当然，本领域技术人员将理解可以适当地使用两种或更多种催化剂的组合。
用于生产聚氨酯泡沫的反应混合物通常还进一步包含发泡剂。如本领域中已知的，水可以在泡沫异氰酸酯基聚合物的生产中用作间接或反应性发泡剂。具体地，水与异氰酸酯反应，从而形成在最终发泡聚合物产品中用作有效发泡剂的二氧化碳。作为另外一种选择，可以通过其它方式产生二氧化碳，如获得二氧化碳的不稳定化合物(例如，氨基甲酸酯等)。用于本发明的发泡异氰酸酯基聚合物的生产的优选的发泡剂包含水。
在本领域中已知在发泡异氰酸酯基聚合物(例如，聚氨脂)的制备中用作间接发泡剂的水的量通常在基于反应混合物中含有活性氢的化合物的总含量，约0.5至高达约40或以上重量份数，优选地约1.0至约10重量份数的范围内。如本领域中已知的，在发泡异氰酸酯基聚合物的生产中使用的水的量通常受限于发泡聚合物中预期的固定性质以及膨胀泡沫对自身结构形成、阻燃性等的耐受性。
现将参考以下实施例描述本发明的实施方式，不应将这些实施例视为对本发明范围的限制。
在实施例中，将表1中所述的化合物用于生产多种异氰酸酯基聚合物泡沫。除水之外，所有化合物可商购自Xanathane系统。
使用得自Bolair Fluid Handling Systems的可变比例多组分喷雾装置(Variable Ratio Plural Component Spray Equipment)生产多种异氰酸酯基聚合物泡沫。通过Glass-Craft Indianapolis,IN生产这种可变比例系统，并且其配置以在供应管线两侧以1-0.50之间的比例提供多种重量的异氰酸酯/树脂(即所合并的所有剩余成分)。
喷雾装置具有用于异氰酸酯和树脂两者的独立的第一加热器。将异氰酸酯和树脂提供给高压加热的软管管线。
喷雾装置具有两条供应管线，管线B具有用于树脂的Graco隔膜输送泵，管线A也具有用于实施例中所使用的异氰酸酯的隔膜输送泵。
将具有3,500psi的最大工作压力和93℃的最大流体温度的FUSION AP空气吹扫枪(Air-Purge Gun)用于混合来自管线A和管线B的进料。
喷雾装置上的工作设置为：
管线A上的压力—1,200psi；
管线B上的压力—1,200psi；
管线A上的温度—58℃；和
管线B上的温度—58℃。
将来自管线A和管线B的进料以1:1的体积比混合并在具有130cm×50cm×13cm的尺寸的木质箱中分配以获得用于测试的泡沫块。另外，将来自管线A和管线B的进料混合并喷雾至尺寸为130cm×50cm×0.3cm且温度在-20℃至25℃之间的金属板上以评价泡沫对金属板表面的粘合性(以模拟对车辆，如公共汽车的框架的涂覆)。实施所述系统的反应性谱以测量乳白时间(sec)、胶凝时间(sec)、上升时间(sec)和指触干燥时间(sec)。
使用VDA-277标准“车辆内部非金属材料的有机释放的测定(Determination ofOrganic Emission of Non-metallic materials from vehicles Interior)”中所述的程序，对泡沫样品进行总挥发性有机碳(TVOC)含量分析。VDA-277测试方法测量了材料的释放潜力，使用气相色谱仪并通过火焰离子化检测器检测，确定了所释放的物质的全部释放值之和。在120℃的温度下，通过蒸汽空间分析(顶部空间技术)进行测试。出于TVOC测试目的的样品量为10至25g。
还对泡沫样品进行了根据ASTM D-2863和JT/T-1905-2016标准所实施的极限氧指数(LOI)测试。极限氧指数(LOI)测试是在确定聚合物材料的相对可燃性的研究和质量控制中广泛使用的燃烧测试反应程序。作为数值指数，将LOI定义为仅支持垂直固定的测试样品向下燃烧所需的氧气-氮气混合物中的氧气的最小浓度。因此，LOI值越高，则表示阻燃性越好。LOI测试方法一般可重复至+0.5％的准确度。尽管最初设计用于测试塑料，但是该方法已广泛用于评价橡胶、纺织品、纸、涂料及其它材料的相对可燃性。所使用的用于LOI测试目的的样本尺寸为0.25英寸×0.25英寸×6英寸。
实施例1—对比
在本实施例中，使用上述方法从可商购自Xanathane Systems的喷雾泡沫制剂生产泡沫样品。因此，实施例1仅是对比并且其中生产的泡沫不属于本发明的范围。
表2描述了所使用的制剂以及所得泡沫的一些性质。
更高密度的V2D喷雾泡沫具有所期望的LOI，但是TVOC是不可接受地高的。助剂烃基发泡剂(Forane 365mfc)的使用将显著提高TVOC值，如V2D喷雾泡沫中所观察到的。
泡沫密度是重要的性质。尽管其具有FR(阻燃剂)的高加载量，但是较低密度的V-300喷雾泡沫能够实现仅23.0％的LOI。这种泡沫的TVOC也是不可接受地高的。
V-100喷雾泡沫是唯一一个具有可接受的TVOC的。然而，这种喷雾泡沫的LOI是不可接受地低的。
本实施例的结果表明某些可商购的喷雾泡沫制剂不产生具有下列组合的异氰酸酯基聚合物泡沫：(i)当按照ASTM D2863-17a测量时，大于或等于26.5％的极限氧指数(LOI)；和(ii)当按照VDA 277测量时，小于或等于225μg/g C的总挥发性有机物含量(TVOC)。
实施例2-4—对比
在这些实施例中，目的是生产具有相比于实施例中制备的V-100喷雾泡沫样品具有改善的可燃性性质(即更高的LOI)的泡沫样品，其将维持该泡沫样品的TVOC。具体地，提高FR(阻燃剂)加载量并降低水的量。
使用上述方法从可商购自Xanathane Systems的成分生产泡沫样品。在表3-5中描述了在这些实施例中所使用的成分，其中所有份数是重量份数(除非另外说明)。
如将显而易见的，表3-5中的制剂含有相对高的量的所谓的常规聚醚多醇。那些聚醚多醇不在本说明书中所使用的“反应性化合物”的定义内(即它们的确含有(1)与异氰酸酯反应的至少一种氢和(2)卤素和磷酸酯部分中的一者或两者)。表2中唯一的这种成分是XB2000。因此，实施例2-4仅是对比并且其中生产的泡沫不属于本发明的范围。
表3-5也显示了所产生的泡沫的一些性质。如将显而易见的，提高FR加载量导致LOI所期望的提高，但是不幸地，每个的密度如TVOC一样提高至不可接受的水平(即大大高于225μg/g C)。
实施例5-8—发明
在这些实施例中，目的是生产与实施例1-4中所生产的泡沫样品相比，具有改善的可燃性性质(等于或大于26.5％的LOI)和改善的TVOC性质(即小于或等于225μg/g C的TVOC)的泡沫样品。具体地，省略了通常用于生产聚氨酯泡沫的聚醚多醇并且提高了“反应性化合物”(如本说明书中所定义的：具有(1)与异氰酸酯反应的至少一种氢和(2)卤素和磷酸酯部分中的一者或两者的化合物)XB2000的量。
使用上述方法从可商购自Xanathane Systems的成分生产泡沫样品。在表6-8中描述了在这些实施例中所使用的成分，其中所有份数是重量份数(除非另外说明)。
表6-8也显示了所产生的泡沫的一些性质。如将显而易见的，从通常用于生产聚氨酯泡沫的聚醚多醇改变为大量的“反应性化合物”(如本说明书中所定义的：具有(1)与异氰酸酯具有反应性的至少一种氢和(2)卤素和磷酸酯部分中的一者或两者的化合物)XB2000导致了LOI和TVOC非常期望的组合。具体地，每种泡沫样品具有：(i)当按照ASTM D2863-17a测量时，大于或等于26.5％的极限氧指数(LOI)；和(ii)当按照VDA 277测量时，小于或等于225μg/g C的总挥发性有机物含量(TVOC)。
实施例9-10—发明
在这些实施例中，目的是生产与实施例1-4中所生产的泡沫样品相比，具有改善的可燃性性质(等于或大于26.5％的LOI)和改善的TVOC性质(即小于或等于225μg/g C的TVOC)的泡沫样品。具体地，省略了通常用于生产聚氨酯泡沫的聚醚多醇并且提高了“反应性化合物”(如本说明书中所定义的：具有(1)与异氰酸酯反应的至少一种氢和(2)卤素和磷酸酯部分中的一者或两者的化合物)XB2000的量。这些实施例代表了本发明人目前认为的本发明的最优选的实施方式。
使用上述方法从可商购自Xanathane Systems的成分生产泡沫样品。在表9-10中描述了在这些实施例中所使用的成分，其中所有份数是重量份数。
表9-10也显示了所产生的泡沫的一些性质。如将显而易见的，从通常用于生产聚氨酯泡沫的聚醚多醇改变为大量的“反应性化合物”(如本说明书中所定义的：具有(1)与异氰酸酯反应的至少一种氢和(2)卤素和磷酸酯部分中的一者或两者的化合物)XB2000导致了LOI和TVOC非常期望的组合。具体地，每种泡沫样品具有：(i)当按照ASTM D2863-17a测量时，大于或等于26.5％的极限氧指数(LOI)；和(ii)当按照VDA 277测量时，小于或等于225μg/g C的总挥发性有机物含量(TVOC)。
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尽管已参考说明性实施方式和实施例描述了本发明，但是不意欲以限制性意义解释这种描述。因此，通过参考这种描述，本发明的说明性实施方式以及其它实施方式的多种改变将对本领域技术人员是显而易见的。因此，据考虑所附权利要求将覆盖任何这些改变或实施方式。
本文中提及的所有专利公开、专利和专利申请以每个单独专利公开、专利和专利申请具体且单独指明以其全部作为参考并入的相同程度以其全部作为参考并入。
表1
成分 商品名称
聚醚多醇 XB0251
聚醚多醇 XB0281
气孔扩张剂 XB0250
反应性化合物 XB2000
阻燃剂 XB2001
阻燃剂 XB2002
交联剂 XB0273
乳化剂 XB0391
乳化剂 XB0390
水 n/a
气孔稳定剂 XS0290
凝胶催化剂 XC0269
发泡催化剂 XC0270
凝胶催化剂 XC0271
凝胶催化剂 XC0272
异氰酸酯<sup>*</sup> XM0010
*在实施例2-10中使用
表2
Figure BDA0003518503060000191
1Insulatus I0.5-V100
2Insulatus I0.5-V300
3Insulatus I0.5-V2D
**每100重量份数树脂(除异氰酸酯之外的所有成分)的重量百分比
表3
Figure BDA0003518503060000201
4不包括水
表4
Figure BDA0003518503060000202
5不包括水
表5
Figure BDA0003518503060000211
6不包括水
表6
Figure BDA0003518503060000212
7不包括水
表7
Figure BDA0003518503060000221
8不包括水
表8
Figure BDA0003518503060000222
9不包括水
表9
Figure BDA0003518503060000231
9不包括水
表10
Figure BDA0003518503060000232
10不包括水。

Claims (43)

1.一种异氰酸酯基聚合物泡沫，所述异氰酸酯基聚合物泡沫具有以下组合：(i)当按照ASTM D2863-17a测量时，大于或等于26.5％的极限氧指数(LOI)；和(ii)当按照VDA 277测量时，小于或等于225μg/g C的总挥发性有机物含量(TVOC)。
2.根据权利要求1中所述的异氰酸酯基聚合物泡沫，所述异氰酸酯基聚合物泡沫具有26.5％至35.0％的范围内的LOI。
3.根据权利要求1中所述的异氰酸酯基聚合物泡沫，所述异氰酸酯基聚合物泡沫具有27.0％至35.0％的范围内的LOI。
4.根据权利要求1中所述的异氰酸酯基聚合物泡沫，所述异氰酸酯基聚合物泡沫具有27.0％至34.0％的范围内的LOI。
5.根据权利要求1中所述的异氰酸酯基聚合物泡沫，所述异氰酸酯基聚合物泡沫具有27.0％至33.0％的范围内的LOI。
6.根据权利要求1中所述的异氰酸酯基聚合物泡沫，所述异氰酸酯基聚合物泡沫具有27.0％至32.0％的范围内的LOI。
7.根据权利要求1中所述的异氰酸酯基聚合物泡沫，所述异氰酸酯基聚合物泡沫具有27.0％至31.0％的范围内的LOI。
8.根据权利要求1中所述的异氰酸酯基聚合物泡沫，所述异氰酸酯基聚合物泡沫具有27.0％至31.0％的范围内的LOI。
9.根据权利要求1中所述的异氰酸酯基聚合物泡沫，所述异氰酸酯基聚合物泡沫具有27.0％至30.0％的范围内的LOI。
10.根据权利要求1中所述的异氰酸酯基聚合物泡沫，所述异氰酸酯基聚合物泡沫具有27.5％至30.0％的范围内的LOI。
11.根据权利要求1中所述的异氰酸酯基聚合物泡沫，所述异氰酸酯基聚合物泡沫具有28.0％至30.0％的范围内的LOI。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的异氰酸酯基聚合物泡沫，所述异氰酸酯基聚合物泡沫具有50至225μg/g C的范围内的TVOC。
13.根据权利要求1-11中任一项所述的异氰酸酯基聚合物泡沫，所述异氰酸酯基聚合物泡沫具有50至215μg/g C的范围内的TVOC。
14.根据权利要求1-11中任一项所述的异氰酸酯基聚合物泡沫，所述异氰酸酯基聚合物泡沫具有50至180μg/g C的范围内的TVOC。
15.根据权利要求1-11中任一项所述的异氰酸酯基聚合物泡沫，所述异氰酸酯基聚合物泡沫具有50至170μg/g C的范围内的TVOC。
16.根据权利要求1-11中任一项所述的异氰酸酯基聚合物泡沫，所述异氰酸酯基聚合物泡沫具有50至150μg/g C的范围内的TVOC。
17.根据权利要求1-11中任一项所述的异氰酸酯基聚合物泡沫，所述异氰酸酯基聚合物泡沫具有60至150μg/g C的范围内的TVOC。
18.根据权利要求1-11中任一项所述的异氰酸酯基聚合物泡沫，所述异氰酸酯基聚合物泡沫具有70至150μg/g C的范围内的TVOC。
19.根据权利要求1-11中任一项所述的异氰酸酯基聚合物泡沫，所述异氰酸酯基聚合物泡沫具有70至140μg/g C的范围内的TVOC。
20.根据权利要求1-11中任一项所述的异氰酸酯基聚合物泡沫，所述异氰酸酯基聚合物泡沫具有70至130μg/g C的范围内的TVOC。
21.根据权利要求1-11中任一项所述的异氰酸酯基聚合物泡沫，所述异氰酸酯基聚合物泡沫具有70至120μg/g C的范围内的TVOC。
22.根据权利要求1-11中任一项所述的异氰酸酯基聚合物泡沫，所述异氰酸酯基聚合物泡沫具有70至110μg/g C的范围内的TVOC。
23.根据权利要求1-11中任一项所述的异氰酸酯基聚合物泡沫，所述异氰酸酯基聚合物泡沫具有70至100μg/g C的范围内的TVOC。
24.根据权利要求1-23中任一项所述的异氰酸酯基聚合物泡沫，所述异氰酸酯基聚合物泡沫由发泡组合物产生，所述发泡组合物包含：
(a)异氰酸酯；
(b)反应性化合物，所述反应性化合物含有：(1)与所述异氰酸酯具有反应性的至少一种氢，以及(2)卤素和磷酸酯部分中的一者或两者；
(c)发泡剂，所述发泡剂包含水和二氧化碳中的一者或两者；和
(d)催化剂；
其中如果所述发泡组合物中存在所述反应性化合物，则所述反应性化合物以不包括水的总ISO当量的约30％至约95％的范围内的量存在。
25.一种由发泡组合物所产生的异氰酸酯基聚合物泡沫，所述发泡组合物包含：
(a)异氰酸酯；
(b)反应性化合物，所述反应性化合物含有：(1)与所述异氰酸酯反应的至少一种氢，以及(2)卤素和磷酸酯部分中的一者或两者；
(c)发泡剂，所述发泡剂包含水和二氧化碳中的一者或两者；和
(d)催化剂；
其中如果所述发泡组合物中存在所述反应性化合物，则所述反应性化合物以不包括水的总ISO当量的约30％至约95％的范围内的量存在。
26.根据权利要求24-25中任一项所述的异氰酸酯基聚合物泡沫，其中所述反应性化合物以不包括水的总ISO当量的约40％至约90％的范围内的量存在。
27.根据权利要求24-25中任一项所述的异氰酸酯基聚合物泡沫，其中所述反应性化合物以不包括水的总ISO当量的约45％至约85％的范围内的量存在。
28.根据权利要求24-27中任一项所述的异氰酸酯基聚合物泡沫，其中所述反应性化合物含有以下部分中的一种或多种：羟基(R-OH)、氨基(R-NH2)和亚胺基(R＝NH)。
29.根据权利要求24-27中任一项所述的异氰酸酯基聚合物泡沫，其中所述反应性化合物选自由以下组成的组：卤化芳香酯、卤化芳香醚、卤化脂族酯、卤化脂族醚、卤化磷酸酯、非卤化磷酸酯、以及它们的混合物。
30.根据权利要求24-29中任一项所述的异氰酸酯基聚合物泡沫，其中所述发泡组合物基本完全不含如下多元醇，其包含选自由以下组成的组的成员的羟基封端的主链：聚醚、聚酯、聚碳酸酯、聚二烯和聚己酸内酯。
31.根据权利要求24-30中任一项所述的异氰酸酯基聚合物泡沫，其中所述异氰酸酯包括预聚物。根据权利要求1-48中任一项所述的异氰酸酯基聚合物泡沫，其中所述异氰酸酯选自基本由以下组成的组：1,6-六亚甲基二异氰酸酯、1,4-亚丁基二异氰酸酯、亚糠基二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、2,4'-二苯甲烷二异氰酸酯、4,4'-二苯甲烷二异氰酸酯、4,4'-二苯基丙烷二异氰酸酯、4,4'-二苯基-3,3'-二甲基甲烷二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯、1-甲基-2,4-二异氰酸酯-5-氯苯、2,4-二异氰酸基-s-三嗪、1-甲基-2,4-二异氰酸基环己烷、对亚苯基二异氰酸酯、间亚苯基二异氰酸酯、1,4-萘二异氰酸酯、联甲氧基苯胺二异氰酸酯、二甲代亚苯基二异氰酸酯、1,4-苯二甲基二异氰酸酯、1,3-苯二甲基二异氰酸酯、双-(4-异氰酸基苯基)甲烷、双-(3-甲基-4-异氰酸基苯基)甲烷、聚亚甲基聚苯聚异氰酸酯、以及它们的混合物。
32.根据权利要求24-30中任一项所述的异氰酸酯基聚合物泡沫，其中所述异氰酸酯选自基本由以下组成的组：(i)2,4'-二苯甲烷二异氰酸酯、4,4'-二苯甲烷二异氰酸酯、以及它们的混合物；和(ii)(i)与选自由以下组成的组的异氰酸酯的混合物：2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯以及它们的混合物。
33.根据权利要求24-30中任一项所述的异氰酸酯基聚合物泡沫，其中所述异氰酸酯选自基本由以下组成的组：2,4'-二苯甲烷二异氰酸酯、4,4'-二苯甲烷二异氰酸酯、以及它们的混合物。
34.根据权利要求24-33中任一项所述的异氰酸酯基聚合物泡沫，其中所述异氰酸酯以提供约60至约200的范围内的异氰酸酯指数的量存在。
35.根据权利要求24-33中任一项所述的异氰酸酯基聚合物泡沫，其中所述异氰酸酯以提供约80至约160的范围内的异氰酸酯指数的量存在。
36.根据权利要求24-33中任一项所述的异氰酸酯基聚合物泡沫，其中所述异氰酸酯以提供约100至约150的范围内的异氰酸酯指数的量存在。
37.根据权利要求24-36中任一项所述的异氰酸酯基聚合物泡沫，其中水作为唯一的发泡剂存在于所述发泡组合物中。
38.根据权利要求37所述的异氰酸酯基聚合物泡沫，其中水以不包括所述异氰酸酯的所述发泡组合物的约3.0至约15重量％的范围内的量存在。
39.根据权利要求37所述的异氰酸酯基聚合物泡沫，其中水以不包括所述异氰酸酯的所述发泡组合物的约4.0至约8.0重量％的范围内的量存在。
40.根据权利要求37所述的异氰酸酯基聚合物泡沫，其中水以不包括所述异氰酸酯的所述发泡组合物的约4.0至约6.0重量％的范围内的量存在。
41.根据权利要求1-40中任一项所述的异氰酸酯基聚合物泡沫，所述异氰酸酯基聚合物泡沫具有约8.0至约48kg/m3的范围内的密度。
42.根据权利要求1-40中任一项所述的异氰酸酯基聚合物泡沫，所述异氰酸酯基聚合物泡沫具有约16至约40kg/m3的范围内的密度。
43.根据权利要求1-40中任一项所述的异氰酸酯基聚合物泡沫，所述异氰酸酯基聚合物泡沫具有约24至约32kg/m3的范围内的密度。
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Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1345378A (en) * 1970-11-02 1974-01-30 Stauffer Chemical Co Flame retardant polyurethane foams
US4102830A (en) * 1974-05-13 1978-07-25 Societe Nationale Des Poudres Et Explosifs Diol-phosphonates as flame-retardants in polyurethane foam
FR2553087A1 (fr) * 1983-10-07 1985-04-12 Atochem Composes polyhydroxyles chloro-bromes, leur procede de fabrication et leur application aux mousses rigides de polyurethannes ignifugees
US4895878A (en) * 1987-09-18 1990-01-23 Recticel Flexible polyurethane foam having a high fire resistance
CN1957041A (zh) * 2004-05-28 2007-05-02 雅宝公司 阻燃性聚氨酯及其添加剂
US20090292032A1 (en) * 2008-05-02 2009-11-26 Gupta Laxmi C Fire retardant foam and methods of use
WO2011073352A1 (en) * 2009-12-18 2011-06-23 Dow Global Technologies Inc. Flame-retardant mixture for polyurethane foams
CN103242647A (zh) * 2013-04-27 2013-08-14 大连理工大学 一种阻燃耐热聚氨酯泡沫塑料及其制备方法
JP2015063675A (ja) * 2013-08-27 2015-04-09 積水化学工業株式会社 ウレタン樹脂組成物
CN105026497A (zh) * 2012-11-26 2015-11-04 普罗普里特公司 具有改进的阻燃性的异氰酸酯基聚合物泡沫
CN106432740A (zh) * 2016-09-08 2017-02-22 四川大学 一种含羟基聚膦酸酯阻燃剂及其制备方法和应用
US20180112027A1 (en) * 2016-10-25 2018-04-26 Elé Corporation Low-Viscosity Phosphate Polyols
US20180319947A1 (en) * 2015-11-13 2018-11-08 Icl-Ip America Inc. Reactive flame retardants for polyurethane and polyisocyanurate foams
WO2019033212A1 (en) * 2017-08-15 2019-02-21 The Governors Of The University Of Alberta POLYOL CONTAINING REACTIVE PHOSPHOR, LOW VISCOSITY AND BIOLOGICAL ORIGIN HAVING FLAME RETARDANT PROPERTIES
CN109438663A (zh) * 2018-09-25 2019-03-08 青岛世林新海绵有限公司 汽车内饰用低voc低雾化海绵及其制备工艺
CN109867767A (zh) * 2017-12-05 2019-06-11 补天新材料技术有限公司 二氧化碳与有机胺相结合使用的聚氨酯发泡方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5317034A (en) * 1992-10-23 1994-05-31 Nisshinbo Industries, Inc. Method for producing modified polyisocyanurate foams
FR2699924B1 (fr) * 1992-12-31 1996-09-27 Elf Isolation Mousses polyurethanes ayant des proprietes acoustiques ameliorees et leur utilisation en tant qu'isolant thermique et phonique.
EP2013258B1 (de) * 2006-04-12 2010-08-25 Basf Se Verfahren zur herstellung von polyurethanen
CN103509171A (zh) * 2012-06-25 2014-01-15 新疆三宝盛世新型材料科技股份有限公司 聚异氰脲酸酯改性酚醛泡沫塑料的制备及应用
WO2021013478A1 (en) * 2019-07-22 2021-01-28 Basf Se Low tvoc flame-retardant polyurethane spray foam system

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1345378A (en) * 1970-11-02 1974-01-30 Stauffer Chemical Co Flame retardant polyurethane foams
US4102830A (en) * 1974-05-13 1978-07-25 Societe Nationale Des Poudres Et Explosifs Diol-phosphonates as flame-retardants in polyurethane foam
FR2553087A1 (fr) * 1983-10-07 1985-04-12 Atochem Composes polyhydroxyles chloro-bromes, leur procede de fabrication et leur application aux mousses rigides de polyurethannes ignifugees
US4895878A (en) * 1987-09-18 1990-01-23 Recticel Flexible polyurethane foam having a high fire resistance
CN1957041A (zh) * 2004-05-28 2007-05-02 雅宝公司 阻燃性聚氨酯及其添加剂
US20090292032A1 (en) * 2008-05-02 2009-11-26 Gupta Laxmi C Fire retardant foam and methods of use
WO2011073352A1 (en) * 2009-12-18 2011-06-23 Dow Global Technologies Inc. Flame-retardant mixture for polyurethane foams
CN105026497A (zh) * 2012-11-26 2015-11-04 普罗普里特公司 具有改进的阻燃性的异氰酸酯基聚合物泡沫
CN103242647A (zh) * 2013-04-27 2013-08-14 大连理工大学 一种阻燃耐热聚氨酯泡沫塑料及其制备方法
JP2015063675A (ja) * 2013-08-27 2015-04-09 積水化学工業株式会社 ウレタン樹脂組成物
US20180319947A1 (en) * 2015-11-13 2018-11-08 Icl-Ip America Inc. Reactive flame retardants for polyurethane and polyisocyanurate foams
CN106432740A (zh) * 2016-09-08 2017-02-22 四川大学 一种含羟基聚膦酸酯阻燃剂及其制备方法和应用
US20180112027A1 (en) * 2016-10-25 2018-04-26 Elé Corporation Low-Viscosity Phosphate Polyols
WO2019033212A1 (en) * 2017-08-15 2019-02-21 The Governors Of The University Of Alberta POLYOL CONTAINING REACTIVE PHOSPHOR, LOW VISCOSITY AND BIOLOGICAL ORIGIN HAVING FLAME RETARDANT PROPERTIES
CN109867767A (zh) * 2017-12-05 2019-06-11 补天新材料技术有限公司 二氧化碳与有机胺相结合使用的聚氨酯发泡方法
CN109438663A (zh) * 2018-09-25 2019-03-08 青岛世林新海绵有限公司 汽车内饰用低voc低雾化海绵及其制备工艺

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张伟: "阻燃聚氨酯的研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技Ⅰ辑》, no. 05, pages 016 - 178 *

Also Published As

Publication number Publication date
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