RU2773280C1 - Long-term improvement of heat insulation values in rigid insulating foams containing polyisocyanurate/polyurethane - Google Patents
Long-term improvement of heat insulation values in rigid insulating foams containing polyisocyanurate/polyurethane Download PDFInfo
- Publication number
- RU2773280C1 RU2773280C1 RU2020139280A RU2020139280A RU2773280C1 RU 2773280 C1 RU2773280 C1 RU 2773280C1 RU 2020139280 A RU2020139280 A RU 2020139280A RU 2020139280 A RU2020139280 A RU 2020139280A RU 2773280 C1 RU2773280 C1 RU 2773280C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- foam
- aged
- stabilized
- blowing agents
- compound
- Prior art date
Links
- 239000006260 foam Substances 0.000 title claims abstract description 384
- 229920000582 Polyisocyanurate Polymers 0.000 title claims abstract description 126
- 239000011495 polyisocyanurate Substances 0.000 title claims abstract description 126
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 title claims abstract description 121
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 title claims abstract description 120
- 238000009413 insulation Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 155
- IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N [N-]=C=O Chemical compound [N-]=C=O IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 88
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 59
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims abstract description 41
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 20
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 184
- 239000004604 Blowing Agent Substances 0.000 claims description 149
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 135
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 55
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 54
- 239000000565 sealant Substances 0.000 claims description 52
- 229920001228 Polyisocyanate Polymers 0.000 claims description 46
- 239000005056 polyisocyanate Substances 0.000 claims description 46
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M potassium hydroxide Inorganic materials [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 45
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 claims description 39
- 230000002000 scavenging Effects 0.000 claims description 39
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims description 37
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 claims description 34
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 claims description 21
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 claims description 21
- RGSFGYAAUTVSQA-UHFFFAOYSA-N cyclopentane Chemical compound C1CCCC1 RGSFGYAAUTVSQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
- 239000004715 ethylene vinyl alcohol Substances 0.000 claims description 14
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 claims description 14
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims description 13
- 239000002937 thermal insulation foam Substances 0.000 claims description 12
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 10
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 10
- 238000009472 formulation Methods 0.000 claims description 9
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 9
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 9
- UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N Diphenylmethane p,p'-diisocyanate Chemical compound C1=CC(N=C=O)=CC=C1CC1=CC=C(N=C=O)C=C1 UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 8
- 238000005829 trimerization reaction Methods 0.000 claims description 7
- LDTMPQQAWUMPKS-OWOJBTEDSA-N (E)-1-chloro-3,3,3-trifluoroprop-1-ene Chemical compound FC(F)(F)\C=C\Cl LDTMPQQAWUMPKS-OWOJBTEDSA-N 0.000 claims description 6
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 6
- 239000006261 foam material Substances 0.000 claims description 6
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 5
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 4
- DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N Toluene diisocyanate Chemical compound CC1=CC=C(N=C=O)C=C1N=C=O DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 4
- 239000002952 polymeric resin Substances 0.000 claims description 3
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 abstract description 16
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 13
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 abstract description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 13
- 238000007789 sealing Methods 0.000 abstract description 6
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 83
- 239000002516 radical scavenger Substances 0.000 description 81
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 59
- -1 alkaline earth metal carbonate Chemical class 0.000 description 28
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 23
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 22
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 16
- 125000004435 hydrogen atoms Chemical group [H]* 0.000 description 12
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 10
- 229920000219 Ethylene vinyl alcohol Polymers 0.000 description 9
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 7
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 7
- CDOOAUSHHFGWSA-OWOJBTEDSA-N (E)-1,3,3,3-tetrafluoroprop-1-ene Chemical compound F\C=C\C(F)(F)F CDOOAUSHHFGWSA-OWOJBTEDSA-N 0.000 description 6
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 6
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 6
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 6
- 125000005442 diisocyanate group Chemical group 0.000 description 6
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N formic acid Chemical compound OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N pentane Chemical compound CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000002195 synergetic Effects 0.000 description 6
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 6
- LKYXEULZVGJVTG-UHFFFAOYSA-N chloromethane Chemical compound Cl[CH] LKYXEULZVGJVTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- IMNIMPAHZVJRPE-UHFFFAOYSA-N DABCO Chemical compound C1CN2CCN1CC2 IMNIMPAHZVJRPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920001730 Moisture cure polyurethane Polymers 0.000 description 4
- MSSNHSVIGIHOJA-UHFFFAOYSA-N Pentafluoropropane Chemical compound FC(F)CC(F)(F)F MSSNHSVIGIHOJA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 4
- SCVFZCLFOSHCOH-UHFFFAOYSA-M Potassium acetate Chemical compound [K+].CC([O-])=O SCVFZCLFOSHCOH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 4
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 4
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 4
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N methylene dichloride Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 4
- DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N t-BuOH Chemical compound CC(C)(C)O DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- YBRVSVVVWCFQMG-UHFFFAOYSA-N 4,4'-Methylenedianiline Chemical compound C1=CC(N)=CC=C1CC1=CC=C(N)C=C1 YBRVSVVVWCFQMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N Cyanuric acid Chemical group OC1=NC(O)=NC(O)=N1 ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QWTDNUCVQCZILF-UHFFFAOYSA-N Isopentane Chemical compound CCC(C)C QWTDNUCVQCZILF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000001419 dependent Effects 0.000 description 3
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 3
- WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M lithium hydroxide Chemical compound [Li+].[OH-] WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 3
- 229920000768 polyamine Chemical class 0.000 description 3
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 3
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 3
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 3
- DMUPYMORYHFFCT-UPHRSURJSA-N (Z)-1,2,3,3,3-pentafluoroprop-1-ene Chemical compound F\C=C(/F)C(F)(F)F DMUPYMORYHFFCT-UPHRSURJSA-N 0.000 description 2
- ZDFRNVBDGBEAAO-UHFFFAOYSA-N 1-chloro-3,3,3-trifluoroprop-1-yne Chemical compound FC(F)(F)C#CCl ZDFRNVBDGBEAAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FXRLMCRCYDHQFW-UHFFFAOYSA-N 2,3,3,3-Tetrafluoropropene Chemical compound FC(=C)C(F)(F)F FXRLMCRCYDHQFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OQISUJXQFPPARX-UHFFFAOYSA-N 2-chloro-3,3,3-trifluoroprop-1-ene Chemical compound FC(F)(F)C(Cl)=C OQISUJXQFPPARX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FDMFUZHCIRHGRG-UHFFFAOYSA-N 3,3,3-trifluoroprop-1-ene Chemical compound FC(F)(F)C=C FDMFUZHCIRHGRG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N D-Glucitol Natural products OC[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N 0.000 description 2
- FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N D-glucitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N 0.000 description 2
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N D-sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 2
- 229940084362 Forane Drugs 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N HCl Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NNPPMTNAJDCUHE-UHFFFAOYSA-N Isobutane Chemical compound CC(C)C NNPPMTNAJDCUHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PIWKPBJCKXDKJR-UHFFFAOYSA-N Isoflurane Chemical compound FC(F)OC(Cl)C(F)(F)F PIWKPBJCKXDKJR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002521 Macromolecule Polymers 0.000 description 2
- TZIHFWKZFHZASV-UHFFFAOYSA-N Methyl formate Chemical compound COC=O TZIHFWKZFHZASV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UKODFQOELJFMII-UHFFFAOYSA-N PMDTA Chemical compound CN(C)CCN(C)CCN(C)C UKODFQOELJFMII-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920005830 Polyurethane Foam Polymers 0.000 description 2
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 2
- CZMRCDWAGMRECN-GDQSFJPYSA-N Sucrose Natural products O([C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](CO)O1)[C@@]1(CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-GDQSFJPYSA-N 0.000 description 2
- ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane Chemical compound CCC(CO)(CO)CO ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Tris Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 2
- 229910001860 alkaline earth metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 2
- PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N aniline Chemical compound NC1=CC=CC=C1 PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000111 anti-oxidant Effects 0.000 description 2
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 150000007942 carboxylates Chemical class 0.000 description 2
- 239000002274 desiccant Substances 0.000 description 2
- LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N dimethyl ether Chemical compound COC LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 2
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 239000001282 iso-butane Substances 0.000 description 2
- 229960002725 isoflurane Drugs 0.000 description 2
- 229910052743 krypton Inorganic materials 0.000 description 2
- DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N krypton(0) Chemical compound [Kr] DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PGYPOBZJRVSMDS-UHFFFAOYSA-N loperamide hydrochloride Chemical compound Cl.C=1C=CC=CC=1C(C=1C=CC=CC=1)(C(=O)N(C)C)CCN(CC1)CCC1(O)C1=CC=C(Cl)C=C1 PGYPOBZJRVSMDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 125000000325 methylidene group Chemical group [H]C([H])=* 0.000 description 2
- SJRJJKPEHAURKC-UHFFFAOYSA-N n-methylmorpholine Chemical compound CN1CCOCC1 SJRJJKPEHAURKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 2
- 239000011528 polyamide (building material) Substances 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 2
- 235000011056 potassium acetate Nutrition 0.000 description 2
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000000600 sorbitol Substances 0.000 description 2
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 2
- VOZKAJLKRJDJLL-UHFFFAOYSA-N tolylenediamine group Chemical group CC1=C(C=C(C=C1)N)N VOZKAJLKRJDJLL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 2
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon(0) Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NLOLSXYRJFEOTA-UHFFFAOYSA-N 1,1,1,4,4,4-hexafluorobut-2-ene Chemical compound FC(F)(F)C=CC(F)(F)F NLOLSXYRJFEOTA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GIWQSPITLQVMSG-UHFFFAOYSA-N 1,2-dimethylimidazole Chemical compound CC1=NC=CN1C GIWQSPITLQVMSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 1,2-ethanediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PFUKECZPRROVOD-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-triisocyanato-2-methylbenzene Chemical compound CC1=C(N=C=O)C=C(N=C=O)C=C1N=C=O PFUKECZPRROVOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VGHSXKTVMPXHNG-UHFFFAOYSA-N 1,3-diisocyanatobenzene Chemical compound O=C=NC1=CC=CC(N=C=O)=C1 VGHSXKTVMPXHNG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ALQLPWJFHRMHIU-UHFFFAOYSA-N 1,4-diisocyanatobenzene Chemical compound O=C=NC1=CC=C(N=C=O)C=C1 ALQLPWJFHRMHIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RXYPXQSKLGGKOL-UHFFFAOYSA-N 1,4-dimethylpiperazine Chemical compound CN1CCN(C)CC1 RXYPXQSKLGGKOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MCTWTZJPVLRJOU-UHFFFAOYSA-N 1-Methylimidazole Chemical compound CN1C=CN=C1 MCTWTZJPVLRJOU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WGCYRFWNGRMRJA-UHFFFAOYSA-N 1-ethylpiperazine Chemical compound CCN1CCNCC1 WGCYRFWNGRMRJA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PAUHLEIGHAUFAK-UHFFFAOYSA-N 1-isocyanato-1-[(1-isocyanatocyclohexyl)methyl]cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1(N=C=O)CC1(N=C=O)CCCCC1 PAUHLEIGHAUFAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 2,2-bis(hydroxymethyl)propane-1,3-diol Chemical compound OCC(CO)(CO)CO WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AHDSRXYHVZECER-UHFFFAOYSA-N 2,4,6-tris[(dimethylamino)methyl]phenol Chemical compound CN(C)CC1=CC(CN(C)C)=C(O)C(CN(C)C)=C1 AHDSRXYHVZECER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GTEXIOINCJRBIO-UHFFFAOYSA-N 2-[2-(dimethylamino)ethoxy]-N,N-dimethylethanamine Chemical compound CN(C)CCOCCN(C)C GTEXIOINCJRBIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XIPDBHWUBZEKFU-UHFFFAOYSA-N 2-cyclohexyl-1,1-dimethylhydrazine Chemical compound CN(C)NC1CCCCC1 XIPDBHWUBZEKFU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DPXFJZGPVUNVOT-UHFFFAOYSA-N 3-[1,3-bis[3-(dimethylamino)propyl]triazinan-5-yl]-N,N-dimethylpropan-1-amine Chemical compound CN(C)CCCC1CN(CCCN(C)C)NN(CCCN(C)C)C1 DPXFJZGPVUNVOT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FZQMJOOSLXFQSU-UHFFFAOYSA-N 3-[3,5-bis[3-(dimethylamino)propyl]-1,3,5-triazinan-1-yl]-N,N-dimethylpropan-1-amine Chemical compound CN(C)CCCN1CN(CCCN(C)C)CN(CCCN(C)C)C1 FZQMJOOSLXFQSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HVCNXQOWACZAFN-UHFFFAOYSA-N 4-ethylmorpholine Chemical compound CCN1CCOCC1 HVCNXQOWACZAFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L Calcium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229960002887 Deanol Drugs 0.000 description 1
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N Diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N Hexamethylene diisocyanate Chemical compound O=C=NCCCCCCN=C=O RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005057 Hexamethylene diisocyanate Substances 0.000 description 1
- DWFKOMDBEKIATP-UHFFFAOYSA-N N'-[2-[2-(dimethylamino)ethyl-methylamino]ethyl]-N,N,N'-trimethylethane-1,2-diamine Chemical compound CN(C)CCN(C)CCN(C)CCN(C)C DWFKOMDBEKIATP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SZYLDXKMZNIHDQ-UHFFFAOYSA-N N'-[2-[2-[2-(dimethylamino)ethyl-methylamino]ethyl-methylamino]ethyl]-N,N,N'-trimethylethane-1,2-diamine Chemical compound CN(C)CCN(C)CCN(C)CCN(C)CCN(C)C SZYLDXKMZNIHDQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SVYKKECYCPFKGB-UHFFFAOYSA-N N,N-dimethylcyclohexylamine Chemical compound CN(C)C1CCCCC1 SVYKKECYCPFKGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GSCCALZHGUWNJW-UHFFFAOYSA-N N-cyclohexyl-N-methylcyclohexanamine Chemical compound C1CCCCC1N(C)C1CCCCC1 GSCCALZHGUWNJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UEEJHVSXFDXPFK-UHFFFAOYSA-N N-dimethylaminoethanol Chemical compound CN(C)CCO UEEJHVSXFDXPFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene (PE) Substances 0.000 description 1
- 229920001470 Polyketone Polymers 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 229920002396 Polyurea Polymers 0.000 description 1
- ZUFQCVZBBNZMKD-UHFFFAOYSA-M Potassium 2-ethylhexanoate Chemical compound [K+].CCCCC(CC)C([O-])=O ZUFQCVZBBNZMKD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- WGYKZJWCGVVSQN-UHFFFAOYSA-N Propylamine Chemical compound CCCN WGYKZJWCGVVSQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IMFACGCPASFAPR-UHFFFAOYSA-N Tributylamine Chemical compound CCCCN(CCCC)CCCC IMFACGCPASFAPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 1
- NDVBYVCCHSWRTP-UHFFFAOYSA-N [N-]=C=O.[N-]=C=O.C=1C=CC=CC=1OC1=CC=CC=C1 Chemical compound [N-]=C=O.[N-]=C=O.C=1C=CC=CC=1OC1=CC=CC=C1 NDVBYVCCHSWRTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000002318 adhesion promoter Substances 0.000 description 1
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910000288 alkali metal carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000008041 alkali metal carbonates Chemical class 0.000 description 1
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 229910000272 alkali metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004703 alkoxides Chemical class 0.000 description 1
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001414 amino alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- CDQSJQSWAWPGKG-UHFFFAOYSA-N butane-1,1-diol Chemical compound CCCC(O)O CDQSJQSWAWPGKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N ethanolamine Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004868 gas analysis Methods 0.000 description 1
- 150000002334 glycols Chemical class 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000006011 modification reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002667 nucleating agent Substances 0.000 description 1
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N oxane Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002866 paraformaldehyde Polymers 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229920000406 phosphotungstic acid polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920005906 polyester polyol Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 239000005033 polyvinylidene chloride Substances 0.000 description 1
- RLEFZEWKMQQZOA-UHFFFAOYSA-N potassium;octanoic acid Chemical compound [K+].CCCCCCCC(O)=O RLEFZEWKMQQZOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 150000003141 primary amines Chemical group 0.000 description 1
- 230000001737 promoting Effects 0.000 description 1
- GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N propylene oxide Chemical compound CC1CO1 GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 150000003512 tertiary amines Chemical class 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- XKCQNWLQCXDVOP-UHFFFAOYSA-N tris(2-chloropropan-2-yl) phosphate Chemical compound CC(C)(Cl)OP(=O)(OC(C)(C)Cl)OC(C)(C)Cl XKCQNWLQCXDVOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ FIELD OF TECHNOLOGY TO WHICH THE INVENTION RELATES
Настоящее изобретение относится к (полу)жестким содержащим полиизоцианурат (PIR) и/или полиуретан (PUR) изоляционным пеноматериалам, характеризующимся значительно улучшенными долговременными величинами тепловой изоляции при использовании в условиях непроницаемости для диффундирования таким образом, чтобы на протяжении среднего экономически обоснованного срока службы пеноматериала достигалась бы низкая теплопроводность (коэффициент лямбда). The present invention relates to (semi)rigid containing polyisocyanurate (PIR) and/or polyurethane (PUR) insulating foams, characterized by significantly improved long-term thermal insulation values when used under conditions of impermeability to diffusion so that over an average economically reasonable life of the foam is achieved low thermal conductivity (lambda coefficient).
Кроме того, настоящее изобретение относится к способу получения упомянутых изоляционных пеноматериалов, содержащих полиизоцианурат (PIR) и/или полиуретан (PUR), и использованию пенообразователей, характеризующихся маленькими коэффициентами лямбда для газа (≤ 12 мВт/м.К при 10°С), в комбинации с предварительно определенным количеством акцепторов/поглотителей СО2. In addition, the present invention relates to a method for producing said insulating foams containing polyisocyanurate (PIR) and/or polyurethane (PUR) and the use of blowing agents characterized by small lambda coefficients for gas (≤ 12 mW/m.K at 10°C), in combination with a predetermined amount of CO 2 scavengers/sinks.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION
Как это хорошо известно, после изготовления закрытоячеистые жесткие изоляционные пеноматериалы, содержащие полиизоцианурат (PIR) и полиуретан (PUR), в общем случае содержат СО2, где данное соединение высвобождается во время пенообразования. As is well known, once manufactured, closed cell rigid insulating foams containing polyisocyanurate (PIR) and polyurethane (PUR) generally contain CO 2 where this compound is released during foaming.
Поскольку теплопроводность (при выражении в мВт/м.К и обозначении коэффициентом «лямбда» или «λ») СО2 в газообразном состоянии является большей, чем теплопроводность широко используемых физических пенообразователей, совокупный коэффициент лямбда для заданного пеноматериала, содержащего полимеры PUR и PIR, обычно является большим, чем соответствующее значение для случая отсутствия СО2 в газообразном состоянии. Since the thermal conductivity (when expressed in mW/m.K and denoted by the coefficient "lambda" or "λ") of CO 2 in gaseous state is greater than the thermal conductivity of commonly used physical blowing agents, the combined lambda coefficient for a given foam containing PUR and PIR polymers, is usually greater than the corresponding value for the case of the absence of CO 2 in the gaseous state.
Для разрешения данной проблемы СО2 можно было бы удалить из газовой смеси ячейки после производства пеноматериала, например, при использовании поглотителей СО2, включенных в пеноматериал. To solve this problem, CO 2 could be removed from the gas mixture of the cell after foam production, for example by using CO 2 scavengers included in the foam.
Прежде был идентифицирован и успешно использован для пеноматериалов на изоцианатной основе (ЕР 1 031 601 и ЕР 0 618 253) широкий спектр поглотителей СО2, таких как, например, цеолиты, гидроксид кальция, гидроксид натрия, гидроксид лития, ... For isocyanate-based foams (EP 1 031 601 and
В публикации US 5,649,430 раскрывается способ получения изолирующего пеноматериала, характеризующегося низкой теплопроводностью, который включает вспенивание смолы при использовании газовой смеси, содержащей диоксид углерода (реакция между водой и изоцианатом, что приводит к получению диоксида углерода, который исполняет функцию пенообразователя), и герметизацию упомянутого пеноматериала в газонепроницаемой оболочке при использовании, по меньшей мере, одного газа, характеризующегося теплопроводностью, меньшей, чем теплопроводность диоксида углерода, по меньшей мере, одного твердого щелочного газопоглотителя, способного обеспечивать удаление диоксида углерода, и, по меньшей мере, одного осушителя. Молярные соотношения между «газопоглотителем» и теоретическим диоксидом углерода в соответствии с интерпретацией в публикации US 5,649,430 и между осушителем и теоретической образовавшейся водой должны находиться в диапазоне, соответствующем приблизительно 1-3 : 1, а предпочтительно приблизительно 1,1-2,0 : 1. US 5,649,430 discloses a process for producing low thermal conductivity insulating foam which includes foaming the resin using a gas mixture containing carbon dioxide (reaction between water and isocyanate to produce carbon dioxide which acts as a blowing agent) and sealing said foam in a gas-tight envelope using at least one gas having a thermal conductivity lower than that of carbon dioxide, at least one solid alkaline getter capable of removing carbon dioxide, and at least one desiccant. The molar ratios between "getter" and theoretical carbon dioxide as interpreted in US 5,649,430 and between desiccant and theoretical water formed should be in the range corresponding to about 1-3:1, and preferably about 1.1-2.0:1 .
В публикации ЕР 1031601 раскрывается вспененный изолирующий материал, содержащий карбонат щелочного металла или карбонат щелочноземельного металла, полученные в результате прохождения реакции между гидроксидом щелочного металла или гидроксидом щелочноземельного металла и диоксидом углерода, и адсорбент воды, содержащий увлажненное водоабсорбирующее вещество, покрытое пленкой смоляного покрытия. В публикации ЕР’601 раскрываются примеры, полученные при использовании изоцианатного индекса, составляющего менее, чем 100. EP 1031601 discloses a foamed insulating material containing an alkali metal carbonate or an alkaline earth metal carbonate obtained by reacting an alkali metal hydroxide or an alkaline earth metal hydroxide and carbon dioxide, and a water adsorbent containing a moistened water absorbent coated with a resin coating film. EP'601 discloses examples obtained using an isocyanate index of less than 100.
С другой стороны, критерии для теплоизоляционных пеноматериалов, в особенности для использования в строительных товарах и товарах широкого потребления, становятся все более и более жесткими, и имеет место потребность в дополнительном улучшении (то есть, уменьшении) коэффициента лямбда (теплопроводности) для пеноматериалов, содержащих полимеры PUR и PIR, и выдерживании маленького коэффициента лямбда на протяжении всего срока службы пеноматериала. On the other hand, the criteria for thermal insulation foams, especially for use in building and consumer products, are becoming more and more stringent, and there is a need to further improve (i.e., reduce) the lambda (thermal conductivity) coefficient for foams containing polymers PUR and PIR, and maintaining a low lambda coefficient throughout the life of the foam.
Для дополнительного улучшения коэффициента лямбда для пеноматериалов, содержащих полимеры PUR и PIR, были воплощены альтернативные пенообразователи, характеризующиеся очень низкой теплопроводностью, такие как гидрофторуглероды (HFC). Совсем недавно также были воплощены и гидрофторолефины (HFO) и гидрохлорфторолефины (HCFO). To further improve the lambda coefficient for foams containing PUR and PIR polymers, alternative blowing agents with very low thermal conductivity, such as hydrofluorocarbons (HFCs), have been implemented. More recently, hydrofluoroolefins (HFOs) and hydrochlorofluoroolefins (HCFOs) have also been embodied.
Однако, имеется проблема, заключающаяся как в достижении удаления СО2 в газообразном состоянии в изоляционном пеноматериале, содержащем полимеры PUR или PIR, так и в значительном улучшении коэффициента лямбда при избегании, тем самым, передозировки и/или неблагоприятного воздействия остаточного количества поглотителя/акцептора, а также и в получении пеноматериалов, содержащих полимеры PUR или PIR, которые характеризуются очень низкой теплопроводностью, которая также остается низкой на протяжении продолжительных периодов времени (по меньшей мере, на протяжении среднего экономически обоснованного срока службы пеноматериала). However, there is a problem of both achieving removal of gaseous CO 2 in an insulating foam containing PUR or PIR polymers and a significant improvement in the lambda coefficient, thereby avoiding overdosing and/or adverse effects of a residual scavenger/scavenger, as well as in the production of foams containing PUR or PIR polymers, which are characterized by very low thermal conductivity, which also remains low over long periods of time (at least over the average economic life of the foam).
ЦЕЛЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ PURPOSE OF THE INVENTION
Цель изобретения заключается в значительном улучшении тепловой изоляции изоляционных пеноматериалов, содержащих полиизоцианурат (PIR) и/или полиуретан (PUR), и сохранении превосходных свойств тепловой изоляции (то есть, маленьких коэффициентов лямбда) на протяжении продолжительных периодов времени. The aim of the invention is to significantly improve the thermal insulation of insulating foams containing polyisocyanurate (PIR) and/or polyurethane (PUR) and maintain excellent thermal insulation properties (ie, small lambda coefficients) over extended periods of time.
Достижения цели изобретения добиваются в результате объединения следующих далее стадий/предварительных мер: The achievement of the object of the invention is achieved by combining the following steps/preliminaries:
улавливание соединения СО2, высвобожденного во время пенообразования и во время состаривания, в комбинации с capturing the CO 2 compound released during foaming and during aging, in combination with
использованием и присутствием пенообразователей, характеризующихся низкой теплопроводностью, и the use and presence of blowing agents with low thermal conductivity, and
покрытие пеноматериала герметиком, который предотвращает обман воздухом между пеноматериалом и окружающей средой, и который покрывает, по меньшей мере, 50% поверхности пеноматериала. coating the foam with a sealant that prevents air from being entrapped between the foam and the environment and that covers at least 50% of the surface of the foam.
Поэтому настоящее изобретение относится к новым содержащим полиизоцианурат (PIR) и/или полиуретан (PUR) изоляционным пеноматериалам, характеризующимся улучшенными величинами изоляции, выдерживаемыми на протяжении среднего экономически обоснованного срока службы пеноматериала, новому способу переработки для изготовления упомянутых улучшенных изоляционных пеноматериалов и использованию улучшенных изоляционных пеноматериалов для тепловой изоляции. Therefore, the present invention relates to novel polyisocyanurate (PIR) and/or polyurethane (PUR) insulating foams having improved insulation values maintained over the average economic life of the foam, a new processing method for making said improved insulating foams, and the use of improved insulating foams. for thermal insulation.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ SUMMARY OF THE INVENTION
В соответствии с первым аспектом изобретения раскрываются стабилизированный состаренный содержащий полиизоцианурат (PIR) изоляционный пеноматериал, полученный при изоцианатном индексе, составляющем более, чем 180, и/или содержащий полиуретан (PUR) изоляционный пеноматериал, полученный при изоцианатном индексе в диапазоне 123-180. При этом упомянутый пеноматериал содержит: According to a first aspect of the invention, a stabilized aged polyisocyanurate (PIR) containing insulating foam produced at an isocyanate index greater than 180 and/or a polyurethane (PUR) containing insulating foam obtained from an isocyanate index in the range of 123-180 is disclosed. While said foam contains:
- по меньшей мере, один физический пенообразователь, характеризующийся коэффициентом лямбда для газа≤12 мВт/м.К при 10°С, - at least one physical blowing agent, characterized by a lambda coefficient for gas ≤12 mW/m.K at 10°C,
- по меньшей мере, одно акцептирующее/поглощающее СО2 соединение, выбираемое из NaOH и/или КОН, и продукт реакции между упомянутым соединением, акцептирующим/поглощающим СО2, и СО2, at least one CO 2 scavenging/absorbing compound selected from NaOH and/or KOH, and a reaction product between said CO 2 scavenging/absorbing compound and CO 2 ,
- герметик, непроницаемый для диффундирования газа, во избежание обмена воздухом между пеноматериалом и окружающей средой, который покрывает, по меньшей мере, 50% поверхностей пеноматериала, - a sealant impervious to gas diffusion, to avoid exchange of air between the foam and the environment, which covers at least 50% of the surfaces of the foam,
где значение % моль. СО2 в стабилизированном состаренном пеноматериале находится в диапазоне между 0 и 33% при расчете на совокупное количество молей СО2 и физических пенообразователей в стабилизированном состаренном пеноматериале, и количество остаточного соединения, акцептирующего/поглощающего СО2, в стабилизированном состаренном пеноматериале находится в диапазоне между 0 и 10% масс. при расчете на совокупную массу стабилизированного состаренного пеноматериала. where the value is % mol. The CO 2 in the stabilized aged foam is between 0 and 33% based on the combined moles of CO 2 and physical blowing agents in the stabilized aged foam, and the amount of residual CO 2 scavenging/scavenging compound in the stabilized aged foam is in the range between 0 and 10% of the mass. when calculated on the total weight of the stabilized aged foam.
В соответствии с вариантами осуществления изобретения значение % моль. СО2 в стабилизированном состаренном пеноматериале находится в диапазоне между 0 и 30%, более предпочтительно между 0 и 27%, при расчете на совокупное количество молей СО2 и физических пенообразователей в стабилизированном состаренном пеноматериале. In accordance with embodiments of the invention, the value of % mol. The CO 2 in the stabilized aged foam is between 0 and 30%, more preferably between 0 and 27%, based on the combined moles of CO 2 and physical blowing agents in the stabilized aged foam.
В соответствии с вариантами осуществления изобретения количество остаточного поглощающего соединения в стабилизированном состаренном пеноматериале находится в диапазоне между 0 и 5% масс., более предпочтительно между 0 и 3% масс., при расчете на совокупную массу стабилизированного состаренного пеноматериала. In accordance with embodiments of the invention, the amount of residual absorbent compound in the stabilized aged foam is between 0 and 5 wt %, more preferably between 0 and 3 wt %, based on the total weight of the stabilized aged foam.
В соответствии с вариантами осуществления изобретения соединение, поглощающее СО2, выбирают из NaOH и/или КОН. According to embodiments of the invention, the CO 2 scavenging compound is selected from NaOH and/or KOH.
В соответствии с вариантами осуществления изобретения, по меньшей мере, одно соединение, поглощающее СО2, выбирают из NaOH и/или КОН, значение % моль. СО2 в стабилизированном состаренном пеноматериале находится в диапазоне между 0 и 33%, предпочтительно между 0 и 30%, более предпочтительно между 0 и 27%, при расчете на совокупное количество молей СО2 и физических пенообразователей в стабилизированном состаренном пеноматериале, и количество остаточного соединения, поглощающего СО2, в стабилизированном состаренном пеноматериале находится в диапазоне между 0 и 5% масс., более предпочтительно между 0 и 3% масс., при расчете на совокупную массу стабилизированного состаренного пеноматериала. In accordance with embodiments of the invention, at least one compound that absorbs CO 2 is selected from NaOH and/or KOH, the value of % mol. The CO 2 in the stabilized aged foam is between 0 and 33%, preferably between 0 and 30%, more preferably between 0 and 27%, based on the combined moles of CO 2 and physical blowing agents in the stabilized aged foam and the amount of residual compound , absorbing CO 2 in the stabilized aged foam is in the range between 0 and 5 wt. -%, more preferably between 0 and 3 wt. -%, based on the total weight of the stabilized aged foam.
В соответствии с вариантами осуществления изобретения герметик, непроницаемый для диффундирования газа, выбирают из слоев газобарьерной полимерной смолы, таких как слои смолы сополимера этилена-винилового спирта (EVOH), или мультислоев, включающих слои упомянутой смолы, и их комбинаций, и где, по меньшей мере, 90%, более предпочтительно 95%, наиболее предпочтительно 90-100%, поверхностей пеноматериала покрывают герметиком, непроницаемым для диффундирования газа. In accordance with embodiments of the invention, the gas diffusion impervious sealant is selected from gas barrier polymer resin layers, such as ethylene-vinyl alcohol (EVOH) copolymer resin layers, or multilayers comprising layers of said resin, and combinations thereof, and wherein at least at least 90%, more preferably 95%, most preferably 90-100%, of the foam surfaces are coated with a sealant impervious to gas diffusion.
В соответствии с вариантами осуществления изобретения герметик, непроницаемый для диффундирования газа, выбирают из металлических фольг, таких как алюминиевая фольга, или металлических мультислоев, включающих алюминиевую фольгу, и где 50-95%, более предпочтительно 50-85%, наиболее предпочтительно 50-75%, от поверхностей пеноматериала покрывают герметиком, непроницаемым для диффундирования газа. In accordance with embodiments of the invention, the gas diffusion impervious sealant is selected from metal foils such as aluminum foil or metal multilayers including aluminum foil, and where 50-95%, more preferably 50-85%, most preferably 50-75 %, from the surfaces of the foam material is covered with a sealant impervious to gas diffusion.
В соответствии с вариантами осуществления изобретения пенообразователи включают пенообразователи HFO и/или пенообразователи HCFO и/или углеводородные пенообразователи, такие как циклопентан, характеризующиеся коэффициентом лямбда для газа≤12 мВт/м.К при 10°С, и их смеси. According to embodiments of the invention, blowing agents include HFO blowing agents and/or HCFO blowing agents and/or hydrocarbon blowing agents such as cyclopentane having a gas lambda ≤12 mW/m.K at 10° C., and mixtures thereof.
В соответствии с вариантами осуществления изобретения пенообразователи включают цис-1,1,1,4,4,4-гексафторбутен-2-ен и/или транс-1-хлор-3,3,3-трифторпропен. In accordance with embodiments of the invention, blowing agents include cis-1,1,1,4,4,4-hexafluorobuten-2-ene and/or trans-1-chloro-3,3,3-trifluoropropene.
В соответствии с вариантами осуществления изобретения пенообразователь включает хлорфторуглероды (CFC) и/или гидрофторуглероды (HFC) и/или гидрохлорфторуглероды (HCFC), характеризующиеся коэффициентом лямбда для газа≤12 мВт/м.К при 10°С. According to embodiments of the invention, the blowing agent comprises chlorofluorocarbons (CFCs) and/or hydrofluorocarbons (HFCs) and/or hydrochlorofluorocarbons (HCFCs) having a gas lambda value of ≤12 mW/mK at 10°C.
В соответствии со вторым аспектом изобретения раскрывается способ получения стабилизированного состаренного содержащего полиизоцианурат (PIR) и/или полиуретан (PUR) изоляционного пеноматериала, соответствующего изобретению, при этом упомянутый способ включает: According to a second aspect of the invention, there is disclosed a method for producing a stabilized aged polyisocyanurate (PIR) and/or polyurethane (PUR) containing insulating foam according to the invention, said method comprising:
а) объединение и/или смешивание, по меньшей мере, следующих далее ингредиентов при изоцианатном индексе в диапазоне 123-180 для изоляционного пеноматериала, содержащего полиуретан (PUR), и при изоцианатном индексе, составляющем более, чем 180, для изоляционного пеноматериала, содержащего полиизоцианурат (PIR), a) combining and/or mixing at least the following ingredients with an isocyanate index in the range of 123-180 for insulating foam containing polyurethane (PUR), and with an isocyanate index greater than 180 for insulating foam containing polyisocyanurate (PIR)
- полиизоцианатная композиция, содержащая одно или более полиизоцианатных соединений, и - a polyisocyanate composition containing one or more polyisocyanate compounds, and
- по меньшей мере, одно катализаторное соединение, подходящее для использования при получении пеноматериала, содержащего полиизоцианурат (PIR) и/или полиуретан (PUR), и - at least one catalyst compound suitable for use in the production of foam containing polyisocyanurate (PIR) and/or polyurethane (PUR), and
- реакционно-способная по отношению к изоцианату композиция, содержащая одно или более соединений, реакционно-способных по отношению к изоцианату, и an isocyanate-reactive composition comprising one or more isocyanate-reactive compounds, and
- по меньшей мере, один физический пенообразователь, характеризующийся коэффициентом лямбда для газа≤12 мВт/м.К при 10°С, и - at least one physical blowing agent characterized by a lambda coefficient for gas ≤12 mW/m.K at 10°C, and
- по меньшей мере, одно поглощающее СО2 соединение, выбираемое из NaOH и/или КОН, а после этого - at least one absorbing CO 2 compound selected from NaOH and/or KOH, and after that
b) покрытие, по меньшей мере, 50% поверхностей пеноматериала герметиком, непроницаемым для диффундирования газа, во избежание обмена воздухом между пеноматериалом и окружающей средой, а после этого b) coating at least 50% of the foam surfaces with a gas diffusion-tight sealant to prevent air exchange between the foam and the environment, and thereafter
с) состаривание пеноматериала для достижения получения стабилизированного состаренного пеноматериала, и c) aging the foam to achieve stabilized aged foam, and
характеризуется тем, что пеноматериал покрывают герметиком, непроницаемым для диффундирования газа, и количество соединения, поглощающего СО2, является таким, чтобы значение % моль. СО2 в стабилизированном состаренном пеноматериале находилось бы в диапазоне между 0 и 33% при расчете на совокупное количество молей СО2 и физических пенообразователей в стабилизированном состаренном пеноматериале, и количество остаточного поглощающего соединения в стабилизированном состаренном пеноматериале находится в диапазоне между 0 и 10% масс. при расчете на совокупную массу стабилизированного состаренного пеноматериала, и где соотношение между молярным количеством добавляемого поглощающего соединения [X] и теоретическим рассчитанным молярным количеством СО2 [X1], образованным в результате прохождения реакции между молярным количеством воды и изоцианатом, присутствующим в составе, использованном для получения пеноматериала, [X]/[X1] составляет более, чем 3. characterized in that the foam is coated with a sealant impermeable to diffusion of gas, and the amount of the compound that absorbs CO 2 is such that the value of % mol. The CO 2 in the stabilized aged foam would be between 0 and 33% based on the combined moles of CO 2 and physical blowing agents in the stabilized aged foam, and the amount of residual absorbent compound in the stabilized aged foam would be between 0 and 10 wt%. when calculated on the total weight of the stabilized aged foam, and where the ratio between the molar amount of absorbent compound added [X] and the theoretical calculated molar amount of CO 2 [X 1 ] formed as a result of the reaction between the molar amount of water and the isocyanate present in the composition used to obtain foam, [X]/[X 1 ] is more than 3.
В соответствии с вариантами осуществления изобретения способ получения стабилизированного состаренного содержащего полиизоцианурат (PIR) и/или полиуретан (PUR) изоляционного пеноматериала, соответствующего изобретению, осуществляют при изоцианатном индексе, составляющем 180 и более, более предпочтительно при изоцианатном индексе, составляющем более, чем 250, и катализаторное соединение выбирают из, по меньшей мере, одного катализатора тримеризации, и изоляционный пеноматериал является пеноматериалом, содержащим полиизоцианурат (PIR). According to embodiments of the invention, a process for producing a stabilized aged polyisocyanurate (PIR) and/or polyurethane (PUR) insulating foam according to the invention is carried out at an isocyanate index of 180 or more, more preferably at an isocyanate index of more than 250, and the catalyst compound is selected from at least one trimerization catalyst, and the insulation foam is a polyisocyanurate (PIR)-containing foam.
В соответствии с вариантами осуществления изобретения пеноматериал является изоляционным пеноматериалом, содержащим полиизоцианурат (PIR), и способ осуществляют при изоцианатном индексе, составляющем 180 и более, более предпочтительно при изоцианатном индексе, составляющем более, чем 250, и соотношение между молярным количеством добавляемого поглощающего соединения [X] и теоретическим рассчитанным молярным количеством СО2 [X1], образованным в результате прохождения реакции между молярным количеством воды и изоцианатом, присутствующим в составе, использованном для получения пеноматериала, [X]/[X1] составляет более, чем 6, предпочтительно более, чем 10, более предпочтительно более, чем 15. According to embodiments of the invention, the foam is a polyisocyanurate (PIR)-containing insulating foam, and the method is carried out at an isocyanate index of 180 or more, more preferably an isocyanate index of more than 250, and the ratio between the molar amount of added absorbent compound [ X] and the theoretical calculated molar amount of CO 2 [X1] formed as a result of the reaction between the molar amount of water and the isocyanate present in the composition used to obtain the foam, [X]/[X 1 ] is more than 6, preferably more than 10, more preferably more than 15.
В соответствии с вариантами осуществления изобретения способ получения стабилизированного состаренного содержащего полиизоцианурат (PIR) и/или полиуретан (PUR) изоляционный пеноматериал, соответствующий изобретению, осуществляют при изоцианатном индексе в диапазоне 123-180, и катализаторное соединение выбирают из, по меньшей мере, одного полиуретанового катализатора, и изоляционный пеноматериал является пеноматериалом, содержащим полиуретан (PUR). In accordance with embodiments of the invention, a method for producing a stabilized aged polyisocyanurate (PIR) and/or polyurethane (PUR) insulating foam according to the invention is carried out at an isocyanate index in the range of 123-180, and the catalyst compound is selected from at least one polyurethane catalyst, and the insulating foam is a foam containing polyurethane (PUR).
В соответствии с вариантами осуществления изобретения в способе получения стабилизированного состаренного содержащего полиизоцианурат (PIR) и/или полиуретан (PUR) изоляционного пеноматериала, соответствующего изобретению, используют полиизоцианатные соединения, выбираемые из толуолдиизоцианата, метилендифенилдиизоцианата или полиизоцианатной композиции, содержащей метилендифенилдиизоцианат, или смеси из таких полиизоцианатов. According to embodiments of the invention, in a process for producing a stabilized aged polyisocyanurate (PIR) and/or polyurethane (PUR) insulating foam according to the invention, polyisocyanate compounds selected from toluene diisocyanate, methylene diphenyl diisocyanate or a polyisocyanate composition containing methylene diphenyl diisocyanate, or mixtures of such polyisocyanates are used. .
В соответствии с вариантами осуществления изобретения в способе получения стабилизированного состаренного содержащего полиизоцианурат (PIR) и/или полиуретан (PUR) изоляционного пеноматериала, соответствующего изобретению, используют одно или более реакционно-способных по отношению к изоцианату соединений, выбираемых из полиолов и полиольных смесей, характеризующихся средними гидроксильными числами в диапазоне от 50 до 1000, в особенности от 150 до 700, мг КОН/г и гидроксильными функциональностями в диапазоне от 2 до 8, в особенности от 3 до 8. According to embodiments of the invention, one or more isocyanate-reactive compounds selected from polyols and polyol blends characterized by average hydroxyl numbers in the range of 50 to 1000, in particular 150 to 700 mg KOH/g and hydroxyl functionalities in the range of 2 to 8, in particular 3 to 8.
В соответствии с вариантами осуществления изобретения в способе получения стабилизированного состаренного содержащего полиизоцианурат (PIR) и/или полиуретан (PUR) изоляционного пеноматериала, соответствующего изобретению, используют пенообразователи в количестве в диапазоне от 1 до 60 массовых частей, предпочтительно от 2 до 45 массовых частей, при расчете на сто массовых частей соединений, реакционно-способных по отношению к изоцианату. According to embodiments of the invention, in a process for producing a stabilized, aged polyisocyanurate (PIR) and/or polyurethane (PUR) insulating foam according to the invention, blowing agents are used in an amount ranging from 1 to 60 parts by weight, preferably from 2 to 45 parts by weight, when calculating one hundred mass parts of compounds reactive with respect to isocyanate.
В соответствии с вариантами осуществления изобретения в способе получения стабилизированного состаренного содержащего полиизоцианурат (PIR) и/или полиуретан (PUR) изоляционного пеноматериала, соответствующего изобретению, используют вдобавок к пенообразователям, характеризующимся коэффициентом лямбда для газа≤12 мВт/м.К при 10°С, дополнительные пенообразователи, характеризующиеся коэффициентом лямбда для газа > 12 мВт/м.К при 10°С, и соотношение между пенообразователями, характеризующимися коэффициентом лямбда для газа≤12 мВт/м.К при 10°С, и дополнительными пенообразователями соответствует массовому соотношению в диапазоне от 95/5 вплоть до 5/95 при расчете на совокупную массу всех пенообразователей. According to embodiments of the invention, in a process for producing a stabilized, aged polyisocyanurate (PIR) and/or polyurethane (PUR) insulating foam according to the invention, in addition to blowing agents having a lambda coefficient for gas ≤12 mW/m.K at 10°C , additional blowing agents having a lambda coefficient for gas > 12 mW/m.K at 10°C, and the ratio between blowing agents having a lambda coefficient for gas ≤12 mW/m.K at 10°C and additional blowing agents corresponds to a mass ratio of range from 95/5 up to 5/95 when calculated on the total weight of all blowing agents.
В соответствии с третьим аспектом изобретения раскрывается использование содержащего полиизоцианурат (PIR) и/или полиуретан (PUR) изоляционного пеноматериала, соответствующего изобретению, для тепловой изоляции, звуковой изоляции и/или в изоляционных/конструкционных панелях. According to a third aspect of the invention, the use of polyisocyanurate (PIR) and/or polyurethane (PUR) insulating foam according to the invention is disclosed for thermal insulation, sound insulation and/or insulating/structural panels.
Независимые и зависимые пункты формулы изобретения представляют конкретные и предпочтительные признаки изобретения. Признаки из зависимых пунктов формулы изобретения могут быть объединены с признаками независимых или других зависимых пунктов формулы изобретения в зависимости от конкретного случая. The independent and dependent claims represent specific and preferred features of the invention. Features from dependent claims may be combined with features from independent or other dependent claims, as the case may be.
Вышеупомянутые и другие характеристики, признаки и преимущества настоящего изобретения станут очевидными исходя из следующего далее подробного описания изобретения, взятого во взаимосвязи с прилагающимися чертежами, которые в порядке примера иллюстрируют принципы изобретения. Данное описание изобретения представлено только в порядке примера без наложения ограничений на объем изобретения. The above and other characteristics, features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of the invention, taken in conjunction with the accompanying drawings, which by way of example illustrate the principles of the invention. This description of the invention is presented by way of example only, without limiting the scope of the invention.
ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ТЕРМИНЫ DEFINITIONS AND TERMS
В контексте настоящего изобретения следующие далее термины имеют следующее далее значение: In the context of the present invention, the following terms have the following meaning:
1) Выражение «изоцианатный индекс» или «индекс NCO» или «индекс» в соответствии с использованием в настоящем документе относится к соотношению между группами NCO и реакционно-способными по отношению к изоцианату атомами водорода, присутствующими в составе, представленному в виде процентного соотношения: 1) The expression "isocyanate index" or "NCO index" or "index" as used herein refers to the ratio between the NCO groups and the isocyanate-reactive hydrogen atoms present in the formulation, expressed as a percentage:
Говоря другими словами, индекс NCO выражает процентное соотношение между изоцианатом, фактически использующимся в составе, и количеством изоцианата, теоретически требующегося для прохождения реакции с количеством реакционно-способного по отношению к изоцианату атома водорода, использующегося в составе. In other words, the NCO index expresses the percentage of isocyanate actually used in the formulation and the amount of isocyanate theoretically required to react with the amount of isocyanate-reactive hydrogen atom used in the formulation.
Как это необходимо отметить, изоцианатный индекс в соответствии с использованием в настоящем документе рассматривается с точки зрения фактического способа полимеризации, приводящего к получению материала и задействующего изоцианатный ингредиент и ингредиенты, реакционно-способные по отношению к изоцианату. Во внимание при расчете изоцианатного индекса не принимаются любые изоцианатные группы, расходуемые на предварительной стадии для получения модифицированных полиизоцианатов (в том числе таких изоцианатных производных, которые на современном уровне техники называются форполимерами), или любые активные атомы водорода, расходуемые на предварительной стадии, (например, прореагировавшие с изоцианатом с образованием модифицированных полиолов или полиаминов). Во внимание принимаются только свободные изоцианатные группы и свободные реакционно-способные по отношению к изоцианату атомы водорода (в том числе соответствующие атомы водорода воды для случая использования таковой), присутствующие на ступени фактической полимеризации. As it should be noted, the isocyanate index as used herein is considered in terms of the actual polymerization process resulting in the material and involving the isocyanate ingredient and isocyanate-reactive ingredients. The calculation of the isocyanate index does not take into account any isocyanate groups consumed in the preliminary stage to obtain modified polyisocyanates (including such isocyanate derivatives, which in the state of the art are called prepolymers), or any active hydrogen atoms consumed in the preliminary stage, (for example reacted with an isocyanate to form modified polyols or polyamines). Only free isocyanate groups and free isocyanate-reactive hydrogen atoms (including the corresponding hydrogen atoms of water, if used) present in the actual polymerization step are taken into account.
2) Выражение «реакционно-способные по отношению к изоцианату соединения» (также называемые соединениями, реакционно-способными по отношению к изосоединениям) и «реакционно-способные по отношению к изоцианату атомы водорода» в соответствии с использованием в настоящем документе для цели вычисления изоцианатного индекса относится к совокупности активных атомов водорода в гидроксильных и аминовых группах, присутствующих в реакционно-способных по отношению к изоцианату соединениях; это означает то, что для цели вычисления изоцианатного индекса, при фактическом способе полимеризации одна гидроксильная группа рассматривается как содержащая один реакционно-способный атом водорода, одна первичная аминовая группа рассматривается как содержащая один реакционно-способный атом водорода, а одна молекула воды рассматривается как содержащая два активных атома водорода. 2) The expression "isocyanate-reactive compounds" (also called isocyanate-reactive compounds) and "isocyanate-reactive hydrogen atoms" as used herein for the purpose of isocyanate index calculation refers to the set of active hydrogen atoms in the hydroxyl and amine groups present in isocyanate-reactive compounds; this means that for the purpose of calculating the isocyanate index, in the actual polymerization process, one hydroxyl group is considered to contain one reactive hydrogen atom, one primary amine group is considered to contain one reactive hydrogen atom, and one water molecule is considered to contain two active hydrogen atom.
3) Термин «реакционная система» в соответствии с использованием в настоящем документе относится к комбинации из соединений, где полиизоцианаты выдерживают в одном или нескольких контейнерах отдельно от компонентов, реакционно-способных по отношению к изоцианату. 3) The term "reaction system" as used herein refers to a combination of compounds where the polyisocyanates are kept in one or more containers separate from the isocyanate-reactive components.
4) Термин «средняя номинальная гидроксильная функциональность» (или, коротко говоря, «функциональность») в настоящем документе используют для указания на среднечисленную функциональность (количество гидроксильных групп при расчете на одну молекулу) полиола или полиольной композиции в предположении о том, что это среднечисленная функциональность (количество активных атомов водорода при расчете на одну молекулу) инициатора (инициаторов), использующегося при их получении, хотя на практике она зачастую будет несколько меньшей вследствие наличия некоторой концевой ненасыщенности. 4) The term "average nominal hydroxyl functionality" (or "functionality" for short) is used herein to refer to the number average functionality (number of hydroxyl groups per molecule) of a polyol or polyol composition, assuming that it is a number average the functionality (number of active hydrogen atoms per molecule) of the initiator(s) used in their preparation, although in practice it will often be somewhat less due to the presence of some terminal unsaturation.
5) Слово «средний» относится к среднечисленному значению, если только не будет указываться на другое. 5) The word "average" refers to the number average unless otherwise indicated.
6) Термин «катализатор тримеризации» в соответствии с использованием в настоящем документе относится к катализатору, способному катализировать (промотировать) образование изоциануратных групп из полиизоцианатов. Это означает возможность прохождения для изоцианатов реакции друг с другом с образованием макромолекул, обладающих изоциануратными структурами (полиизоцианурат=PIR). Реакции изоцианаты-полиолы и изоцианаты-изоцианаты (гомополимеризация) могут проходить одновременно или в непосредственной последовательности с образованием макромолекул, обладающих уретановыми и изоциануратными структурами, (PIR-PUR). 6) The term "trimerization catalyst" as used herein refers to a catalyst capable of catalyzing (promoting) the formation of isocyanurate groups from polyisocyanates. This means that isocyanates can react with each other to form macromolecules with isocyanurate structures (polyisocyanurate=PIR). The reactions of isocyanates-polyols and isocyanates-isocyanates (homopolymerization) can take place simultaneously or in direct sequence with the formation of macromolecules with urethane and isocyanurate structures (PIR-PUR).
7) Термин «материал, содержащий полиизоцианурат» (PIR) или «пеноматериал PIR» в соответствии с использованием в настоящем документе относится к материалу, полученному при изоцианатном индексе, составляющем 180 и более, более предпочтительно при изоцианатном индексе, составляющем более, чем 250. 7) The term "polyisocyanurate-containing material" (PIR) or "PIR foam" as used herein refers to a material obtained with an isocyanate index of 180 or more, more preferably with an isocyanate index of more than 250.
8) Термин «материал, содержащий полиуретан» (PUR) или «пеноматериал PUR» в соответствии с использованием в настоящем документе относится к материалу, полученному при изоцианатном индексе в диапазоне 123-180. 8) The term "polyurethane-containing material" (PUR) or "PUR foam" as used herein refers to a material obtained with an isocyanate index in the range of 123-180.
9) Термин «плотность пеноматериала» в соответствии с использованием в настоящем документе относится к плотности, измеренной в отношении образцов пеноматериала и рассчитанной в виде масса/объем и выраженной в кг/м3. 9) The term "foam density" as used herein refers to the density measured on foam samples and calculated as mass/volume and expressed in kg/m 3 .
10) Измерения «теплопроводности» проводят при 10°С в соответствии с документом ISO8301 при использовании аппаратуры измерителя теплового потока (ИТП). Термины «коэффициент лямбда», «коэффициент λ» или «коэффициент k» в соответствии с использованием в настоящем документе относятся к теплопроводности материала, обычно выраженной в мВт/м.К. Чем меньшим будет коэффициент лямбда, тем лучшими будут эксплуатационные характеристики тепловой изоляции. 10) Measurements of "thermal conductivity" are carried out at 10°C in accordance with ISO8301 document using heat flow meter (HFT) equipment. The terms lambda factor, λ factor, or k factor, as used herein, refer to the thermal conductivity of a material, usually expressed in mW/m.K. The lower the lambda coefficient, the better the thermal insulation performance will be.
11) Уровень содержания закрытых и открытых ячеек для пеноматериала измеряют при использовании пикнометра в соответствии с документом ISO 4590. 11) The closed and open cell content of the foam is measured using a pycnometer in accordance with ISO 4590.
12) Термины «стабилизированный коэффициент лямбда», «стабилизированный коэффициент λ» и «стабилизированный коэффициент k» для пеноматериала в соответствии с использованием в настоящем документе относятся к теплопроводности при 10°С (в соответствии с документом ISO8301), которое не изменяется на протяжении продолжительного периода времени (вариации≤0,5 мВт/м.К). Для пеноматериалов, соответствующих изобретению, достижения стабилизированного коэффициента лямбда добиваются по истечении времени, требуемого для улавливания СО2 при использовании поглощающего СО2 соединения, соответствующего изобретению, (после завершения способа акцептирования/поглощения СО2). Завершение способа акцептирования/поглощения СО2 может занимать период времени в диапазоне от часов вплоть до нескольких месяцев в зависимости от размера пеноматериала и типа использованного герметика. 12) The terms “stabilized lambda”, “stabilized λ”, and “stabilized k” for foam as used herein refer to thermal conductivity at 10°C (according to ISO8301) that does not change over a long period of time. time period (variation≤0.5mW/m.K). For the foams of the invention, a stabilized lambda coefficient is achieved after the time required for CO 2 scavenging using the CO 2 scavenging compound of the invention (after completion of the CO 2 scavenging/scavenging process). Completion of the CO 2 scavenging/absorption process can take a period of time ranging from hours up to several months, depending on the size of the foam and the type of sealant used.
13) Термин «состаривание» относится к обработке пеноматериала, где пеноматериал выдерживают при определенной температуре на протяжении заданного периода времени. 13) The term "aging" refers to the processing of the foam, where the foam is kept at a certain temperature for a given period of time.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Настоящее изобретение будет описываться в отношении конкретных вариантов осуществления. The present invention will be described in relation to specific embodiments.
Необходимо отметить то, что термин «включающий», использованный в формуле изобретения, не должен интерпретироваться как ограничивающийся средствами, перечисленными после него; он не исключает другие элементы или стадии. Таким образом, он должен быть интерпретирован как указывающий на присутствие заявленных признаков, стадий или компонентов, на которых производится ссылка, но не препятствует присутствию или добавлению одного или нескольких других представителей, выбираемых из признаков, стадий или компонентов или их групп. Таким образом, объем выражения «устройство, включающее средства А и В» не должен ограничиваться устройствами, состоящими только из компонентов А и В. Это означает то, что в отношении настоящего изобретения единственные значимые компоненты устройства представляют собой А и В. It should be noted that the term "comprising" used in the claims should not be interpreted as being limited to the means listed after it; it does not exclude other elements or steps. Thus, it should be interpreted as indicating the presence of the claimed features, steps, or components to which reference is made, but does not preclude the presence or addition of one or more other representatives selected from the features, steps, or components, or groups thereof. Thus, the scope of the expression "device comprising means A and B" should not be limited to devices consisting only of components A and B. This means that, with respect to the present invention, the only significant components of the device are A and B.
По всему ходу изложения данного описания изобретения делается ссылка на «один вариант осуществления» или «вариант осуществления». Такие ссылки указывают на то, что один конкретный признак, описанный в отношении варианта осуществления, включается, по меньшей мере, в один вариант осуществления настоящего изобретения. Таким образом, вид фраз «в одном варианте осуществления» или «в варианте осуществления» в различных местах по всему ходу изложения данного описания изобретения необязательно во всех случаях относится к одному и тому же варианту осуществления, хотя возможным является и это. Кроме того еще, конкретные признаки или характеристики могут быть объединены любым подходящим для использования образом в одном или нескольких вариантах осуществления, как это должно быть очевидно для специалистов в соответствующей области техники. Throughout the course of this specification, reference is made to "one embodiment" or "an embodiment". Such references indicate that one particular feature described with respect to an embodiment is included in at least one embodiment of the present invention. Thus, the appearance of the phrases "in one embodiment" or "in an embodiment" in various places throughout the course of this specification does not necessarily refer to the same embodiment in all cases, although it is possible. Still further, specific features or characteristics may be combined in any manner suitable for use in one or more embodiments, as would be apparent to those skilled in the art.
Как это необходимо понимать, несмотря на обсуждение предпочтительных вариантов осуществления и/или материалов для предложения вариантов осуществления, соответствующих настоящему изобретению, могут быть реализованы различные модификации или изменения без отклонения от объема и сущности данного изобретения. As it is to be understood, despite the discussion of preferred embodiments and/or materials for suggesting embodiments of the present invention, various modifications or changes may be made without deviating from the scope and spirit of the present invention.
Настоящее изобретение относится к содержащим полиизоцианурат (PIR) и/или полиуретан (PUR) изоляционным пеноматериалам, которым, к сожалению, свойственны ухудшенные величины изоляции вследствие образования СО2. The present invention relates to insulating foams containing polyisocyanurate (PIR) and/or polyurethane (PUR), which, unfortunately, are characterized by degraded insulation values due to the formation of CO 2 .
При использовании способов предшествующего уровня техники (например, US 5,649,430) для получения (полу)жестких содержащих полиизоцианурат (PIR) и/или полиуретан (PUR) изоляционных пеноматериалов добавляли акцептор/поглотитель СО2 (NaOH) при максимальном количестве, соответствующем молярному соотношению 3 : 1 при выражении в виде соотношения между поглотителем СО2 (NaOH) и теоретическим количеством молей диоксида углерода, образованного в результате прохождения реакции между изоцианатом и водой, присутствующей в составе. When using methods of the prior art (for example, US 5,649,430) to obtain (semi)rigid containing polyisocyanurate (PIR) and/or polyurethane (PUR) insulating foams, a CO 2 scavenger/absorber (NaOH) was added at a maximum amount corresponding to a molar ratio of 3: 1 when expressed as the ratio between the CO 2 scavenger (NaOH) and the theoretical number of moles of carbon dioxide formed as a result of the reaction between the isocyanate and water present in the composition.
Однако, как это было установлено, в таких условиях стабилизированный коэффициент лямбда всего лишь минимально улучшается в сопоставлении с тем, что имеет место для того же самого пеноматериала PU в отсутствие поглотителя. Как это было установлено после измерения композиции газа ячейки, все еще имеется очень значимое количество диоксида углерода, что объясняет неудовлетворительное уменьшение коэффициента лямбда. However, it has been found that under such conditions, the stabilized lambda coefficient is only marginally improved compared to that of the same PU foam in the absence of scavenger. As it was found after measuring the gas composition of the cell, there is still a very significant amount of carbon dioxide, which explains the unsatisfactory decrease in the lambda coefficient.
Как это было установлено, использование количества соединения поглотителя СО2, выбираемого из гидроксида калия и/или гидроксида натрия, большего, чем рекомендованное количество, приводит к получению меньших значений стабилизированного состаренного коэффициента лямбда, что соответствовало меньшим уровням содержания измеренного диоксида углерода. It has been found that using more than the recommended amount of a CO 2 scavenger compound selected from potassium hydroxide and/or sodium hydroxide results in lower stabilized aged lambda values corresponding to lower levels of measured carbon dioxide.
Как это, кроме того, было установлено, в зависимости от типа пеноматериала PU и в зависимости от условий переработки для получения значительного уменьшения стабилизированного состаренного коэффициента лямбда требуются различные количества поглотителя. It has also been found that, depending on the type of PU foam and depending on the processing conditions, different amounts of scavenger are required to obtain a significant reduction in the stabilized aged lambda coefficient.
Как это также было установлено, при использовании чрезмерно больших количеств поглотителя возможным является удаление всего диоксида углерода, но при следующих далее недостатках: It has also been found that it is possible to remove all of the carbon dioxide by using excessively large amounts of scavenger, but with the following disadvantages:
В пеноматериале остается некоторый непрореагировавший гидроксид натрия, что не является желательным, поскольку для конечных продуктов это могло бы привести к возникновению проблем, связанных с охраной окружающей среды, здоровья и безопасности жизнедеятельности, и проблем, связанных с корродированием. Some unreacted sodium hydroxide remains in the foam, which is not desirable as it could lead to environmental, health and safety, and corrosion problems in the final products.
Присутствие в пеноматериале большого количества твердого вещества (в виде продуктов реакции и в виде непрореагировавшего поглотителя) может оказывать неблагоприятное воздействие на качество пеноматериала, физические и механические свойства, а потенциально также и теплопроводность. The presence of large amounts of solids in the foam (as reaction products and as unreacted scavenger) can adversely affect foam quality, physical and mechanical properties, and potentially also thermal conductivity.
Для разрешения вышеупомянутых проблем в настоящем изобретении описываются условия и способ, которые делает возможным оптимизирование использования поглотителя с целью: In order to solve the above problems, the present invention describes the conditions and method that makes it possible to optimize the use of the scavenger in order to:
Доведения до максимума уменьшения стабилизированного состаренного коэффициента лямбда, Maximizing the reduction of the stabilized aged lambda coefficient,
Сведения к минимуму остаточного количества непрореагировавшего гидроксида натрия. Minimizing the residual amount of unreacted sodium hydroxide.
Таким образом, в настоящем изобретении разработали способ, при котором к составам, использованным для получения упомянутых пеноматериалов, добавляют оптимизированное количество соединения поглотителя СО2, которое улавливает основное количество соединения СО2, образовавшегося во время пенообразования и состаривания, и которое сводит к минимуму количество остаточного непрореагировавшего соединения поглотителя СО2, в сочетании с добавлением герметика, непроницаемого для газа, и использованием пенообразователя, характеризующегося коэффициентом лямбда≤12 мВт/м.К. Thus, in the present invention, a method has been developed in which an optimized amount of a CO 2 scavenger compound is added to the compositions used to obtain said foams, which captures the main amount of the CO 2 compound formed during foaming and aging, and which minimizes the amount of residual unreacted CO 2 absorbent compound, combined with the addition of a gas impermeable sealant and the use of a blowing agent having a lambda value ≤12 mW/m.K.
Поэтому настоящее изобретение относится к новым содержащим полиизоцианурат (PIR) и/или полиуретан (PUR) изоляционным пеноматериалам, характеризующимся значительно улучшенными величинами тепловой изоляции, выдерживаемым на протяжении среднего экономически обоснованного срока службы пеноматериала, новому способу переработки для изготовления упомянутых улучшенных теплоизоляционных пеноматериалов и использованию улучшенных изоляционных пеноматериалов для тепловой изоляции. Therefore, the present invention relates to novel polyisocyanurate (PIR) and/or polyurethane (PUR) insulating foams having significantly improved thermal insulation values maintained over the average economic life of the foam, a new processing method for making said improved thermal insulating foams, and the use of improved insulating foam materials for thermal insulation.
В соответствии с первым аспектом раскрывается содержащий полиизоцианурат (PIR) и/или полиуретан (PUR) изоляционный пеноматериал, демонстрирующий значительно улучшенные характеристики тепловой изоляции, выдерживаемые на протяжении среднего экономически обоснованного срока службы пеноматериала. According to a first aspect , a polyisocyanurate (PIR) and/or polyurethane (PUR) containing insulating foam is disclosed that exhibits significantly improved thermal insulation performance over the average economic life of the foam.
Пеноматериал на основе полиизоцианурата (PIR) и/или полиуретана (PUR) изобретения содержит: The polyisocyanurate (PIR) and/or polyurethane (PUR) based foam material of the invention contains:
- по меньшей мере, один физический пенообразователь, характеризующийся коэффициентом лямбда для газа≤12 мВт/м.К при 10°С, - at least one physical blowing agent, characterized by a lambda coefficient for gas ≤12 mW/m.K at 10°C,
- по меньшей мере, одно поглощающее СО2 соединение, выбираемое из КOH и/или NaОН, и/или продукт реакции между упомянутым соединением, поглощающим СО2, и СО2, at least one CO 2 scavenging compound selected from KOH and/or NaOH and/or a reaction product between said CO 2 scavenging compound and CO 2 ,
- герметик во избежание обмена воздухом между пеноматериалом и окружающей средой (герметик, непроницаемый для диффундирования газа), который покрывает, по меньшей мере, 50% поверхностей пеноматериала. a sealant to prevent air exchange between the foam and the environment (gas diffusion sealant) that covers at least 50% of the foam surfaces.
В соответствии с изобретением значение % моль. СО2 в стабилизированном состаренном пеноматериале находится в диапазоне между 0 и 33% при расчете на совокупное количество молей СО2 и физических пенообразователей в стабилизированном состаренном пеноматериале, и количество остаточного поглощающего соединения в стабилизированном состаренном пеноматериале находится в диапазоне между 0 и 10% масс. при расчете на совокупную массу стабилизированного состаренного пеноматериала. In accordance with the invention, the value of % mol. The CO 2 in the stabilized aged foam ranges between 0 and 33% based on the combined moles of CO 2 and physical blowing agents in the stabilized aged foam, and the amount of residual absorbent compound in the stabilized aged foam ranges between 0 and 10 wt%. when calculated on the total weight of the stabilized aged foam.
В соответствии с вариантами осуществления изобретения пеноматериал, соответствующий изобретению, предпочтительно характеризуется значением % моль. СО2 в стабилизированном состаренном пеноматериале в диапазоне между 0 и 30%, более предпочтительно между 0 и 27%, при расчете на совокупное количество молей СО2 и физических пенообразователей в стабилизированном состаренном пеноматериале. In accordance with embodiments of the invention, the foam corresponding to the invention is preferably characterized by the value of % mol. CO 2 in the stabilized aged foam in the range between 0 and 30%, more preferably between 0 and 27%, based on the combined moles of CO 2 and physical blowing agents in the stabilized aged foam.
В соответствии с вариантами осуществления пеноматериал, соответствующий изобретению, предпочтительно характеризуется количеством остаточного поглощающего соединения в стабилизированном состаренном пеноматериале в диапазоне между 0 и 5% масс., более предпочтительно между 0 и 3% масс., при расчете на совокупную массу стабилизированного состаренного пеноматериала. According to embodiments, the foam of the invention preferably has an amount of residual absorbent compound in the stabilized aged foam in the range of between 0 and 5 wt %, more preferably between 0 and 3 wt %, based on the total weight of the stabilized aged foam.
В соответствии с вариантами осуществления, по меньшей мере, одно соединение, поглощающее СО2, выбирают из NaOH и/или КОН и их комбинаций. According to embodiments, the at least one CO 2 scavenging compound is selected from NaOH and/or KOH and combinations thereof.
В соответствии с вариантами осуществления, по меньшей мере, одно соединение, поглощающее СО2, выбирают из NaOH и/или КОН, и значение % моль. СО2 в стабилизированном состаренном пеноматериале находится в диапазоне между 0 и 33%, предпочтительно между 0 и 30%, более предпочтительно между 0 и 27%, при расчете на совокупное количество молей СО2 и физических пенообразователей в стабилизированном состаренном пеноматериале. In accordance with embodiments, at least one compound that absorbs CO 2 is selected from NaOH and/or KOH, and the value of % mol. The CO 2 in the stabilized aged foam ranges between 0 and 33%, preferably between 0 and 30%, more preferably between 0 and 27%, based on the combined moles of CO 2 and physical blowing agents in the stabilized aged foam.
В соответствии с вариантами осуществления, по меньшей мере, одно соединение, поглощающее СО2, выбирают из NaOH и/или КОН, и количество остаточного поглощающего соединения в стабилизированном состаренном пеноматериале находится в диапазоне между 0 и 5% масс., более предпочтительно между 0 и 3% масс., при расчете на совокупную массу стабилизированного состаренного пеноматериала. According to embodiments, at least one CO 2 scavenging compound is selected from NaOH and/or KOH, and the amount of residual scavenging compound in the stabilized aged foam is between 0 and 5 wt %, more preferably between 0 and 3% wt., based on the total weight of the stabilized aged foam.
В соответствии с вариантами осуществления содержащий полиизоцианурат (PIR) и/или полиуретан (PUR) изоляционный пеноматериал изобретения характеризуется стабилизированным состаренным коэффициентом лямбда, которое является, по меньшей мере, на 1 мВт/м.К при 10°С меньшим в сопоставлении с тем, что имеет место для изоляционных пеноматериалов на основе полиизоцианурата (PIR) и/или полиуретана (PUR) предшествующего уровня техники при использовании равных количеств и типа пенообразователей, но без использования поглотителей СО2 по истечении одного и того же периода времени. In accordance with embodiments containing polyisocyanurate (PIR) and/or polyurethane (PUR), the insulating foam of the invention is characterized by a stabilized aged lambda coefficient that is at least 1 mW/m.K at 10° C. less than which is the case for prior art polyisocyanurate (PIR) and/or polyurethane (PUR) based insulating foams using equal amounts and type of blowing agents, but without the use of CO 2 scavengers, after the same period of time.
В соответствии с вариантами осуществления содержащий полиизоцианурат (PIR) и/или полиуретан (PUR) изоляционный пеноматериал, соответствующий изобретению, выдерживают в условиях непроницаемости для диффундирования воздуха и герметик, непроницаемый для диффундирования газа, выбирают из слоев газобарьерной полимерной смолы, таких как слои смолы сополимера этилена-винилового спирта (EVOH), или мультислоев, включающих слои упомянутой смолы, и их комбинаций, и, по меньшей мере, 50%, предпочтительно, по меньшей мере, 90%, более предпочтительно 95%, наиболее предпочтительно 90-100%, поверхностей пеноматериала покрывают герметиком, непроницаемым для диффундирования газа. In accordance with embodiments containing polyisocyanurate (PIR) and/or polyurethane (PUR), the insulating foam according to the invention is maintained under air diffusion impermeable conditions and the gas diffusion impermeable sealant is selected from gas barrier polymer resin layers, such as copolymer resin layers. ethylene-vinyl alcohol (EVOH), or multilayers comprising layers of said resin, and combinations thereof, and at least 50%, preferably at least 90%, more preferably 95%, most preferably 90-100%, surfaces of the foam material are covered with a sealant that is impervious to gas diffusion.
В соответствии с предпочтительными вариантами осуществления герметик представляет собой влагопроницаемый слой, предпочтительно включающий, по меньшей мере, слой смолы сополимера этилена-винилового спирта (EVOH) в качестве газобарьерного полимера. According to preferred embodiments, the sealant is a liquid pervious layer, preferably including at least an ethylene vinyl alcohol (EVOH) resin layer as the gas barrier polymer.
В соответствии с вариантами осуществления герметик может включать, по меньшей мере, один слой газобарьерного полимера, выбираемого из сополимера этилена-винилового спирта (EVOH), поливинилового спирта (PVOH) и его сополимеров, поливинилиденхлорида (PVDC), полиамида (РА), полиэтилентерефталата (РЕТ), поликетонов (РК), полиакрилонитрилов (PAN) и их комбинаций. Слой газобарьерного полимера может, кроме того, включать один или более дополнительных слоев, которые могут, например, содержать нижеследующее или состоять из него: термопластический полимер, такой как полиэтилен и/или полипропилен. Кроме того герметики, подходящие для использования в настоящем изобретении, раскрываются в публикации ЕР 3 000 592. According to embodiments, the sealant may include at least one layer of a gas barrier polymer selected from ethylene-vinyl alcohol (EVOH) copolymer, polyvinyl alcohol (PVOH) and its copolymers, polyvinylidene chloride (PVDC), polyamide (PA), polyethylene terephthalate ( PET), polyketones (RK), polyacrylonitriles (PAN) and combinations thereof. The gas barrier polymer layer may further comprise one or more additional layers which may, for example, comprise or consist of the following: a thermoplastic polymer such as polyethylene and/or polypropylene. In addition, sealants suitable for use in the present invention are disclosed in EP 3 000 592.
В соответствии с вариантами осуществления содержащий полиизоцианурат (PIR) и/или полиуретан (PUR) изоляционный пеноматериал, соответствующий изобретению, выдерживают в условиях непроницаемости для диффундирования воздуха и герметик, непроницаемый для диффундирования газа, выбирают из металлических фольг, таких как алюминиевая фольга, или металлических мультислоев, включающих алюминиевую фольгу, и где, по меньшей мере, 50%, предпочтительно 50-95%, более предпочтительно 50-85%, наиболее предпочтительно 50-75%, от поверхностей пеноматериала покрывают герметиком, непроницаемым для диффундирования газа. In accordance with embodiments containing polyisocyanurate (PIR) and/or polyurethane (PUR), the insulating foam according to the invention is maintained under air diffusion impermeable conditions and the gas diffusion impermeable sealant is selected from metal foils, such as aluminum foil, or metal multilayers comprising aluminum foil, and wherein at least 50%, preferably 50-95%, more preferably 50-85%, most preferably 50-75%, of the foam surfaces are coated with a gas diffusion-tight sealant.
В соответствии с вариантами осуществления содержащий полиизоцианурат (PIR) и/или полиуретан (PUR) изоляционный пеноматериал, соответствующий изобретению, может, кроме того, (необязательно) содержать в своем составе одно или более поверхностно-активных веществ, один или более антипиренов, воду, один или более антиоксидантов, один или более вспомогательных пенообразователей, один или более вспомогательных уретановых катализаторов, один или более вспомогательных катализаторов тримеризации или их комбинации. In accordance with embodiments containing polyisocyanurate (PIR) and/or polyurethane (PUR) insulating foam according to the invention may additionally (optionally) contain one or more surfactants, one or more flame retardants, water, one or more antioxidants, one or more auxiliary blowing agents, one or more auxiliary urethane catalysts, one or more auxiliary trimerization catalysts, or combinations thereof.
Содержащие полиизоцианурат (PIR) и/или полиуретан (PUR) изоляционные пеноматериалы, соответствующие изобретению, будут приводить к получению (по истечении периода стабилизации, когда акцептор/поглотитель улавливает СО2) изоляционных пеноматериалов, характеризующихся в значительной степени низкой теплопроводностью. Упомянутые изоляционные пеноматериалы, содержащие полиизоцианурат (PIR) и/или полиуретан (PUR), на протяжении продолжительного периода времени могут характеризоваться стабилизированной состаренной теплопроводностью, которая является меньшей, чем первоначальная теплопроводность непосредственно после производства пеноматериала вследствие потребления СО2 поглотителем СО2, использования пенообразователей, характеризующихся коэффициентом лямбда для газа≤12 мВт/м.К при 10°С, таких как пенообразователи, включающие HFO/HCFO, и условий непроницаемости для диффундирования. Polyisocyanurate (PIR) and/or polyurethane (PUR) containing insulating foams according to the invention will result in (after a stabilization period when the scavenger/absorber captures CO 2 ) insulating foams having a substantially low thermal conductivity. Said insulating foams containing polyisocyanurate (PIR) and/or polyurethane (PUR) over a long period of time can be characterized by a stabilized aged thermal conductivity, which is less than the initial thermal conductivity immediately after the production of the foam due to the consumption of CO 2 by the CO 2 absorber, the use of blowing agents, characterized by a gas lambda coefficient ≤12 mW/m.K at 10°C, such as blowing agents including HFO/HCFO, and diffusion tight conditions.
В соответствии с вариантами осуществления соединение поглотителя СО2 может быть выбрано из частиц/бисерин NaOH, характеризующихся, например, средним диаметром > 100 микрометров (мкм) и < 1-2 мм. According to embodiments, the CO 2 scavenger compound may be selected from NaOH particles/beads having, for example, an average diameter of >100 micrometers (μm) and <1-2 mm.
В соответствии с предпочтительными вариантами осуществления пенообразователи выбирают из, по меньшей мере, пенообразователей HFO и/или пенообразователей HCFO и/или углеводородов, таких как циклопентан, характеризующихся коэффициентом лямбда для газа≤12 мВт/м.К при 10°С. According to preferred embodiments, the blowing agents are selected from at least HFO blowing agents and/or HCFO blowing agents and/or hydrocarbons such as cyclopentane having a gas lambda ≤12 mW/m.K at 10°C.
В соответствии с предпочтительными вариантами осуществления пенообразователи включают, по меньшей мере, пенообразователи HFO и/или пенообразователи HCFO и/или углеводород, такой как циклопентан, характеризующиеся коэффициентом лямбда для газа≤12 мВт/м.К при 10°С. In accordance with preferred embodiments, blowing agents include at least HFO blowing agents and/or HCFO blowing agents and/or a hydrocarbon such as cyclopentane having a gas lambda ≤12 mW/m.K at 10°C.
В соответствии с вариантами осуществления пенообразователи включают, по меньшей мере, 3,3,3-трифторпропен, 1,2,3,3,3-пентафторпропен, цис- и/или транс-1,3,3,3-тетрафторпропен и/или 2,3,3,3-тетрафторпропен и/или 1,1,1,4,4,4,-гексафторбут-2-ен и/или 1-хлор-3,3,3-трифторпропен и/или 2-хлор-3,3,3-трифторпропен и их смеси. According to embodiments, blowing agents include at least 3,3,3-trifluoropropene, 1,2,3,3,3-pentafluoropropene, cis- and/or trans-1,3,3,3-tetrafluoropropene and/ or 2,3,3,3-tetrafluoropropene and/or 1,1,1,4,4,4,-hexafluorobut-2-ene and/or 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene and/or 2- chloro-3,3,3-trifluoropropene and mixtures thereof.
Предпочтительными примерами доступных на коммерческих условиях и подходящих для использования пенообразующих газов HFO являются продукты Honeywell HFO-1234ze (торговое наименование от компании Honeywell для транс-1,3,3,3-тетрафторпропена) или Opteon® 1100 (торговое наименование от компании Chemours для цис-1,1,1,4,4,4-гексафторбут-2-ена CF3CH=CHCF3). Preferred examples of commercially available and suitable HFO blowing gases are Honeywell HFO-1234ze (trade name from Honeywell for trans-1,3,3,3-tetrafluoropropene) or Opteon® 1100 (trade name from Chemours for cis -1,1,1,4,4,4-hexafluorobut-2-ene CF 3 CH=CHCF 3 ).
Предпочтительным примером доступного на коммерческих условиях и подходящего для использования пенообразующего газа HCFO являются продукты Honeywell Solstice® 1233zd (торговое наименование от компании Honeywell для транс-1-хлор-3,3,3-трифторпропена CHCl=CHCF3) или Forane® 1233zd (торговое наименование от компании Arkema для транс-1-хлор-3,3,3-трифторпропена CHCl=CHCF3). A preferred example of a commercially available and suitable HCFO blowing gas is Honeywell Solstice® 1233zd (Honeywell trade name for trans-1-chloro-3,3,3-trifluoropropene CHCl=CHCF 3 ) or Forane® 1233zd (trade name name from Arkema for trans-1-chloro-3,3,3-trifluoropropene CHCl=CHCF 3 ).
В соответствии с вариантами осуществления пеноматериал, соответствующий изобретению, может содержать пенообразователи, характеризующиеся коэффициентом лямбда для газа≤12 мВт/м.К при 10°С и выбираемые из гидрофторуглеродов (HFC) и/или углеводородов, таких как циклопентан, и их смесей. According to embodiments, the foam according to the invention may contain blowing agents having a gas lambda value of ≤12 mW/m.K at 10° C. and selected from hydrofluorocarbons (HFCs) and/or hydrocarbons such as cyclopentane and mixtures thereof.
В соответствии с вариантами осуществления пеноматериал, соответствующий изобретению, может, кроме того, содержать пенообразователи, такие как углеводороды, выбираемые из изопентана, изобутана, н-пентана и их смесей и характеризующиеся коэффициентом лямбда для газа > 12 мВт/м.К при 10°С. According to embodiments, the foam according to the invention may further contain blowing agents such as hydrocarbons selected from isopentane, isobutane, n-pentane and mixtures thereof and characterized by a gas lambda coefficient > 12 mW/m.K at 10° FROM.
В соответствии с вариантами осуществления пенообразователи могут, кроме того, включать дополнительные пенообразователи, выбираемые из муравьиной кислоты, метилформиата, диметилового простого эфира, воды, метиленхлорида, ацетона, трет-бутанола, аргона, криптона, ксенона и их смесей. According to embodiments, blowing agents may further include additional blowing agents selected from formic acid, methyl formate, dimethyl ether, water, methylene chloride, acetone, t-butanol, argon, krypton, xenon, and mixtures thereof.
В соответствии со вторым аспектом изобретения раскрывается способ получения содержащего полиизоцианурат (PIR) и/или полиуретан (PUR) изоляционного пеноматериала, соответствующего изобретению. According to a second aspect of the invention, a process is disclosed for producing an insulating foam material according to the invention containing polyisocyanurate (PIR) and/or polyurethane (PUR).
Способ получения содержащего полиизоцианурат (PIR) и/или полиуретан (PUR) изоляционного пеноматериала, соответствующего изобретению, может включать объединение и/или смешивание при изоцианатном индексе в диапазоне 123-180 для изоляционного пеноматериала, содержащего полиуретан (PUR), и при изоцианатном индексе, составляющем более, чем 180, для изоляционного пеноматериала, содержащего полиизоцианурат (PIR), по меньшей мере, следующих далее соединений: The method for producing polyisocyanurate (PIR) and/or polyurethane (PUR) insulating foam according to the invention may include combining and/or mixing at an isocyanate index in the range of 123-180 for an insulating foam containing polyurethane (PUR) and at an isocyanate index, greater than 180 for an insulating foam containing polyisocyanurate (PIR) of at least the following compounds:
- полиизоцианатная композиция, содержащая одно или более полиизоцианатных соединений, и - a polyisocyanate composition containing one or more polyisocyanate compounds, and
- по меньшей мере, одно катализаторное соединение, подходящее для использования при получении пеноматериала, содержащего полиизоцианурат (PIR) и/или полиуретан (PUR), и - at least one catalyst compound suitable for use in the production of foam containing polyisocyanurate (PIR) and/or polyurethane (PUR), and
- реакционно-способная по отношению к изоцианату композиция, содержащая одно или более соединений, реакционно-способных по отношению к изоцианату, и an isocyanate-reactive composition comprising one or more isocyanate-reactive compounds, and
- по меньшей мере, один физический пенообразователь, характеризующийся коэффициентом лямбда для газа≤12 мВт/м.К при 10°С, и - at least one physical blowing agent characterized by a lambda coefficient for gas ≤12 mW/m.K at 10°C, and
- по меньшей мере, одно поглощающее СО2 соединение, выбираемое из NaOH и/или КОН, и продукты реакции между упомянутым соединением, поглощающим СО2, и СО2, at least one CO 2 scavenging compound selected from NaOH and/or KOH, and reaction products between said CO 2 scavenging compound and CO 2 ,
характеризуясь тем, что пеноматериал покрывают герметиком, непроницаемым для диффундирования газа, и количество соединения, поглощающего СО2, является таким, чтобы значение % моль. СО2 в стабилизированном состаренном пеноматериале находилось бы в диапазоне между 0 и 33% при расчете на совокупное количество молей СО2 и физических пенообразователей в стабилизированном состаренном пеноматериале, и количество остаточного поглощающего соединения в стабилизированном состаренном пеноматериале находится в диапазоне между 0 и 10% масс. при расчете на совокупную массу стабилизированного состаренного пеноматериала, и где соотношение между молярным количеством добавляемого поглощающего соединения [X] и теоретическим рассчитанным молярным количеством СО2 [X1], образованным в результате прохождения реакции между молярным количеством воды и изоцианатом, присутствующим в составе, использованном для получения пеноматериала, [X]/[X1] составляет более, чем 3. characterized in that the foam is coated with a sealant impervious to diffusion of gas, and the amount of compounds that absorb CO 2 is such that the value of % mol. The CO 2 in the stabilized aged foam would be between 0 and 33% based on the combined moles of CO 2 and physical blowing agents in the stabilized aged foam, and the amount of residual absorbent compound in the stabilized aged foam would be between 0 and 10 wt%. when calculated on the total weight of the stabilized aged foam, and where the ratio between the molar amount of absorbent compound added [X] and the theoretical calculated molar amount of CO 2 [X 1 ] formed as a result of the reaction between the molar amount of water and the isocyanate present in the composition used to obtain foam, [X]/[X 1 ] is more than 3.
В соответствии с изобретением к составам, использованным для получения содержащего полимеры PIR и/или PUR изоляционного пеноматериала изобретения должно быть добавлено оптимизированное количество соединения поглотителя СО2, где упомянутое оптимизированное количество соединения поглотителя СО2 улавливает соединение СО2, образованное во время пенообразования и состаривания, что сводит к минимуму количество остаточного непрореагировавшего соединения поглотителя СО2. Для достижения данной цели молярное количество добавляемого поглощающего соединения [X] должно быть оптимизировано в соответствии с методикой настоящего изобретения. In accordance with the invention, an optimized amount of a CO 2 scavenger compound must be added to the compositions used to prepare the PIR and/or PUR polymer-containing insulating foam of the invention, wherein said optimized amount of the CO 2 scavenger compound traps the CO 2 compound formed during foaming and aging, which minimizes the amount of residual unreacted CO 2 scavenger compound. To achieve this goal, the molar amount of added scavenging compound [X] must be optimized in accordance with the methodology of the present invention.
В соответствии с вариантами осуществления поглощающее соединение выбирают из NaOH и/или КОН, и молярное соотношение [X]/[X1] составляет более, чем 3, предпочтительно более, чем 6, более предпочтительно более, чем 10, наиболее предпочтительно более, чем 15. Где [X] = молярное количество добавляемого поглощающего соединения [X], и [X1] = теоретическое рассчитанное молярное количество соединения СО2, образованного в результате прохождения реакции между молярным количеством воды и изоцианатом, присутствующим в составе, использованном для получения пеноматериала. According to embodiments, the scavenging compound is selected from NaOH and/or KOH and the [X]/[X 1 ] molar ratio is greater than 3, preferably greater than 6, more preferably greater than 10, most preferably greater than 15. Where [X] = molar amount of scavenging compound added [X], and [X 1 ] = theoretical calculated molar amount of CO 2 compound formed from the reaction between the molar amount of water and the isocyanate present in the formulation used to make the foam .
В соответствии с вариантами осуществления пеноматериалом является изоляционный пеноматериал, содержащий полиуретан (PUR), поглощающее соединение выбирают из NaOH и/или КОН, и молярное соотношение [X]/[X1] составляет более, чем 3. Где [X] = молярное количество добавляемого поглощающего соединения [X], и [X1] = теоретическое рассчитанное молярное количество соединения СО2, образованного в результате прохождения реакции между молярным количеством воды и изоцианатом, присутствующим в составе, использованном для получения пеноматериала. According to embodiments, the foam is an insulating foam containing polyurethane (PUR), the absorbent compound is selected from NaOH and/or KOH, and the molar ratio [X]/[X 1 ] is greater than 3. Wherein [X] = molar amount added scavenging compound [X], and [X 1 ] = theoretical calculated molar amount of CO 2 compound formed from the reaction between the molar amount of water and the isocyanate present in the formulation used to make the foam.
В соответствии с вариантами осуществления пеноматериалом является изоляционный пеноматериал, содержащий полиизоцианурат (PIR), поглощающее соединение выбирают из NaOH и/или КОН, и молярное соотношение [X]/[X1] составляет более, чем 6, более предпочтительно более, чем 10, наиболее предпочтительно более, чем 15. Где [X] = молярное количество добавляемого поглощающего соединения [X], и [X1] = теоретическое рассчитанное молярное количество соединения СО2, образованного в результате прохождения реакции между молярным количеством воды и изоцианатом, присутствующим в составе, использованном для получения пеноматериала. According to embodiments, the foam is a polyisocyanurate (PIR) insulating foam, the absorbent compound is selected from NaOH and/or KOH, and the [X]/[X 1 ] molar ratio is greater than 6, more preferably greater than 10, most preferably greater than 15. Where [X] = the molar amount of absorbent compound [X] added, and [X 1 ] = the theoretical calculated molar amount of CO 2 compound formed by the reaction between the molar amount of water and the isocyanate present in the composition used to make foam.
Существует множество различных порядков введения в контакт или объединения соединений, требуемых для получения изоляционного пеноматериала настоящего изобретения. Как это должны осознавать специалисты в соответствующей области техники, варьирование порядка добавления соединений попадает в пределы объема настоящего изобретения. There are many different orders of contact or combination of compounds required to obtain the insulating foam of the present invention. As will be recognized by those skilled in the art, varying the order in which the compounds are added falls within the scope of the present invention.
В соответствии с вариантами осуществления объединение и смешивание для соединения (соединений), поглощающего СО2, могут быть проведены в результате добавления упомянутого соединения (соединений), поглощающего СО2, к композиции, реакционно-способной по отношению к изоцианату, до объединения и/или смешивания с полиизоцианатной композицией (говоря другими словами, соединение (соединения), поглощающее СО2, добавляют к композиции, реакционно-способной по отношению к полиизоцианату, до создания реакционной смеси). According to embodiments, combining and mixing for the CO 2 scavenging compound(s) can be carried out by adding said CO 2 scavenging compound(s) to the isocyanate-reactive composition prior to combining and/or mixing with the polyisocyanate composition (in other words, the CO 2 absorbing compound(s) are added to the polyisocyanate-reactive composition until a reaction mixture is formed).
В соответствии с вариантами осуществления объединение и смешивание для соединения (соединений), поглощающего СО2, могут быть проведены в результате добавления упомянутого соединения (соединений), поглощающего СО2, к полиизоцианатной композиции до объединения и/или смешивания с композицией, реакционно-способной по отношению к изоцианату, (говоря другими словами, соединение (соединения), поглощающее СО2, добавляют к полиизоцианатной композиции до создания реакционной смеси). According to embodiments, the combination and mixing for the CO 2 scavenging compound(s) can be carried out by adding said CO 2 scavenging compound(s) to the polyisocyanate composition prior to combining and/or mixing with the CO 2 -reactive composition. in relation to the isocyanate, (in other words, the compound (compounds), absorbing CO 2 add to the polyisocyanate composition to create a reaction mixture).
В соответствии с вариантами осуществления объединение и смешивание для соединения (соединений), поглощающего СО2, могут быть проведены в результате добавления упомянутого соединения (соединений), поглощающего СО2, к реакционной композиции, при этом упомянутую реакционную композицию создают в результате объединения и/или смешивания полиизоцианатной композиции, композиции, реакционно-способной по отношению к изоцианату, катализаторного соединения (соединений) и пенообразователя (пенообразователей) и необязательно других ингредиентов (говоря другими словами, соединение (соединения), поглощающее СО2, добавляют в реакционную смесь). According to embodiments, the combination and mixing for the CO 2 scavenging compound(s) can be carried out by adding said CO 2 scavenging compound(s) to the reaction composition, wherein said reaction composition is created by combining and/or mixing the polyisocyanate composition, the isocyanate-reactive composition, the catalyst compound(s) and the blowing agent(s), and optionally other ingredients (in other words, the CO 2 scavenging compound(s) are added to the reaction mixture).
В соответствии с вариантами осуществления объединение и смешивание для соединения (соединений), поглощающего СО2, могут быть проведены в результате добавления упомянутого соединения (соединений), поглощающего СО2, после укладки реакционной композиции, при этом упомянутую реакционную композицию создают в результате объединения и/или смешивания полиизоцианатной композиции, композиции, реакционно-способной по отношению к изоцианату, катализаторного соединения (соединений), пенообразователя (пенообразователей) и необязательно других ингредиентов. According to embodiments, the combination and mixing for the CO 2 scavenging compound(s) can be carried out by adding said CO 2 scavenging compound(s) after laying down the reaction composition, wherein said reaction composition is created by combining and/ or mixing the polyisocyanate composition, the isocyanate-reactive composition, the catalyst compound(s), the blowing agent(s), and optionally other ingredients.
В соответствии с вариантами осуществления объединение и смешивание для соединения (соединений), поглощающего СО2, могут быть проведены в результате добавления упомянутого соединения (соединений), поглощающего СО2, к реакционной композиции, присутствующей в пресс-форме, при этом упомянутую реакционную композицию создают в результате объединения и/или смешивания полиизоцианатной композиции, композиции, реакционно-способной по отношению к изоцианату, катализаторного соединения (соединений), пенообразователя (пенообразователей) и необязательно других ингредиентов. According to embodiments, the combination and mixing for the CO 2 scavenging compound(s) can be carried out by adding said CO 2 scavenging compound(s) to the reaction composition present in the mold, whereby said reaction composition is created by combining and/or mixing the polyisocyanate composition, the isocyanate-reactive composition, the catalyst compound(s), the blowing agent(s), and optionally other ingredients.
В соответствии с вариантами осуществления объединение и смешивание для соединения (соединений), поглощающего СО2, могут быть проведены в результате добавления упомянутого соединения (соединений), поглощающего СО2, в пресс-форму до нагнетания реакционной композиции в пресс-форму, при этом упомянутую реакционную композицию создают в результате объединения и/или смешивания полиизоцианатной композиции, композиции, реакционно-способной по отношению к изоцианату, катализаторного соединения (соединений), пенообразователя (пенообразователей) и необязательно других ингредиентов. According to embodiments, the combining and mixing for the CO 2 scavenging compound(s) can be carried out by adding said CO 2 scavenging compound(s) to the mold prior to injecting the reaction composition into the mold, wherein said the reactive composition is created by combining and/or mixing the polyisocyanate composition, the isocyanate-reactive composition, the catalyst compound(s), the blowing agent(s), and optionally other ingredients.
В соответствии с вариантами осуществления способ получения изоляционного пеноматериала, соответствующего изобретению, может, кроме того, включать объединение и смешивание одного или нескольких поверхностно-активных веществ, одной или нескольких добавок, таких как зародышеобразователи, усилители адгезии, одного или нескольких антипиренов, воды, одного или нескольких антиоксидантов, одного или нескольких вспомогательных пенообразователей, одного или нескольких вспомогательных уретановых катализаторов, одного или нескольких вспомогательных катализаторов тримеризации, одного или нескольких катализаторов вспенивания или их комбинаций. According to embodiments, the process for making the insulating foam of the invention may further comprise combining and mixing one or more surfactants, one or more additives such as nucleating agents, adhesion promoters, one or more flame retardants, water, one or more antioxidants, one or more auxiliary blowing agents, one or more auxiliary urethane catalysts, one or more auxiliary trimerization catalysts, one or more foaming catalysts, or combinations thereof.
В соответствии с вариантами осуществления способ получения изоляционного пеноматериала, соответствующего изобретению, осуществляют при изоцианатном индексе, составляющем 180 и более, более предпочтительно при изоцианатном индексе, составляющем более, чем 250, и изоляционный пеноматериал является пеноматериалом, содержащим полиизоцианурат (PIR). According to embodiments, the method for producing an insulating foam according to the invention is carried out at an isocyanate index of 180 or more, more preferably an isocyanate index of more than 250, and the insulating foam is a polyisocyanurate (PIR)-containing foam.
В соответствии с вариантами осуществления способ получения изоляционного пеноматериала, соответствующего изобретению, осуществляют при изоцианатном индексе в диапазоне 123-180, и изоляционный пеноматериал является пеноматериалом, содержащим полиуретан (PUR). According to embodiments, a method for producing an insulating foam according to the invention is carried out at an isocyanate index in the range of 123-180, and the insulating foam is a foam containing polyurethane (PUR).
В соответствии с вариантами осуществления изоляционный пеноматериал является изоляционным пеноматериалом, содержащим полиизоцианурат (PIR), и катализаторное соединение выбирают из, по меньшей мере, соединения катализатора тримеризации, упомянутый катализатор должен присутствовать в составе пеноматериала в каталитически эффективном количестве. Соединения катализаторов тримеризации, подходящие для использования в настоящем документе, включают нижеследующее, но не ограничиваются только этим: гидроксиды и соли четвертичного аммония, гидроксиды, алкоксиды и карбоксилаты щелочных металлов и щелочноземельных металлов, например, ацетат калия и 2-этилгексаноат калия, определенные третичные амины и неосновные карбоксилаты металлов. According to embodiments, the insulating foam is a polyisocyanurate (PIR) insulating foam and the catalyst compound is selected from at least a trimerization catalyst compound, said catalyst being present in the foam composition in a catalytically effective amount. Suitable trimerization catalyst compounds for use herein include, but are not limited to, quaternary ammonium hydroxides and salts, alkali metal and alkaline earth metal hydroxides, alkoxides and carboxylates, e.g. potassium acetate and potassium 2-ethylhexanoate, certain tertiary amines and minor metal carboxylates.
В соответствии с вариантами осуществления изолирующим пеноматериалом является изоляционный пеноматериал содержащий полиуретан (PUR), и катализаторное соединение выбирают из, по меньшей мере, соединения полиуретанового катализатора, при этом упомянутый катализатор должен присутствовать в составе пеноматериала в каталитически эффективном количестве. Соединения полиуретановых катализаторов, подходящие для использования в настоящем документе, включают нижеследующее, но не ограничиваются только этим: катализаторы на основе металлических солей, такие как оловоорганические соединения, и аминовые соединения, такие как триэтилендиамин (TEDA), N-метилимидазол, 1,2-диметилимидазол, N-метилморфолин, N-этилморфолин, триэтиламин, N, N’-диметилпиперазин, 1,3,5-трис(диметиламинопропил)гексагидротриазин, 2,4,6-трис(диметиламинометил)фенол, N-метилдициклогексиламин, пентаметилдипропилентриамин, N-метил-N’-(2-диметиламино)этилпиперазин, трибутиламин, пентаметилдиэтилентриамин, гексаметилтриэтилентетраамин, гептаметилтетраэтиленпентаамин, диметиламиноциклогексиламин, пентаметилдипропилентриамин, триэтаноламин, диметилэтаноламин, бис(диметиламиноэтиловый) простой эфир, трис(3-диметиламино)пропиламин или их кислотно-блокированные производные, и тому подобное, а также любая их смесь. According to embodiments, the insulating foam is a polyurethane (PUR) insulating foam and the catalyst compound is selected from at least a polyurethane catalyst compound, said catalyst being present in the foam composition in a catalytically effective amount. Suitable polyurethane catalyst compounds for use herein include, but are not limited to, metal salt catalysts such as organotin compounds and amine compounds such as triethylenediamine (TEDA), N-methylimidazole, 1,2- dimethylimidazole, N-methylmorpholine, N-ethylmorpholine, triethylamine, N,N'-dimethylpiperazine, 1,3,5-tris(dimethylaminopropyl)hexahydrotriazine, 2,4,6-tris(dimethylaminomethyl)phenol, N-methyldicyclohexylamine, pentamethyldipropylenetriamine, N -methyl-N'-(2-dimethylamino)ethylpiperazine, tributylamine, pentamethyldiethylenetriamine, hexamethyltriethylenetetraamine, heptamethyltetraethylenepentaamine, dimethylaminocyclohexylamine, pentamethyldipropylenetriamine, triethanolamine, dimethylethanolamine, bis(dimethylaminoethyl)ether, tris(3-dimethylamino)propylamine or their acid-blocked derivatives, and the like, as well as any mixture thereof.
В соответствии с вариантами осуществления количество соединения поглотителя СО2, добавляемого к заданному составу пеноматериала на основе полимеров PUR или PIR, должно быть подстроено в зависимости от количества произведенного соединения СО2. Предпочитаются количества соединения поглотителя СО2 (например, бисерин NaOH) в диапазоне 1-25% масс. при расчете на совокупную массу состава пеноматериала, более предпочтительно в диапазоне 2-20% масс., которые приводят к получению высококачественных пеноматериалов (то есть, стабильных, мелкоячеистых, бездефектных). According to embodiments, the amount of CO 2 scavenger compound added to a given PUR or PIR foam formulation should be adjusted depending on the amount of CO 2 compound produced. Preferred amounts of CO 2 absorbent compounds (eg, NaOH beads) are in the range of 1-25% by weight. when calculated on the total weight of the composition of the foam, more preferably in the range of 2-20 wt. -%, which result in high quality foams (ie, stable, fine-meshed, defect-free).
В соответствии с вариантами осуществления полиизоцианатные соединения, использованные в способе получения содержащего полиизоцианурат (PIR) и/или полиуретан (PUR) изоляционного пеноматериала, соответствующего изобретению, выбирают из органических изоцианатов, содержащих множество изоцианатных групп, в том числе алифатических изоцианатов, таких как гексаметилендиизоцианат, а более предпочтительно ароматических изоцианатов, таких как м- и п-фенилендиизоцианат, толилен-2,4- и -2,6-диизоцианаты, дифенилметан-4,4’-диизоцианат, хлорфенилен-2,4-диизоцианат, нафтилен-1,5-диизоцианат, дифенилен-4,4’-диизоцианат, 4,4’-диизоцианат-3,3’-диметилдифенил, 3-метилдифенилметан-4,4’-диизоцианат и диизоцианат дифенилового простого эфира, циклоалифатических диизоцианатов, таких как циклогексан-2,4- и -2,3-диизоцианаты, 1-метилциклогексил-2,4- и -2,6-диизоцианаты, и их смесей и бис(изоцианатоциклогексил)метана и триизоцианатов, таких как 2,4,6-триизоцианатотолуол и 2,4,4’-триизоцианатодифениловый простой эфир. According to embodiments, the polyisocyanate compounds used in the process for preparing the polyisocyanurate (PIR) and/or polyurethane (PUR) insulating foam of the invention are selected from organic isocyanates containing a plurality of isocyanate groups, including aliphatic isocyanates such as hexamethylene diisocyanate, and more preferably aromatic isocyanates such as m- and p-phenylene diisocyanate, tolylene-2,4- and -2,6-diisocyanates, diphenylmethane-4,4'-diisocyanate, chlorophenylene-2,4-diisocyanate, naphthylene-1, 5-diisocyanate, diphenylene-4,4'-diisocyanate, 4,4'-diisocyanate-3,3'-dimethylbiphenyl, 3-methyldiphenylmethane-4,4'-diisocyanate and diphenyl ether diisocyanate, cycloaliphatic diisocyanates such as cyclohexane- 2,4- and -2,3-diisocyanates, 1-methylcyclohexyl-2,4- and -2,6-diisocyanates, and mixtures thereof and bis(isocyanatocyclohexyl)methane and triisocyanates such as 2,4,6-triisocyanatotoluene and 2,4,4'-triisocyanatodiphenyl simple e fir.
В соответствии с вариантами осуществления полиизоцианатная композиция содержит смеси из полиизоцианатов. Например, смесь из толилендиизоцианатных изомеров, таких как доступные на коммерческих условиях смеси из 2,4- и 2,6-изомеров, а также смесь из ди- и высших полиизоцианатов, произведенных в результате фосгенирования анилин/формальдегидных конденсатов. Такие смеси хорошо известны на современном уровне техники и включают сырые продукты фосгенирования, содержащие смеси из полифенилполиизоцианатов, содержащих метиленовые мостики, в том числе диизоцианата, триизоцианата и высших полиизоцианатов, совместно с любыми побочными продуктами фосгенирования. According to embodiments, the polyisocyanate composition comprises mixtures of polyisocyanates. For example, a mixture of tolylene diisocyanate isomers, such as commercially available mixtures of 2,4- and 2,6-isomers, as well as a mixture of di- and higher polyisocyanates produced from the phosgenation of aniline/formaldehyde condensates. Such mixtures are well known in the art and include crude phosgenation products containing mixtures of methylene bridged polyphenyl polyisocyanates, including diisocyanate, triisocyanate and higher polyisocyanates, together with any phosgenation by-products.
Предпочтительными полиизоцианатными композициями настоящего изобретения являются соответствующие композиции, где полиизоцианатом являются ароматические диизоцианат или полиизоцианат, характеризующийся высшей функциональностью, в частности, сырые смеси из содержащих метиленовые мостики полифенилполиизоцианатов, включающих диизоцианаты, триизоцианаты и полиизоцианаты, характеризующиеся высшей функциональностью. Полифенилполиизоцианаты, содержащие метиленовые мостики, (например, метилендифенилдиизоцианат, сокращенно обозначаемый как MDI) хорошо известны на современном уровне техники и описываются общей формулой I, где n представляет собой один и более, а для случая сырых смесей представляет собой среднюю величину, составляющую более, чем один. Их получают в результате фосгенирования соответствующих смесей из полиаминов, полученных в результате конденсирования анилина и формальдегида. Preferred polyisocyanate compositions of the present invention are those wherein the polyisocyanate is an aromatic diisocyanate or a high functionality polyisocyanate, in particular crude mixtures of methylene bridged polyphenyl polyisocyanates, including diisocyanates, triisocyanates and high functionality polyisocyanates. Polyphenyl polyisocyanates containing methylene bridges (for example, methylene diphenyl diisocyanate, abbreviated as MDI) are well known in the state of the art and are described by the general formula I, where n is one or more, and for the case of crude mixtures is an average value of more than one. They are obtained by phosgenation of appropriate mixtures of polyamines obtained by the condensation of aniline and formaldehyde.
(I) (I)
Другие подходящие для использования полиизоцианатные композиции могут включать содержащие изоцианатные концевые группы форполимеры, полученные в результате прохождения реакции между избытком диизоцианата или полиизоцианата, характеризующегося высшей функциональностью, и сложным полиэфиром, содержащим гидроксильные концевые группы, или простым полиэфиром, содержащим гидроксильные концевые группы, и продукты, полученные в результате прохождения реакции между избытком диизоцианата или полиизоцианата, характеризующегося высшей функциональностью, и мономерным полиолом или смесью из мономерных полиолов, таких как этиленгликоль, триметилолпропан или бутандиол. Одним предпочтительным классом форполимеров, содержащих изоцианатные концевые группы, являются содержащие изоцианатные концевые группы форполимеры сырых смесей из содержащих метиленовые мостики полифенилполиизоцианатов, включающих диизоцианаты, триизоцианаты и полиизоцианаты, характеризующиеся высшей функциональностью. Other suitable polyisocyanate compositions may include isocyanate-terminated prepolymers obtained by reacting an excess of a high-functionality diisocyanate or polyisocyanate with a hydroxyl-terminated polyester or hydroxyl-terminated polyether, and products obtained by reaction between an excess of a high functionality diisocyanate or polyisocyanate and a monomeric polyol or a mixture of monomeric polyols such as ethylene glycol, trimethylolpropane or butanediol. One preferred class of isocyanate-terminated prepolymers are isocyanate-terminated green blend prepolymers of methylene-bridged polyphenyl polyisocyanates, including diisocyanates, triisocyanates, and polyisocyanates, characterized by superior functionality.
В соответствии с вариантами осуществления полиизоцианатные соединения в полиизоцианатной композиции выбирают из толуолдиизоцианата, метилендифенилдиизоцианата или полиизоцианатной композиции, содержащей метилендифенилдиизоцианат, или смеси из таких полиизоцианатов. According to embodiments, the polyisocyanate compounds in the polyisocyanate composition are selected from toluene diisocyanate, methylene diphenyl diisocyanate, or a polyisocyanate composition containing methylene diphenyl diisocyanate, or mixtures of such polyisocyanates.
В соответствии с вариантами осуществления одно или более реакционно-способных по отношению к изоцианату соединений, использованных в способе получения содержащего полиизоцианурат (PIR) и/или полиуретан (PUR) изоляционного пеноматериала, соответствующего изобретению, включают любые из соответствующих соединений, известных на современном уровне техники получения упомянутых пеноматериалов. Особенную важность при получении жестких пеноматериалов имеют полиолы и полиольные смеси, характеризующиеся средними гидроксильными числами в диапазоне от 50 до 1000, в особенности от 150 до 700, мг КОН/г и гидроксильными функциональностями в диапазоне от 2 до 8, в особенности от 3 до 8. Подходящие для использования полиолы были полностью описаны на предшествующем уровне техники и включают продукты реакции между алкиленоксидами, например, этиленоксидом и/или пропиленоксидом, и инициаторами, содержащими от 2 до 8 активных атомов водорода при расчете на одну молекулу. Подходящие для использования инициаторы включают: полиолы, например, глицерин, триметилолпропан, триэтаноламин, пентаэритрит, сорбит и сахарозу; полиамины, например, этилендиамин, толилендиамин (TDA), диаминодифенилметан (DADPM) и полиметиленполифениленполиамины; и аминоспирты, например, этаноламин и диэтаноламин; и смеси из таких инициаторов. Другие подходящие для использования полимерные полиолы включают сложные полиэфиры, полученные в результате конденсирования при надлежащих пропорциях гликолей и полиолов, характеризующихся высшей функциональностью, с дикарбоновыми или поликарбоновыми кислотами. Еще дополнительные подходящие для использования полимерные полиолы включают содержащие гидроксильные концевые группы простые политиоэфиры, полиамиды, сложные полиэфирамиды, поликарбонаты, полиацетали, полиолефины и полисилоксаны. In accordance with embodiments, the one or more isocyanate-reactive compounds used in the process for preparing the polyisocyanurate (PIR) and/or polyurethane (PUR)-containing insulation foam of the invention comprise any of the relevant compounds known in the art. obtaining said foams. Of particular importance in the production of rigid foams are polyols and polyol blends having average hydroxyl numbers in the range of 50 to 1000, in particular 150 to 700 mg KOH/g and hydroxyl functionalities in the range of 2 to 8, in particular 3 to 8 Suitable polyols have been fully described in the prior art and include reaction products between alkylene oxides, eg ethylene oxide and/or propylene oxide, and initiators having 2 to 8 active hydrogen atoms per molecule. Suitable initiators include: polyols such as glycerol, trimethylolpropane, triethanolamine, pentaerythritol, sorbitol and sucrose; polyamines such as ethylenediamine, tolylenediamine (TDA), diaminodiphenylmethane (DADPM) and polymethylenepolyphenylenepolyamines; and amino alcohols, for example ethanolamine and diethanolamine; and mixtures of such initiators. Other suitable polymeric polyols include polyesters obtained by condensing glycols and high functionality polyols with dicarboxylic or polycarboxylic acids at appropriate proportions. Still further suitable polymeric polyols include hydroxyl-terminated polythioethers, polyamides, polyesteramides, polycarbonates, polyacetals, polyolefins, and polysiloxanes.
Количества полиизоцианатных композиций и одного или нескольких вводимых в реакцию соединений, реакционно-способных по отношению к изоцианату, будут зависеть от природы производимого изоляционного пеноматериала, содержащего полиизоцианурат (PIR) и/или полиуретан (PUR), и легко могут быть определены специалистами в соответствующей области техники. The amounts of the polyisocyanate compositions and one or more isocyanate-reactive compounds reacted will depend on the nature of the polyisocyanurate (PIR) and/or polyurethane (PUR)-containing insulation foam produced and can be easily determined by those skilled in the art. technology.
В соответствии с предпочтительными вариантами осуществления пенообразователи выбирают из, по меньшей мере, пенообразователей HFO и/или пенообразователей HCFO и/или углеводородов, таких как циклопентан, характеризующихся коэффициентом лямбда для газа≤12 мВт/м.К при 10°С. According to preferred embodiments, the blowing agents are selected from at least HFO blowing agents and/or HCFO blowing agents and/or hydrocarbons such as cyclopentane having a gas lambda ≤12 mW/m.K at 10°C.
В соответствии с предпочтительными вариантами осуществления пенообразователи включают, по меньшей мере, пенообразователи HFO и/или пенообразователи HCFO и/или углеводород, такой как циклопентан, характеризующиеся коэффициентом лямбда для газа≤12 мВт/м.К при 10°С. In accordance with preferred embodiments, blowing agents include at least HFO blowing agents and/or HCFO blowing agents and/or a hydrocarbon such as cyclopentane having a gas lambda ≤12 mW/m.K at 10°C.
В соответствии с вариантами осуществления пенообразователи включают, по меньшей мере, 3,3,3-трифторпропен, 1,2,3,3,3-пентафторпропен, цис- и/или транс-1,3,3,3-тетрафторпропен и/или 2,3,3,3-тетрафторпропен и/или 1,1,1,4,4,4-гексафторбут-2-ен и/или 1-хлор-3,3,3-трифторпропен и/или 2-хлор-3,3,3-трифторпропен и их смеси. According to embodiments, blowing agents include at least 3,3,3-trifluoropropene, 1,2,3,3,3-pentafluoropropene, cis- and/or trans-1,3,3,3-tetrafluoropropene and/ or 2,3,3,3-tetrafluoropropene and/or 1,1,1,4,4,4-hexafluorobut-2-ene and/or 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene and/or 2-chloro -3,3,3-trifluoropropene and mixtures thereof.
Предпочтительными примерами доступных на коммерческих условиях и подходящих для использования пенообразующих газов HFO являются продукты Honeywell HFO-1234ze (торговое наименование от компании Honeywell для транс-1,3,3,3-тетрафторпропена) или Opteon® 1100 (торговое наименование от компании Chemours для цис-1,1,1,4,4,4-гексафторбут-2-ена CF3CH=CHCF3). Preferred examples of commercially available and suitable HFO blowing gases are Honeywell HFO-1234ze (trade name from Honeywell for trans-1,3,3,3-tetrafluoropropene) or Opteon® 1100 (trade name from Chemours for cis -1,1,1,4,4,4-hexafluorobut-2-ene CF 3 CH=CHCF 3 ).
Предпочтительным примером доступного на коммерческих условиях и подходящего для использования пенообразующего газа HCFO являются продукты Honeywell Solstice® 1233zd (торговое наименование от компании Honeywell для транс-1-хлор-3,3,3-трифторпропена CHCl=CHCF3) или Forane® 1233zd (торговое наименование от компании Arkema для транс-1-хлор-3,3,3-трифторпропена CHCl=CHCF3). A preferred example of a commercially available and suitable HCFO blowing gas is Honeywell Solstice® 1233zd (Honeywell trade name for trans-1-chloro-3,3,3-trifluoropropene CHCl=CHCF 3 ) or Forane® 1233zd (trade name name from Arkema for trans-1-chloro-3,3,3-trifluoropropene CHCl=CHCF 3 ).
В соответствии с вариантами осуществления пеноматериал, соответствующий изобретению, может содержать пенообразователи, характеризующиеся коэффициентом лямбда для газа≤12 мВт/м.К при 10°С и выбираемые из гидрофторуглеродов (HFC) и/или углеводородов, таких как циклопентан, и их смесей. According to embodiments, the foam according to the invention may contain blowing agents having a gas lambda value of ≤12 mW/m.K at 10° C. and selected from hydrofluorocarbons (HFCs) and/or hydrocarbons such as cyclopentane and mixtures thereof.
В соответствии с вариантами осуществления пеноматериал, соответствующий изобретению, может, кроме того, содержать пенообразователи, такие как углеводороды, выбираемые из изопентана, изобутана, н-пентана и их смесей и характеризующиеся коэффициентом лямбда для газа > 12 мВт/м.К при 10°С. According to embodiments, the foam according to the invention may further contain blowing agents such as hydrocarbons selected from isopentane, isobutane, n-pentane and mixtures thereof and characterized by a gas lambda coefficient > 12 mW/m.K at 10° FROM.
В соответствии с вариантами осуществления пенообразователи могут, кроме того, включать дополнительные пенообразователи, выбираемые из муравьиной кислоты, метилформиата, диметилового простого эфира, воды, метиленхлорида, ацетона, трет-бутанола, аргона, криптона, ксенона и их смесей. According to embodiments, blowing agents may further include additional blowing agents selected from formic acid, methyl formate, dimethyl ether, water, methylene chloride, acetone, t-butanol, argon, krypton, xenon, and mixtures thereof.
Количество использованного пенообразователя может варьироваться исходя, например, из намечаемых варианта использования и области применения продукта из пеноматериала и желательных свойств и плотности пеноматериала. Пенообразователь может присутствовать в количествах в диапазоне от 1 до 60 массовых частей (м. ч.) при расчете на сто массовых частей соединений, реакционно-способных по отношению к изоцианату, (полиола), более предпочтительно от 2 до 45 м. ч.. Для случая (необязательного) использования воды в качестве одного из пенообразователей в составе пеноматериала на количество воды предпочтительно накладывают ограничения количествами, доходящими вплоть до 15 м. ч., предпочтительно < 5 м. ч., более предпочтительно < 3 м. ч.. The amount of blowing agent used may vary based on, for example, the intended use and application of the foam product and the desired properties and density of the foam. The blowing agent may be present in amounts ranging from 1 to 60 mass parts (m. h.) calculated on one hundred mass parts of compounds reactive with isocyanate, (polyol), more preferably from 2 to 45 w. h. In the case of the (optional) use of water as one of the blowing agents in the foam composition, the amount of water is preferably limited to amounts up to 15 ppm, preferably < 5 ppm, more preferably < 3 ppm.
В соответствии с вариантами осуществления, по меньшей мере, один пенообразователь, характеризующийся коэффициентом лямбда для газа≤12 мВт/м.К при 10°С, может включать дополнительные пенообразователи, характеризующиеся коэффициентом лямбда для газа > 12 мВт/м.К при 10°С, и соотношение между пенообразователем, характеризующимся коэффициентом лямбда для газа≤12 мВт/м.К при 10°С, и дополнительными пенообразователями соответствует массовому соотношению в диапазоне от 95/5 вплоть до 5/95 при расчете на совокупную массу всех пенообразователей. According to embodiments, at least one blowing agent having a gas lambda ≤12 mW/m.K at 10°C may include additional blowing agents having a gas lambda >12 mW/m.K at 10° C, and the ratio between the blowing agent having a lambda coefficient for gas ≤12 mW/m.K at 10° C. and the additional blowing agents corresponds to a weight ratio ranging from 95/5 up to 5/95, based on the combined weight of all blowing agents.
В соответствии с вариантами осуществления, по меньшей мере, один пенообразователь выбирается из пенообразователей HCFO и/или HFO и включает циклопентан или смеси из циклопентана и изопентана в качестве дополнительного пенообразователя, и соотношение между пенообразователями HCFO и/или HFO и циклопентановым пенообразователем соответствует массовому соотношению в диапазоне от 95/5 вплоть до 5/95 при расчете на совокупную массу всех пенообразователей. According to embodiments, at least one blowing agent is selected from HCFO and/or HFO blowing agents and includes cyclopentane or mixtures of cyclopentane and isopentane as an additional blowing agent, and the ratio between the HCFO and/or HFO blowing agents and the cyclopentane blowing agent corresponds to a weight ratio in range from 95/5 up to 5/95 when calculated on the total weight of all blowing agents.
В соответствии с вариантами осуществления включающий полиизоцианурат (PIR) и/или полиуретан (PUR) изоляционный пеноматериал, соответствующий изобретению, является жестким изоляционным пеноматериалом. According to embodiments, the insulating foam of the invention comprising polyisocyanurate (PIR) and/or polyurethane (PUR) is a rigid insulating foam.
В соответствии с вариантами осуществления содержащий полиизоцианурат (PIR) и/или полиуретан (PUR) изоляционный пеноматериал, соответствующий изобретению, характеризуется плотностью пеноматериала < 45 кг/м3 и стабилизированной теплопроводностью < 20 мВт/м.К при 10°С, предпочтительно в диапазоне от 14 вплоть до 20 мВт/м.К при 10°С. According to embodiments containing polyisocyanurate (PIR) and/or polyurethane (PUR), the insulating foam according to the invention is characterized by a foam density < 45 kg/m 3 and a stabilized thermal conductivity < 20 mW/m.K at 10° C., preferably in the range from 14 up to 20 mW/m.K at 10°C.
В соответствии с вариантами осуществления содержащий полиизоцианурат (PIR) и/или полиуретан (PUR) изоляционный пеноматериал, соответствующий изобретению, характеризуется плотностью пеноматериала > 45 кг/м3 и стабилизированной теплопроводностью < 25 мВт/м.К при 10°С, предпочтительно в диапазоне от 14 вплоть до 25 мВт/м.К при 10°С. According to embodiments containing polyisocyanurate (PIR) and/or polyurethane (PUR) insulating foam according to the invention is characterized by a density of the foam > 45 kg/m 3 and a stabilized thermal conductivity < 25 mW/m.K at 10°C, preferably in the range from 14 up to 25 mW/m.K at 10°C.
В соответствии с вариантами осуществления содержащий полиизоцианурат (PIR) и/или полиуретан (PUR) изоляционный пеноматериал, соответствующий изобретению, характеризуется уровнем содержания закрытых ячеек, составляющим более, чем 70% при расчете на совокупное количество закрытых и открытых ячеек, присутствующих в материале. In accordance with embodiments containing polyisocyanurate (PIR) and/or polyurethane (PUR), the insulating foam of the invention has a closed cell level of greater than 70% based on the combined number of closed and open cells present in the material.
В соответствии с вариантами осуществления содержащий полиизоцианурат (PIR) и/или полиуретан (PUR) пеноматериал настоящего изобретения может быть использован в качестве теплоизолятора, такого как строительный теплоизоляционный пеноматериал, теплоизоляционный пеноматериал для электрооборудования или изоляция труб. Содержащий полиизоцианурат (PIR) и/или полиуретан (PUR) изоляционный пеноматериал настоящего изобретения удовлетворяет всем требованиям к использованию в качестве изоляционного материала в особенности вследствие своей маленькой величины теплопроводности. In accordance with embodiments, the polyisocyanurate (PIR) and/or polyurethane (PUR)-containing foam of the present invention can be used as a thermal insulator, such as building thermal insulation foam, thermal insulation foam for electrical equipment, or pipe insulation. The polyisocyanurate (PIR) and/or polyurethane (PUR) containing insulating foam of the present invention satisfies all requirements for use as an insulating material, especially due to its low thermal conductivity value.
ФИГУРЫ FIGURES
Фигура 1 иллюстрирует воздействие поглотителя СО2 на коэффициент лямбда (измеренный при 10°С) в зависимости от времени (состаривание при комнатной температуре) для 1 пеноматериала, полученного в соответствии с изобретением, (примера 1) и для сравнительного пеноматериала (сравнительного примера 1). Figure 1 illustrates the effect of a CO 2 scavenger on the lambda coefficient (measured at 10°C) as a function of time (aging at room temperature) for 1 foam obtained in accordance with the invention (example 1) and for a comparative foam (comparative example 1) .
Фигура 2 иллюстрирует воздействие пенообразователя на коэффициент лямбда (измеренный при 10°С) в зависимости от времени (состаривание при комнатной температуре) для 3 пеноматериалов, полученных в соответствии с изобретением, (примера 1, примера 2 и примера 3) и для 2 сравнительных пеноматериалов (сравнительных примеров 2+3). Figure 2 illustrates the effect of a blowing agent on the lambda coefficient (measured at 10°C) versus time (aging at room temperature) for 3 foams made according to the invention (example 1, example 2 and example 3) and for 2 comparative foams (comparative examples 2+3).
Фигура 3 иллюстрирует воздействие условий непроницаемости для диффундирования у пеноматериала на коэффициент лямбда (измеренный при 10°С) в зависимости от времени (состаривание при комнатной температуре) для пеноматериала, полученного в соответствии с изобретением, (примера 1) и для сравнительного пеноматериала (сравнительного примера 4). Figure 3 illustrates the effect of diffusion impermeable conditions of the foam on the lambda coefficient (measured at 10° C.) as a function of time (aging at room temperature) for the foam obtained in accordance with the invention (example 1) and for the comparative foam (comparative example four).
Фигура 4 иллюстрирует коэффициент лямбда, измеренный при 10°С, для примеров А2 - А4, соответствующих изобретению, и сравнительных примеров А0 - А1 в зависимости от времени (состаривание при комнатной температуре) при использовании HCFO в качестве физического пенообразователя и различных количеств поглотителя СО2 (иллюстрирование требуемого количества поглотителя СО2). Figure 4 illustrates the lambda coefficient measured at 10°C for examples A2 - A4 according to the invention and comparative examples A0 - A1 as a function of time (aging at room temperature) using HCFO as a physical blowing agent and various amounts of CO 2 scavenger (illustrating the amount of CO 2 scavenger required).
Фигура 5 иллюстрирует коэффициент лямбда, измеренный при 10°С, для примеров В2 - В3, соответствующих изобретению, и сравнительных примеров В0 - В1 в зависимости от времени (состаривание при комнатной температуре) при использовании циклопентана в качестве физического пенообразователя и различных количеств поглотителя СО2 (иллюстрирование требуемого количества поглотителя СО2). Figure 5 illustrates the lambda coefficient measured at 10°C for examples B2 - B3 according to the invention and comparative examples B0 - B1 as a function of time (aging at room temperature) using cyclopentane as a physical blowing agent and various amounts of CO 2 scavenger (illustrating the amount of CO 2 scavenger required).
Фигура 6 иллюстрирует коэффициент лямбда, измеренный при 10°С, для примеров D2 - D3, соответствующих изобретению, и сравнительных примеров D0 - D1 в зависимости от времени (состаривание при комнатной температуре) при использовании HCFO в качестве физического пенообразователя и различных количеств поглотителя СО2 (иллюстрирование требуемого количества поглотителя СО2). Figure 6 illustrates the lambda coefficient measured at 10°C for examples D2 - D3 according to the invention and comparative examples D0 - D1 as a function of time (aging at room temperature) using HCFO as a physical blowing agent and various amounts of CO 2 scavenger (illustrating the amount of CO 2 scavenger required).
МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ MEASUREMENT METHODS
1. Метод титрования для определения остаточного количества поглотителя (NaOH) в стабилизированном состаренном пеноматериале 1. Titration Method for Determination of Residual Scavenger (NaOH) in Stabilized Aged Foam
Метод титрования используют для определения остаточного количества NaOH в стабилизированном состаренном пеноматериале исходя из следующей далее реакции (которая имеет место в стабилизированном состаренном пеноматериале): The titration method is used to determine the residual amount of NaOH in stabilized aged foam based on the following reaction (which takes place in stabilized aged foam ):
2NaOH+CO2 → Na2CO3+H2O [1] 2NaOH+CO 2 → Na 2 CO 3 + H 2 O [1]
Метод титрования: Titration method:
Достаточное количество пеноматериала раздробляют и смешивают с водой в закрытой системе (герметизированном смесителе) Sufficient foam is crushed and mixed with water in a closed system (hermetically sealed mixer)
Отфильтровывают воду filter out the water
Измеренное количество такой отфильтрованной воды титруют при использовании раствора HCl (0,5 н.) A measured amount of this filtered water is titrated using a solution of HCl (0.5 N).
В результате титрования возможным является определение остаточного соединения NaOH As a result of titration, it is possible to determine the residual compound NaOH
Реакция титрования: Titration reaction:
NaOH+HCl → NaCl+H2O NaOH+HCl → NaCl+H 2 O
2. Метод определения количества соединения NaOH, требуемого для достижения оптимального удаления СО 2 , и получения минимального остаточного соединения NaOH в состаренном пеноматериале 2. Method for Determining the Amount of NaOH Compound Required to Achieve Optimum CO 2 Removal and Minimal Residual NaOH Compound in Aged Foam
В соответствии с реальными технологическими условиями или условиями лабораторного масштаба в отсутствие поглотителя (NaOH) получают образец пеноматериала, характеризующийся выбранным составом. Under actual process conditions or laboratory scale conditions, in the absence of scavenger (NaOH), a foam sample is obtained having the selected composition.
Данный образец (в достаточной степени герметизированный при использовании непроницаемой для диффундирования облицовки, соответствующей изобретению) состаривают вплоть до достижения стабильного коэффициента лямбда (может быть проведено ускоренное состаривание). This sample (sufficiently sealed using a diffusion-tight lining according to the invention) is aged until a stable lambda coefficient is achieved (accelerated aging can be carried out).
Сразу после стабилизации коэффициента лямбда по завершении старения измеряют количество СО2 (при использовании устройства Cell Gas Analysis (CGA)). Это совокупное количество СО2, образованное в образце состаренного пеноматериала в отсутствие поглотителя. Immediately after stabilization of the lambda coefficient at the end of aging, the amount of CO 2 is measured (using a Cell Gas Analysis (CGA) device). This is the cumulative amount of CO 2 formed in the aged foam sample in the absence of scavenger.
Рассчитывают «стехиометрическое» количество NaOH, необходимое для удаления измеренного количества СО2 в образце, (при обращении к вышеупомянутой единственной реакции [1]). Поскольку 2 моль NaOH вступают в реакцию с 1 моль СО2 молярное соотношение NaOH/CO2=2 : 1. Calculate the "stoichiometric" amount of NaOH required to remove the measured amount of CO 2 in the sample (referring to the above single reaction [1]). Since 2 mol of NaOH react with 1 mol of CO 2 , the molar ratio of NaOH / CO 2 \u003d 2: 1.
Используют небольшой избыток по отношению к рассчитанному количеству NaOH, в соответствии с реальными технологическими условиями или условиями лабораторного масштаба получают новый опытный образец, который включает акцептор/поглотитель NaOH. A slight excess of the calculated amount of NaOH is used, according to actual process conditions or laboratory scale conditions, a new prototype is prepared which includes the NaOH scavenger/scavenger.
Данный новый образец (в достаточной степени герметизированный при использовании непроницаемой для диффундирования облицовки, соответствующей изобретению) состаривают вплоть до достижения стабильного коэффициента лямбда (может быть использовано ускоренное состаривание). This new sample (sufficiently sealed using a diffusion-tight lining according to the invention) is aged until a stable lambda coefficient is achieved (accelerated aging can be used).
Сразу после стабилизации состаренного коэффициента лямбда в результате титрования измеряют остаточное соединение NaOH, остаточное соединение СО2 измеряют при использовании устройства CGA. Once the aged lambda coefficient is stabilized by titration, the residual NaOH compound is measured, the residual CO 2 compound is measured using a CGA device.
В результате последовательного приближения может быть проведена тонкая настройка точного количества NaOH для достижения желательного удаления СО2 и/или получения желательного количества остаточного соединения NaOH. As a result of successive approximation, the exact amount of NaOH can be fine-tuned to achieve the desired CO 2 removal and/or to obtain the desired amount of residual NaOH compound.
ПРИМЕРЫ EXAMPLES
Использованные химические соединения: Used chemical compounds :
- Полиизоцианат Suprasec® 5025 (S5025), характеризующаяся стандартной функциональностью полимерная композиция MDI, демонстрирующая NCO% = 31,0 и среднюю функциональность=2,7 и вязкость при 25°С=210 мПа.сек - Polyisocyanate Suprasec® 5025 (S5025), standard functionality MDI polymer composition showing NCO%=31.0 and average functionality=2.7 and viscosity at 25°C=210 mPa.s
- Полиизоцианат Suprasec® 2085 (S2085), характеризующаяся высокой функциональностью полимерная композиция MDI, демонстрирующая NCO% = 30,5 и среднюю функциональность=2,9 и вязкость при 25°С=625 мПа.сек - Polyisocyanate Suprasec® 2085 (S2085), high functionality MDI polymer composition showing NCO%=30.5 and average functionality=2.9 and viscosity at 25°C=625 mPa.s
- Стабилизатор пеноматериала: кремнийсодержащее поверхностно-активное вещество - Foam stabilizer: silicon surfactant
- Катализатор 1: N, N-диметилциклогексиламин - Catalyst 1: N,N-dimethylcyclohexylamine
- Катализатор 2: пентаметилдиэтилентриамин - Catalyst 2: pentamethyldiethylenetriamine
- Катализатор 3: 1,3,5-трис(3-(диметиламино)пропил)гексагидро-s-триазин - Catalyst 3: 1,3,5-tris(3-(dimethylamino)propyl)hexahydro-s-triazine
- Катализатор 4: катализатор на основе октаноата калия - Catalyst 4: potassium octanoate catalyst
- Катализатор 5: катализатор на основе ацетата калия - Catalyst 5: potassium acetate catalyst
- Бисерины гидроксида натрия (от компании Sigma Aldrich), NaOH (20- 40 меш) - Sodium hydroxide beads (from Sigma Aldrich), NaOH (20-40 mesh)
- Микрозерна гидроксида натрия от компании Prochimica - Sodium hydroxide micrograins from Prochimica
- Полиол 1: простой полиэфирполиол, инициированный при использовании сахарозы/DELA, (OHv=585 мг КОН/г, вязкость при 25°С=4400 мПа.сек) - Polyol 1: sucrose/DELA initiated polyether polyol (OHv=585 mg KOH/g, viscosity at 25°C=4400 mPa.s)
- Полиол 2: простой полиэфирполиол, инициированный при использовании DADPM/DEG, (OHv=310 мг КОН/г, вязкость при 25°С=2000 мПа.сек) - Polyol 2: DADPM/DEG initiated polyether polyol (OHv=310 mg KOH/g, viscosity at 25°C=2000 mPa.s)
- Полиол 3: простой полиэфирполиол, инициированный при использовании глицерина/сорбита, (OHv=500 мг КОН/г, вязкость при 25°С=610 мПа.сек) - Polyol 3: polyether polyol initiated using glycerol/sorbitol (OHv=500 mg KOH/g, viscosity at 25°C=610 mPa.s)
- Полиол 4: ароматический сложный полиэфирполиол на основе РТА (OHv=240 мг КОН/г, вязкость при 25°С=3000 мПа.сек) - Polyol 4: Aromatic polyester polyol based on PTA (OHv=240 mg KOH/g, viscosity at 25°C=3000 mPa.s)
- Антипирен 1: трис(хлоризопропил)фосфат (ТСРР) - Flame retardant 1: tris(chloroisopropyl)phosphate (TCPP)
- Вода - Water
- Пенообразователь н-пентан - Foaming agent n-pentane
- Пенообразователь циклопентан - Foaming agent cyclopentane
- Пенообразователь HCFO Solstice® 1233zd от компании Honeywell - транс-1-хлор-3,3,3-трифторпропена (CHCl=CHCF3) - HCFO Solstice® 1233zd foaming agent from Honeywell - trans-1-chloro-3,3,3-trifluoropropene (CHCl=CHCF 3 )
- Пенообразователь HFO Opteon® 1100 от компании Chemours (цис-1,1,1,4,4,4-гексафторбут-2-ена CF3CH=CHCF3) - Foamer HFO Opteon® 1100 from Chemours (cis-1,1,1,4,4,4-hexafluorobut-2-ene CF 3 CH=CHCF 3 )
- Пенообразователь HFС Enovate® 245fa от компании Honeywell - HFC foaming agent Enovate® 245fa from Honeywell
1. Изготовление изоляционного пеноматериала, содержащего полимер PUR, при использовании поглотителя СО1. Production of insulation foam containing PUR polymer using a CO absorber 22 и пенообразователя HCFO (примера 1) и сравнительного примера 1 без использования поглотителя СО and HCFO blowing agent (example 1) and comparative example 1 without the use of a CO scavenger 22 (иллюстрирование эффекта от поглотителя СО (illustrating the effect of a CO absorber 22 ) )
Изготавливали два изоляционных пеноматериала, содержащих полиуретан, при использовании изоцианатного индекса 123. Two insulating foams were made containing polyurethane using an isocyanate index of 123.
В таблице 1 обобщенно представлены реакционная система и количества ингредиентов, использованных в массовых частях (м. ч.), для реализации Table 1 summarizes the reaction system and the amounts of ingredients used in parts by weight (m.h.) for implementation
1) примера 1, соответствующего настоящему изобретению, при использовании NaOH в качестве поглотителя СО2 и пенообразователя HCFO Solstice® 1233zd и 1) Example 1 according to the present invention using NaOH as CO 2 scavenger and Solstice® 1233zd HCFO blowing agent and
2) сравнительного примера 1 без использования поглотителя СО2 и при использовании пенообразователя HCFO 1233zd в качестве пенообразователя. 2) Comparative example 1 without using CO 2 scavenger and using HCFO 1233zd blowing agent as blowing agent.
Оба пеноматериала производили в закрытой пресс-форме, имеющей размеры 30 см (в длину) на 30 см (в ширину) на 3 см (в толщину), при использовании одного и того же непроницаемого для диффундирования газа герметика, соответствующего изобретению. Both foams were produced in a closed mold measuring 30 cm (long) by 30 cm (wide) by 3 cm (thick) using the same gas diffusion-tight sealant according to the invention.
Таблица 1 Table 1
(*) Пеноматериал изготавливали при нанесении герметика, непроницаемого для диффундирования газа, (многослойной алюминийсодержащей фольги, непроницаемой для воздуха) на верхнюю и нижнюю поверхности пеноматериала и оставлении боковых сторон открытыми (толщина). Это приводит к получению пеноматериала, где 83% поверхностей пеноматериала покрывают герметиком, непроницаемым для диффундирования. (*) The foam was made by applying a gas diffusion impermeable sealant (aluminum-containing air impervious laminated foil) to the top and bottom surfaces of the foam and leaving the sides open (thickness). This results in a foam where 83% of the foam surfaces are coated with a diffusion-tight sealant.
(**) Молярное соотношение между добавленным поглотителем СО2 [X] и теоретическим рассчитанным молярным количеством соединения СО2, образованного в результате прохождения реакции между молярным количеством воды и молярным количеством изоцианата, присутствующего в составе, использованном для получения пеноматериала, [X1]. (**) Molar ratio between the added CO 2 scavenger [X] and the theoretical calculated molar amount of the CO 2 compound formed by the reaction between the molar amount of water and the molar amount of isocyanate present in the composition used to obtain the foam, [X 1 ] .
Остаточное количество соединения NaOH, измеренного в состаренном пеноматериале, измеренные стабилизированные состаренные коэффициенты лямбда, а также измеренное значение % моль. СО2 в стабилизированном состаренном пеноматериале при расчете на совокупное количество молей СО2 и физических пенообразователей в стабилизированном состаренном пеноматериале представлены ниже: The residual amount of the NaOH compound measured in the aged foam, the measured stabilized aged lambda coefficients, and the measured % mol. CO 2 in stabilized aged foam based on the combined moles of CO 2 and physical blowing agents in stabilized aged foam are shown below:
(*) Молярное соотношение между добавленным поглотителем СО2 [X] и теоретическим рассчитанным молярным количеством соединения СО2, образованного в результате прохождения реакции между молярным количеством воды и молярным количеством изоцианата, присутствующего в составе, использованном для получения пеноматериала, [X1]. (*) The molar ratio between the added CO 2 scavenger [X] and the theoretical calculated molar amount of the CO 2 compound formed by the reaction between the molar amount of water and the molar amount of isocyanate present in the composition used to obtain the foam, [X 1 ].
(**) Измеренное значение % моль. СО2 в стабилизированном состаренном пеноматериале при расчете на совокупное количество молей СО2 и физических пенообразователей в стабилизированном состаренном пеноматериале. (**) Measured value % mol. CO 2 in stabilized aged foam based on the combined moles of CO 2 and physical blowing agents in stabilized aged foam.
На фигуре 1 иллюстрируется коэффициент лямбда, измеренный при 10°С, для примера 1 и сравнительного примера 1 в зависимости от времени (состаривание при комнатной температуре). Синергетический эффект от поглотителя СО2 в комбинации с использованием физического пенообразователя, характеризующегося коэффициентом лямбда для газа≤12 мВт/м.К при 10°С, (в данном случае пенообразователя HCFO) в условиях непроницаемости для диффундирования газа является удивительным и значительным. Пример 1 характеризуется на удивление низкой стабилизированной теплопроводностью < 19 мВт/м.К, в то время как сравнительный пример 1 характеризуется намного более высокой стабилизированной теплопроводностью при коэффициентах > 23 мВт/м.К. Figure 1 illustrates the lambda coefficient measured at 10° C. for Example 1 and Comparative Example 1 as a function of time (aging at room temperature). The synergistic effect of a CO 2 scavenger in combination with a physical blowing agent having a lambda coefficient for gas ≤12 mW/m.K at 10° C. (in this case an HCFO blowing agent) under gas diffusion impermeable conditions is surprising and significant. Example 1 has a surprisingly low stabilized thermal conductivity < 19 mW/m.K, while comparative example 1 has a much higher stabilized thermal conductivity at coefficients > 23 mW/m.K.
Как это можно видеть, эффект от поглотителя СО2 является полным по завершении 8-недельного старения, по истечении данного периода коэффициент лямбда для пеноматериала из примера 1 стабилизируется. Для обеспечения сохранения стабилизации коэффициента лямбда пеноматериал должен быть покрыт, по меньшей мере, частично герметиком, непроницаемым для диффундирования, (многослойной алюминийсодержащей фольгой, непроницаемой для воздуха и СО2) на верхней и нижней поверхностях пеноматериала. As can be seen, the effect of the CO 2 scavenger is complete at the end of 8 weeks of aging, after this period the lambda coefficient for the foam of example 1 stabilizes. To ensure that lambda coefficient stabilization is maintained, the foam must be coated at least partially with a diffusion-tight sealant (aluminium-containing air- and CO2-tight laminated foil) on the top and bottom surfaces of the foam.
В сравнительном примере 1 иллюстрируется недостаточность использования пенообразователей, характеризующихся низкой теплопроводностью, в условиях непроницаемости для диффундирования газа при достижении получения изоляционных пеноматериалов, характеризующихся долговременным маленьким коэффициентом лямбда. Comparative Example 1 illustrates the insufficiency of using blowing agents having low thermal conductivity under conditions of gas diffusion impermeability to achieve insulating foams having a long-term low lambda coefficient.
2. Изготовление изоляционного пеноматериала, содержащего полимер PUR, при использовании поглотителя СО2. Production of insulation foam containing PUR polymer using a CO absorber 22 , пенообразователей HCFO, HFO и HFC (примеров 1, 2 и 3) и сравнительных примеров 2+3 при использовании поглотителя СО, blowing agents HCFO, HFO and HFC (examples 1, 2 and 3) and comparative examples 2+3 using a CO absorber 22 и альтернативных пенообразователей (иллюстрирование эффекта от пенообразователя) and alternative blowing agents (illustrating the effect of a blowing agent)
Изготавливали четыре изоляционных пеноматериала, содержащих полиуретан, в закрытой пресс-форме, имеющей размеры 30 см (в длину) на 30 см (в ширину) на 3 см (в толщину), при использовании изоцианатного индекса 123. Four insulating foams containing polyurethane were made in a closed mold having dimensions of 30 cm (long) by 30 cm (width) by 3 cm (thickness), using an isocyanate index of 123.
В таблице 2 обобщенно представлены реакционная система и количества ингредиентов, использованных в массовых частях (м. ч.), для реализации Table 2 summarizes the reaction system and the amounts of ingredients used in parts by weight (m. h.) for implementation
1) примера 1, соответствующего настоящему изобретению, при использовании NaOH в качестве поглотителя СО2 и пенообразователя HCFO 1233zd и 1) Example 1 according to the present invention using NaOH as CO 2 scavenger and HCFO 1233zd blowing agent and
2) примера 2, соответствующего настоящему изобретению, при использовании NaOH в качестве поглотителя СО2 и пенообразователя HFO Opteon® 1100 и 2) Example 2 of the present invention using NaOH as CO 2 scavenger and Opteon® 1100 HFO blowing agent and
3) примера 3, соответствующего настоящему изобретению, при использовании NaOH в качестве поглотителя СО2 и пенообразователя HFC Enovate® 245fa, 3) Example 3 according to the present invention using NaOH as CO 2 scavenger and HFC foaming agent Enovate® 245fa,
4) сравнительного примера 2 при использовании поглотителя СО2 NaOH и при использовании н-пентана в качестве пенообразователя, характеризующегося коэффициентом лямбда для газа >> 12 мВт/м.К при 10°С, и 4) Comparative example 2 using NaOH CO 2 scavenger and using n-pentane as blowing agent having a gas lambda coefficient >> 12 mW/m.K at 10°C, and
5) сравнительного примера 3 при использовании поглотителя СО2 NaOH и воды в качестве единственного пенообразователя. 5) Comparative Example 3 using the CO 2 scavenger NaOH and water as the sole blowing agent.
Все пеноматериалы производили при нанесении одного и того же непроницаемого для диффундирования газа герметика, соответствующего изобретению, (где 83% поверхностей пеноматериала покрывают герметиком, непроницаемым для диффундирования газа). All foams were produced by applying the same gas diffusion-tight sealant according to the invention (where 83% of the foam surfaces are covered with a gas-diffusion-tight sealant).
Таблица 2 table 2
(*) Пеноматериал изготавливали при нанесении герметика, непроницаемого для диффундирования газа, (многослойной алюминийсодержащей фольги, непроницаемой для воздуха) на верхнюю и нижнюю поверхности пеноматериала и оставлении боковых сторон открытыми. Это приводит к получению пеноматериала, где 83% поверхностей пеноматериала покрывают герметиком, непроницаемым для диффундирования газа. (*) The foam was made by applying a gas diffusion impermeable sealant (aluminum-containing air impermeable laminated foil) to the top and bottom surfaces of the foam and leaving the sides open. This results in a foam where 83% of the foam surfaces are coated with a sealant impervious to gas diffusion.
(**) Молярное соотношение между добавленным поглотителем СО2 [X] и теоретическим рассчитанным молярным количеством соединения СО2, образованного в результате прохождения реакции между молярным количеством воды и молярным количеством изоцианата, присутствующего в составе, использованном для получения пеноматериала, [X1]. (**) Molar ratio between the added CO 2 scavenger [X] and the theoretical calculated molar amount of the CO 2 compound formed by the reaction between the molar amount of water and the molar amount of isocyanate present in the composition used to obtain the foam, [X 1 ] .
Остаточное количество соединения NaOH, измеренного в состаренном пеноматериале, измеренные стабилизированные состаренные коэффициенты лямбда, а также измеренное значение % моль. СО2 в стабилизированном состаренном пеноматериале при расчете на совокупное количество молей СО2 и физических пенообразователей в стабилизированном состаренном пеноматериале представлены ниже: The residual amount of the NaOH compound measured in the aged foam, the measured stabilized aged lambda coefficients, and the measured % mol. CO 2 in stabilized aged foam based on the combined moles of CO 2 and physical blowing agents in stabilized aged foam are shown below:
(*) Молярное соотношение между добавленным поглотителем СО2 [X] и теоретическим рассчитанным молярным количеством соединения СО2, образованного в результате прохождения реакции между молярным количеством воды и молярным количеством изоцианата, присутствующего в составе, использованном для получения пеноматериала, [X1]. (*) The molar ratio between the added CO 2 scavenger [X] and the theoretical calculated molar amount of the CO 2 compound formed by the reaction between the molar amount of water and the molar amount of isocyanate present in the composition used to obtain the foam, [X 1 ].
(**) Измеренное значение % моль. СО2 в стабилизированном состаренном пеноматериале при расчете на совокупное количество молей СО2 и физических пенообразователей в стабилизированном состаренном пеноматериале. (**) Measured value % mol. CO 2 in stabilized aged foam based on the combined moles of CO 2 and physical blowing agents in stabilized aged foam.
(***) при 14 неделях стабилизация пока еще отсутствует. (***) at 14 weeks there is no stabilization yet.
На фигуре 2 иллюстрируется коэффициент лямбда, измеренный при 10°С, для примера 1, примера 2, примера 3 и сравнительных примеров 2 и 3 в зависимости от времени (состаривание при комнатной температуре). Синергетический эффект от поглотителя СО2 в комбинации с использованием физического пенообразователя, характеризующегося коэффициентом лямбда для газа≤12 мВт/м.К при 10°С, в условиях непроницаемости для диффундирования воздуха опять-таки является удивительным и значительным. Сравнительные примеры иллюстрируют недостаточность использования поглотителя СО2 в условиях непроницаемости для диффундирования газа при достижении получения изоляционных пеноматериалов, характеризующихся долговременным маленьким коэффициентом лямбда. Figure 2 illustrates the lambda coefficient measured at 10° C. for Example 1, Example 2, Example 3 and Comparative Examples 2 and 3 as a function of time (aging at room temperature). The synergistic effect of a CO 2 scavenger in combination with the use of a physical blowing agent having a gas lambda value ≤12 mW/m.K at 10° C. under air diffusion tight conditions is again surprising and significant. The comparative examples illustrate the inadequacy of using a CO 2 scavenger under gas diffusion impermeability to achieve insulating foams having a long-term low lambda coefficient.
Как это можно видеть, эффект от поглотителя СО2 является полным по завершении 8-недельного старения, по истечении данного периода коэффициент лямбда для пеноматериалов из примеров 1, 2 и 3 стабилизируется. Для обеспечения сохранения стабилизации коэффициента лямбда пеноматериал должен быть покрыт герметиком, непроницаемым для диффундирования газа, (непроницаемым для воздуха) на верхней и нижней поверхностях пеноматериала. As can be seen, the effect of the CO 2 scavenger is complete at the end of 8 weeks of aging, after this period the lambda coefficient for foams from examples 1, 2 and 3 stabilizes. To ensure that lambda coefficient stabilization is maintained, the foam must be coated with a gas diffusion-tight (air-tight) sealant on the top and bottom surfaces of the foam.
3. Изготовление изоляционного пеноматериала, содержащего полимер PIR, при использовании поглотителя СО3. Production of insulation foam containing PIR polymer using a CO absorber 22 и пенообразователя HCFO (примера 1) и сравнительного примера 4 при исключении условий непроницаемости для диффундирования газа (иллюстрация эффекта от герметизации пеноматериала) and HCFO Foamer (Example 1) and Comparative Example 4 Excluding Gas Diffusion Impermeability Conditions (Illustration of Foam Sealing Effect)
Изготавливали два изоляционных пеноматериала, содержащих полиуретан, в закрытой пресс-форме, имеющей размеры 30 см (в длину) на 30 см (в ширину) на 3 см (в толщину), при использовании изоцианатного индекса 123. Two insulating foams containing polyurethane were made in a closed mold measuring 30 cm (long) by 30 cm (width) by 3 cm (thickness) using an isocyanate index of 123.
В таблице 3 обобщенно представлены реакционная система и количества ингредиентов, использованных в массовых частях (м. ч.), для реализации Table 3 summarizes the reaction system and amounts of ingredients used in parts by weight (m.p.h.) for implementation
1) примера 1, соответствующего настоящему изобретению, при использовании NaOH в качестве поглотителя СО2 и физического пенообразователя, характеризующегося коэффициентом лямбда для газа≤12 мВт/м.К при 10°С, (являющегося в данном случае пенообразователем HCFO Solstice® 1233zd) в условиях непроницаемости для диффундирования газа и 1) Example 1 according to the present invention using NaOH as a CO 2 scavenger and a physical blowing agent having a gas lambda value of ≤12 mW/m.K at 10°C (which in this case is HCFO Solstice® 1233zd blowing agent) in conditions of impermeability for gas diffusion and
2) сравнительного примера 4 при использовании NaOH в качестве поглотителя СО2 и физического пенообразователя, характеризующегося коэффициентом лямбда для газа≤12 мВт/м.К при 10°С, (являющегося в данном случае пенообразователем HCFO 1233zd), но при отсутствии условий непроницаемости для диффундирования газа (при наличии газопроницаемой бумажной облицовки). 2) Comparative Example 4 using NaOH as a CO 2 scavenger and a physical blowing agent having a gas lambda value of ≤12 mW/m.K at 10°C (which in this case is the blowing agent HCFO 1233zd), but without impermeability conditions for gas diffusion (in the presence of gas-permeable paper lining).
Таблица 3 Table 3
(*) Пеноматериал изготавливали при нанесении герметика, непроницаемого для диффундирования газа, (непроницаемого для воздуха) на верхнюю и нижнюю поверхности пеноматериала и оставлении боковых сторон открытыми. Это приводит к получению пеноматериала, где 83% поверхностей пеноматериала покрывают герметиком, непроницаемым для диффундирования газа, (многослойной алюминийсодержащей фольгой, непроницаемой для воздуха). (*) The foam was made by applying a gas diffusion impermeable (air impermeable) sealant to the top and bottom surfaces of the foam and leaving the sides open. This results in a foam where 83% of the foam surfaces are covered with a gas diffusion impervious sealant (aluminium-containing air impervious laminated foil).
(**) Молярное соотношение между добавленным поглотителем СО2 [X] и теоретическим рассчитанным молярным количеством соединения СО2, образованного в результате прохождения реакции между молярным количеством воды и изоцианатом, присутствующим в составе, использованном для получения пеноматериала, [X1]. (**) The molar ratio between the added CO 2 scavenger [X] and the theoretical calculated molar amount of the CO 2 compound formed by the reaction between the molar amount of water and the isocyanate present in the formulation used to make the foam, [X 1 ].
Остаточное количество соединения NaOH, измеренного в состаренном пеноматериале, измеренные стабилизированные состаренные коэффициенты лямбда, а также измеренное значение % моль. СО2 в стабилизированном состаренном пеноматериале при расчете на совокупное количество молей СО2 и физических пенообразователей в стабилизированном состаренном пеноматериале представлены ниже: The residual amount of the NaOH compound measured in the aged foam, the measured stabilized aged lambda coefficients, and the measured % mol. CO 2 in stabilized aged foam based on the combined moles of CO 2 and physical blowing agents in stabilized aged foam are shown below:
(*) Молярное соотношение между добавленным поглотителем СО2 [X] и теоретическим рассчитанным молярным количеством соединения СО2, образованного в результате прохождения реакции между молярным количеством воды и молярным количеством изоцианата, присутствующего в составе, использованном для получения пеноматериала, [X1]. (*) The molar ratio between the added CO 2 scavenger [X] and the theoretical calculated molar amount of the CO 2 compound formed by the reaction between the molar amount of water and the molar amount of isocyanate present in the composition used to obtain the foam, [X 1 ].
(**) Измеренное значение % моль. СО2 в стабилизированном состаренном пеноматериале при расчете на совокупное количество молей СО2 и физических пенообразователей в стабилизированном состаренном пеноматериале. (**) Measured value % mol. CO 2 in stabilized aged foam based on the combined moles of CO 2 and physical blowing agents in stabilized aged foam.
На фигуре 3 иллюстрируется коэффициент лямбда, измеренный при 10°С, для примера 1 и сравнительного примера 4 в зависимости от времени (состаривание при комнатной температуре). Синергетический эффект от поглотителя СО2 в комбинации с использованием физического пенообразователя HCFO и присутствием герметика является удивительным и значительным. Пример 1 характеризуется на удивление низкой стабилизированной теплопроводностью < 19 мВт/м.К, в то время как сравнительный пример 4 характеризуется отсутствием стабилизированной теплопроводности, наоборот, теплопроводность увеличивается (ухудшается) на протяжении продолжительных периодов времени. Figure 3 illustrates the lambda coefficient measured at 10° C. for Example 1 and Comparative Example 4 as a function of time (aging at room temperature). The synergistic effect of the CO 2 scavenger in combination with the use of a physical HCFO blowing agent and the presence of a sealant is surprising and significant. Example 1 has a surprisingly low stabilized thermal conductivity < 19 mW/mK, while Comparative Example 4 has no stabilized thermal conductivity, on the contrary, the thermal conductivity increases (degrades) over extended periods of time.
Как это можно видеть, эффект от поглотителя СО2 является полным по завершении 8-недельного старения, по истечении данного периода коэффициент лямбда для примера 1 стабилизируется. Для обеспечения сохранения стабилизации коэффициента лямбда пеноматериал должен быть покрыт герметиком, непроницаемым для диффундирования газа, (непроницаемым для воздуха) на верхней и нижней поверхностях пеноматериала. As can be seen, the effect of the CO 2 scavenger is complete at the end of 8 weeks of aging, after this period the lambda coefficient for example 1 stabilizes. To ensure that lambda coefficient stabilization is maintained, the foam must be coated with a gas diffusion-tight (air-tight) sealant on the top and bottom surfaces of the foam.
В сравнительном примере 4 иллюстрируется существенность нанесения герметика для достижения условий непроницаемости для диффундирования газа, соответствующих изобретению, при достижении получения изоляционных пеноматериалов, характеризующихся долговременным маленьким коэффициентом лямбда. Comparative Example 4 illustrates the importance of applying a sealant to achieve gas diffusion impermeability conditions according to the invention in achieving insulating foams having a long-term low lambda coefficient.
4. Изготовление изоляционного пеноматериала, содержащего полимер PIR, при использовании HCFO в качестве физического пенообразователя и различных количеств поглотителя СО4. Making insulation foam containing PIR polymer using HCFO as a physical blowing agent and various amounts of CO scavenger 22 (иллюстрация требуемого количества поглотителя СО (Illustration of the amount of CO absorbent required 22 ) )
Изготавливали пять изоляционных пеноматериалов, содержащих полиизоцианурат, при использовании изоцианатного индекса 320. Five insulating foams containing polyisocyanurate were made using an isocyanate index of 320.
В таблице 4 обобщенно представлены реакционная система и количества ингредиентов, использованных в массовых частях (м. ч.), для реализации Table 4 summarizes the reaction system and amounts of ingredients used in parts by weight (m.p.h.) for implementation
1) сравнительного примера А0 без использования поглотителя и при использовании пенообразователя HCFO Solstice LBA и 1) Comparative example A0 without scavenger and with HCFO Solstice LBA blowing agent and
2) сравнительного примера А1 при использовании молярного соотношения между добавленным поглотителем СО2 [X] и теоретическим рассчитанным молярным количеством соединения СО2, образованного в результате прохождения реакции между молярным количеством воды и молярным количеством изоцианата, присутствующего в составе, использованном для получения пеноматериала, [X1] 3 : 1 и при использовании пенообразователя HCFO Solstice LBA и 2) Comparative Example A1 using the molar ratio between the added CO 2 scavenger [X] and the theoretical calculated molar amount of the CO 2 compound formed by the reaction between the molar amount of water and the molar amount of isocyanate present in the composition used to obtain the foam, [ X 1 ] 3 : 1 and when using HCFO Solstice LBA foam concentrate and
3) примера А2 при использовании молярного соотношения между добавленным поглотителем СО2 [X] и теоретическим рассчитанным молярным количеством соединения СО2, образованного в результате прохождения реакции между молярным количеством воды и молярным количеством изоцианата, присутствующего в составе, использованном для получения пеноматериала, [X1] 15 : 1 и при использовании пенообразователя HCFO Solstice LBA и 3) Example A2 using the molar ratio between the added CO 2 scavenger [X] and the theoretical calculated molar amount of the CO 2 compound formed by the reaction between the molar amount of water and the molar amount of isocyanate present in the composition used to obtain the foam, [X 1 ] 15 : 1 and when using HCFO Solstice LBA foam concentrate and
4) примера А3, соответствующего изобретению, при использовании молярного соотношения между добавленным поглотителем СО2 [X] и теоретическим рассчитанным молярным количеством соединения СО2, образованного в результате прохождения реакции между молярным количеством воды и молярным количеством изоцианата, присутствующего в составе, использованном для получения пеноматериала, [X1] 33 : 1 и при использовании пенообразователя HCFO Solstice LBA и 4) example A3 according to the invention, using the molar ratio between the added CO 2 scavenger [X] and the theoretical calculated molar amount of the CO 2 compound formed as a result of the reaction between the molar amount of water and the molar amount of isocyanate present in the composition used to obtain foam, [X 1 ] 33 : 1 and using HCFO Solstice LBA foam concentrate and
5) примера А4, соответствующего изобретению, при использовании молярного соотношения между добавленным поглотителем СО2 [X] и теоретическим рассчитанным молярным количеством соединения СО2, образованного в результате прохождения реакции между молярным количеством воды и молярным количеством изоцианата, присутствующего в составе, использованном для получения пеноматериала, [X1] 21 : 1 и при использовании пенообразователя HCFO Solstice LBA. 5) example A4 according to the invention, using the molar ratio between the added CO 2 scavenger [X] and the theoretical calculated molar amount of the CO 2 compound formed by the reaction between the molar amount of water and the molar amount of isocyanate present in the composition used to obtain foam, [X 1 ] 21 : 1 and using HCFO Solstice LBA blowing agent.
Все пеноматериалы производили в закрытой пресс-форме, имеющей размеры 30 см (в длину) на 30 см (в ширину) на 3 см (в толщину), при нанесении 100% непроницаемого для диффундирования газа герметика на основе EVOH, соответствующего изобретению. All foams were produced in a closed mold measuring 30 cm (length) by 30 cm (width) by 3 cm (thickness) while applying a 100% EVOH-based diffusion-tight sealant according to the invention.
Таблица 4 Table 4
(*) Пеноматериал изготавливали при нанесении непроницаемого для диффундирования газа герметика, полученного из полимера EVOH и полностью инкапсулирующего, тем самым, пеноматериал, (100%-ная степень покрытия). (*) The foam was made by applying a gas diffusion-tight sealant made from EVOH polymer and thus completely encapsulating the foam (100% coverage).
(**) Молярное соотношение между добавленным поглотителем СО2 [X] и теоретическим рассчитанным молярным количеством соединения СО2, образованного в результате прохождения реакции между молярным количеством воды и молярным количеством изоцианата, присутствующего в составе пеноматериала, [X1]. (**) Molar ratio between the added CO 2 scavenger [X] and the calculated theoretical molar amount of CO 2 compound formed from the reaction between the molar amount of water and the molar amount of isocyanate present in the foam [X 1 ].
Остаточное количество соединения NaOH, измеренного в состаренном пеноматериале, измеренные стабилизированные состаренные коэффициенты лямбда, а также измеренное значение % моль. СО2 в стабилизированном состаренном пеноматериале при расчете на совокупное количество молей СО2 и физических пенообразователей в стабилизированном состаренном пеноматериале представлены ниже: The residual amount of the NaOH compound measured in the aged foam, the measured stabilized aged lambda coefficients, and the measured % mol. CO 2 in stabilized aged foam based on the combined moles of CO 2 and physical blowing agents in stabilized aged foam are shown below:
(*) Молярное соотношение между добавленным поглотителем СО2 [X] и теоретическим рассчитанным молярным количеством соединения СО2, образованного в результате прохождения реакции между молярным количеством воды и молярным количеством изоцианата, присутствующего в составе, использованном для получения пеноматериала, [X1]. (*) The molar ratio between the added CO 2 scavenger [X] and the theoretical calculated molar amount of the CO 2 compound formed by the reaction between the molar amount of water and the molar amount of isocyanate present in the composition used to obtain the foam, [X 1 ].
(**) Измеренное значение % моль. СО2 в стабилизированном состаренном пеноматериале при расчете на совокупное количество молей СО2 и физических пенообразователей в стабилизированном состаренном пеноматериале. (**) Measured value % mol. CO 2 in stabilized aged foam based on the combined moles of CO 2 and physical blowing agents in stabilized aged foam.
На фигуре 4 иллюстрируется коэффициент лямбда, измеренный при 10°С, для примеров А2 - А4 и сравнительных примеров А0 - А1 в зависимости от времени (состаривание при комнатной температуре). Синергетический эффект от оптимизированного количества поглотителя СО2 в комбинации с использованием физического пенообразователя, характеризующегося коэффициентом лямбда для газа≤12 мВт/м.К при 10°С, (в данном случае пенообразователя HCFO) в условиях непроницаемости для диффундирования газа является удивительным и значительным. Примеры А3 и А4 характеризуются на удивление низкой стабилизированной теплопроводностью (< 17 мВт/м.К), в то время как сравнительные примеры А1 и А0 характеризуются намного более высокой стабилизированной теплопроводностью при коэффициентах > 18,5 мВт/м.К. Figure 4 illustrates the lambda coefficient measured at 10°C for examples A2 - A4 and comparative examples A0 - A1 as a function of time (aging at room temperature). The synergistic effect of an optimized amount of CO 2 scavenger in combination with the use of a physical blowing agent having a lambda coefficient for gas ≤12 mW/m.K at 10° C. (in this case an HCFO blowing agent) under conditions of impermeability to gas diffusion is surprising and significant. Examples A3 and A4 have surprisingly low stabilized thermal conductivity (< 17 mW/m.K), while comparative examples A1 and A0 have much higher stabilized thermal conductivity at coefficients > 18.5 mW/m.K.
Как это можно видеть, эффект от поглотителя СО2 является полным по завершении 8-недельного старения, по истечении данного периода коэффициент лямбда для пеноматериала стабилизируется. Для обеспечения сохранения стабилизации коэффициента лямбда пеноматериал должен быть покрыт герметиком, непроницаемым для диффундирования, (в данном случае полученным из полимера EVOH и полностью инкапсулирующим, тем самым, пеноматериал, (100%-ная степень покрытия)). As can be seen, the effect of the CO 2 scavenger is complete at the end of 8 weeks of aging, after this period the lambda coefficient of the foam stabilizes. To ensure that the stabilization of the lambda coefficient is maintained, the foam must be coated with a diffusion-tight sealant (in this case made from EVOH polymer and thus completely encapsulating the foam (100% coverage)).
В сравнительном примере А1 иллюстрируется недостаточность молярного соотношения [X]/[X1] 3 : 1 для получения достаточного уменьшения СО2 вследствие старения, для случая герметизации пеноматериала по отношению к переносу газа, но не по отношению к диффундированию влаги количество СО2 увеличивается еще больше. Поэтому требуется молярное соотношение [X]/[X1], составляющее намного более, чем 3 : 1. Comparative example A1 illustrates that the [X]/[X1] 3 : 1 molar ratio is not sufficient to obtain a sufficient reduction in CO 2 due to aging, for the case of sealing the foam with respect to gas transfer, but not with respect to moisture diffusion, the amount of CO 2 increases even more . Therefore, a [X]/[X1] molar ratio of much more than 3:1 is required.
В примере А2 иллюстрируется необнаружение в состаренном пеноматериале остаточного соединения NaOH даже при молярном соотношении [X]/[X1] 15 : 1, что означает потребление всего соединения NaOH в способе поглощения СО2 при внесении вклада в уменьшение коэффициента лямбда. Поэтому требуется молярное соотношение [X]/[X1], составляющее намного более, чем 3 : 1. Example A2 illustrates the non-detection of residual NaOH compound in the aged foam even at a [X]/[X1] molar ratio of 15:1, which means that all the NaOH compound is consumed in the CO 2 scavenging process while contributing to the decrease in the lambda coefficient. Therefore, a [X]/[X1] molar ratio of much more than 3:1 is required.
5. Изготовление изоляционного пеноматериала, содержащего полимер PIR, при использовании различных количеств поглотителя СО5. Production of insulating foam containing PIR polymer using different amounts of CO scavenger 22 и циклопентана в качестве физического пенообразователя (иллюстрация требуемого количества поглотителя СО and cyclopentane as a physical blowing agent (illustration of the amount of CO scavenger required 22 ) )
Изготавливали пять изоляционных пеноматериалов, содержащих полиизоцианурат, при использовании изоцианатного индекса 320. Five insulating foams containing polyisocyanurate were made using an isocyanate index of 320.
В таблице 5 обобщенно представлены реакционная система и количества ингредиентов, использованных в массовых частях (м. ч.), для реализации Table 5 summarizes the reaction system and the amounts of ingredients used in parts by weight (m.h.) for implementation
1) сравнительного примера В0 без использования поглотителя и при использовании циклопентана в качестве физического пенообразователя и 1) comparative example B0 without the use of scavenger and using cyclopentane as a physical blowing agent and
2) сравнительного примера В1 при использовании молярного соотношения между добавленным поглотителем СО2 [X] и теоретическим рассчитанным молярным количеством соединения СО2, образованного в результате прохождения реакции между молярным количеством воды и молярным количеством изоцианата, присутствующего в составе, использованном для получения пеноматериала, [X1] 3 : 1 и при использовании циклопентана в качестве физического пенообразователя и 2) Comparative Example B1 using the molar ratio between the added CO 2 scavenger [X] and the theoretical calculated molar amount of the CO 2 compound formed by the reaction between the molar amount of water and the molar amount of isocyanate present in the composition used to obtain the foam, [ X 1 ] 3 : 1 and when using cyclopentane as a physical blowing agent and
3) примера В2 при использовании молярного соотношения между добавленным поглотителем СО2 [X] и теоретическим рассчитанным молярным количеством соединения СО2, образованного в результате прохождения реакции между молярным количеством воды и молярным количеством изоцианата, присутствующего в составе, использованном для получения пеноматериала, [X1] 15 : 1 и при использовании циклопентана в качестве физического пенообразователя и 3) example B2 using the molar ratio between the added CO 2 scavenger [X] and the theoretical calculated molar amount of the CO 2 compound formed by the reaction between the molar amount of water and the molar amount of isocyanate present in the composition used to obtain the foam, [X 1 ] 15 : 1 and when using cyclopentane as a physical blowing agent and
4) примера В3, соответствующего изобретению, при использовании молярного соотношения между добавленным поглотителем СО2 [X] и теоретическим рассчитанным молярным количеством соединения СО2, образованного в результате прохождения реакции между молярным количеством воды и молярным количеством изоцианата, присутствующего в составе, использованном для получения пеноматериала, [X1] 33 : 1 и при использовании циклопентана в качестве физического пенообразователя. 4) example B3 according to the invention, using the molar ratio between the added CO 2 scavenger [X] and the theoretical calculated molar amount of the CO 2 compound formed as a result of the reaction between the molar amount of water and the molar amount of isocyanate present in the composition used to obtain foam, [X 1 ] 33 : 1 and when using cyclopentane as a physical blowing agent.
Все пеноматериалы производили в закрытой пресс-форме, имеющей размеры 30 см (в длину) на 30 см (в ширину) на 3 см (в толщину), при нанесении 100% непроницаемого для диффундирования газа герметика на основе EVOH, соответствующего изобретению. All foams were produced in a closed mold measuring 30 cm (length) by 30 cm (width) by 3 cm (thickness) while applying a 100% EVOH-based diffusion-tight sealant according to the invention.
Таблица 5 Table 5
(*) Пеноматериал изготавливали при нанесении непроницаемого для диффундирования газа герметика, полученного из полимера EVOH и полностью инкапсулирующего, тем самым, пеноматериал, (100%-ная степень покрытия). (*) The foam was made by applying a gas diffusion-tight sealant made from EVOH polymer and thus completely encapsulating the foam (100% coverage).
(**) Молярное соотношение между добавленным поглотителем СО2 [X] и теоретическим рассчитанным молярным количеством соединения СО2, образованного в результате прохождения реакции между молярным количеством воды и молярным количеством изоцианата, присутствующего в составе, использованном для получения пеноматериала, [X1]. (**) Molar ratio between the added CO 2 scavenger [X] and the theoretical calculated molar amount of the CO 2 compound formed by the reaction between the molar amount of water and the molar amount of isocyanate present in the composition used to obtain the foam, [X 1 ] .
Остаточное количество соединения NaOH, измеренного в состаренном пеноматериале, измеренные стабилизированные состаренные коэффициенты лямбда, а также измеренное значение % моль. СО2 в стабилизированном состаренном пеноматериале при расчете на совокупное количество молей СО2 и физических пенообразователей в стабилизированном состаренном пеноматериале представлены ниже: The residual amount of the NaOH compound measured in the aged foam, the measured stabilized aged lambda coefficients, and the measured % mol. CO 2 in stabilized aged foam based on the combined moles of CO 2 and physical blowing agents in stabilized aged foam are shown below:
(*) Молярное соотношение между добавленным поглотителем СО2 [X] и теоретическим рассчитанным молярным количеством соединения СО2, образованного в результате прохождения реакции между молярным количеством воды и молярным количеством изоцианата, присутствующего в составе, использованном для получения пеноматериала, [X1]. (*) The molar ratio between the added CO 2 scavenger [X] and the theoretical calculated molar amount of the CO 2 compound formed by the reaction between the molar amount of water and the molar amount of isocyanate present in the composition used to obtain the foam, [X 1 ].
(**) Измеренное значение % моль. СО2 в стабилизированном состаренном пеноматериале при расчете на совокупное количество молей СО2 и физических пенообразователей в стабилизированном состаренном пеноматериале. (**) Measured value % mol. CO 2 in stabilized aged foam based on the combined moles of CO 2 and physical blowing agents in stabilized aged foam.
На фигуре 5 иллюстрируется коэффициент лямбда, измеренный при 10°С, для примеров В2 - В3 и сравнительных примеров В0 - В1 в зависимости от времени (состаривание при комнатной температуре). Синергетический эффект от оптимизированного количества поглотителя СО2 в комбинации с использованием физического пенообразователя, характеризующегося коэффициентом лямбда для газа≤12 мВт/м.К при 10°С, (в данном случае пенообразователя циклопентана) в условиях непроницаемости для диффундирования газа является удивительным и значительным. Пример В3 характеризуются на удивление низкой стабилизированной теплопроводностью (приблизительно 19 мВт/м.К), в то время как сравнительные примеры В1 и В0 характеризуются намного более высокой стабилизированной теплопроводностью при коэффициентах, составляющих приблизительно 21 мВт/м.К. Figure 5 illustrates the lambda coefficient measured at 10° C. for Examples B2 - B3 and Comparative Examples B0 - B1 as a function of time (aging at room temperature). The synergistic effect of an optimized amount of CO 2 scavenger in combination with the use of a physical blowing agent having a lambda coefficient for gas ≤12 mW/m.K at 10° C. (in this case cyclopentane blowing agent) under conditions of impermeability to gas diffusion is surprising and significant. Example B3 has a surprisingly low stabilized thermal conductivity (approximately 19 mW/m.K), while comparative examples B1 and B0 have a much higher stabilized thermal conductivity at coefficients of approximately 21 mW/m.K.
Как это можно видеть, эффект от поглотителя СО2 является полным по завершении 8-недельного старения, по истечении данного периода коэффициент лямбда для пеноматериала стабилизируется. Для обеспечения сохранения стабилизации коэффициента лямбда пеноматериал должен быть покрыт герметиком, непроницаемым для диффундирования, (в данном случае непроницаемым для диффундирования газа герметиком, полученным из полимера EVOH и полностью инкапсулирующим, тем самым, пеноматериал, (100%-ная степень покрытия)). As can be seen, the effect of the CO 2 scavenger is complete at the end of 8 weeks of aging, after this period the lambda coefficient of the foam stabilizes. To ensure that lambda coefficient stabilization is maintained, the foam must be coated with a diffusion-tight sealant (in this case, a gas-diffusion-tight sealant made from EVOH polymer and thus completely encapsulating the foam (100% coverage)).
В сравнительном примере В1 иллюстрируется недостаточность молярного соотношения [X]/[X1] 3 : 1 для получения достаточного уменьшения СО2 вследствие старения, для случая герметизации пеноматериала по отношению к переносу газа, но не по отношению к диффундированию влаги количество СО2 увеличивается еще больше. Поэтому требуется молярное соотношение [X]/[X1], составляющее намного более, чем 3 : 1. Comparative example B1 illustrates that the [X]/[X1] 3 : 1 molar ratio is insufficient to obtain a sufficient reduction in CO 2 due to aging, for the case of sealing the foam with respect to gas transfer, but not with respect to moisture diffusion, the amount of CO 2 increases even more . Therefore, a [X]/[X1] molar ratio of much more than 3:1 is required.
6. Изготовление изоляционного пеноматериала, содержащего полимер PUR, при использовании HFO в качестве физического пенообразователя и различных количеств поглотителя СО6. Making insulation foam containing PUR polymer using HFO as a physical blowing agent and various amounts of CO scavenger 22 (иллюстрация требуемого количества поглотителя СО (Illustration of the amount of CO absorbent required 22 ) )
Изготавливали пять изоляционных пеноматериалов, содержащих полиуретан, при использовании изоцианатного индекса 123. Five insulating foams were made containing polyurethane using an isocyanate index of 123.
В таблице 6 обобщенно представлены реакционная система и количества ингредиентов, использованных в массовых частях (м. ч.), для реализации Table 6 summarizes the reaction system and amounts of ingredients used in parts by weight (m.h.) for implementation
1) сравнительного примера D0 без использования поглотителя и при использовании пенообразователя HFO Solstice LBA и 1) Comparative example D0 without scavenger and HFO Solstice LBA blowing agent and
2) сравнительного примера D1 при использовании молярного соотношения между добавленным поглотителем СО2 [X] и теоретическим рассчитанным молярным количеством соединения СО2, образованного в результате прохождения реакции между молярным количеством воды и молярным количеством изоцианата, присутствующего в рецептуре, использованной для получения пеноматериала, [X1] 3 : 1 и при использовании пенообразователя HCFO Solstice 1233zd и 2) Comparative Example D1 using the molar ratio between the added CO 2 scavenger [X] and the theoretical calculated molar amount of the CO 2 compound formed by the reaction between the molar amount of water and the molar amount of isocyanate present in the formulation used to obtain the foam, [ X 1 ] 3 : 1 and when using HCFO Solstice 1233zd foam concentrate and
3) примера D2 при использовании молярного соотношения между добавленным поглотителем СО2 [X] и теоретическим рассчитанным молярным количеством соединения СО2, образованного в результате прохождения реакции между молярным количеством воды и молярным количеством изоцианата, присутствующего в составе, использованном для получения пеноматериала, [X1] 5 : 1 и при использовании пенообразователя HCFO Solstice 1233zd и 3) example D2 using the molar ratio between the added CO 2 scavenger [X] and the theoretical calculated molar amount of the CO 2 compound formed by the reaction between the molar amount of water and the molar amount of isocyanate present in the composition used to obtain the foam, [X 1 ] 5 : 1 and when using HCFO Solstice 1233zd foam concentrate and
4) примера D3, соответствующего изобретению, при использовании молярного соотношения между добавленным поглотителем СО2 [X] и теоретическим рассчитанным молярным количеством соединения СО2, образованного в результате прохождения реакции между молярным количеством воды и молярным количеством изоцианата, присутствующего в составе, использованном для получения пеноматериала, [X1] 7,5 : 1 и при использовании пенообразователя HCFO Solstice 1233zd. 4) example D3 according to the invention, using the molar ratio between the added CO 2 scavenger [X] and the theoretical calculated molar amount of the CO 2 compound formed as a result of the reaction between the molar amount of water and the molar amount of isocyanate present in the composition used to obtain foam, [X 1 ] 7.5 : 1 and using HCFO Solstice 1233zd foam concentrate.
Все пеноматериалы производили в закрытой пресс-форме, имеющей размеры 30 см (в длину) на 30 см (в ширину) на 3 см (в толщину), при нанесении 100% непроницаемого для диффундирования газа герметика на основе EVOH, соответствующего изобретению. All foams were produced in a closed mold measuring 30 cm (length) by 30 cm (width) by 3 cm (thickness) while applying a 100% EVOH-based diffusion-tight sealant according to the invention.
Таблица 6 Table 6
(*) Пеноматериал изготавливали при нанесении непроницаемого для диффундирования газа герметика, полученного из полимера EVOH и полностью инкапсулирующего, тем самым, пеноматериал, (100%-ная степень покрытия). (*) The foam was made by applying a gas diffusion-tight sealant made from EVOH polymer and thus completely encapsulating the foam (100% coverage).
(**) Молярное соотношение между добавленным поглотителем СО2 [X] и теоретическим рассчитанным молярным количеством соединения СО2, образованного в результате прохождения реакции между молярным количеством воды и молярным количеством изоцианата, присутствующего в составе, использованном для получения пеноматериала, [X1]. (**) Molar ratio between the added CO 2 scavenger [X] and the theoretical calculated molar amount of the CO 2 compound formed by the reaction between the molar amount of water and the molar amount of isocyanate present in the composition used to obtain the foam, [X 1 ] .
Остаточное количество соединения NaOH, измеренного в состаренном пеноматериале, измеренные стабилизированные состаренные коэффициенты лямбда, а также измеренное значение % моль. СО2 в стабилизированном состаренном пеноматериале при расчете на совокупное количество молей СО2 и физических пенообразователей в стабилизированном состаренном пеноматериале представлены ниже: The residual amount of the NaOH compound measured in the aged foam, the measured stabilized aged lambda coefficients, and the measured % mol. CO 2 in stabilized aged foam based on the combined moles of CO 2 and physical blowing agents in stabilized aged foam are shown below:
(*) Молярное соотношение между добавленным поглотителем СО2 [X] и теоретическим рассчитанным молярным количеством соединения СО2, образованного в результате прохождения реакции между молярным количеством воды и молярным количеством изоцианата, присутствующего в составе, использованном для получения пеноматериала, [X1]. (*) The molar ratio between the added CO 2 scavenger [X] and the theoretical calculated molar amount of the CO 2 compound formed by the reaction between the molar amount of water and the molar amount of isocyanate present in the composition used to obtain the foam, [X 1 ].
(**) Измеренное значение % моль. СО2 в стабилизированном состаренном пеноматериале при расчете на совокупное количество молей СО2 и физических пенообразователей в стабилизированном состаренном пеноматериале. (**) Measured value % mol. CO 2 in stabilized aged foam based on the combined moles of CO 2 and physical blowing agents in stabilized aged foam.
На фигуре 6 иллюстрируется коэффициент лямбда, измеренный при 10°С, для примеров D2 - D3 и сравнительных примеров D0 - D1 в зависимости от времени (состаривание при комнатной температуре). Синергетический эффект от оптимизированного количества поглотителя СО2 в комбинации с использованием физического пенообразователя, характеризующегося коэффициентом лямбда для газа≤12 мВт/м.К при 10°С, (в данном случае пенообразователя HCFO) в условиях непроницаемости для диффундирования газа является удивительным и значительным. Пример D3 характеризуются на удивление низкой стабилизированной теплопроводностью (< 19 мВт/м.К), в то время как сравнительные примеры A1 и A0 характеризуются намного более высокой стабилизированной теплопроводностью при коэффициентах > 22 мВт/м.К. Figure 6 illustrates the lambda coefficient measured at 10°C for examples D2 - D3 and comparative examples D0 - D1 as a function of time (aging at room temperature). The synergistic effect of an optimized amount of CO 2 scavenger in combination with the use of a physical blowing agent having a lambda coefficient for gas ≤12 mW/m.K at 10° C. (in this case an HCFO blowing agent) under conditions of impermeability to gas diffusion is surprising and significant. Example D3 has a surprisingly low stabilized thermal conductivity (< 19 mW/m.K), while comparative examples A1 and A0 have a much higher stabilized thermal conductivity at coefficients > 22 mW/m.K.
Как это можно видеть, эффект от поглотителя СО2 является полным по завершении 8-недельного старения, по истечении данного периода коэффициент лямбда для пеноматериала стабилизируется. Для обеспечения сохранения стабилизации коэффициента лямбда пеноматериал должен быть покрыт герметиком, непроницаемым для диффундирования, (в данном случае герметиком, полученным из полимера EVOH и полностью инкапсулирующим, тем самым, пеноматериал, (100%-ная степень покрытия)). As can be seen, the effect of the CO 2 scavenger is complete at the end of 8 weeks of aging, after this period the lambda coefficient of the foam stabilizes. To ensure that the stabilization of the lambda coefficient is maintained, the foam must be coated with a diffusion-tight sealant (in this case, a sealant made from an EVOH polymer and thus completely encapsulating the foam (100% coverage)).
В сравнительном примере D1 иллюстрируется недостаточность молярного соотношения [X]/[X1] 3 : 1 для получения достаточного уменьшения СО2 вследствие старения, для случая герметизации пеноматериала по отношению к переносу газа, но не по отношению к диффундированию влаги количество СО2 увеличивается еще больше. Поэтому требуется молярное соотношение [X]/[X1], составляющее намного более, чем 3 : 1.Comparative example D1 illustrates that the [X]/[X1] 3 : 1 molar ratio is not sufficient to obtain a sufficient reduction in CO 2 due to aging, for the case of sealing the foam with respect to gas transfer, but not with respect to moisture diffusion, the amount of CO 2 increases even more . Therefore, a [X]/[X1] molar ratio of much more than 3:1 is required.
Claims (31)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP18170563.3 | 2018-05-03 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2773280C1 true RU2773280C1 (en) | 2022-06-01 |
Family
ID=
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2060260C1 (en) * | 1989-06-28 | 1996-05-20 | Бош-Сименс Хаусгерете ГмбХ | Hard polyurethane or polyisocyanurate foam and method for its production |
US5649430A (en) * | 1995-06-19 | 1997-07-22 | General Electric Company | Insulating foam of low thermal conductivity and method of preparation |
RU2133759C1 (en) * | 1997-03-27 | 1999-07-27 | Трефилов Сергей Викторович | Method of preparing rigid polyisocyanurate-urethan foam material |
JP2000109593A (en) * | 1998-10-06 | 2000-04-18 | Matsushita Refrig Co Ltd | Heat insulating wall and its manufacture |
EP1031601A1 (en) * | 1997-11-06 | 2000-08-30 | Matsushita Refrigeration Company | Foamed insulating material, insulating box body made using said foamed insulating material, and process for preparing foamed insulating material |
RU2611493C2 (en) * | 2011-08-01 | 2017-02-27 | Басф Се | Hydrofluorolefin/water-blown systems for rigid foam materials |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2060260C1 (en) * | 1989-06-28 | 1996-05-20 | Бош-Сименс Хаусгерете ГмбХ | Hard polyurethane or polyisocyanurate foam and method for its production |
US5649430A (en) * | 1995-06-19 | 1997-07-22 | General Electric Company | Insulating foam of low thermal conductivity and method of preparation |
RU2133759C1 (en) * | 1997-03-27 | 1999-07-27 | Трефилов Сергей Викторович | Method of preparing rigid polyisocyanurate-urethan foam material |
EP1031601A1 (en) * | 1997-11-06 | 2000-08-30 | Matsushita Refrigeration Company | Foamed insulating material, insulating box body made using said foamed insulating material, and process for preparing foamed insulating material |
JP2000109593A (en) * | 1998-10-06 | 2000-04-18 | Matsushita Refrig Co Ltd | Heat insulating wall and its manufacture |
RU2611493C2 (en) * | 2011-08-01 | 2017-02-27 | Басф Се | Hydrofluorolefin/water-blown systems for rigid foam materials |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10526462B2 (en) | Stabilization of polyurethane foam polyol premixes containing halogenated olefin blowing agents | |
RU2621781C2 (en) | Polyurethane foams premixes containing blowing agent based on halogenated olefin, and derived foams | |
KR101536158B1 (en) | Amine catalysts for polyurethane foams | |
US20150031781A1 (en) | Additive for adjusting the glass transition temperature of visco-elastic polyurethane soft foams | |
KR20210149217A (en) | Polyurethane foam premixes containing halogenated olefin blowing agents and foams made from same | |
KR20140105739A (en) | Foams and articles made from foams containing hcfo or hfo blowing agents | |
CN112204062B (en) | Long term improvement in insulation value in rigid polyisocyanurate/polyurethane containing insulation foams | |
US20230110847A1 (en) | Thermosetting foams having improved insulating value | |
JP2004231962A (en) | Low acidic, organometallic catalyst for manufacturing flexible-, semirigid- and rigid-polyurethane foams | |
RU2707290C2 (en) | Isocyanate trimerization catalyst for making polyisocyanurate comprising foams | |
JP7350661B2 (en) | Improved foam formulation | |
WO2019088035A1 (en) | Method for producing hard synthetic resin foam | |
RU2773280C1 (en) | Long-term improvement of heat insulation values in rigid insulating foams containing polyisocyanurate/polyurethane | |
JP6997931B2 (en) | How to make polyisocyanurate hard foam | |
TW202204498A (en) | Use of epoxy compounds as carbon dioxide scavengers in pir comprising foams for superior thermal insulation properties | |
RU2780087C2 (en) | Polyisocyanurate-containing foam materials with long-term transition between mixing of components and transition to creamy mass and capability of instant curing | |
JP2024060192A (en) | Heat storage and insulation polyurethane foam | |
WO2020018087A1 (en) | Polyurethane foam additives to improve foam adhesion to organic polymers |