專利名稱：發(fā)泡劑摻合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包含反式-1，2-二氯乙烯(“Trans 12”)和一種或多種氫氟烴(“HFC”)的泡沫塑料發(fā)泡劑摻合物，并涉及包含這種摻合物的泡沫塑料組合物。Trans12用于提高HFC發(fā)泡、閉孔聚合物(絕緣)泡沫塑料如聚苯乙烯、酚醛泡沫塑料和聚氨酯泡沫塑料的耐火性能(即，抑制火焰蔓延以及生煙，根據(jù)著火時降低質(zhì)量損失速度以及降低比消光面積，通過ASTM 1354進(jìn)行測量)。
背景技術(shù)：
多年來已經(jīng)使用氯氟烴(“CFC”)作為閉孔絕緣硬質(zhì)泡沫塑料用發(fā)泡劑，這是因為所述CFC不可燃，并能提供杰出的耐火性以及良好的隔熱性能。但是，由于根據(jù)它們對臭氧層有害，所以CFC已經(jīng)被逐步淘汰。所述CFC的替代品是氫氯氟烴(“HCFC”)如臭氧損耗潛能(“ODP”)低的1，1-二氯-1-氟乙烷(“HCFC-141b”)。但是根據(jù)蒙特利爾條約，HCFC也正在被逐步淘汰。下一代的泡沫塑料發(fā)泡劑的ODP必須為零。對氟化合物發(fā)泡劑來說，通常是HFC如1，1，1，3，3-五氟丁烷(“HFC-365mfc”)。但是HFC通常比CFC或HCFC更易燃，因此新配方要求更高含量的阻燃劑，來獲得相同等級的可燃性。阻燃劑含量的增大將導(dǎo)致在阻燃劑燃燒時煙氣量增大的問題。因此，如AlbemarleCorporation在其網(wǎng)站(Albemarle.com/saytexfr_polyurethane.htm)上所揭示的，加入溴化活性多元醇(RB-79)可以提高在著火試驗時泡沫塑料的煙氣密度。據(jù)報道，單獨(dú)使用245fa將導(dǎo)致泡沫塑料產(chǎn)生高煙氣密度。所需要的是在降低阻燃劑用量以降煙氣密度并降總成本的同時使用HFC達(dá)到良好的發(fā)泡的方法。雖然在美國專利5126067中已經(jīng)揭示了作為泡沫塑料發(fā)泡劑的Trans 12，但是以前并沒有揭示其在降低火焰蔓延或者減低煙氣密度中的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
提供一種HFC基泡沫塑料發(fā)泡劑組合物，所述組合物包含其量能有效提高所述發(fā)泡泡沫塑料的耐火性能的Trans 12，以及包含多元醇、異氰酸酯和發(fā)泡劑組合物的聚氨酯泡沫塑料組合物。優(yōu)選的HFC包括HFC-365mfc、1，1，1，3，3-五氟丙烷(“HFC-245fa”)以及1，1，1，2-四氟乙烷(“134a”)。以所述發(fā)泡劑總重量計，典型Trans 12的含量約為5-40重量％。
具體實施例方式
Trans 12提高HFC發(fā)泡泡沫塑料的耐火性能(抑制煙氣產(chǎn)生和質(zhì)量損失速度)，并且相比單獨(dú)的HFC，降低所述摻合物的全球變暖潛能，并通過減少所需阻燃劑的量來降低所述泡沫塑料配方的總成本。如上所述，這些摻合物對制備具有高耐火性能的閉孔聚合物(絕緣)泡沫塑料如聚苯乙烯、酚醛泡沫塑料和聚氨酯泡沫塑料尤其有用。
Trans 12通常占所述摻合物的5-40重量％。在所述聚氨酯泡沫塑料組合物中，以所述聚氨酯泡沫塑料配制物的總重量計，所述摻合物的有效濃度通常約為0.1-25重量％(較好是0.5-15重量％)。
所述發(fā)泡劑可以分布在所述泡沫塑料組合物的“A”和“B”方之間。在注模時可以加入所有發(fā)泡劑或者一部分。所述Trans 12/HFC摻合物也可以包含額外的發(fā)泡劑如水或戊烷。
所述預(yù)混料和泡沫塑料配制物的其它組分可以是便于使用的那些，其組分和比例對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說熟知時。例如，阻燃劑、表面活性劑和多元醇是b方的常用組分，而所述a方主要包含多異氰酸酯。常使用水作為助發(fā)泡劑。通常，將所述A和b方混合在一起，之后注入催化劑，然后將所述混合物倒入模具或盒子中。
在以下非限制性實施例中詳細(xì)說明了本發(fā)明的實施方式，它比較了單獨(dú)使用245fa或365mfc的HFC發(fā)泡泡沫塑料和其中發(fā)泡劑包含10摩爾％、30摩爾％或50摩爾％Trans 12的泡沫塑料的性能。如下表所列，所用配制物(均具有275Iso Index)各自包含156.3份D-44V70、聚二苯甲烷二異氰酸酯(聚合的MDI)(從Bayer Corporation購得)、100份PS2412(從Stepan Company購得的具有230-250羥基數(shù)的聚酯多元醇)、0.17份PC-5(五甲基二亞乙基三胺，來自AirProducts的催化劑)、2.71份K-15(在二丙二醇中的辛酸鉀，來自Air Products的催化劑)、2份B-8465(從Goldschmidt Chemical Corporation購得的聚硅氧烷-聚醚共聚物表面活性劑)以及約34-44份發(fā)泡劑，所有份數(shù)均以重量計。
將所述A方(D-44V70)和B方(多元醇、表面活性劑和發(fā)泡劑的混合物)分別冷卻到10℃，然后混合在一起，之后注入所述催化劑混合物。在進(jìn)一步混合約15-18秒之后，將所述混合物倒入盒子中。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)試驗方法(ISO 5660或者ASTM E 1354)，使用錐形量熱計測試所述泡沫塑料的耐火性。在這一試驗中，所述泡沫塑料樣品用圓錐形輻射加熱器點燃，施加到所述樣品表面上的熱通量為每平方米50千瓦。所述試驗樣品的尺寸為100mm×100mm，厚度為50mm；它們包上鋁箔，為的是僅使上表面暴露在輻射加熱器下。每次測定使用兩個樣品并對結(jié)果取平均值。在下表中列出了在580秒內(nèi)的總煙氣量(根據(jù)ASTM E 1354記錄為比消光面積或者“SEA”)以及重量損失在10％-90％之間的質(zhì)量損失速度(表示放熱速度)

由于所述365mfc本身可以制造比245fa更不易燃燒的泡沫塑料，所以當(dāng)將Trans12加入245fa中時，使用Trans 12的改進(jìn)更加顯著。
權(quán)利要求
1.一種氫氟烴基泡沫塑料發(fā)泡劑組合物，所述組合物包含其量能有效提高所述發(fā)泡泡沫塑料的耐火性能的反式-1，2-二氯乙烯。
2.權(quán)利要求1所述的發(fā)泡劑組合物，其特征在于，所述氫氟烴是1，1，1，3，3-五氟丙烷。
3.權(quán)利要求1所述的發(fā)泡劑組合物，其特征在于，所述氫氟烴是1，1，1，3，3-五氟丁烷。
4.權(quán)利要求1所述的發(fā)泡劑組合物，其特征在于，所述氫氟烴是1，1，1，2-四氟乙烷。
5.一種聚氨酯泡沫塑料組合物，所述組合物包含異氰酸酯、多元醇和權(quán)利要求1所述的泡沫塑料發(fā)泡劑組合物。
6.權(quán)利要求5所述的聚氨酯泡沫塑料組合物，其特征在于，所述氫氟烴是1，1，1，3，3-五氟丙烷。
7.權(quán)利要求5所述的聚氨酯泡沫塑料組合物，其特征在于，所述氫氟烴是1，1，1，3，3-五氟丁烷。
8.權(quán)利要求5所述的聚氨酯泡沫塑料組合物，其特征在于，所述氫氟烴是1，1，1，2-四氟乙烷。
全文摘要
提供包含反式－1，2－二氯乙烯和一種或多種氫氟烴的泡沫塑料發(fā)泡劑摻合物，以及包含這種摻合物的泡沫塑料組合物。所得泡沫塑料在耐火性能方面有顯著的改進(jìn)。
文檔編號C08G18/00GK1515607SQ20031012455
公開日2004年7月28日 申請日期2003年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月2日
發(fā)明者S·M·加拉頓, C·A·布特羅, S M 加拉頓, 布特羅 申請人:阿托費(fèi)納化學(xué)股份有限公司