CZ301997A3 - Azeotropic compositions of perfluorohexane or 1,1,1,4,4,4-hexafluorobutane or 1,3-dioxolane and hydrocarbons containing five or six carbon atoms, process for preparing a polyurethane foamy material and the polyurethane foamy material - Google Patents

Azeotropic compositions of perfluorohexane or 1,1,1,4,4,4-hexafluorobutane or 1,3-dioxolane and hydrocarbons containing five or six carbon atoms, process for preparing a polyurethane foamy material and the polyurethane foamy material Download PDF

Info

Publication number
CZ301997A3
CZ301997A3 CZ973019A CZ301997A CZ301997A3 CZ 301997 A3 CZ301997 A3 CZ 301997A3 CZ 973019 A CZ973019 A CZ 973019A CZ 301997 A CZ301997 A CZ 301997A CZ 301997 A3 CZ301997 A3 CZ 301997A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
weight
range
amount
methylpentane
perfluorohexane
Prior art date
Application number
CZ973019A
Other languages
English (en)
Inventor
Joachim Werner
Scott A Kane
Herman P Doerge
Eric F Boonstra
Original Assignee
Bayer Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US08/410,469 external-priority patent/US5472989A/en
Priority claimed from US08/410,608 external-priority patent/US5614565A/en
Priority claimed from US08/410,177 external-priority patent/US6358908B1/en
Priority claimed from US08/410,247 external-priority patent/US6372705B1/en
Priority claimed from US08/410,458 external-priority patent/US5532283A/en
Application filed by Bayer Ag filed Critical Bayer Ag
Publication of CZ301997A3 publication Critical patent/CZ301997A3/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/12Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent
    • C08J9/14Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent organic
    • C08J9/149Mixtures of blowing agents covered by more than one of the groups C08J9/141 - C08J9/143
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/12Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent
    • C08J9/14Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent organic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C19/00Acyclic saturated compounds containing halogen atoms
    • C07C19/08Acyclic saturated compounds containing halogen atoms containing fluorine
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C9/00Aliphatic saturated hydrocarbons
    • C07C9/14Aliphatic saturated hydrocarbons with five to fifteen carbon atoms
    • C07C9/16Branched-chain hydrocarbons
    • C07C9/18Branched-chain hydrocarbons with five carbon atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2375/00Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
    • C08J2375/04Polyurethanes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Steroid Compounds (AREA)

Description

Vynález se týká nových azeotropických kompozic, způsobu přípravy pěnových materiálů perfluorhexanu nebo
1,1,1,4,4,4-hexafluorbutanu nebo 1,3-dioxolanu a uhlovodíků zahrnujících pět nebo šest uhlíkových atomů, v jehož rámci jsou tyto azeotropické kompozice použity, a rovněž pěnových materiálů, připravených za použití těchto azeotropických kompozic.
Dosavadní stav techniky
Podle dosavadního stavu techniky je známé používání trichlormonofluormethanu (CFC-11) a dalších chlorfluoruhlovodíků jako nadouvadel při výrobě uretanových pěnových materiálů. Tato nadouvadla, představovaná chlorfluoruhlovodíky, jsou rovněž známá svojí schopností negativně působit na ozonovou vrstvu atmosféry. V oblasti výroby uretanových pěnových materiálů jsou tedy hledány postupy, umožňující výrobu pěn s dobrými fyzikálními vlastnostmi bez použití nadouvadel tvořených chlorfluoruhlovodíky.
Nejslibnějším alternativním řešením se nejprve zdálo být použití chlorfluoruhlovodíků zahrnujících v molekule atomy vodíku. Například v patentu Spojených států amerických ·· ····
c. 4 076 644 uvádí možnost použít při výrobě polyuretanových pěnových materiálů jako nadouvadlo
1,l-dichlor-2,2,2-trifluorethan (HCFC-123) a 1,1-dichloro-l-fluorethan (HCFC-141b). Tyto chlorfluoruhlovodíky, obsahující v molekule atomy vodíku ovšem rovněž vykazovaly negativní vlastnosti ve vztahu k ozonové vrstvě atmosféry. Existuje proto značný tlak na nalezení látek, umožňujících nahradit jak chlorfluoruhlovodíky (CFC), tak i chlorfluoruhlovodíky obsahuj ící atomy vodíku (HCFC).
Alternativními nadouvadly, která jsou vzhledem k nepřítomnosti ozon rozkládajícího chloru v současné době všeobecně považovány za nadějné, jsou fluoruhlovodíky (FC) a částečně fluorované uhlovodíky (HFC). Možnost použití
1,1,1,4,4,4-hexafluorbutanu jako nadouvadla je například zmíněno v práci : Lamberts 1,1,1,4,4,4-hexafluorbutan, a New Non-Ozone-Depleting Blowing Agent for Rigid. PUR Foams, Polyurethanes World Congress 1991 (24.-26. září), strany 734-739. V patentu Spojených států amerických č.
972 002 se uvádí, že fluorované sloučeniny s nízkou teplotou varu, jako například fluorované uhlovodíky, perfluorované uhlovodíky, hexafluorid síry, případně směsi těchto látek, mohou být použity jako nadouvadla při výrobě polyisokyanátových pěnových materiálů získávaných polyadičními postupy.
V patentu Spojených států amerických č. 4 898 893 se zmiňuje skutečnost, že směs kapalného uhlovodíku a halogenovaného uhlovodíku může být použita jako nadouvadlo při výrobě isokyanurátových pěnových materiálů.
Podle patentu Spojených států amerických č. 4 960 804 ···· je možné použít jako nadouvadlo pro přípravu pěnových materiálů směs chlorfluoruhlovodíku, jehož teplota varu se pohybuje v rozmezí od 74°F do 120°F, a alkylalkanoátu, jehož molekulová hmotnost není větší než 88. Mezi chlorfluoruhlovodíky zmíněnými v tomto patentu j sou uvedeny látky nesoucí označení HCFC-123 a HCFC-141b.
Podle patentu Spojených států amerických č. 5 035 833 je možné jako nadouvadlo při výrobě tuhých polyuretanových pěn použít směs dichlortrifluorethanu a přinejmenším jednoho parafínu, zahrnujícího pět nebo šest uhlíkových atomů.
V patentu Spojených států amerických č. 5 096 933 se zmiňuje postup přípravy tuhých polyuretanových pěn, při němž je použit cyklopentan, cyklohexan nebo cyklopentan a cyklohexan, případně v kombinaci se sloučeninou, která vykazuje nízkou teplotu varu (například taplota varu nižší než 35 °C), přičemž tato sloučenina obsahuje nejvýše čtyři uhlíkové atomy a je schopná vytvořit homogenní směs s cyklopentanem a/nebo cyklohexanem.
V patentu Spojených států amerických č. 5 290 823 se popisuje způsob přípravy tuhých polyuretanových pěn, při němž je jako nadouvadlo použita směs, která zahrnuje do vysokého stupně fluorované nebo perfluorované organické sloučeniny, cyklopentan, a případně další alifatické nebo cykloalifatické uhlovodíky obsahující od čtyř do osmi uhlíkových atomů.
V patentu Spojených států amerických č. 5 318 996 se popisuje způsob přípravy tuhých polyuretanových pěn, při němž je použita směs nadouvadel, která obsahuje vodu, látky nesoucí označení HCFC-22 a HCFC-141b a perfluorované ·· ··· · uhlovodíky obsahující od čtyř do osmi uhlíkových atomů.
Jako nadouvadla použitelná při výrobě pěnových materiálů jsou podle dosavadního stavu techniky rovněž známé směsi a azeotropy chlorfluoruhlovodíků obsahujících vodíkové atomy (HCFC) a různých sloučenin a azeotropy organických sloučenin, které mohou být použity v kombinaci s chlorfluoruhlovodíky obsahujícími vodíkové atomy.
V patentu Spojených států amerických č. 4 828 751 se popisuje složení rozpouštědla pro čištění silikonových předmětů, s tím, že toto rozpouštědlo zahrnuje perhalogenovaný halogenalkyluhlovodík obsahující od pěti do dvanácti uhlíkových atomů a částečně fluorovaný alkohol.
Patent Spojených států amerických č. 4 900 365 například uvádí, že azeotropy dichlortrifluorethanu a isopentanu mohou být použity při výrobě polyuretanových pěn.
V patentu Spojených států amerických č. 5 106 527 se uvádí, že jako nadouvadlo při výrobě tuhých pěnových materiálů s ozavřenou buněčnou strukturou mohou být použity azeotropy 2-methylbutanu a 1,1-dichlor-l-fluorethanu.
Azeotropické směsi zmíněné v patentu Spojených států amerických ě. 5 166 182 musí vykazovat teplotu varu nižší než 50 °C. Tyto azeotropické směsi jsou tvořeny povrchově aktivními organickými sloučeninami, které umožňují, aby takto získané azeotropické směsi byly mísitelné s polymerními pryskyřicemi. Jako příklady organických sloučenin použitelných při přípravě těchto azeotropů je možno uvést následující látky: n-pentan, aceton, methanol, φφφφ • Φ φφ • · · • φ φ • · · · · φ • · φφφφ * methylformiát, ethylformiát, ethanol, 2-methylbutan, nitromethan, cyklopentan, 2,3-dimethylbutan,
2,2-dimethylbutan, a dimethylsulfid. Tyto azeotropy mohou být případně použity v kombinaci s fluorovanými uhlovodíky, přičemž ovšem takový azeotrop, v němž fluorovaný uhlovodík tvoří jednu ze složek, není v tomto patentu uveden.
V patentu Spojených států amerických č. 5 227 088 se popisuje kompozice azeotropického typu, které jsou tvořeny 1-chlor-3,3,3-trifluorpropanem a uhlovodíkem zahrnujícím pět nebo šest uhlíkových atomů.
V patentu Spojených států amerických č. 5 283 003 se popisuje nadouvadlo, které je tvořeno přinejmenším jedním uhlovodíkem obsahujícím pět uhlíkových atomů, chlorovaným alkanem, a methylformiátem. Ve výhodném provedení je jako chlorovaný alkan použit methylenchlorid.
Azeotropické směsi, v nichž jsou obsaženy chlorfluoruhlovodíky a obsahující atomy vodíku (HCFC) jsou podle dosavadního stavu techniky rovněž použitelné jako čistící rozpouštědla. Tímto rozpouštědlem může být podle patentu Spojených států amerických č. 4 055 507 například azeotropická směs 1,2-dichlor-l,1-difluorethanu a 3-methylpentanu. K čištění pevných povrchů může být podle patentu Spojených států amerických č. 5 302 212 použit azeotrop perfluoralkylethylénu a methanolu. Jako čistící rozpouštědlo může být podle japonského patentu č. 1 141 995 použita azeotropická směs, která zahrnuje látku nesoucí označení HCFC-123 v množství pohybujícím se od 67 % do 87 % hmotnostních a 2-methylbutan v množství pohybujícím se od 13 % do 33 % hmotnostních. Obdobně je v japonském patentu č. 1 141 996 popsáno použití čistícího rozpouštědla tvořeného ·♦ · » · · • · · • · · · · 9 ·· ····
9 · • · • * · azeotropickou směsí, která zahrnuje látku nesoucí označení HCFC-141b a n-pentan nebo 2-methylbutan nebo
2,2-dimethylbutan.
Podle dosavadního stavu techniky není ovšem dosud známo použití nadouvadla nebo čistícího rozpouštědla, které by bylo představováno azeotropy tvořenými perfluorhexanem nebo
1,1,1,4,4,4-hexafluorbutanem nebo 1,3-dioxolanem a uhlovodíkem obsahujícím pět nebo šest uhlíkových atomů.
Podstata vynálezu
Cílem uvedeného vynálezu je vytvoření nových azeotropických kompozic.
Cílem uvedeného vynálezu je dále vytvoření azeotropických kompozic neobsahujících žádný halogen, ve výhodném provedení neobsahuj ících žádný chlor, a tedy nevykazujících žádné destruktivní účinky vůči ozonové vrstvě atmosféry.
Cílem uvedeného vynálezu je rovněž vytvoření způsobu přípravy uretanových pěnových materiálů, v jehož rámci je použito nadouvadlo neobsahující žádný halogen, ve výhodném provedení podle vynálezu neobsahuj ící žádný chlor.
Dalším cílem uvedeného vynálezu je získání polyuretanových pěnových materiálů, které vykazují dobré fyzikální vlastnosti, s tím, že při výrobě těchto pěnových materiálů není použito žádné nadouvadlo obsahující halogen, ve výhodném provedení potom obsahující chlor.
Těchto a dalších cílů, které jsou odborníkům z daného ·· · • · · • · · • · · · · • · • · · 9 · ·· ··· · oboru zřejmé, je dosaženo pomocí azeotropických kompozic v provedení podle vynálezu. Tyto azeotropické kompozice jsou tvořeny :
(a) jednou sloučeninou vybranou ze skupiny zahrnující:
(1) perfluorhexan, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 26 % do přibližně 88 % hmotnostních nebo (2) 1,3-dioxolan, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 4 % do přibližně 50 % hmotnostních nebo (3) 1,1,1,4,4,4-hexafluorbutan, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 64 % do přibližně 87 % hmotnostních, a dále (b) jednou sloučeninou vybranou ze skupiny zahrnující:
(1) 2-methylbutan, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 20 % do přibližně 74 % hmotnostních nebo (2) n-pentan, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 13 % do přibližně 53 % hmotnostních nebo (3) cyklopentan, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 75 % do přibližně 96 % hmotnostních nebo (4) 2-methylpentan, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 14 % do přibližně 79 % hmotnostních nebo (5) 3-methylpentan, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 13 % do přibližně 77 % hmotnostních nebo (6) n-hexan, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 12 % do přibližně 69 % hmotnostních, přičemž součet hmotnostních procent sloučeniny vybrané ze skupiny (a) a sloučeniny vybrané ze skupiny (b) činí ·· ···· ··· • · přibližně 100 %.
Tyto azeotropické kompozice jsou obsaženy v pěnotvorné směsi, která obsahuje isokyanát a materiál schopný reagovat s isokyanátem. Pěnové materiály připravené s pomocí těchto azeotropických kompozic j sou charakterizovány dobrými fyzikálními vlastnostmi.
Vynález se týká azeotropické kompozice, která je ve výhodném provedení použitelná při výrobě tuhých pěnových materiálů. Tato azeotropická kompozice může být rovněž použita při přípravě čistících rozpouštědel.
Azeotropy v provedení podle vynálezu jsou obecně tvořeny dvěma složkami. První složku představuje jedna sloučenina vybraná ze skupiny zahrnující perfluorhexan, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 26 % do přibližně 88 % hmotnostních (vztažených na celkovou hmotnost azeotropu), 1,3-dioxolan, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 4 % do přibližně 50 % hmotnostních (vztažených na celkovou hmotnost azeotropu) a 1,1,1,4,4,4-hexafluorbutan, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 64 % do přibližně 87 % hmotnostních (vztažených na celkovou hmotnost azeotropu). Druhou složku představuje jedna sloučenina vybraná ze skupiny zahrnující 2-methylbutan, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 20 % do přibližně 74 % hmotnostních (vztažených na celkovou hmotnost azeotropu), n-pentan, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 13 % do přibližně 53 % hmotnostních (vztažených na celkovou hmotnost azeotropu), cyklopentan, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 75 % do přibližně 96 % hmotnostních (vztažených na celkovou hmotnost azeotropu), 2-methylpentan, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 14 % do přibližně 79 % hmotnostních (vztažených na celkovou hmotnost azeotropu),
3-methylpentan, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 13 % do přibližně 77 % hmotnostních (vztažených na celkovou hmotnost azeotropu), a n-hexan, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 12 % do přibližně 69 % hmotnostních (vztažených na celkovou hmotnost azeotropu). Součet hmotnostních procent první složky a druhé složky činí přibližně 100 %.
Mezi těmito kompozicemi azeotropického typu jsou ve výhodném provedení podle vynálezu zahrnuty kompozice, které j sou tvořeny :
(a) (1) perfluorhexanem, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 26 % do přibližně 72 % hmotnostních (vztažených na celkovou hmotnost azeotropu) a (b) jednou sloučeninou vybranou ze skupiny zahrnující (1) 2-methylbutan, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 36 % do přibližně 74 % hmotnostních (vztažených na celkovou hmotnost azeotropické kompozice) a (2) n-pentan, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 28 % do přibližně 53 % hmotnostních (vztažených na celkovou hmotnost azeotropické kompozice). Součet hmotnostních procent složky (a) a složky (b) činí přibližně 100%.
Dalšími kompozicemi azeotropického typu jsou ve výhodném provedení podle vynálezu kompozice, které jsou tvořeny :
·· · ·· ···· (a) (3) 1,1,1,4,4,4-hexafluorbutanem, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 64 % do přibližně 80 % hmotnostních (vztažených na celkovou hmotnost azeotropické kompozice a představujících 44% až 63% molárních) a (b) (1) 2-methylbutanem (rovněž označovaným názvem isopentan), jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 20 % do přibližně 36 % hmotnostních (vztažených na celkovou hmotnost azeotropické kompozice a představujících 37 % až 56 % molárních).
Další skupinu kompozic azeotropického typu představují ve výhodném provedení podle vynálezu kompozice, které jsou tvořeny :
(a) (2) 1,3-dioxolanem, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 4 % do přibližně 50 % hmotnostních (vztažených na celkovou hmotnost azeotropické kompozice) a (b) jednou sloučeninou vybranou ze skupiny zahrnující (3) cyklopentan, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 75 % do přibližně 96 % hmotnostních (vztažených na celkovou hmotnost azeotropické kompozice a představujících 76 % až 96 % molárních) nebo (4) 2-methylpentan, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 60 % do přibližně 79 % hmotnostních (vztažených na celkovou hmotnost azeotropické kompozice a představujících 56 % až 76 % molárních) nebo (5) 3-methylpentan, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 59 % do přibližně 77 % hmotnostních (vztažených na celkovou hmotnost azeotropické »♦ kompozice a představujících 55 % až 74 % molárních) nebo (6) n-hexan, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 50% do přibližně 69% hmotnostních (vztažených na celkovou hmotnost azeotropické kompozice a představujících 46% až 66% molárních). Součet hmotnostních procent složky (a) a složky (b) činí přibližně 100%.
Kompozicemi azeotropického typu j sou ve výhodném provedení podle vynálezu rovněž kompozice, které jsou tvořeny :
(a) (1) perfluorhexanem, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 73% do přibližně 88% hmotnostních (vztažených na celkovou hmotnost azeotropické kompozice) a (b) jednou sloučeninou vybranou ze skupiny zahrnující (4) 2-methylpentan, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 14% do přibližně 27% hmotnostních (vztažených na celkovou hmotnost azeotropické kompozice a představujících 39% až 59% molárních) nebo (5) 3-methylpentan, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 13% do přibližně 25% hmotnostních (vztažených na celkovou hmotnost azeotropické kompozice a představujících 37% až 57% molárních) nebo (6) n-hexan, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 12% do přibližně 23% hmotnostních (vztažených na celkovou hmotnost azeotropické kompozice a představujících 35% až 54% molárních). Součet hmotnostních procent složky (a) a složky (b) činí přibližně 100%.
Dalšími kompozicemi azeotropického typu jsou ve výhodném provedení podle vynálezu kompozice, které jsou tvořeny :
• · · ·· ···· (a) (3) 1,1,1,4,4,4-hexafluorbutanem, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 73% do přibližně 87% hmotnostních (vztažených na celkovou hmotnost azeotropické kompozice a představujících 54% až 74% molárních) a (b) (2) n-pentanem, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 13% do přibližně 27% hmotnostních (vztažených na celkovou hmotnost azeotropické kompozice a představuj ících 26% až 46% molárních).
Sloučeninami, které mají v kompozicích v provedení podle vynálezu zásadní význam, jsou perfluorhexan (teplota varu 59 °C), 1,3-dioxolan (teplota varu 75 °C),
1,1,1,4,4,4-hexafluorbutan (teplota varu 24,6 °C),
2-methylbutan (teplota varu 28 °C), n-pentan (teplota varu 35,5 °C), cyklopentan (teplota varu 49 °C), 2-methylpentan (teplota varu 62 °C), 3-methylpentan (teplota varu 64 °C) a n-hexan (teplota varu 69 °C). Všechny tyto sloučeniny jsou odborníkům pracuj ícím v daném oboru z dosavadního stavu techniky běžně známé a jsou komerčně dostupné. Tyto sloučeniny mohou být použity v kompozicích v provedení podle vynálezu v čistotě, v níž jsou obvykle komerčně dodávány (tj. přinejmenším 95 %).
1,1,1,4,4,4-hexafluorbutan je mezi odborníky pracujícími v daném oboru rovněž znám jako sloučenina označovaná názvem R-356 nebo HFC 356 mffm. Postup přípravy
1,1,1,4,4,4-hexafluorbutanu je uveden v patentu Spojených států amerických č. 5 315 047.
Jakákoli z kompozic vytvořených :
• · · ·· • · ·· ···· •w (a) z perfluorhexanu, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 26% do přibližně 72% hmotnostních a
(b) pouze jedné sloučeniny vybrané ze skupiny zahrnuj ící :
(1) 2-methylbutan, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 36% do přibližně 74% hmotnostních nebo (2) n-pentan, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 28% do přibližně 53% hmotnostních, u níž součet hmotnostních procent složky (a) a složky (b) činí přibližně 100%, je azeotropického charakteru, neboř tyto kompozice v rámci uvedených rozsahů vykazují v zásadě konstantní teplotu varu. Vzhledem k této v zásadě konstantní teplotě varu nevykazují tyto směsi při vypařování žádnou výraznější tendenci k frakcionaci.
Kompozice vytvořené ze složek :
(a) (3) 1,1,1,4,4,4-hexafluorbutanu, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 64% do přibližně 80% hmotnostních a z (b) (1) 2-methylbutanu, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 20% do přibližně 36% hmotnostních, jsou azeotropického charakteru, neboř tyto kompozice v rámci uvedených rozsahů vykazují v zásadě konstantní teplotu varu. Vzhledem k tomuto v zásadě konstantnímu teplotu varu (15,8 °C při tlaku 0,1 MPa) nevykazují tyto směsi při vypařování žádnou výraznější tendenci k frakcionaci.
Jakákoli z kompozic vytvořených ze složek • · · · · ·
(a) (2) 1,3-dioxolanu, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 4% do přibližně 50% hmotnostních a z (b) pouze jedné sloučeniny vybrané ze skupiny zahrnuj ící:
(3) cyklopentan, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 75% do přibližně 96% hmotnostních nebo (4) 2-methylpentan, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 60% do přibližně 79% hmotnostních nebo (5) 3-methylpentan, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 59% do přibližně 77% hmotnostních nebo (6) n-hexan, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 50% do přibližně 69% hmotnostních, u níž součet hmotnostních procent složky (a) a složky (b) činí přibližně 100%, je azeotropického charakteru, neboř tyto kompozice v rámci uvedených rozsahů vykazuj í v zásadě konstantní teplotu varu.
Jakákoli z kompozic vytvořených ze složek :
(a) (1) perfluorhexanu, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 73% do přibližně 88% hmotnostních a z (b) pouze jedné sloučeniny vybrané ze skupiny zahrnuj ící (4) 2-methylpentan, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 14% do přibližně 27% hmotnostních nebo (5) 3-methylpentan, jehož množství se může ·· ···· pohybovat v rozmezí od přibližně 13% do přibližně 25% hmotnostních nebo (6) n-hexan, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 12% do přibližně 23% hmotnostních, u níž součet hmotnostních procent složky (a) a složky (b) činí přibližně 100%, je azeotropického charakteru, neboř tyto kompozice v rámci uvedených rozsahů vykazuj í v zásadě konstantní teplotu varu.
Kompozice vytvořené ze složel;
(a) (3) 1,1,1,4,4,4-hexafluorbutanu, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 73% do přibližně 87% hmotnostních a z (b) (2) n-pentanu, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 13% do přibližně 27% hmotnostních, jsou azeotropického charakteru, neboř tyto kompozice v rámci uvedených rozsahů vykazují v zásadě konstantní teplotuvaru.
Vzhledem k této v zásadě konstantní teplotě varu nevykazují směsi v provedení podle vynálezu při vypařování žádnou výraznější tendenci k frakcionaci. Po vypaření existuje pouze malý rozdíl mezi složením parní fáze a složením původní kapalné fáze. Tento rozdíl je tak malý, že složení parní a kapalné fáze je prakticky považováno za identické. Jakákoli směs, jejíž složení se pohybuje v rámci výše uvedených rozsahů, tedy vykazuje vlastnosti, které jsou charakteristické pro pro skutečný binární azeotrop.
Azeotropickými kompozicemi ve zvlášř výhodném provedení podle vynálezu jsou kompozice tvořené
• · ···· · (1) perfluorhexanem, jehož množství se může ·· • · · · • · · · • ··· · ·· ···· • · • · ·· · ·· ·· (a) pohybovat v rozmezí od přibližně 40% do přibližně 68% hmotnostních a (b) pouze jednou sloučeninou vybranou ze skupiny zahrnující :
(1) 2-methylbutan, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 43% do přibližně 60% hmotnostních nebo (2) n-pentan, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 32% do přibližně 44% hmotnostních, u nichž součet hmotnostních procent složky (a) a složky (b) činí přibližně 100%. Azeotropické kompozice tvořené perfluorhexanem a 2-methylbutanem se v provedení podle vynálezu skládají z perfluorhexanu, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 26% do přibližně 64% hmotnostních (ve výhodném provedení v rozmezí od přibližně 40% do přibližně 57% hmotnostních) a z 2-methylbutanu, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 36% do přibližně 74% hmotnostních (ve výhodném provedení od přibližně 43% do přibližně 60% hmotnostních). Jako skutečný binární azeotrop s teplotou varu 25,0 °C byla s přesností danou níže popsanou kalibrační procedurou stanovena kompozice skládající se z přibližně 49% hmotnostních perfluorhexanu a z přibližně 51% hmotnostních
2-methylbutanu.
Azeotropické kompozice tvořené perfluorhexanem a n-pentanem se v provedení podle vynálezu skládají z perfluorhexanu, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 47% do přibližně 72% hmotnostních (ve výhodném provedení v rozmezí od přibližně 56% do přibližně 68% hmotnostních) a z n-pentanu, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 28% do přibližně 53% hmotnostních (ve výhodném provedení od přibližně 32% do přibližně 44% hmotnostních). Jako skutečný binární azeotrop s teplotou varu 30,3 °C byla s přesností danou níže popsanou kalibrační procedurou stanovena kompozice skládající se z přibližně 62% hmotnostních perfluorhexanu a z přibližně 38% hmotnostních 2-methylbutanu.
Azeotropickými kompozicemi ve zvlášť výhodném provedení podle vynálezu jsou kompozice tvořené
1,1,1,4,4,4-hexafluorbutanem, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 68% do přibližně 76% hmotnostních a 2-methylbutanem, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 24% do přibližně 32% hmotnostních. Jako skutečný binární azeotrop s teplotou varu 15,8 °C byla s přesností danou níže popsanou kalibrační procedurou stanovena kompozice skládající se z přibližně 72% hmotnostních 1,1,1,4,4,4-hexafluorbutanu a z přibližně 28% hmotnostních 2-methylbutanu.
Azeotropickými kompozicemi ve zvlášť výhodném provedení podle vynálezu jsou rovněž kompozice tvořené (a) (2) 1,3-dioxolanem, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 10% do přibližně 45% hmotnostních a pouze jednou sloučeninou vybranou ze skupiny zahrnuj ící :
(b) (3) cyklopentan, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 80% do přibližně 90% hmotnostních nebo (4) 2-methylpentan, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 65% do přibližně 75% hmotnostních nebo (5) 3-methylpentan, jehož množství se může tt» • φ • · · pohybovat v rozmezí od přibližně 63% do přibližně 73% hmotnostních nebo (6) n-hexan, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 55% do přibližně 64% hmotnostních, u níž součet hmotnostních procent složky (a) a složky (b) činí přibližně 100%.
Azeotropické kompozice tvořené 1,3-dioxolanem a cyklopentanem se v provedení podle vynálezu skládaj í z 1,3-dioxolanu, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 4% do přibližně 25% hmotnostních (ve výhodném provedení v rozmezí od přibližně 10% do přibližně 20% hmotnostních) a z cyklopentanu, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 75% do přibližně 96% hmotnostních (ve výhodném provedení od přibližně 80% do přibližně 90% hmotnostních). Jako skutečný binární azeotrop s teplotou varu 48,5 °C byla s přesností danou níže popsanou kalibrační procedurou stanovena kompozice skládající se z přibližně 14% hmotnostních dioxolanu a z přibližně 86% hmotnostních cyklopentanu.
Azeotropické kompozice tvořené 1,3-dioxolanem a 2-methylpentanem se v provedení podle vynálezu skládají z
1,3-dioxolanu, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 21% do přibližně 40% hmotnostních (ve výhodném provedení v rozmezí od přibližně 25% do přibližně 35% hmotnostních) a z 2-methylpentanu, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 60% do přibližně 79% hmotnostních (ve výhodném provedení od přibližně 65% do přibližně 75% hmotnostních). Jako skutečný binární azeotrop s teplovou varu 57 °C byla s přesností danou níže popsanou kalibrační procedurou stanovena kompozice skládající se z přibližně 30% hmotnostních dioxolanu a z přibližně 70% hmotnostních 2-methylpentanu.
Azeotropické kompozice tvořené 1,3-dioxolanem a 3-methylpentanem se v provedení podle vynálezu skládají z 1,3-dioxolanu, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 33% do přibližně 41% hmotnostních (ve výhodném provedení v rozmezí od přibližně 27% do přibližně 37% hmotnostních) a z 3-methylpentanu, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 59% do přibližně 77% hmotnostních (ve výhodném provedeni od přibližně 63% do přibližně 73% hmotnostních). Jako skutečný binární azeotrop s teplotou varu 58,6 °C byla s přesností danou níže popsanou kalibrační procedurou stanovena kompozice skládající se z přibližně 32% hmotnostních dioxolanu a z přibližně 68% hmotnostních 3-methylpentanu.
Azeotropické kompozice tvořené 1,3-dioxolanem a n-hexanem se v provedení podle vynálezu skládají z
1,3-dioxolanu, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 31% do přibližně 50% hmotnostních (ve výhodném provedení v rozmezí od přibližně 36% do přibližně 45% hmotnostních) a z n-hexanu, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 50% do přibližně 69% hmotnostních (ve výhodném provedení od přibližně 55% do přibližně 64% hmotnostních). Jako skutečný binární azeotrop s teplotou varu 62,8 °C byla s přesností danou níže popsanou kalibrační procedurou stanovena kompozice skládající se z přibližně 40% hmotnostních dioxolanu a z přibližně 60% hmotnostních n-hexanu.
Azeotropickými kompozicemi ve zvlášť výhodném provedení podle vynálezu jsou rovněž kompozice tvořené :
(a) (1) perfluorhexanem, jehož množství se může • · · · · · pohybovat v rozmezí od přibližně 77% do přibližně 86% hmotnostních a (b) pouze jednou sloučeninou vybranou ze skupiny zahrnuj ící :
(4) 2-methylpentan, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 17% do přibližně 23% hmotnostních nebo (5) 3-methylpentan, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 16% do přibližně 22% hmotnostních nebo (6) n-hexan, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 14% do přibližně 20% hmotnostních, u níž součet hmotnostních procent složky (a) a složky (b) činí přibližně 100%.
Azeotropické kompozice tvořené perfluorhexanem a
2- methylpentanem se v provedení podle vynálezu skládají z perfluorhexanu, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 73% do přibližně 86% hmotnostních (ve výhodném provedení v rozmezí od přibližně 77% do přibližně 83% hmotnostních) a z 2-methylpentanu, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 14% do přibližně 27% hmotnostních (ve výhodném provedení od přibližně 17% do přibližně 23% hmotnostních). Jako skutečný binární azeotrop s teplotou varu 45 °C byla s přesností danou níže popsanou kalibrační procedurou stanovena kompozice skládající se z přibližně 80% hmotnostních perfluorhexanunu a z přibližně 20% hmotnostních 2-methylpentanu.
Azeotropické kompozice tvořené perfluorhexanem a
3- methylpentanem se v provedení podle vynálezu skládají z perfluorhexanu, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 75% do přibližně 87% hmotnostních (ve výhodném provedení v rozmezí od přibližně 78% do přibližně 84% hmotnostních) a z 3-methylpentanu, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 13% do přibližně 25% hmotnostních (ve výhodném provedení od přibližně 16% do přibližně 22% hmotnostních). Jako skutečný binární azeotrop s teplotou varu 46,4 °C byla s přesností danou níže popsanou kalibrační procedurou stanovena kompozice skládající se z přibližně 82% hmotnostních perfluorhexanunu a z přibližně 18% hmotnostních 3-methylpentanu.
Azeotropické kompozice tvořené perfluorhexanem a n-hexanem se v provedení podle vynálezu skládají z perfluorhexanu, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 77% do přibližně 88% hmotnostních (ve výhodném provedení v rozmezí od přibližně 80% do přibližně 86% hmotnostních) a z n-hexanu, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 12% do přibližně 23% hmotnostních (ve výhodném provedení od přibližně 14% do přibližně 20% hmotnostních). Jako skutečný binární azeotrop s teplotou varu 48,0 °C byla s přesností danou níže popsanou kalibrační procedurou stanovena kompozice skládající se z přibližně 83% hmotnostních perfluorhexanunu á z přibližně 17% hmotnostních n-hexanu.
Azeotropickými kompozicemi ve zvlášť výhodném provedení podle vynálezu jsou kompozice tvořené
1,1,1,4,4,4-hexafluorbutanem, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 77% do přibližně 84% hmotnostních a n-pentanem, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 16% do přibližně 23% hmotnostních. Jako skutečný binární azeotrop s teplotou varu 18,5 °C byla s přesností danou níže popsanou kalibrační procedurou stanovena kompozice skládající se z přibližně 80% • · · · • · • ·
• · · · 0 • 0 0 0 0 ··· · 000 0 • 0 0
00 · hmotnostních 1,1,1,4,4,4-hexafluorbutanu a z přibližně 20% hmotnostních n-pentanu.
Popis obrázků na výkresech
Na přiložených obrázcích jsou zobrazeny grafické závislosti, jejich význam je následující :
Na obrázku 1 je znázorněn graf, na němž je vynesen molární podíl 2-methylbutanu v parní fázi proti molárnímu podílu 2-methylbutanu v kapalné fázi u různých směsí 2-methylbutanu a perfluorhexanu refluxujících za ustáleného stavu při tlaku 0,1 MPa.
Na obrázku 2 je znázorněn graf, na němž je vynesen molární podíl n-pentanu v parní fázi proti molárnímu podílu n-pentanu v kapalné fázi u různých směsí n-pentanu a perfluorhexanu refluxujících za ustáleného stavu při tlaku 0,1 MPa.
Na obrázku 3 je znázorněn graf, na němž je vynesen molární podíl 2-methylbutanu (i-pentanu) v parní fázi proti molárním podílu 2-methylbutanu v kapalné fázi u různých směsí 2-methylbutanu a 1,1,1,4,4,4-hexafluorbutanu refluxujících za ustáleného stavu při tlaku 0,1 MPa.
Na obrázku 4 je znázorněn graf, na němž je vynesen molární podíl cyklopentanu v parní fázi proti molárnímu podílu cyklopentanu v kapalné fázi u různých směsí cyklopentanu a 1,3-dioxolanu refluxujících za ustáleného stavu při tlaku 0,1 MPa.
Na obrázku 5 je znázorněn graf, na němž je vynesen ·· ···· ·· · • · molární podíl 2-methylpentanu v parní fázi proti molárnímu podílu 2-methylpentanu v kapalné fázi u různých směsí
2- methylpentanu a 1,3-dioxolanu refluxujících za ustáleného stavu při tlaku 0,1 MPa.
Na obrázku 6 je znázorněn graf, na němž je vynesen molární podíl 3-methylpentanu v parní fázi proti molárnímu podílu 3-methylpentanu v kapalné fázi u různých směsí
3- methylpentanu a 1,3-dioxolanu refluxujících za ustáleného stavu při tlaku 0,1 MPa.
Na obrázku 7 je znázorněn graf, na němž je vynesen molární podíl n-hexanu v parní fázi proti molárnímu podílu n-hexanu v kapalné fázi u různých směsí n-hexanu a 1,3-dioxolanu refluxujících za ustáleného stavu při tlaku 0,1 MPa.
Na obrázku 8 je znázorněn graf, na němž je vynesen molární podíl 2-methylpentanu v parní fázi proti molárnímu podílu 2-methylpentanu v kapalné fázi u různých směsí
2- methylpentanu a perfluorhexanu refluxujících za ustáleného stavu při tlaku 0,1 MPa.
Na obrázku 9 je znázorněn graf, na němž je vynesen molární podíl 3-methylpentanu v parní fázi proti molárnímu podílu 3-methylpentanu v kapalné fázi u různých směsí
3- methylpentanu a perfluorhexanu refluxujících za ustáleného stavu při tlaku 0,1 MPa.
Na obrázku 10 je znázorněn graf, na němž je vynesen molární podíl n-hexanu v parní fázi proti molárnímu podílu n-hexanu v kapalné fázi u různých směsí n-hexanu a perfluorhexanu refluxujících za ustáleného stavu při tlaku
0000
0,1 MPa.
Na obrázku 11 je znázorněn graf, na němž je vynesen molární podíl n-pentanu v parní fázi proti molárnímu podílu n-pentanu v kapalné fázi u různých směsí n-pentanu a 1,1,1,4,4,4-hexafluorbutanu refluxujících za ustáleného stavu při tlaku 0,1 MPa.
Na obrázku 1 je znázorněn graf, na němž je vynesen molární podíl 2-methylbutanu v parní fázi proti molárnímu podílu 2-methylbutanu v kapalné fázi u různých směsí 2-methylbutanu a perfluorhexanu refluxujících za ustáleného stavu při tlaku 0,1 MPa. Hodnoty těchto molárních podílů byly zjištěny metodou plynové chromatografie s pomocí kalibrační křivky, jak je podrobnějším způsobem popsáno níže. Bod, v němž křivka molárních zlomků protíná přímku, jejíž sklon je roven jedné a která prochází nulou, odpovídá podle definice skutečné azeotropické kompozici.
Kalibrační křivka použitá pro přepočet výstupu plynového chromatografu na požadovanou formu výsledků byla získána následujícím způsobem. Byla připravena série směsných vzorků zahrnujících 2-methylbutan a perfluorhexan, a to takovým způsobem, že podíl 2-methylbutanu v těchto vzorcích byl v rozmezí od 0% do 100% molárních postupně zvyšován s přírůstkem 10% molárních. Podíl perfluorhexanu v těchto směsných vzorcích vyjádřený v % molárních potom odpovídal rozdílu mezi 100% molárními a podílem
2-methylbutanu vyjádřeným v molárních procentech. Každý směsný vzorek byl zaveden do plynového chromatografu (GC), aby tak byla zjištěna závislost mezi relativními plochami píků chromatografického záznamu a vlastními molárními koncentracemi. Každý směsný vzorek byl připraven dvakrát a ··· ···· · · » ···· · · · ··· · ··· · ·· ·· tyto jednotlivé vzorky byly rovněž dvakrát analyzovány.
Tímto způsobem získaná experimentální data byla použita pro sestrojení kalibrační křivky a rovněž pro vynesení 95% intervalu spolehlivosti, který byl použit pro určení rozsahu chyb při analýzách azeotropických kompozic.
Relativní molární množství perfluorhexanu a 2-methylbutanu potřebná pro vytvoření azeotropické kompozice byla poté určena pomocí dvoustupňového procesu. V prvním stupni tohoto procesu byl 2-methylbutan přiveden do reaktoru. Následně byl do tohoto reaktoru přiveden perfluorhexan, jehož přidaná množství jsou vyznačena v odpovídajícím grafu. Po každém přídavku perfluorhexanu byl obsah tohoto reaktoru zahříván při teplotě varu pod zpětným chladičem (refluxace) po dobu 10 až 15 minut, s použitím kondenzátorů s refluxem udržovaného na teplotě 0 °C a otevřeného do atmosféry přes sušící trubici. Po dosažení ustáleného stavu byly v odběrových bodech odebrány vzorky kapalné a parní fáze. V reaktoru byla změřena teplota kapalné fáze a v bodu nacházejícím se mezi reaktorem a kondenzátorera byla změřena teplota parní fáze. Poté byly do plynového chromatografu zavedeny duplikované vzorky a byly zaznamenány relativní plochy příslušných píků. Tyto relativní plochy píků byly následně pomocí kalibrační křivky převedeny na hodnoty molárních zlomků.
Ve druhém stupni tohoto procesu byl do reaktoru přiveden perfluorhexan. Následně byl do tohoto reaktoru přiveden 2-methylbutan, jehož přidaná množství jsou rovněž vyznačena v odpovídajícím grafu. Obsah reaktoru byl poté zahříván a stejným způsobem jako ve výše uvedeném prvním stupni byly odebrány a analyzovány vzorky. Tímto způsobem získaná data byla vynesena do grafu ukázaného v obrazové • · příloze 1.
Graf znázorněný na obrázku 2 byl vytvořen stejným způsobem jako graf uvedený na obrázku 1, pouze s tím rozdílem, že byly použity směsné vzorky zahrnující perfluorhexan a n-pentan.
Na obrázku 3 je znázorněn graf, na němž je vynesen molární podíl 2-methylbutanu v parní fázi proti molárnímu podílu 2-methylbutanu v kapalné fázi u směsi 2-methylbutanu a 1,1,1,4,4,4-hexafluorbutanu refluxující za ustáleného stavu. Hodnoty těchto molárních zlomků byly zjištěny metodou plynové chromatografie s pomocí kalibrační křivky, jak je podrobnějším způsobem popsáno níže. Bod, v němž křivka molárních zlomků protíná přímku, jejíž sklon je roven jedné a která prochází nulou, odpovídá podle definice skutečné azeotropické kompozici.
Kalibrační křivka použitá pro přepočet výstupu plynového chromatografu na požadovanou formu výsledků byla získána následujícím způsobem. Byla připravena série směsných vzorků zahrnujících 2-methylbutan a
1,1,1,4,4,4-hexafluorbutan, a to takovým způsobem, že podíl 2-methylbutanu v těchto vzorcích byl v rozmezí od 0% do 100% molárních postupně zvyšován s přírůstkem 10% molárních.
Podíl 1,1,1,4,4,4-hexafluorbutanu v těchto směsných vzorcích vyjádřený v % molárních potom odpovídal rozdílu mezi 100% molárními a podílem 2-methylbutanu vyjádřeným v molárních procentech. Každý směsný vzorek byl zaveden do plynového chromatografu (GC), aby tak byla zjištěna závislost mezi relativními plochami píků chromatografického záznamu a vlastními molárními koncentracemi. Každý směsný vzorek byl připraven dvakrát a tyto jednotlivé vzorky byly rovněž ·· ···· dvakrát analyzovány. Tímto způsobem získaná experimentální data byla použita pro sestrojení kalibrační křivky a rovněž pro vynesení 95% intervalu spolehlivosti, který byl použit pro určení rozsahu chyb při analýzách azeotropických kompozic.
Relativní molární množství 1,1,1,4,4,4-hexafluorbutanu a 2-methylbutanu potřebná pro vytvoření azeotropické kompozice byla poté určena pomocí dvoustupňového procesu.
V prvním stupni tohoto procesu byl samotný 2-methylbutan přiveden do reaktoru. Následně byl do tohoto reaktoru přiveden 1,1,1,4,4,4-hexafluorbutan, jehož pravidelně přidaná množství jsou vyznačena v odpovídajícím grafu. Po každém přídavku 1,1,1,4,4,4-hexafluorbutanu byl obsah tohoto reaktoru zahříván při teplotě varu pod zpětným chladičem (refluxován) po dobu 10 až 15 minut, s použitím kondenzátoru s refluxem udržovaného na teplotě 0 °C a otevřeného do atmosféry přes sušící trubici. Po dosažení ustáleného stavu byly v odběrových bodech odebrány vzorky kapalné a parní fáze. V reaktoru byla změřena teplota kapalné fáze a v bodu nacházejícím se mezi reaktorem a kondenzátorem byla změřena teplota parní fáze. Poté byly do plynového chromatografu zavedeny duplikované vzorky a byly zaznamenány relativní plochy příslušných píků. Tyto relativní plochy píků byly následně pomocí kalibrační křivky převedeny na hodnoty molářních zlomků.
Ve druhém stupni tohoto procesu byl do reaktoru přiveden 1,1,1,4,4,4-hexafluorbutan. Následně byl do tohoto reaktoru přiveden 2-methylbutan, jehož přidaná množství jsou rovněž vyznačena v odpovídajícím grafu. Obsah reaktoru byl poté zahříván a stejným způsobem jako ve výše uvedeném prvním stupni byly odebrány a analyzovány vzorky. Tímto ·· · φ φ φφφ φφ ΦΦ·· φ φφφφ · · φ φ φφ · φφφ φ φ φφ
způsobem získaná data byla vynesena do grafu znázorněného na obrázku 3.
Na obrázku 4 je znázorněn graf, na němž je vynesen molární podíl cyklopentanu v parní fázi proti molárnímu zlomku cyklopentanu v kapalné fázi u směsi cyklopentanu a 1,3-dioxolanu refluxující za ustáleného stavu při tlaku 0,1 MPa. Hodnoty těchto molárních zlomků byly zjištěny metodou plynové chromatografie s pomocí kalibrační křivky, jak je podrobnějším způsobem popsáno níže. Bod, v němž křivka molárních zlomků protíná přímku, jejíž sklon je roven jedné a která prochází nulou, odpovídá podle definice skutečné azeotropické kompozici.
Kalibrační křivka použitá pro přepočet výstupu plynového chromatografu na požadovanou formu výsledků byla získána následujícím způsobem. Byla připravena série směsných vzorků zahrnujících cýklopentan a 1,3-dioxolan, a to takovým způsobem, že podíl cyklopentanu v těchto vzorcích byl v rozmezí od 0% do 100% molárních postupně zvyšován s přírůstkem 10% molárních. Podíl 1,3-dioxolanu v těchto směsných vzorcích vyjádřený v % molárních potom odpovídal rozdílu mezi 100% molárními a podílem cyklopentanu vyjádřeným v molárních procentech. Každý směsný vzorek byl zaveden do plynového chromatografu (GC), aby tak byla zjištěna závislost mezi relativními plochami píků chromatografického záznamu a vlastními molárními koncentracemi. Každý směsný vzorek byl připraven dvakrát a tyto jednotlivé vzorky byly rovněž dvakrát analyzovány. Tímto způsobem získaná experimentální data byla použita pro sestrojení kalibrační křivky a rovněž pro vynesení 95% intervalu spolehlivosti, který byl použit pro určení rozsahu chyb při analýzách azeotropických kompozic.
Relativní molární množství 1,3-dioxolanu a cyklopentanu potřebná pro vytvoření azeotropické kompozice byla poté určena pomocí dvoustupňového procesu. V prvním stupni tohoto procesu byl cyklopentan přiveden do reaktoru. Následně byl do tohoto reaktoru přiveden 1,3-dioxolan, jehož přidaná množství jsou vyznačena v odpovídajícím grafu. Po každém přídavku 1,3-dioxolanu byl obsah tohoto reaktoru zahříván při teplotě varu pod zpětným chladičem (refluxován) po dobu 10 až 15 minut, s použitím kondenzátoru s fefluxem udržovaného na teplotě 0 °C a otevřeného do atmosféry přes sušící trubici. Po dosažení ustáleného stavu byly v odběrových bodech odebrány vzorky kapalné a parní fáze.
V reaktoru byla změřena teplota kapalné fáze a v bodu nacházejícím se mezi reaktorem a kondenzátorem byla změřena teplota parní fáze. Poté byly do plynového chromatografu zavedeny duplikované vzorky a byly zaznamenány relativní plochy příslušných píků. Tyto relativní plochy píků byly následně pomocí kalibrační křivky převedeny na hodnoty molárních zlomků.
Ve druhém stupni tohoto procesu byl do reaktoru přiveden 1,3-dioxolan. Následně byl do tohoto reaktoru přiveden cyklopentan, jehož přidaná množství jsou rovněž vyznačena v odpovídajícím grafu. Obsah reaktoru byl poté zahříván a stejným způsobem jako ve výše uvedeném prvním stupni byly odebrány a analyzovány vzorky. Tímto způsobem získaná data byla vynesena do grafu zobrazeného na obrázku 4.
Grafy uvedené na obrázcích 5, 6 a 7, byly vytvořeny stejným způsobem jako graf znázorněný na obrázku 4, pouze s tím rozdílem, že byly použity směsné vzorky obsahující • · · · · ·
1,3-dioxolan a 2-methylpentan (obrázek 5), 1,3-dioxolan a 3-methylpentan (obrázek 6), a 1,3-dioxolan a n-hexan (obrázek 7).
Na obrázku 8 je znázorněn graf, na němž je vynesen molární podíl 2-methylpentanu v parní fázi proti molárnímu podílu 2-methylpentanu v kapalné fázi u různých směsí 2-methylpentanu a perfluorhexanu refluxujících za ustáleného stavu při tlaku 0,1 MPa. Hodnoty těchto molárních podílů byly zjištěny metodou plynové chromatografie s pomocí kalibrační křivky, jak je podrobnějším způsobem popsáno níže. Bod, v němž křivka molárních zlomků protíná přímku, jejíž sklon je roven jedné a která prochází nulou, odpovídá podle definice skutečné azeotropické kompozici.
Kalibrační křivka použitá pro přepočet výstupu plynového chromatografu na požadovanou formu výsledků byla získána následujícím způsobem. Byla připravena série směsných vzorků zahrnujících 2-methylpentan a perfluorhexan, a to takovým způsobem, že podíl 2-methylpentanu v těchto vzorcích byl v rozmezí od 0% do 100% molárních postupně zvyšován s přírůstkem 10% molárních. Podíl perfluorhexanu v těchto směsných vzorcích vyjádřený v % molárních potom odpovídal rozdílu mezi 100% molárními a podílem
2-methylpentanu vyjádřeným v molárních procentech. Každý směsný vzorek byl zaveden do plynového chromatografu (GC), aby tak byla zjištěna závislost mezi relativními plochami píků chromatografického záznamu a vlastními molárními koncentracemi. Každý směsný vzorek byl připraven dvakrát a tyto jednotlivé vzorky byly rovněž dvakrát analyzovány. Tímto způsobem získaná experimentální data byla použita pro sestrojení kalibrační křivky a rovněž pro vynesení 95% intervalu spolehlivosti, který byl použit pro určení rozsahu • ······ · · ·· φ · · · · • · · · · ·· ·· chyb při analýzách azeotropických kompozic.
Relativní molární množství perfluorhexanu a 2-methylpentanu potřebná pro vytvoření azeotropické kompozice byla poté určena pomocí dvoustupňového procesu.
V prvním stupni tohoto procesu byl 2-methylpentan přiveden do reaktoru. Následně byl do tohoto reaktoru přiveden perfluorhexan, jehož přidaná množství jsou vyznačena v odpovídajícím grafu. Po každém přídavku perfluorhexanu byl obsah tohoto reaktoru Zahříván při teplot varu pod zpětným chladičem (refluxován) po dobu 10 až 15 minut, s použitím kondenzátoru s refluxem udržovaného na teplotě 0 °C a otevřeného do atmosféry přes sušící trubici. Po dosažení ustáleného stavu byly v odběrových bodech odebrány vzorky kapalné a parní fáze. V reaktoru byla změřena teplota kapalné fáze a v bodu nacházejícím se mezi reaktorem a kondenzátorem byla změřena teplota parní fáze. Poté byly do plynového chromatografu zavedeny duplikované vzorky a byly zaznamenány relativní plochy příslušných píků. Tyto relativní plochy píků byly následně pomocí kalibrační křivky převedeny na hodnoty molárních zlomků.
Ve druhém stupni tohoto procesu byl do reaktoru přiveden perfluorhexan. Následně byl do tohoto reaktoru přiveden 2-methylpentan, jehož přidaná množství jsou rovněž vyznačena v odpovídajícím grafu. Obsah reaktoru byl poté zahříván a stejným způsobem jako ve výše uvedeném prvním stupni byly odebrány a analyzovány vzorky. Tímto způsobem získaná data byla vynesena do grafu znázorněného na obrázku 8 .
Grafy znázorněné na obrázcích 9 a 10, byly vytvořeny stejným způsobem jako graf znázorněný na obrázku 8, pouze s tím rozdílem, že byly použity směsné vzorky obsahující perfluorhexan a 3-methylpentan (obrázek 9) nebo perfluorhexan a n-hexan (obrázek 10) .
Na obrázku 11 je znázorněn graf, na němž je vynesen molární podíl n-pentanu v parní fázi proti molárnímu podílu n-pentanu v kapalné fázi u různých směsí n-pentanu a 1,1,1,4,4,4-hexafluorbutanu refluxujících za ustáleného stavu při tlaku 0,1 MPa. Hodnoty těchto molárních podílů byly zjištěny metodou plynové chromatografie s pomocí kalibrační křivky, jak je podrobnějším způsobem popsáno níže. Bod, v němž křivka molárních zlomků protíná přímku, jejíž sklon je roven jedné a která prochází nulou, odpovídá podle definice skutečné azeotropické kompozici.
Kalibrační křivka použitá pro přepočet výstupu plynového chromatografu na požadovanou formu výsledků byla získána následujícím způsobem. Byla připravena série směsných vzorků zahrnujících n-pentan a
1,1,1,4,4,4-hexafluorbutan a to takovým způsobem, že podíl n-pentanu v těchto vzorcích byl v rozmezí od 0% do 100% molárních postupně zvyšován s přírůstkem 10% molárních.
Podíl 1,1,1,4,4,4-hexafluorbutanu v těchto směsných vzorcích vyjádřený v % molárních potom odpovídal rozdílu mezi 100% molárními a podílem n-pentanu vyjádřeným v molárních procentech. Každý směsný vzorek byl zaveden do plynového chromatografu (GC), aby tak byla zjištěna závislost mezi relativními plochami píků chromatografického záznamu a vlastními molárními koncentracemi. Každý směsný vzorek byl připraven dvakrát a tyto jednotlivé vzorky byly rovněž dvakrát analyzovány. Tímto způsobem získaná experimentální data byla použita pro sestrojení kalibrační křivky a rovněž pro vynesení 95% intervalu spolehlivosti, který byl použit • · ·· · · 0 • · ·· ····
00
0 pro určení rozsahu chyb při analýzách azeotropických kompozic.
Relativní molární množství 1,1,1,4,4,4-hexafluorbutanu a n-pentanu potřebná pro vytvoření azeotropické kompozice byla poté určena pomocí dvoustupňového procesu. V prvním stupni tohoto procesu byl n-pentan přiveden do reaktoru. Následně byl do tohoto reaktoru přiveden
1.1.1.4.4.4- hexafluorbutan, jehož přidaná množství jsou vyznačena v odpovídajícím grafu. Po každém přídavku
1.1.1.4.4.4- hexafluorbutanu byl obsah tohoto reaktoru zahříván při teplotě varu pod zpětným chladičem (refluxován) po dobu 10 až 15 minut, s použitím kondenzátoru s refluxem udržovaného na teplotě 0 °C a otevřeného do atmosféry přes sušící trubici. Po dosažení ustáleného stavu byly v odběrových bodech odebrány vzorky kapalné a parní fáze.
V reaktoru byla změřena teplota kapalné fáze a v bodu nacházejícím se mezi reaktorem a kondenzátorem byla změřena teplota parní fáze. Poté byly do plynového chromatografu zavedeny duplikované vzorky a byly zaznamenány relativní plochy příslušných píků. Tyto relativní plochy píků byly následně pomocí kalibrační křivky převedeny na hodnoty molárních zlomků.
Ve druhém stupni tohoto procesu byl do reaktoru přiveden 1,1,1,4,4,4-hexafluorbutan. Následně byl do tohoto reaktoru přiveden n-pentan, jehož přidaná množství jsou rovněž vyznačena v odpovídajícím grafu. Obsah reaktoru byl poté zahříván a stejným způsobem jako ve výše uvedeném prvním stupni byly odebrány a analyzovány vzorky. Tímto způsobem získaná data byla vynesena do grafu znázorněného na obrázku 11.
·· · ·· 4···
Azeotrop je definován jako směs kapalin, u níž při teplotě varu jsou koncentrace zastoupených komponent stejné v kapalné i v parní fázi. Bod v němž graficky vynesené molární zlomky protínají přímku, jejíž sklon je roven jedné a která protíná nulu, odpovídá složení azeotropické kompozice.
Azeotropické kompozice v provedení podle vynálezu mohou být použity při výrobě tuhých pěnových materiálů jako nadouvadla neobsahující halogen, ve výhodném provedení podle vynálezu potom neobsahující chlor. Množství použité azeotropické kompozice závisí na požadované hustotě pěnového materiálu a také na přítomnosti dalších nadouvadel (vody), přičemž toto množství je nutné stanovit podle metod, které jsou odborníkům z dané oblasti známé. Ve směsi, z níž vzniká pěnový materiál, jsou tyto kompozice obvykle zahrnuty v množství, které se v provedení podle vynálezu pohybuje v rozmezí od 1% do 20%, ve výhodném provedení potom v rozmezí od 2% do 12%. Schopnost azeotropických kompozic v provedení podle vynálezu působit jako nadouvadla je zejména překvapivá s ohledem na skutečnost, že samotný perfluorhexan nedokáže za podmínek popsaných v následujících příkladech tuto funkci při výrobě pěnového materiálu zaj istit.
Pěnové materiály vyrobené pomocí azetropických kompozic obsahujících v provedení podle vynálezu
1,1,1,4,4,4-hexafluorbutan jsou srovnatelné s pěnovými materiály vyrobenými pouze s pomocí látky označené názvem R-356, nebo v některých případech vykazují i nižší hustotu než tyto materiály, ale stále ještě vykazují nízké hodnoty K-faktoru.
Pěnové materiály vyrobené pomocí azetropických kompozic v provedení podle vynálezu neobsahuj í žádné chlorfluoruhlovodíky CFC, chlorfluoruhlovodíky zahrnující vodíkové atomy HCFC, fluorované uhlovodíky FC nebo fluorované uhlovodíky zahrnující vodíkové atomy HFC, ale stále ještě vykazují nízké hodnoty K-faktoru.
Pěnové materiály mohou být vyráběny pomocí azeotropických kompozic v provedení podle vynálezu tím, že je přiveden k reakci (a) materiál schopný reagovat s isokyanáty s (b) organickým polyisokyanátem, a to v přítomnosti jedné z azeotropických kompozic v provedení podle vynálezu, případně i v přítomnosti katalyzátoru, stabilizátoru pěny, nebo jiných přísad, pomocných činidel a zpracovávacích prostředků.
Při výrobě pěnových materiálů s pomocí azeotropických kompozic v provedení podle vynálezu mohou být použity jakékoli známé materiály schopné reagovat s isokyanáty, dále jakékoli polyisokyanáty (termín polyisokyanáty, tak jak je použit v tomto textu, zahrnuje také diisokyanáty), a rovněž jakékoli katalyzátory a stabilizátory pěny.
Isokyanáty, které mohou být použity v provedení podle vynálezu zahrnují polyisokyanáty, modifikované polyisokyanáty a předpolymery s koncovými isokyanátovými skupinami. Mezi vhodné polyisokyanáty, které mohou být použity při výrobě pěnových materiálů v provedení podle vynálezu, je možno zahrnout aromatické, alifatické a alicyklické polyisokyanáty a.jejich kombinace. Jako konkrétní příklady těchto isokyanátů je možno uvést diisokyanáty, jako například m-fenylendiisokyanát, p-fenylendiisokyanát, 2,4-toluendiisokyanát, • ·
2,6-toluendiisokyanát, 1,6-hexamethylendiisokyanát,
1.4- hexamethylendiisokyanát, 1,4-cyklohexandiisokyanát, hexahydrotoluendiisokyanát a jeho isomery,
1.5- naftylendiisokyanát,
1-methylfenyl-2,4-fenyldiisokyanát,
4,4’-difenylmethandiisokyanát,
2,4’-difenylmethandiisokyanát, 4,4’-bifenylendiisokyanát, 3,3’-dimetoxy-4,4’-bifenylendiisokyanát a 3,3’-dimethyl-difenylpropan-4,4’-diisokyanát, triisokyanáty, jako například 2,4,6-toluentriisokyanát, polyisokyanáty, jako například
4,4’-dimethyl-difenylmethan-2,2’,5,5’-tetraisokyanát, a polymethylenpolyfenylisokyanáty.
Pro výrobu polyuretanových pěn jsou v provedeni podle vynálezu rovněž vhodné předpolymery s koncovými isokyanátovými skupinami, u nichž obsah NCO skupin činí přinejmenším 8%, ve zvlášť výhodném provedení podle vynálezu potom 9% až 30%. Ve výhodném provedení podle vynálezu mohou být rovněž použity předpolymery difenylmethandiisokyanátů, u nichž se obsah NCO skupin pohybuje v rozmezí od 8% do 17% hmotnostních a ve zvlášť výhodném provedení činí přibližně 10% hmotnostních. Tyto vhodné předpolymery mohou být například připraveny reakcí difenylmethandiisokyanátů (MDI) nebo směsi izomerů difenylmethandiisokyanátů (MDI) se sloučeninou schopnou‘reagovat s isokyanáty, jako například polyolem nebo polyaminem, u nichž se zastoupení funkčních skupin pohybuje v rozmezí od 1,9 do 3,1 a ve výhodném provedení je přibližně rovno 2, přičemž tato sloučenina schopná reagovat s isokyanáty je přítomna v takovém množství, aby obsah nezreagovaných isokyanátových funkčních skupin ležel v rámci výše specifikovaného rozsahu.
• · • · · · _ 37 - · ·; ; ·; ; ; ;
C ······ · · · · · · · · · • · · · · · · ···· · · · · · · · ·
Pro výrobu tuhých polyuretanových pěn jsou ve zvlášť výhodném provedení podle vynálezu rovněž vhodné polyfenylpolyisokyanáty zahrnující můstkovou methylenovou skupinu a také prepolymery polyfenylpolyisokyanátů zahrnujících můstkovou methylenovou skupinu, u nichž se průměrný obsah isokyanátových složek v molekule pohybuje v rozmezí od 1,8 do 3,5, ve zvlášť výhodném provedení v rozmezí od 2,0 do 3,1, a u nichž se obsah isokyanátových funkčních skupin pohybuje v rozmezí od 25% do 35% hmotnostních, přičemž výhodnost těchto uvedených sloučenin vyplývá z jejich schopnosti zesíťovat polyuretan.
V provedení podle vynálezu může být použit jakýkoli známý katalyzátor využívaný při výrobě tuhých polyuretanových pěnových materiálů. Ve zvlášť výhodném provedení podle vynálezu jsou použity katalyzátory tvořené terciárními aminy. Specifické příklady vhodných katalyzátorů zahrnuj í pentamethy1-diethylentriamin,
N,N-dimethy1-cyklohexylamin,
N,N’,N’’-dimethylamino-propyl-hexahydrotriazin, tetramethylendiamin, tetramethyl-butylendiamin a dimethylethanolamin. Ve zvlášť výhodném provedení podle vynálezu mohou být jako katalyzátor použity pentamethyl-diethylentriamin,
N,N’,N’’-dimethyl-aminopropylhexahydrotriazin a N,N-dimethyl-cyklohexylamin.
Při výrobě pěnových materiálů v provedení podle vynálezu mohou být rovněž použity prepolymery s koncovými isokyanátovými skupinami, u nichž obsah isokyanátových skupin činí přinejmenším 25%, ve výhodném provedení 27% až 33%. Ve zvlášť výhodném provedení podle vynálezu jsou použity prepolymery difenylmethandiisokyanátů, u nichž se
• · · · · · · • · · · · · · • · · · ·· · ··· · • · · · · • · · · · · * obsah isokyanátových funkčních skupin pohybuje v rozmezí od 25% do 35% hmotnostních a v zejména výhodném provedení činí přibližně 29% hmotnostních. Tyto vhodné předpolymery mohou být například připraveny reakcí difenylmethandiisokyanátu (MDI) nebo směsi izomerů difenylmethandiisokyanátů (MDI) se sloučeninou schopnou reagovat s isokyanáty, jako například polyolem nebo polyaminem, u nichž se zastoupení funkčních skupin pohybuje v rozmezí od 1,0 do 4,0 a ve výhodném provedení je přibližně rovno 2, přičemž tato sloučenina schopná reagovat s isokyanáty je přítomna v takovém množství, aby obsah nezreagovaných isokyanátových funkčních skupin ležel v rámci výše specifikovaného rozsahu.
V provedení podle vynálezu mohou být rovněž použity nedestilované nebo surové polyisokyanáty. Mezi zástupce vhodných surových polyisokyanátů může být například zařazen surový toluendiisokyanát získaný fosgenací směsi toluendiaminů a surový difenylmethandiisokyanát získaný fosgenací surového difenylmethandiaminu (polymerního MDI).
Vhodné nedestilované nebo surové polyisokyanáty jsou například popsány v patentu Spojených států amerických č.
215 652.
Vhodné modifikované polyisokyanáty mohou být získány chemickými reakcemi diisokyanátů a/nebo polyisokynátů. Mezi modifikovanými isokyanáty vhodnými pro provedení podle vynálezu jsou zahrnuty isokyanáty obsahující esterové skupiny, močovinové skupiny, biuretové skupiny, allofanátové skupiny, karbodiimidové skupiny, isokyanurátové skupiny, uretdionové skupiny a/nebo uretanové skupiny. Mezi konkrétní příklady vhodných modifikovaných isokyanátů použitelných v provedení podle vynálezu je možno uvést předpolymery obsahující isokyanátové skupiny, u nichž se obsah těchto isokyanátových skupin pohybuje v rozmezí od 25% do 35% hmotnostních, ve výhodném provedení v rozmezí od 27% do 33% hmotnostních, ve zvlášť výhodném provedení v rozmezí od 28% do 32% hmotnostních, zejména potom prepolymery na bázi polyetherpolyolů nebo polyesterpolyolů a difenylmethandiisokyanátů. Způsoby přípravy těchto modifikovaných polyisokyanátů jsou odborníkům z dané oblasti známé.
Tyto polyisokyanáty, modifikované polyisokyanáty nebo prepolymery s koncovými isokyanátovými skupinami mohou být přivedeny k reakci s jakýmikoli známými polyoly nebo polyaminy použitelnými při výrobě polyuretan/polymočovinových pěnových materiálů. Do skupiny polyolů vhodných pro použití podle vynálezu je možno zahrnout polyetherpolyoly, polyesterpolyoly, polyhydroxypolyacetaly, polyhydroxypolycarbonáty, polyhydroxypolyakryláty, polyesterethery, polyhydroxypolythioethery, polyhydroxypolyesteramidy, polybutadieny a polylaktony, které vykazují molekulovou hmotnost pohybující se v rozmezí od přibližně 400 do • přibližně 10 000 a u nichž je zastoupení funkčních skupin rovno přinejmenším přibližně 2 a ve výhodném provedení se « pohybuje od přibližně 2 do přibližně 4. Ve výhodném provedení podle vynálezu jsou potom použity polyesterpolyoly, polyetherpolyoly a směsi těchto polyolů.
Mezi vhodné polyesterpolyoly použitelnými v provedení podle vynálezu je možno zahrnut produkty reakce vícesytných alkoholů (ve výhodném provedení dvojsytných alkoholů, k nimž mohou být přidány trojsytné alkoholy) a vícesytných (ve výhodném provedení dvojsytných) kyselin. Vedle těchto polykarboxylových kyselin mohou být k přípravě polyesterpolyolů použitelných v provedení podle vynálezu rovněž využity odpovídající anhydridy karboxylových kyselin nebo estery polykarboxylových kyselin a nižších alkoholů nebo jejich směsi. Tyto polykarboxylové kyseliny mohou být alifatické, alicyklické, aromatické a/nebo heterocyklické, dále mohou tyto kyseliny být substituované, například atomy halogenů, a/nebo nenasycené. Jako příklady polykarboxylových kyselin vhodných v provedení podle vynálezu je možno uvést následující látky : kyselina jantarová, kyselina adipová, kyselina suberová, kyselina azelaová, kyselina sebaková, kyselina fialová, kyselina isoftalová, kyselina trimellitová, dále anhydrid kyseliny fialové, anhydrid kyseliny tetrahydroftalové, anhydrid kyseliny hexahydroftalové, anhydrid kyseliny tetrachloroftalové, anhydrid kyseliny endomethylentetrahydroftalové, anhydrid kyseliny glutarové, kyselina maleinová, anhydrid kyseliny maleinové, kyselina fumarová, dimérní a trimérní mastné kyseliny, jako například kyselina olejová, které mohou být použity ve směsi s monomérními mastnými kyselinami, dimethyltereftaláty a bis-glykol tereftaláty. Mezi vhodné vícesytnými alkoholy použitelnými v provedení podle vynálezu je možno zahrnout například ethylenglykol,
1,2-propylenglykol, 1,3-propylenglykol, 1,3-butylenglykol,
1,4-butylenglykol, 1,6-hexandiol, 1,8-oktandiol, neopentylglykol, cyklohexandimethanol, (1,4-bis(hydroxymethyl)-cyklohexan) ,
2-methyl-1,3-propandiol, 2,2,4-trimethyl-l,3-pentandiol, triethylenglykol, tetraethylenglykol, polyethylenglykol, dipropylenglykol, polypropylenglykol, dibutylenglykol a polybutylenglykol, glycerin a trimethylolpropan. Tyto polyestery mohou rovněž obsahovat část koncových karboxylových skupin. V provedení podle vynálezu mohou rovněž být použity polyestery laktonů, například • · e-kaprolakton nebo hydroxykyseliny, jako například kyselina omega-hydroxykapronová.
Vhodné polykarbonáty obsahuj ící hydroxylové skupiny mohou být v provedení podle vynálezu získány reakcí diolů s fosgenem, s diarylkarbonátem (například difenylkarbonátem) nebo s cyklickými karbonáty (například ethylenkarbonátem nebo propylenkarbonátem). Mezi příklady vhodných diolů jsou zahrnuty 1,3-propandiol, 1,4-butandiol, 1,6-hexandiol, diethylenglykol, triethylenglykol a tetraethylenglykol.
V provedení podle vynálezu mohou rovněž být použity polyesterkarbonáty získané reakcí polyesterů nebo polylaktonů (například takových, které byly uveden výše) s fosgenem, diarylkarbonáty nebo cyklickými karbonáty.
Polyetherpolyoly, které jsou v provedení podle vynálezu vhodné pro výrobu pěnových materiálů, jsou získávány známým způsobem spočívajícím v reakci jedné nebo více výchozích sloučenin, které obsahují reaktivní atomy vodíku, s alkylenoxidy, jako například s ethylenoxidem, propylenoxidem, butylenoxidem, styrenoxidem, tetrahydrofuranem, epichlorhydrinem nebo se směsí těchto alkylenoxidů. Ve výhodném provedení podle vynálezu jsou použity polyethery, u nichž obsah ethylenoxidových jednotek není vyšší než přibližně 10% hmotnostních. Ve zvlášť výhodném provedení podle vynálezu jsou potom použity polyethery získané bez přidání ethylenoxidu. Mezi vhodnými výchozími sloučeninami obsahujícími reaktivní atomy vodíku jsou například zahrnuty vícesytné alkoholy (uvedené výše jako vhodné pro přípravu polyesterpolyolů), voda, methanol, ethanol, 1,2,6-hexantriol, 1,2,4-butantriol, trimethylolethan, pentaerythritol, mannitol, sorbitol, methylglykosid, sacharoza, fenol, isononylfenol, resorcinol, • ·
hydrochinon a 1,1,l-tris-(hydroxylfenyl)ethan nebo
1,1,2-tris-(hydroxylfenyl)ethan.
V provedení podle vynálezu mohou rovněž být použity polyetherpolyoly na bázi aminů, u nichž se zastoupení funkčních skupin pohybuje v rozmezí od přibližně 3 do přibližně 4, a jejichž molekulová hmotnost činí přinejmeším přibližně 149, přičemž ve výhodném provedení se tato molekulová hmotnost pohybuje v rozmezí od přibližně 149 do přibližně 1500, ve zvlášť výhodném provedení v rozmezí od přibližně 300 do přibližně 800. Tyto polyoly na bázi aminů mohou být připraveny reakcí aminu, polyaminu, aminoalkoholu nebo případně i jiných iniciátorů (s vodou nebo bez vody) s propylenoxidem, případně s ethyleoxidem, v přítomnosti alkalického katalyzátoru. Produkt této reakce je následně zpracován pomocí kyseliny, ve výhodném provedení pomocí hydroxy-karboxylové kyseliny, aby tak byl zneutralizován alkalický katalyzátor. Postup přípravy těchto polyolů na bázi aminů je popsán například v patentu Spojených států amerických č. 2 697 118.
Mezi vhodné iniciátory nesoucími funkční aminoskupinu je možno zahrnout například amoniak, ethylendiamin, diethylentriamin, hexamethylendiamin, aminy jako například toluendiamin a aminoalkoholy. Ve výhodném provedení podle vynálezu jsou jako iniciátor použity aminoalkoholy, jako například monoethanolamin, diethanolamin a triethanolamin.
Ve výhodném provedení podle vynálezu je iniciátor nesoucí aminoskupinu přiveden k reakci s propylenoxidem, nebo případně také s ethylenoxidem. Pokud je použit ethylenoxid, může jeho množství dosahovat až 100% celkové hmotnosti použitého alkylenoxidu. Propylenoxid je všeobecně • · • · používán v množství pohybujícím se v rozmezí od 40% do 100%, ve zvlášť výhodném provedení v rozmezí od 60% do 100%, celkové hmotnosti použitého alkylenoxidu. Celkové množství použitého alkylenoxidu je voleno tak, aby výsledný polyol vykazoval průměrnou molekulovou hmotnost, která činí přinejmenším 149, a která se ve výhodném provedení pohybuje v rozmezí od 149 do 1500.
Tento polyetherpolyol na bázi aminu je v pěnotvorné směsi obsažen v množství, které se pohybuje v rozmezí od 20% do 70% hmotnostních, ve výhodném provedení podle vynálezu potom v rozmezí od 40% do 50% hmotnostních vztažených na celkovou hmotnost této pěnotvorné směsi.
V provedení podle vynálezu mohou rovněž být použity i další polyetherpolyoly (tj. polyetherpolyoly, které nevycházejí z aminu) jejichž využití při výrobě tuhých polyuretanových pěn je známé, stejně tak jako polyesterpolyoly. Ve zvlášť výhodném provedení podle vynálezu je použita kombinace polyolu na bázi aminu a polyolů, které nevycházejí z aminu. V případě kdy je použita tato kombinace, je polyol na bázi aminu zastoupen ve směsí v množství představujícím přinejmenším 20% hmotnostních, ve výhodném provedení potom v množství pohybujícím se v rozmezí od přibližně 50% do přibližně 80% hmotnostních.
Vychází-li tento polyol na bázi aminu z aminoalkoholu, jsou ve výhodném provedení podle vynálezu ve směsi polyolů zahrnuty polyesterpolyoly, u nichž se zastoupení funkčních skupin pohybuje v rozmezí od přibližně 2 do přibližně 3 (ve zvlášť výhodném provedení od přibližně 2 do přibližně 2,5), a jejichž molekulová hmotnost se pohybuje v rozmezí od přibližně 180 do přibližně 900, ve zvlášť výhodném provedení v rozmezí od přibližně 180 do přibližně 600, přičemž tyto polyesterpolyoly jsou v této směsi polyolů zahrnuty v množství, které se pohybuje v rozmezí od přibližně 5% do přibližně 50% hmotnostních, ve zvlášť výhodném provedení v rozmezí od přibližně 15% do přibližně 35% hmotnostních vztažených na celkovou hmotnost polyolů.
Pro výrobu pěnových materiálů jsou v provedení podle vynálezu vhodné rovněž polyethery modifikované vinylpolymery. Tyto modifikované polyethery mohou být získány například polymerací styrenu a akrylonitrilu v přítomnosti polyetheru (patent Spojených států amerických č. 3 383 351, patent Spojených států amerických č.
304 273, patent Spojených států amerických č. 3 523 095, patent Spojených států amerických č. 3 110 695 a německý patent č. 1 152 536).
Mezi polythioethery použitelnými při výrobě pěnových materiálů v provedení podle vynálezu je možno zahrnout kondenzační produkty získané z thioglykolu samotného, thioglykolu a/nebo ostatních glykolů, dikarboxylových kyselin, formaldehydu, aminokarboxylových kyselin nebo aminoalkoholů. Těmito kondenzačními produkty mohou v závislosti na výchozích složkách být smíšené polythioethery, polythioetherestery nebo polythioetheresteramidy.
Při výrobě pěnových materiálů mohou být v provedení podle vynálezu rovněž použity polyethery s koncovou aminoskupinou. Vhodné polyethery s koncovou aminoskupinou mohou být připraveny reakci primárního aminu a polyetheru obsahujícího koncovou odstupující skupinu, jako například halid nebo methansulfonát, jak jsou uváděny například ·· · v patentové přihlášce Spojených států amerických, přihlášena 7. října 1992 pod číslem 07/957 929, patent Spojených států amerických č. 3 666 726, patent Spojených států amerických č. 3 691 112 a patent Spojených států amerických č.
066 824.
Vhodné polyacetaly mohou být připraveny z aldehydů (například formaldehydu) a glykolů, jako například diethylenglykolu, triethylenglykolu, ethoxylovaného 4,4’-dihydroxydifenyldimethylmethanu a 1,6-hexandiolu.
V provedení podle vynálezu mohou rovněž být použity polyacetaly připravené polymerací cyklických acetalů.
Polyhydroxypolyesteramidy a polyaminy použitelné při výrobě pěnových materiálů pomocí nadouvadel v provedení podle vynálezu zahrnují převážně lineární kondenzáty získané z vícesytných nasycených a nenasycených karboxylových kyselin nebo jejich anhydridů a vícemocných nasycených nebo nenasycených aminoalkoholú, diaminů a polyaminů, případně směsí těchto sloučenin.
Mezi monomery, které jsou vhodné pro přípravu polyakrylátů opatřených funkčními hydroxyskupinami patří následující látky : kyselina akrylová, kyselina metakrylová, kyselina krotonová, anhydrid kyseliny maleinové, 2-hydroxyethylakrylát, 2-hydroxyethylmetakrylát,
2- hydroxypropylakrylát, 2-hydroxypropylmetakrylát,
3- hydroxypropylakrylát, 3-hydroxypropylmetakrylát, glycidylakrylát, glycidylmetakrylát,
2-isokyanatoethylakrylát a 2-isokyanátoethylmetakrylát.
Nízkomolekulární sloučeniny schopné reagovat s isokyanáty použitelné při výrobě pěnových materiálů • · 44·· ··· · 4 · · ·· • ···· 4 4 · ··· · ··· · • · 4 · 4 4 4
4··· 4 44 44 44 4 v provedení podle vynálezu obsahují od dvou do osmi hydroxylových skupin, ve výhodném provedení od dvou do čtyř hydroxylových skupin, ve zvlášť výhodném provedení potom dvě hydroxylově skupiny, vykazují průměrnou molekulovou hmotnost pohybující se v rozmezí od přibližně 34 do přibližně 399, ve výhodném provedení od přibližně 60 do přibližně 200, ve zvlášť výhodném provedení od přibližně 100 do přibližně 150, přičemž tyto sloučeniny mohou být použity v kombinaci s vysokomolekulárními materiály obsahujícími dvě nebo více hydroxylových skupin, případně mohou být tyto sloučeniny použity namísto těchto vysokomolekulárním materiálů. Tyto vhodné nízkomolekulární sloučeniny schopné reagovat s isokyanáty zahrnují vícesytné alkoholy, které byly popsány výše v souvislosti se způsobem přípravy polyesterpolyolů a polyetherpolyolů. Ve výhodném provedení podle vynálezu jsou použity dvojsytné alkoholy. Hmotnostní poměr mezi nízkomolekulárními a vysokomolekulárními materiály obsahujícími dvě nebo více hydroxylově skupiny není v provedení podle vynálezu zásadně důležitý. Tyto hmotnostní poměry se mohou pohybovat v rozmezí od přibližně 1 : 100 do přibližně 1 : 10, ve výhodném provedení v rozmezí od přibližně 2 : 100 do přibližně 5 : 100.
Vedle výše zmíněných sloučenin schopných reagovat s isokyanáty mohou být při výrobě pěnových materiálů v provedení podle vynálezu použity rovněž monofunkční sloučeniny, případně i malá množství trifunkčních a vícefunkčních sloučenin, které jsou v oblasti chemie polyuretanů všeobecně známé. Ve speciálních případech kdy je požadován mírný stupeň rozvětvení může být například použit trimethylolpropan.
Pro usnadnění reakce mohou být v provedení podle • · ·· · · · · • · • · · A • ····<>· * · · · • · · » · · · 4 ·· ř · vynálezu použity katalyzátory a rozpouštědla. Jako příklad katalyzátorů použitelných pro usnadnění reakcí uretanu je možno uvést di-n-butylcíndichlorid, di-n-butylcíndiacetát, di-n-butylcíndilaurát, triethylendiamin nebo dusičnan bismutu. Ve výhodném provedení podle vynálezu jsou použity katalyzátory tvořené terciární aminy. Mezi specifické příklady vhodných katalyzátorů je možno zařadit pentamethyl-diethylentriamin, Ν,Ν-dimethyl-cyklohexylamin, N,N’,N’’-dimethyl-amino-propyl-hexahydrotriazin, tetramethylendiamin, tetramethyl-butylendiamin a dimethylethanolamin. Ve zvlášť výhodném provedení podle vynálezu jsou použity pentamethyl-diethylentriamin,
N,N’,N’’-dimethyl-amino-propyl-hexahydrotriazin a N,N-dimethyl-cyklohexylamin.
Mezi materiály, které mohou být v provedení podle vynálezu případně rovněž obsaženy v pěnotvorných směsích, jsou zahrnuty látky zajišťující prodloužení molekulárních řetězců, zesíťovací činidla, povrchově aktivní látky, pigmenty, plniva, antioxidanty, zhášecí prostředky, prostředky pro světelnou stabilizaci, prostředky pro tepelnou stabilizaci, prostředky pro stabilizaci vůči ultrafialovému záření a iniciátory tvorby pěny. Ve výhodném provedení podle vynálezu jsou jako přísada použity saze.
V provedení podle vynálezu může být pro výrobu polyuretanových pěnových materiálů použita jakákoli známá metoda. Mezi metodami vhodnými pro tento účel jsou zahrnuty například reakce různých reaktantů za použití známého jednorázového procesu, prepolymerační procesy nebo semi-prepolymerační procesy.
«·· · · · · ·· · • · A ···· 4 4 4 • 444444 9 ··*« ··· · • · 9 4 4 4 9
9494 · 94 99 ·€> ·
Příklady provedení vynálezu
Vynález bude v dalším blíže popsán pomocí příkladů, které jsou pouze ilustrativní a neomezují nijak rozsah vynálezu. Pokud není v dalším specifikováno jinak představují podíly uvedené v těchto příkladech hmotnostní podíly a procenta uvedená v těchto příkladech představují hmotnostní procenta.
V příkladech uvedených v dalším byly použity následující materiály.
POLYOL A:
POLYOL B:
2-MeB:
η- P:
Tegostab B-8426
DMCHA: ISO:
PFH:
R-356:
1,3-Diox: 2-MeB:
Polyol známý pod číslem A 630 OH, připravený reakcí 1 molu ethylendiaminu s 5 moly propylenoxidu.
Polyol známý pod číslem A 250 OH, připravený reakcí 1 molu glycerinu s přibližně 3,3 molu propylenoxidu. 2-methylbutan. n-pentan.
Polysiloxanpolyetherový kopolymer, který je komerčně dodávaný společností Goldschmidt Chemical Corporation.
dimethylcyklohexylamin.
Polymethylenpolyfenylpolyisokyanátový prepolymer, u něhož obsah isokyanátové funkční skupiny činí přibližně 27%, komerčně dodávaný společností Miles lne. pod obchodním názvem Mondur E-557. perfluorhexan.
1,1,1,4,4,4-hexafluorbutan.
1,3-dioxolan.
2-methylbutan.
* ·« »· • · • · · · · · • · · · · «
n-P:
CP:
2-MeP
3-MeP n-Hex n-pentan. cyklopentan.
2- methylpentan
3- methylpentan n-hexan.
Příklad 1
Podle tohoto příkladu bylo nejprve smícháno 7,59 dílu PFH a 7,89 dílu 2-MeB. Tato azeotropická směs byla poté smíchána s ostatními složkami uvedenými v TABULCE 1 v části označené SLOŽKY B (Jednotlivé látky jsou včetně jejich příslušných množství zahrnuty v TABULCE 1 v části SLOŽKY B). Poté byly tyto látky zahrnuté v části SLOŽKY B smíchány s ISO, jehož množství je rovněž vyznačeno v TABULCE 1, přičemž toto smíchání bylo provedeno v mísící nádobě vybavené pneumaticky poháněným míchacím zařízením. Po pěti sekundách míchání byla reakční směs nalita do hliníkové formy o rozměrech 35 x 35 x 7,6 centimetru, která byla vyhřívána na teplotu 40 °C. Následně byla určena doba reaktivity, hustota, a K-faktor získaného pěnového materiálů. Výsledky těchto stanovení jsou uvedeny v TABULCE 1.
Příklad 2
V tomto příkladu bylo postupováno obdobným způsobem jako ve výše uvedeném příkladu 1, pouze s tím rozdílem, že byl použit jiný azeotrop. Azeotrop použitý v tomto příkladu zahrnoval 11,89 části PFH a 7,29 části n-P. Množství jednotlivých látek použitých v tomto příkladu a charakteristiky získaných pěnových materiálů, jsou uvedeny v TABULCE 1.
• · • ····»· φ ΦΦΦΦ · · · 9 * 9 Φ · · φ φ • ΦΦΦ Φ ·Φ ΦΦ Φ φ Φ
Příklad 3
V tomto příkladu bylo postupováno obdobným způsobem jako ve výše uvedeném příkladu 1, pouze s tím rozdílem, že namísto azeotropu byl jako nadouvadlo použit samotný PFH v množství 61,07 hmotnostních dílů. Množství jednotlivých látek použitých v tomto příkladu jsou uvedeny v TABULCE 1.
Výsledný pěnový materiál získaný v tomto příkladu vykazoval nepravidelnou vnitřní strukturu vyznačující se přítomností velkých dutin, a byl shledán nepoužitelným.
V tomto případě nebyly tedy u tohoto pěnového materiálu uvedeny jeho vlastnosti.
Φ · · · · φ » · · φφφφ · · φ • · · φφφφ φφ · • φφφφ · · · φφφ φ φφφ φ ♦ Φ ΦΦΦ 99 • ΦΦΦ « Φ Φ · Φ· ΦΦ Φ
TABULKA 1
Příklad 1 2 3
SLOŽKY Β
POLYOL A (hmot.díly) 35,89 35,89 35,89
POLYOL Β (hmot.díly) 35,89 35,89 35,89
Tegostab B-8426 (hmot.díly) 1,59 1,59 1,59
Voda (hmot.díly) 1,59 1,59 1,59
DMCHA (hmot.díly) 2,62 2,62 2,62
PFH (hmot.díly) 7,59 11,89 61,07
2-MeB (hmot.díly) 7,89
n-P (hmot.díly) 7,29
SLOŽKY A
ISO (hmot.díly) 117,28 117,28 117,28
VÝSLEDKY
Doba míchání (s) 5 5 5
Doba zhoustnutí (s) ^10 slO <10
Doba dosažení gelovité konsistence (s) 38 37
Hustota (lb/ft^) 1,87 1,83
K-faktor (BTU-in./°F. hr.ft2) 0,151 0,199
• · · · • I» • 44 4 4 4 · 4 4 ·
Příklad 4
Podle tohoto provedení bylo nejdříve smícháno 16,53 dílu R-356 a 6,43 dílu 2-MeB. Tato směs byla poté smíchána s ostatními složkami uvedenými v TABULCE 2 v části označené SLOŽKY B (Jednotlivé látky jsou včetně jejich příslušných množství zahrnuty v TABULCE 2 v části SLOŽKY B). Poté byly tyto látky zahrnuté v části SLOŽKY B smíchány s ISO, jehož množství činilo 116,5 dílů, přičemž toto smíchání bylo provedeno v mísící nádobě vybavené pneumaticky poháněným míchacím zařízením. Po pěti sekundách míchání byla reakční směs nalita do lepenkové krabice potažené polyethylenem, jejíž rozměry činily 25,4 x 25,4 x 6,35 centimetru. Následně byla určena doba reaktivity, hustota, a K-faktor získaného pěnového materiálů. Výsledky těchto stanovení jsou uvedeny v TABULCE 2.
Příklad 5 (srovnávací)
V tomto příkladu bylo postupováno obdobným způsobem jako ve výše uvedeném příkladu 4, pouze s tím rozdílem, že jako nadouvadlo byl použit samotný R-356. Množství jednotlivých látek použitých v tomto příkladu a charakteristiky získaných pěnových materiálů, jsou uvedeny v TABULCE 2.
TABULKA 2
Příklad 4 5
SLOŽKY B
POLYOL A (hmot.díly) 35,64 35,64
POLYOL B (hmot.díly) 35,64 35,64
Tegostab B-8426 (hmot.díly) 1,58 1,58
Voda (hmot.díly) 1,58 1,58
DMCHA (hmot.díly) 2,60 2,60
R-356 (hmot.díly) 16,53 22,96
2-MeB (hmot.díly) 6,43
SLOŽKY A
ISO (hmot.díly) 116,5 116,5
VÝSLEDKY
Doba míchání (s) 5 5
Doba zhoustnutí (s) 6 6
Doba dosažení gelovité konsistence (s) 51 46
Hustota (lb/ft^) 1,48 1,80
K-faktor (BTU-in./°F. hr.ft2) 0,141 0,130
• · · · · • · · · » « · • · · · φ
Příklad 6
Podle tohoto příkladu bylo nejprve smícháno 12,93 dílu CP a 2,10 dílu 1,3-Diox. Tato směs byla poté smíchána s ostatními složkami uvedenými v TABULCE 3 v části označené SLOŽKY B. (Jednotlivé látky jsou včetně jejich příslušných množství zahrnuty v TABULCE 3 v části SLOŽKY B). Poté byly tyto látky zahrnuté v části SLOŽKY B smíchány s ISO, jehož množství je rovněž vyznačeno v TABULCE 3, přičemž toto smíchání bylo provedeno v mísící nádobě vybavené pneumaticky poháněným míchacím zařízením. Po pěti sekundách míchání byla reakční směs nalita do lepenkové krabice potažené polyethylenem, jejíž rozměry činily 35,5 x 35,5 x 7,6 centimetru. Následně byla určena doba reaktivity, hustota, a K-faktor získaného pěnového materiálů. Výsledky těchto stanovení j sou uvedeny v TABULCE 3.
Příklad 7
V tomto příkladu bylo postupováno obdobným způsobem jako ve výše uvedeném příkladu 6, pouze s tím rozdílem, že byl použit jiný azeotrop. Azeotrop použitý v tomto příkladu zahrnoval 11,88 hmotnostních dílů 2-MeP a 5,09 hmotnostních dílů 1,3-Diox. Množství jednotlivých látek použitých v tomto příkladu a charakteristiky získaných pěnových materiálů, j sou uvedeny v TABULCE 3.
Příklad 8
V tomto příkladu bylo postupováno obdobným způsobem jako ve výše uvedeném příkladu 6, pouze s tím rozdílem, že byl použit jiný azeotrop. Azeotrop použitý v tomto příkladu zahrnoval 11,51 hmotnostních dílů 3-MeP a 5,41 hmotnostních ···· · » * ··· 9 999 · • · · · φ · · • ·9 9 9 · 9 9 9 9 9 9 dílů 1,3-Diox. Množství jednotlivých látek použitých v tomto příkladu a charakteristiky získaných pěnových materiálů, j sou uvedeny v TABULCE 3.
Příklad 9
V tomto příkladu bylo postupováno obdobným způsobem jako ve výše uvedeném příkladu 6, pouze s tím rozdílem, že byl použit jiný azeotrop. Azeotrop použitý v tomto příkladu zahrnoval 10,37 hmotnostních dílů n-Hex a 6,92 hmotnostních dílů 1,3-Diox. Množství jednotlivých látek použitých v tomto příkladu a charakteristiky získaných pěnových materiálů, j sou uvedeny v TABULCE 3.
Příklad 10 (srovnávací)
V tomto příkladu bylo postupováno obdobným způsobem jako ve výše uvedeném příkladu 6, pouze s tím rozdílem, že namísto azeotropu byl jako nadouvadlo použit samotný CP, jehož množství činilo 14,40 dílů hmotnostních. Množství jednotlivých látek použitých v tomto příkladu a charakteristiky získaných pěnových materiálů, jsou uvedeny v TABULCE 3.
φ φ · · · · • Φ · · · φ <
• φ · φφφφ · · · φφφ φφφφ φφ φ φ φφφφ φ φ φ φφφ φ φφφ φ • φ φφφ · φ φφφφ φ φφ φφ «φ φ
TABULKA 3
Příklad 6 7 8 9 10
SLOŽKY Β
POLYOL A (hmot.díly) 61,69 61,34 61,35 61,28 61,81
POLYOL B (hmot.díly) 61,69 61,34 61,35 61,28 61,81
Tegostab B-8426 (hmot.díly) 2,73 2,72 2,72 2,71 2,74
Voda (hmot.díly) 2,73 2,72 2,72 2,71 2,74
DMCHA (hmot.díly) 4,50 4,48 4,48 4,47 4,51
CP (hmot.díly) 12,93 14,40
1,3-Diox (hmot.díly) 2,10 5,09 5,41 6,92
1-MeP (hmot.díly) 11,88
3-MeP (hmot.díly) 11,51
n-Hex (hmot.díly) 10,37
SLOŽKY A
ISO (hmot.díly) 201,61 200,44 200,47 200,25 202
VÝSLEDKY
Doba míchání (s) 5 5 5 5 5
Doba zhoustnutí (s) <10 álO <10 <10 <10
Doba dosažení gelovité konsistence (s) 34 35 35 32 36
Hustota (lb/ft^) 1,94 2,03 2,03 2,09 1,92
K-faktor (BTU-in./°F. hr.ft2) 0,131 0,144 0,142 0,144 0,132
• · · · · · • ···· · · · ··· · ··· » • · · » · · · 99 9 9 9 99 9 9 99 9
Příklad 11
Podle tohoto příkladu bylo nejdříve smícháno 39,62 dílu PFH a 9,90 dílu 2-MeP. Tato směs byla poté smíchána s ostatními složkami uvedenými v TABULCE 4 v části označené SLOŽKY B (Jednotlivé látky jsou včetně jejich příslušných množství zahrnuty v TABULCE 4 v části SLOŽKY B). Poté byly tyto látky zahrnuté v části SLOŽKY B smíchány s ISO, jehož množství je rovněž vyznačeno v TABULCE 4, přičemž toto smíchání bylo provedeno v mísící nádobě vybavené pneumaticky poháněným míchacím zařízením. Po pěti sekundách míchání byla reakční směs nalita do hliníkové formy o rozměrech 35,5 x 35,5 x 7,6 centimetru, která byla vyhřívána na teplotu 40 °C. Následně byla určena doba reaktivity, hustota, a K-faktor získaného pěnového materiálů. Výsledky těchto stanovení jsou uvedeny v TABULCE 4.
Příklad 12
V tomto příkladu bylo postupováno obdobným způsobem jako ve výše uvedeném příkladu 11, pouze s tím rozdílem, že byl použit jiný azeotrop. Azeotrop použitý v tomto příkladu zahrnoval 41,69 dílů PHF a 9,15 dílů 3-MeP. Množství jednotlivých látek použitých v tomto příkladu a charakteristiky získaných pěnových materiálů jsou uvedeny v TABULCE 4.
Příklad 13
V tomto příkladu bylo postupováno obdobným způsobem jako ve výše uvedeném příkladu 11 pouze s tím rozdílem, že byl použit jiný azeotrop. Azeotrop použitý v tomto příkladu zahrnoval 43,81 dílů PFH a 8,97 dílů n-Hex. Množství
0 0 0 0 0 jednotlivých látek použitých v tomto příkladu a charakteristiky získaných pěnových materiálů, jsou uvedeny v TABULCE 4.
Příklad 14 (srovnávací)
V tomto příkladu bylo postupováno obdobným způsobem jako ve výše uvedeném příkladu 11 pouze s tím rozdílem, že místo azeotropu byl jako nadouvadlo použit samotný PFH, jehož množství činilo 61,07 dílů. Množství jednotlivých látek použitých v tomto příkladu a charakteristiky získaných pěnových materiálů, jsou uvedeny v TABULCE 4. Výsledný pěnový materiál získaný v tomto příkladu vykazoval nepravidelnou vnitřní strukturu vyznačující se přítomností velkých dutin, a byl shledán nepoužitelným. V tomto případě nebyly tedy u tohoto pěnového materiálu uvedeny jeho vlastnosti.
4444
TABULKA 4
Příklad 11 12 13 14
SLOŽKY B
POLYOL A (hmot.díly) 55,34 55,10 54,74 35,89
POLYOL B (hmot.díly) 55,34 55,10 54,74 35,89
Tegostab B-8426 (hmot.díly) 2,45 2,44 2,43 1,59
Voda (hmot.díly) 2,45 2,44 2,43 1,59
DMCHA (hmot.díly) 4,04 4,02 4,00 2,62
PFH (hmot.díly) 39,62 41,69 43,81 61,07
2-MeP (hmot.díly) 9,90
3-MeP (hmot.díly) 9,15
η-Hex (hmot.díly) 8,97
SLOŽKY A
ISO (hmot.díly) 180,85 180,06 178,89 117,28
VÝSLEDKY
Doba míchání (s) 5 5 5 5
Doba zhoustnutí (s) <10 <10 <10 <10
Doba dosažení gelovité konsistence (s) 35 37 36
Hustota (lb/ft3) 1,79 1,77 1,77
K-faktor (BTU-in./°F. hr.ft2) 0,198 0,206 0,208
- 60 smícháno 19,91 poté smíchána v části označené
Příklad 15
Podle tohoto provedení bylo nejdříve dílu R-356 a 4,98 dílu n-P. Tato směs byla s ostatními složkami uvedenými v TABULCE 5
SLOŽKY B (Jednotlivé látky jsou včetně jejich příslušných množství zahrnuty v TABULCE 5 v části SLOŽKY B). Poté byly tyto látky zahrnuté v části SLOŽKY B smíchány s ISO, jehož množství je rovněž vyznačeno v TABULCE 5, přičemž toto smíchání bylo provedeno v mísící nádobě vybavené pneumaticky poháněným míchacím zařízením. Po pěti sekundách míchání byla reakční směs nalita do lepenkové krabice potažené polyethylenem, jejíž rozměry činily 25,4 x 25,5 x 6,35 centimetru.Následně byla určena doba reaktivity, hustota, a K-faktor získaného pěnového materiálů. Výsledky těchto stanovení j sou uvedeny v TABULCE 5.
Příklad 16 (srovnávací)
V tomto příkladu bylo postupováno obdobným způsobem jako ve výše uvedeném příkladu 15 pouze s tím rozdílem, že místo azeotropu byl jako nadouvadlo použit samotný R-356. Množství jednotlivých látek použitých v tomto příkladu a charakteristiky získaných pěnových materiálů jsou uvedeny v TABULCE 5.
·· ··
TABULKA 5
Příklad 15 16
SLOŽKY B
POLYOL A (hmot.díly) 50,67 49,56
POLYOL B (hmot.díly) 50,67 49,56
Tegostab B-8426 (hmot.díly) 2,24 2,20
Voda (hmot.díly) 2,24 2,20
DMCHA (hmot.díly) 3,70 3,26
R-356 (hmot.díly) 19,91 30,75
n-P (hmot.díly) 4,98
SLOŽKY A
ISO (hmot.díly) 165,58 162,06
VÝSLEDKY
Doba míchání (s) 5 5
Doba zhoustnutí (s) 2=10 <10
Doba dosažení gelovité konsistence (s) 46 46
Hustota (lb/ft^) 1,86 1,82
K-faktor (BTU-in./°F. hr.ft2) 0,133 0,127
• · • · · · · ·
Ačkoli ve výše uvedených příkladech bylo provedení podle vynálezu popsáno podrobným způsobem, zmíněné detaily *
je nutné chápat výhradně v souvislosti s těmito příklady, s tím, že odborníci z dané oblasti budou schopni realizovat t
vynález i s určitými obměnami, aniž se tím odchýlí od předmětu vynálezu, pokud ovšem tyto obměny nevybočí z rámce daného patentovými nároky uvedenými v dalším.

Claims (8)

1. Azeotropická kompozice vyznačující se tím, že je tvořena :
(a) jednou sloučeninou vybranou ze skupiny zahrnuj ící :
(1) perfluorhexan, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 26% do přibližně 88% hmotnostních, (2) 1,3-dioxolan, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 4% do přibližně 50% hmotnostních a (3) 1,1,1,4,4,4-hexafluorbutan, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 64% do přibližně 87% hmotnostních a (b) jednou sloučeninou vybranou ze skupiny zahrnuj ící :
(1) 2-methylbutan, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 20% do přibližně 74% hmotnostních, (2) n-pentan, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 13% do přibližně 53% hmotnostních, (3) cyklopentan, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 75% do přibližně 96% hmotnostních, (4) 2-methylpentan, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 14% do přibližně 79% hmotnostních, (5) 3-methylpentan, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 13% do přibližně 77% hmotnostních, a (6) n-hexan, jehož množství se může pohybovat • · • · · · · · • · · · v rozmezí od přibližně 12% do přibližně 69% hmotnostních, přičemž součet hmotnostních procent sloučeniny (a) a sloučeniny (b) činí přibližně 100%.
2. Azeotropická kompozice podle nároku 1 vyznačující se tím, že je tvořena :
(a) (1) perfluorhexanem, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 26% do přibližně 72% hmotnostních a (b) jednou sloučeninou vybranou ze skupiny zahrnuj ící :
(1) 2-methylbutan, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 36% do přibližně 74% hmotnostních a (2) n-pentan, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 28% do přibližně 53% hmotnostních, přičemž součet hmotnostních procent sloučeniny (a) a sloučeniny (b) činí přibližně 100%.
3. Azeotropická kompozice podle nároku 1 vyznačující se tím, že je tvořena :
(a) (3) 1,1,1,4,4,4-hexafluorbutanem, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 64% do přibližně 80% hmotnostních a (b) (1) 2-methylbutanem, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 20% do přibližně 36% hmotnostních.
4. Azeotropická kompozice podle nároku 1 vyznačující se tím, že je tvořena :
v • · · · ·· ft (a) (2) 1,3-dioxolanem, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 4% do přibližně 50% hmotnostních a (b) jednou sloučeninou vybranou ze skupiny zahrnuj ící :
(3) cyklopentan, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 75% do přibližně 96% hmotnostních nebo (4) 2-methylpentan, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 60% do přibližně 79% hmotnostních nebo (5) 3-methylpentan, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 59% do přibližně 77% hmotnostních nebo (6) n-hexan, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 50% do přibližně 69% hmotnostních, přičemž součet hmotnostních procent sloučeniny (a) a sloučeniny (b) činí přibližně 100%.
5. Azeotropická kompozice podle nároku 1 vyznačující se tím, že je tvořena :
(a) (1) perfluorhexanem, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 73% do přibližně 88% hmotnostních a (b) jednou sloučeninou vybranou ze skupiny zahrnuj ící :
(4) 2-methylpentan, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 14% do přibližně 27% hmotnostních nebo (5) 3-methylpentan, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 13% do přibližně 25% hmotnostních nebo (6) n-hexan, jehož množství se může pohybovat i v rozmezí od přibližně 12% do přibližně 23% hmotnostních, přičemž součet hmotnostních procent sloučeniny (a) < a sloučeniny (b) činí přibližně 100%.
6. Azeotropická kompozice podle nároku 1 vyznačující se tím, že je tvořena :
(a) (3) 1,1,1,4,4,4-hexafluorbutanem, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 73% do přibližně 87% hmotnostních a (b) (2) n-pentanem, jehož množství se může pohybovat v rozmezí od přibližně 13% do přibližně 27% hmotnostních.
7. Způsob výroby polyurethanové pěny vyznačující se tím, že zahrnuje reakci polyisokyanátu s materiálem schopným reagovat s polyisokyanáty, s tím, že tato reakce probíhá v přítomnosti azeotropické kompozice podle nároku 1.
8. Polyuretanová pěna vyznačující se tím, že byla # získána reakcí polyisokyanátu s materiálem schopným reagovat s polyisokyanáty, s tím, že tato reakce probíhá v přítomnosti azeotropické kompozice podle nároku 1.
Zastupuje :
Dr. Miloš Všetečka
CZ973019A 1995-03-24 1996-03-08 Azeotropic compositions of perfluorohexane or 1,1,1,4,4,4-hexafluorobutane or 1,3-dioxolane and hydrocarbons containing five or six carbon atoms, process for preparing a polyurethane foamy material and the polyurethane foamy material CZ301997A3 (en)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/410,469 US5472989A (en) 1995-03-24 1995-03-24 Aezotropic compositions of 1,1,1,4,4,4-hexafluorobutane and n-pentane and the use thereof in the production of foams
US08/410,608 US5614565A (en) 1995-03-24 1995-03-24 Azeotropic compositions of perfluorohexane and hydrocarbons having 6 carbon atoms and the use thereof in the production of foams
US08/410,177 US6358908B1 (en) 1995-03-24 1995-03-24 Azeotropic compositions of 1,3-dioxolane and hydrocarbons having 5 or 6 carbon atoms and the use thereof in the production of foams
US08/410,247 US6372705B1 (en) 1995-03-24 1995-03-24 Azeotropic compositions of perfluorohexane and hydrocarbons having 5 carbon atoms and the use thereof in the production of foams
US08/410,458 US5532283A (en) 1995-03-24 1995-03-24 Azeotropic compositions of 1,1,1,4,4,4-hexafluorobutane and 2-methyl butane and the use thereof in the production of foams
PCT/US1996/003412 WO1996030439A1 (en) 1995-03-24 1996-03-08 Azeotropic compositions of perfluorohexane, or 1,1,1,4,4,4-hexafluorobutane, or 1,3-dioxolane and hydrocarbons having 5 or 6 carbon atoms

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ301997A3 true CZ301997A3 (en) 1997-12-17

Family

ID=27541504

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ973019A CZ301997A3 (en) 1995-03-24 1996-03-08 Azeotropic compositions of perfluorohexane or 1,1,1,4,4,4-hexafluorobutane or 1,3-dioxolane and hydrocarbons containing five or six carbon atoms, process for preparing a polyurethane foamy material and the polyurethane foamy material

Country Status (15)

Country Link
EP (1) EP0815165B1 (cs)
JP (1) JPH11506423A (cs)
KR (1) KR100401151B1 (cs)
CN (1) CN1181770A (cs)
AT (1) ATE206730T1 (cs)
BR (1) BR9607817A (cs)
CZ (1) CZ301997A3 (cs)
DE (1) DE69615828T2 (cs)
DK (1) DK0815165T3 (cs)
ES (1) ES2163623T3 (cs)
HU (1) HUP9900909A3 (cs)
PL (1) PL322387A1 (cs)
PT (1) PT815165E (cs)
TW (1) TW422739B (cs)
WO (1) WO1996030439A1 (cs)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8119701B2 (en) 2005-10-24 2012-02-21 Owens Corning Intellectual Capital, Llc Method of manufacturing polystyrene foam with polymer processing additives
US20070173554A1 (en) 2005-10-27 2007-07-26 Yadollah Delaviz Method of manufacturing polystyrene foam with polymer processing additives
US7624910B2 (en) 2006-04-17 2009-12-01 Lockheed Martin Corporation Perforated composites for joining of metallic and composite materials
MX2010013201A (es) * 2008-06-04 2011-02-25 Owens Corning Intellectual Cap Espuma extruida de poliestireno que contiene carbonato de propileno como una ayuda de proceso.

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5403514A (en) * 1991-10-07 1995-04-04 Canon Kabushiki Kaisha Solvent composition and water-repellent/oil-repellent composition using the same
JPH05214324A (ja) * 1991-10-07 1993-08-24 Canon Inc 溶剤組成物及びそれを用いた撥水撥油剤組成物
DE4143148B4 (de) * 1991-12-28 2004-09-16 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von zellhaltigen Kunststoffen nach dem Polyisocyanat-Polyadditionsverfahren und Treibmittelmischungen enthaltende Emulsionen hierfür
DE4200558A1 (de) * 1992-01-11 1993-07-15 Basf Ag Verfahren zur herstellung von polyurethan-hartschaeumen sowie treibmittelmischung hierfuer
JP3123695B2 (ja) * 1993-01-22 2001-01-15 キヤノン株式会社 混合溶剤組成物、及びそれを利用する洗浄方法と洗浄処理装置
JP3374324B2 (ja) * 1993-10-05 2003-02-04 東邦化学工業株式会社 硬質ポリウレタンフォ−ムの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
PL322387A1 (en) 1998-01-19
ES2163623T3 (es) 2002-02-01
WO1996030439A1 (en) 1996-10-03
DE69615828D1 (de) 2001-11-15
EP0815165B1 (en) 2001-10-10
JPH11506423A (ja) 1999-06-08
PT815165E (pt) 2002-02-28
KR19980703234A (ko) 1998-10-15
EP0815165A1 (en) 1998-01-07
BR9607817A (pt) 1998-07-07
TW422739B (en) 2001-02-21
ATE206730T1 (de) 2001-10-15
DE69615828T2 (de) 2002-04-04
HUP9900909A3 (en) 1999-11-29
DK0815165T3 (da) 2002-01-21
CN1181770A (zh) 1998-05-13
HUP9900909A2 (hu) 1999-07-28
KR100401151B1 (ko) 2003-12-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5562857A (en) Azeotrope-like compositions of 1,1,1,3,3-pentafluoropropane and 2-methyl butane
US6455601B1 (en) Isocyanate compositions for blown polyurethane foams
KR0155549B1 (ko) 강성 우레탄 및 이소시아누레이트 발포체용 발포 시스템
JP5703027B2 (ja) Z−1,1,1,4,4,4−ヘキサフルオロ−2−ブテンを含有する共沸もしくは共沸様混合物を含有する発泡体形成組成物およびポリイソシアネートベースの発泡体の製造におけるその使用
MXPA96006334A (es) Composiciones de tipo azeotropo de 1,1,1,3,3-pentafluoropropano y 2-metilbutano
US5854296A (en) Azeotrope-like compositions of 1,1,1,3,3-pentafluoropropane and tetramethylsilane
CZ301997A3 (en) Azeotropic compositions of perfluorohexane or 1,1,1,4,4,4-hexafluorobutane or 1,3-dioxolane and hydrocarbons containing five or six carbon atoms, process for preparing a polyurethane foamy material and the polyurethane foamy material
US5723509A (en) Azeotrope-like compositions of dimethoxymethane, cyclopentane and 2-methyl pentane and the use thereof in the production of foams
US5614565A (en) Azeotropic compositions of perfluorohexane and hydrocarbons having 6 carbon atoms and the use thereof in the production of foams
US5574072A (en) Azeotropic compositions of 1,1,1,4,4,4-hexafuorobutane and n-pentane and the use thereof in the production of foams
US5665788A (en) Azeotropic compositions of dimethoxymethane and cyclopentane and the use thereof in the production of foams
US6372705B1 (en) Azeotropic compositions of perfluorohexane and hydrocarbons having 5 carbon atoms and the use thereof in the production of foams
US5532283A (en) Azeotropic compositions of 1,1,1,4,4,4-hexafluorobutane and 2-methyl butane and the use thereof in the production of foams
US6358908B1 (en) Azeotropic compositions of 1,3-dioxolane and hydrocarbons having 5 or 6 carbon atoms and the use thereof in the production of foams
MXPA97007173A (es) Composiciones de tipo azeotropico de 1,1,1,3,3-pentafluoropropano y tetrametilsilano
CA2446371A1 (en) Rigid foams and a process for the production of such foams
MXPA97007172A (en) Azeotropic compositions dedimetoximetano, ciclopentano and 2-mettilpentan and its use in the production of espu
JPH06212015A (ja) 合成樹脂発泡体の製造法
JPH05239252A (ja) 発泡合成樹脂の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic