RU2357980C2 - Замена хлорфторуглеводородов для производства вспененных полимеров - Google Patents
Замена хлорфторуглеводородов для производства вспененных полимеров Download PDFInfo
- Publication number
- RU2357980C2 RU2357980C2 RU2006122521/04A RU2006122521A RU2357980C2 RU 2357980 C2 RU2357980 C2 RU 2357980C2 RU 2006122521/04 A RU2006122521/04 A RU 2006122521/04A RU 2006122521 A RU2006122521 A RU 2006122521A RU 2357980 C2 RU2357980 C2 RU 2357980C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- polar organic
- production
- foam
- use according
- composition
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
- C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
- C08J9/12—Working-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
- C08J9/14—Working-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
- C08J9/149—Mixtures of blowing agents covered by more than one of the groups C08J9/141 - C08J9/143
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
- C08J9/0014—Use of organic additives
- C08J9/0019—Use of organic additives halogenated
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
- C08J9/0014—Use of organic additives
- C08J9/0023—Use of organic additives containing oxygen
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Emergency Medicine (AREA)
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
Abstract
Настоящее изобретение относится к замене хлорфторуглеводородов в процессе производства пенопластов на основе полистирола. Описано применение композиции, содержащей, по меньшей мере, один фторуглеводородный пенообразователь и негалогенированное полярное органическое кислородсодержащее соединение с температурой кипения при атмосферном давлении от 30°С до 150°С для производства полистирольного пенопласта на оборудовании для производства пенопластов, сконструированного для применения с пенообразователем, содержащим, по меньшей мере, один хлорфторуглеводород. Также описан способ производства вспененных полимеров, включающий применение указанной выше композиции. Также описана композиция для производства полистирольного пенопласта, содержащая, по меньшей мере, один фторуглеводородный пенообразователь и негалогенированное полярное органическое кислородсодержащее соединение с температурой кипения при атмосферном давлении от 30°С до 150°С, в которой содержание негалогенированного полярного органического соединения в композиции составляет от более чем 10 до 15 мас.% 3 н. и 10 з.п.ф-лы.
Description
Настоящее изобретение относится к замене хлорфторуглеводородов в процессе производства пенопластов на основе полимеров.
В способе для производства пенопластов на основе полимеров выбор пенообразователя представляет собой проблему, очень интересную с технической точки зрения, т.к. физические свойства пенопласта или промышленного изделия с применением пенопласта, особенно его объемная упругость, устойчивость к деформации, гигроскопичность, теплопроводность, плотность, пористость пенопласта и его поверхностные свойства зависят в немалой степени от природы пенообразователя. К тому же, пенообразователь должен смешиваться с полимером в условиях эксплуатации. Например, для пенообразователя желательно, чтобы он, при необходимости, был растворим в расплаве полимера.
Хлорфторуглеводороды, такие как смеси из HCFC-22 (хлордифторметан) и HCFC-142b (1-хлор-1,1-дифторэтан), также применяются в качестве пенообразователей. Эти соединения должны постепенно заменяться из-за сомнений в их действии на разрушение стратосферного озонового слоя.
Заявитель уже предлагал в WO-A-01/19905 определенные пенообразователи на основе композиций фторуглеводородов в этом контексте.
Было предложено использовать диоксид углерода в качестве единственного пенообразователя. Однако пенопласты, произведенные таким образом, имеют плохую теплоизоляцию, связанную с быстрым повышением теплопроводности во времени. Более того, такое вещество вызывает проблемы в процессе производства вследствие высокого давления газа, требующего замены оборудования, которое было сконструировано для использования хлорфторуглеводородов, на оборудование, работающее при высоком давлении, требующем высокоэффективного охлаждения более мощных моторов, в частности, для управления винтовыми шпинделями и экструзионными матрицами различной конструкции.
В дополнение к вышеупомянутым требованиям необходимо обеспечить возможность применения оборудования для производства пенопластов, сконструированного для применения с хлорфторуглеводородами, для применения с пенообразователями, не содержащими хлор. В частности, было необходимо быть способным продолжить применение существующего оборудования для производства пенопласта с пенообразователями, не содержащими хлор. Найдено, что такая цель может быть достигнута применением определенных соединений в процессе производства пенопластов.
Следовательно, изобретение относится к применению при производстве пенопластов на оборудовании для производства пенопластов, сконструированном для применения с хлорфторуглеводородами композиции, содержащей, по меньшей мере, один фторуглеводородный пенообразователь и негалогенированное полярное органическое соединение с температурой кипения при атмосферном давлении от 30°С до 150°С.
Как ни удивительно, применение согласно изобретению дает возможность сохранить на том же уровне объем производства пенопластов при переходе от промышленного производства с HCFC-пенообразователем к применению согласно изобретению. Согласно изобретению отношение объема производства к объему производства с HCFC-пенообразователем обычно составляет не более 110%, часто не более 100%. Это отношение обычно не меньше 85%, часто это отношение больше или равно 90%. Предпочтительно это отношение больше или равно 95%.
В случае применения согласно изобретению может быть достигнуто стабильное постоянное производство пенопласта от 100 до 1200 кг/ч. Предпочтительно объем производства больше или равен приблизительно 250 кг/ч, более предпочтительно он больше или равен 500 кг/ч. Может соответственно быть достигнут объем производства больше или равный приблизительно 1000 кг/ч.
При применении согласно изобретению негалогенированное полярное органическое соединение имеет температуру кипения при атмосферном давлении от 50°С до 100°С.
Негалогенированное полярное органическое соединение предпочтительно представляет собой кислородсодержащее соединение. Более предпочтительно, его выбирают из простых эфиров, кетонов и, в частности, спиртов. Этанол является наиболее предпочтительным.
При применении согласно изобретению фторуглеводородный пенообразователь представляет собой предпочтительно 1,1-дифторэтан (HFC-152a). Применение этого соединения в качестве фторуглеводородного пенообразователя позволяет достичь особенно хороших объемов производства. Часто фторуглеводород включает опционально в качестве добавки к HFC-152a 1,1,1,2-тетрафторэтан.
В этом случае массовое отношение 1,1-дифторэтана к 1,1,1,2-тетрафторэтану обычно превышает 10:90. Часто это соотношение составляет, по меньшей мере, 20:90. Предпочтительно это отношение равно или больше 30:70. Если присутствует HFC-134a, массовое отношение 1,1-дифторэтана к 1,1,1,2-тетрафторэтану обычно не превышает 90:10. Чаще это отношение не превышает 70:30. Отношение не более 50:50 является предпочтительным.
При применении согласно изобретению содержание негалогенированного полярного органического соединения, имеющего температуру кипения при атмосферном давлении от 30°С до 150°С, в композиции, включающей фторуглеводородный пенообразователь и негалогенированное полярное органическое соединение, обычно составляет, по меньшей мере, 7 мас.% и предпочтительно более 10 мас.% Это содержание обычно составляет не более 18 мас.%, предпочтительно не более 15 мас.%. Содержание от 10,5 мас.% до 13 мас.% является особенно предпочтительным. Если это целесообразно, вышеупомянутое содержание применяют, в частности, когда фторуглеводородный пенообразователь включает HFC-152a и HFC-134a, предпочтительно в вышеупомянутом массовом отношении.
При применении согласно изобретению можно добавлять диоксид углерода, в частности, в виде жидкости, в качестве вспомогательного пенообразователя. В этом случае содержание диоксида углерода составляет не более 40 мас.% относительно общего количества фторуглеводородного пенообразователя, негалогенированного полярного органического соединения и диоксида углерода. Это содержание предпочтительно составляет от 2 до 20 мас.%, более предпочтительно от 3 до 10 мас.%.
В частном варианте осуществления изобретения фторуглеводородный вспениватель может также опционально включать другие фторалканы, такие как, например, 1,1,1,2,3,3,3- гептафторпропан, 1,1,1,3,3-пентафторпропан и/или 1,1,1,3,3-пентафторбутан.
Найдено, что добавление, в частности, 1,1,1,3,3-пентафторпропана и/или 1,1,1,3,3-пентафторбутана улучшает стабильность производства пенопласта, что означает, что вспенивание, в особенности термопластов, таких как полистирол можно проводить постоянно с небольшими изменениями качества пенопласта. Добавление 1,1,1,3,3-пентафторпропана и/или 1,1,1,3,3-пентафторбутана в частности улучшает поверхностные свойства вышеупомянутых пенопластов, например, устраняет эффект “акульей шкуры” экструдированного полистирола.
Применение 1,1,1,3,3-пентафторпропана и/или 1,1,1,3,3-пентафторбутана не ограничено применением в конкретных композициях с фторуглеводородным пенообразователем и негалогенированным полярным органическим соединением. Хорошие результаты также могут быть получены с другими нехлорированными соединениями, такими как пенообразователи и низкокипящие добавки, такие как негалогенированные полярные органические соединения, подходящие для вспенивания, в частности, экструдированного полистирола.
Содержание 1,1,1,3,3-пентафторпропана и/или 1,1,1,3,3-пентафторбутана относительно суммарной массы 1,1,1,3,3-пентафторпропана и/или 1,1,1,3,3-пентафторбутана и нехлорированных соединений обычно составляет от 1 до 30 мас.%, предпочтительно от 10 до 25 мас.% и более предпочтительно от 15 до 20 мас.%.
При применении согласно изобретению общее количество фторуглеводородного пенообразователя и негалогенированного полярного органического соединения и, опционально, диоксида углерода, введенное в оборудование для вспенивания, обычно составляет от 1 до 10 мас.% относительно общего количества материала, введенного в оборудование для вспенивания, предпочтительно от 4 до 9 мас.%.
При применении согласно изобретению оборудование для производства пенопласта предпочтительно разрабатывается для применения смеси хлордифторметана (HCFC-22) 1,1-дифтор-1-хлорэтана (HCFC-142b), предпочтительно в массовом отношении HCFC-22/HCFC-142b около 40:60. Более предпочтительно, оборудование для производства пенопласта представляет собой экструдер для производства экструдированного полистирольного пенопласта (XPS), который предпочтительно применяли со смесью из хлордифторметана (HCFC-22) и 1,1-дифтор-1-хлорэтана, как описано выше. Максимальное рабочее давление такого оборудования для производства пенопласта обычно составляет менее 300 бар, часто менее 250 бар и иногда менее 220 бар.
При применении согласно изобретению композиция фторуглеводородного пенообразователя и негалогенированного полярного органического соединения может подаваться в оборудование для производства пенопласта в виде смеси ее компонентов. По меньшей мере, в оборудование для производства пенопласта один фторуглеводород и негалогенированное полярное органическое соединение из композиции может также подаваться отдельно. Доставка, как правило, выполняется посредством инжекции.
Изобретение относится также к способу производства пенопласта, включая применение согласно изобретению.
Изобретение относится так же к композиции, включающей, по меньшей мере, один фторуглеводородный пенообразователь и негалогенированное полярное органическое соединение, имеющее при атмосферном давлении температуру кипения от 30°С до 150°С, в котором содержание негалогенированного полярного органического соединения составляет от не более чем 10-15 мас.%, более предпочтительно от 10,5 мас.% до 13 мас.%, как описано выше.
Примеры, приведенные ниже для иллюстрации изобретения, однако, не ограничивают объема притязаний настоящего изобретения.
Пример 1
Стабильное непрерывное производство XPS панелей из полистирола было выполнено при 210 кг/ч с двухшнековым экструдером, оборудованным стандартным оборудованием для охлаждения, работающим с HCFC-22/HCFC-142b пенообразователем, имеющим соотношение масс 22/142b, равное 40/60. В процессе производства была произведена смена пенообразователя на HFC-152a и дополнительно применялся этанол. Был получен стабильный продукт при скорости потока 18 кг/ч HFC-152a и 1,4 кг/ч этанола. Плотность пены составляла 35 кг/м3 и толщина панелей составляла 55 мм.
Пример 2
Пример был выполнен при тех же начальных условиях, как и пример 1, но вместо фторуглеводородного пенообразователя HFC-152a применялась смесь HFC-134a и HFC-152a при соотношении масс 30/70. Был получен стабильный продукт при скорости потока 21 кг/ч, соотношении 134а/152a, равном 30/70 и 2,5 кг/ч этанола.
Пример 3
Пример был выполнен при тех же начальных условиях, как и пример 1, но вместо фторуглеводородного пенообразователя HFC-152a применялась смесь HFC-134a и HFC-152a при соотношении масс 50/50. Был получен стабильный продукт при скорости потока 22 кг/ч, соотношении 134а/152a, равном 50/50 и 3 кг/ч этанола.
Claims (13)
1. Применение композиции, содержащей, по меньшей мере, один фторуглеводородный пенообразователь и негалогенированное полярное органическое кислородсодержащее соединение с температурой кипения при атмосферном давлении от 30 до 150°С для производства полистирольного пенопласта на оборудовании для производства пенопластов, сконструированного для применения с пенообразователем, содержащим, по меньшей мере, один хлорфторуглеводород.
2. Применение по п.1, где негалогенированное полярное органическое соединение представляет собой этанол.
3. Применение по любому из пп.1 и 2, где фторуглеводород представляет собой 1,1-дифторэтан (HFC-152a).
4. Применение по п.3, где фторуглеводород включает дополнительно 1,1,1,2-тетрафторэтан.
5. Применение по п.1, где содержание негалогенированного полярного органического соединения с температурой кипения при атмосферном давлении от 30 до 150°С в композиции, включающей фторуглеводородный пенообразователь и негалогенированное полярное органическое соединение составляет от 7 до 18 мас.%.
6. Применение по п.5, где содержание негалогенированного полярного органического соединения составляет от более чем 10 до 15 мас.%.
7. Применение по п.1, где оборудование для производства пенопласта сконструировано для применения смеси хлордифторметана (HCFC-22) и 1,1-дифтор-1-хлорэтана (HCFC-142b), предпочтительно в массовом отношении HCFC-22/HCFC-142b составляет около 40:60.
8. Применение по п.7, где оборудование для производства пенопласта представляет собой экструдер для производства экструдированного полистирольного пенопласта.
9. Применение по п.1, где композиция подается в оборудование для производства пенопласта в виде смеси ее компонентов.
10. Применение по п.1, где, по меньшей мере, один фторуглеводород и негалогенированное полярное органическое соединение из композиции может также подаваться отдельно в оборудование для производства пенопласта.
11. Применение по п.1, включающее добавление 1,1,1,3,3-пентафторпропана и/или 1,1,1,3,3-пентафторбутана, где содержание 1,1,1,3,3-пентафторпропана и/или 1,1,1,3,3-пентафторбутана относительно суммарной массы 1,1,1,3,3-пентафторпропана и/или 1,1,1,3,3-пентафторбутана и нехлорированных соединений составляет от 1 до 30 мас.%.
12. Способ производства вспененных полимеров, включающий применение композиции по пп.1-11.
13. Композиция для производства полистирольного пенопласта, содержащая, по меньшей мере, один фторуглеводородный пенообразователь и негалогенированное полярное органическое кислородсодержащее соединение с температурой кипения при атмосферном давлении от 30 до 150°С, в которой содержание негалогенированного полярного органического соединения в композиции составляет от более чем 10 до 15 мас.%.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP03104391A EP1548051A1 (en) | 2003-11-26 | 2003-11-26 | Replacement of hydrochlorofluorocarbons for polymer foam manufacture |
EP03104391.2 | 2003-11-26 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006122521A RU2006122521A (ru) | 2008-01-10 |
RU2357980C2 true RU2357980C2 (ru) | 2009-06-10 |
Family
ID=34530794
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006122521/04A RU2357980C2 (ru) | 2003-11-26 | 2004-11-25 | Замена хлорфторуглеводородов для производства вспененных полимеров |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20070129453A1 (ru) |
EP (1) | EP1548051A1 (ru) |
RU (1) | RU2357980C2 (ru) |
TR (1) | TR200603273T1 (ru) |
WO (1) | WO2005052046A1 (ru) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100434492C (zh) * | 2005-12-09 | 2008-11-19 | 天津大学 | 用于中高温热泵的三元混合工质 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5340840A (en) * | 1993-03-18 | 1994-08-23 | The Dow Chemical Company | Foam structures of ethylenic polymer material having enhanced toughness and elasticity and process for making |
US5688833A (en) * | 1996-07-11 | 1997-11-18 | Alliedsignal Inc. | Azeotrope-like compositions of 1 1 1 3 3-pentafluoropropane and 1 1-dichloro-1-fluoroethane |
US5869544A (en) * | 1997-03-17 | 1999-02-09 | The Dow Chemical Company | Extruded, open-cell microcellular alkenyl aromatic polymer forms, process for making, and articles made therefrom |
AU2002219980A1 (en) * | 2000-12-21 | 2002-07-08 | Dow Global Technologies Inc. | Blowing agents compositions containing hydrofluorocarbons, a low-boiling alcohol and/or low-boiling carbonyl compound |
FR2820427B1 (fr) * | 2001-02-02 | 2003-03-21 | Atofina | Agent d'expansion de polymere a base de hfc-134a et de cyclopentane |
-
2003
- 2003-11-26 EP EP03104391A patent/EP1548051A1/en not_active Withdrawn
-
2004
- 2004-11-25 US US10/580,323 patent/US20070129453A1/en not_active Abandoned
- 2004-11-25 TR TR2006/03273T patent/TR200603273T1/xx unknown
- 2004-11-25 WO PCT/EP2004/053103 patent/WO2005052046A1/en active Application Filing
- 2004-11-25 RU RU2006122521/04A patent/RU2357980C2/ru not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2005052046A1 (en) | 2005-06-09 |
RU2006122521A (ru) | 2008-01-10 |
EP1548051A1 (en) | 2005-06-29 |
US20070129453A1 (en) | 2007-06-07 |
TR200603273T1 (tr) | 2007-01-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9714330B2 (en) | Method of manufacturing polystyrene foam with polymer processing additives | |
KR20030064859A (ko) | 표준 액상 하이드로플루오로카본과 이산화탄소를 함유하는발포제 조성물 및 중합체성 포움 | |
CN101652414A (zh) | 用于热塑性塑料的氢氟丙烯发泡剂 | |
US10059822B2 (en) | Method of manufacturing polystyrene foam with polymer processing additives | |
EP3138888A1 (en) | Azeotrope-like compositions of tetrafluoropropene and alcohols | |
WO2007050478A2 (en) | Method of manufacturing polystyrene foam with polymer processing additives | |
EP0759046A1 (en) | Closed cell, low density ethylenic polymer foam | |
JP5438272B2 (ja) | 蟻酸メチル系発泡剤で形成される断熱熱可塑性発泡体 | |
US20220235193A1 (en) | Blowing agent blends for thermoplastic polymers | |
RU2357980C2 (ru) | Замена хлорфторуглеводородов для производства вспененных полимеров | |
EP0914370B1 (en) | Process for producing closed cell thermoplastic foams containing hfc-134 | |
US20220235192A1 (en) | Blowing agent blends for thermoplastic polymers | |
WO2007149893A2 (en) | Thermoplastic foam blowing agent combination | |
EP3824021B1 (en) | Blowing agent blends |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121126 |