包含1，1，3，3，3-五氟丙烷和環(huán)戊烷的組合物的制作方法
【專利摘要】一種組合物，其包含HFC-245fa，環(huán)戊烷，以及第三溶劑組分，其中所述組合物在低于組合物的沸點溫度的溫度下呈均勻的單相溶液狀態(tài)，以及其包括作為發(fā)泡劑的用途。
【專利說明】包含1，1，3,3,3-五氟丙院和環(huán)戊院的組合物 【技術領域】
[〇〇〇1] 本發(fā)明主要涉及包含1，1，3,3,3_五氟丙烷和環(huán)戊烷的組合物。本發(fā)明的組合物 特別是可用作剛性和柔性聚氨酯泡沫和聚異氰脲酸酯泡沫制造中的發(fā)泡劑以及用途氣溶 膠噴射劑。 【背景技術】
[0002] 剛性聚氨酯和聚異氰脲酸酯泡沫通過多種組分，通常是有機聚異氰酸酯與多元 醇或多元醇混合物，在易揮發(fā)的液體發(fā)泡劑存在下，反應并發(fā)泡制得。發(fā)泡劑通過在異 氰酸酯和多元醇反應過程中釋放的熱量而汽化，從而導致泡沫混合物聚合。該反應和發(fā) 泡工藝可以通過使用各種添加劑而改善，例如胺或錫催化劑以及用于控制和調(diào)節(jié)泡孔尺 寸并且在發(fā)泡過程中穩(wěn)定泡沫結構的表面活性劑材料。使用例如CC1 3F( "CFC-11"）和 CCl2FCH3("HCFC-141b"）的發(fā)泡劑所制得的泡沫具有優(yōu)異的隔熱性質(zhì)（部分地由于CFC-11 和HCFC-141b蒸氣的極低的導熱性）并且廣泛地用于隔熱領域。
[0003] 柔性聚氨酯泡沫通常是開孔泡沫，使用與也作為原材料包含在內(nèi)的水反應的過量 二異氰酸酯制造，產(chǎn)生氣態(tài)二氧化碳并且導致泡沫膨脹。柔性泡沫在物品例如家具、床具以 及汽車座椅中廣泛地用作緩沖材料。為了生產(chǎn)低密度柔軟等級的泡沫，除了水/二異氰酸 酯發(fā)泡機制之外，需要輔助的物理發(fā)泡劑例如二氯甲烷和/或CFC-11。
[0004] 許多泡沫制造商已經(jīng)將氯氟烴（"CFC"）發(fā)泡劑，例如CFC-11，轉變?yōu)閷Νh(huán)境更安 全的氫氯氟烴（"HCFC"）試劑和烴類。然而，HCFC類，例如HCFC-141b同樣具有一定程度 的消耗平流層臭氧的傾向，盡管顯著低于CFC。
[0005] 烴類試劑，例如η-戊烷，異戊烷，以及環(huán)戊烷，不消耗平流層臭氧，但卻非最理想 的試劑，因為由這些發(fā)泡劑制備的泡沫缺乏與CFC或HCFC發(fā)泡劑制備的泡沫相同程度的 隔熱效率。而且，烴類發(fā)泡劑極易燃燒。因為剛性聚氨酯泡沫必須符合建筑規(guī)范或其它法 規(guī)，為了滿足法規(guī)要求，使用僅由烴類組成的發(fā)泡劑膨脹的泡沫往往需要加入昂貴的阻燃 材料。最終，烴類發(fā)泡劑被歸類為揮發(fā)性有機化合物并且存在與低層大氣中產(chǎn)生的光化學 煙霧相關的環(huán)境問題。
[0006] 與前述發(fā)泡劑相反，氫氟烴（"HFC")，例如1，1，3,3,3_五氟丙烷（"HFC-245fa"） 不消耗平流層臭氧。另外，基于HFC-245fa和烴類的類共沸組合物可以用作聚氨酯型泡沫 的發(fā)泡劑。
[0007] 共沸發(fā)泡劑具有某些優(yōu)勢，例如比單一組分更有效的發(fā)泡性，更低的導熱性或 K-因子，以及與其它泡沫原材料更好的兼容性。另外，共沸或類共沸的組合物是期望的，因 為它們在沸騰或蒸發(fā)作用下不分解。在發(fā)泡劑的一種組分非常易燃而另一組分不易燃的情 況下，這種行為特別重要，因為在泄露或者偶然溢出過程中最小化的分解使產(chǎn)生極其易燃 的混合物的風險降至最低。
[0008] 用作制備聚氨酯的發(fā)泡劑的某些共沸或類共沸組合物，例如那些含有HFC_245fa 和環(huán)戊烷的組合物，是在低溫下相分離成具有HFC-245fa和環(huán)戊烷不同組成的兩個液層的 非均相共沸物（heteroazeotrope)。 申請人:逐漸認識到，如果工藝溫度低，這種非均相共沸 行為使得很難（如果不是不可能的話）預混合HFC-245fa和環(huán)戊烷然后將其作為單一流體 裝料。
[0009] 相應地，本發(fā)明提供了組合物，它們是CFC和HCFC發(fā)泡劑的環(huán)境安全的替代品，具 有降低的產(chǎn)生光化學煙霧的傾向，并且能夠制備具有優(yōu)良性質(zhì)的剛性和柔性聚氨酯泡沫和 聚異氰脲酸酯泡沫。本發(fā)明還提供了與烴類發(fā)泡劑相比具有降低的燃燒風險的發(fā)泡劑組合 物。當與僅由烴類發(fā)泡劑制備的泡沫相比時，使用本發(fā)明的發(fā)泡劑組合物制備的泡沫顯示 出改善的性質(zhì)，例如隔熱效率，在泡沫原材料中改善的溶解度，以及泡沫尺寸穩(wěn)定性。 發(fā)明概述
[0010] 本發(fā)明部分地涉及提高HFC-245fa和環(huán)戊烷互溶性的方法，以及這類組合物作為 發(fā)泡劑以及在可發(fā)泡的組合物中的用途。當作為混合物貯存時，HFC-245fa和環(huán)戊烷可以 形成兩相或非均相體系。對于一致性處理有利的是，發(fā)泡劑混合物是單相或均勻溶液。 [〇〇11] 在一方面，本發(fā)明涉及一種組合物，其包含有效量的HFC-245fa和環(huán)戊烷，以及第 三溶劑組分，其中所述組合物在低于組合物的沸點溫度的溫度下呈均勻的單相溶液狀態(tài)。 在某些實施方式中，第三溶劑組分包括醇、醚、酯、反式-1，1-二氯乙烯、反式-1-氯-3,3， 3_三氟丙-1-烯、硅酮、甲苯、二丙二醇及其組合。在某些實施方式中，第三溶劑組分包括乙 醇、2-丙醇、二丙二醇、甲縮醛、乙縮醛、二乙二醇單甲醚、乙酸乙酯、甲酸甲酯、1-氯-3, 3， 3_三氟丙烯、反式-1，2-二氯乙烯、甲苯、硅酮表面活性劑，及其組合。在某些實施方式中， 基于HFC-245fa和環(huán)戊烷的總量，第三溶劑組分包括約7wt%或更高含量的甲酸甲酯。
[0012] 在另一方面，本發(fā)明涉及包括這類組合物的發(fā)泡劑。這類發(fā)泡劑可以用于可發(fā)泡 的組合物中或者與泡沫形成劑一起使用，并且還可以包含一種或多種下面提供的其它組 分。 附圖簡介
[0013] 圖1提供了包含HFC_245fa和環(huán)戊烷的組合物的相圖。
[0014] 圖2提供了包含HFC-245fa、環(huán)戊烷和甲酸甲酯的組合物在：TC下的互溶性圖。
[0015] 圖3提供了包含HFC-245fa、環(huán)戊烷和甲酸甲酯的組合物在-5°C下的互溶性圖。 優(yōu)選實施方式詳述
[0016] 本發(fā)明提供了包含HFC-245fa、環(huán)戊烷和第三溶劑組分的組合物，其中第三溶劑組 分以實現(xiàn)或者以其它方式改善HFC-245fa和環(huán)戊烷之間的互溶性的有效含量存在，特別在 低于組合物的沸點溫度的溫度下。這類組合物特別是用作熱塑性和/或熱固性泡沫的發(fā)泡 劑。
[0017] 氫氟烴/烴類混合物用作氯氟烴和/或氫氯氟烴組合物的替代品是廣受關注的， 后者是環(huán)境不友好的。特別是，包含1，1，3,3,3_五氟丙烷（HFC-245fa)和烴類混合物的組 合物在用作制備隔熱聚氨酯（PU)泡沫的發(fā)泡劑方面廣受關注。然而， 申請人:已經(jīng)認識到了 與氫氟烴/烴類混合物相關的缺點。更特別地， 申請人:已經(jīng)確認1，1，3,3,3-五氟丙烷/環(huán) 戊烷（HFC-245fa/CP)混合物會顯示出非均相共沸性質(zhì)。更特別地，HFC-245fa/CP混合物 在低溫（即低于組合物的沸點溫度）下不混合，而是形成兩個液層。一個相富含HFC-245fa 而另一個相富含環(huán)戊烷。例如，根據(jù)圖l，50/50wt/wt的HFC-245fa/CP混合物（圖1中的 點"E"）顯示為形成兩個液相，上面的相具有位于線"AB"之上的組成，而下面的相具有線 "⑶"之上的組成。當溫度升高至T1之上時，混合物開始沸騰并且其中一個液相將會消失。
[0018] HFC-245fa組合物主要以液相使用。然而，由于HFC-245fa的低沸點，這類材料必 須冷卻或者加壓以適應在此相中的轉變。然而，HFC-245fa/CP混合物比純HFC-245fa的沸 點甚至更低。當組合物被冷卻至低于沸點的溫度時，混合物相分離。這種非均相共沸行為 使得操作HFC-245fa/CP混合物極為困難（如果不是不可能的話）。當HFC-245fa/CP混合 物貯存在低溫下時，同樣很難，并且需要給予特定的組分比率。
[0019] 申請人:出人意料地發(fā)現(xiàn)，向HFC_245fa/CP混合物中加入共溶劑，結果產(chǎn)生呈單相 均勻溶液的三元混合物。相應地，本發(fā)明提供了包含五氟丙烷、環(huán)戊烷和第三溶劑組分的組 合物。第三溶劑組分的含量足以使組合物在低于組合物的沸點溫度下仍然保持為單相混合 物。在某些實施方式中，第三溶劑組分包括醇、醚、酯、反式-1，1-二氯乙烯、反式-1-氯-3， 3,3_三氟丙-1-烯、硅酮、甲苯、二丙二醇中的一種或其組合。這類溶劑可以包括，但不 限于，乙醇、2-丙醇、二丙二醇、甲縮醛、乙縮醛、二乙二醇單甲醚、乙酸乙酯、甲酸甲酯、 1-氯-3, 3, 3-三氟丙烯、反式-1，2-二氯乙烯、甲苯、和/或硅酮表面活性劑中的一種或其 組合。這類混合物可以用于多種用途，包括，但不限于，發(fā)泡劑，用于泡沫組合物中，制冷劑， 多元醇預混物，閉孔泡沫，可噴涂型組合物，以及諸如此類。在某些實施方式中，如下面將會 更詳細提供的，本發(fā)明的組合物用作發(fā)泡劑，特別用于發(fā)泡應用，組合物，以及預混物。
[0020] 本領域技術人員將會理解，HFC_245fa和環(huán)戊烷可以以任意含量提供，從而獲得期 望的功能，并且基于各組分對于組合物的貢獻（例如，揮發(fā)性，可燃性，毒性，等等）。在某些 非限制性的實施方式中，組合物可以包含產(chǎn)生共沸或類共沸組合物的含量的HFC-245fa和 環(huán)戊燒。在某些實施方式中，這類組合物包含約5至約60wt%的環(huán)戊燒和約95至約40wt% 的HFC-245fa，并且在745mmHg下沸點約為11.7±1°C。在優(yōu)選的實施方式中，這類組合物 包含約5至約40wt%的環(huán)戊烷和約95至約60wt%的HFC-245fa，并且在745mm Hg下沸點 約為 11. 7±0· 5°C。
[0021] 基于此處包含的教導，可以期望，本領域技術人員將能夠確定待使用的第三溶劑 組分的相應含量，從而提供能實現(xiàn)此處所討論的一種或多種前述優(yōu)點的有效含量。另外，本 領域技術人員將會理解，出現(xiàn)于此處所含的任意本發(fā)明的組合物中的第三溶劑組分的有效 含量將取決于在特定溫度和壓強下這類組合物中HFC-245fa和環(huán)戊烷的含量。相應地，如 此處所使用的，"有效含量的"溶劑表示為了實現(xiàn)或者以其它方式改善包含HFC-245fa和環(huán) 戊烷的組合物的互溶性，或者特別是使這類組合物在低于組合物的沸點溫度下仍然保持均 勻的單相混合物所需的第三溶劑組分的任意含量。例如，在某些非限制性的組合物中，第三 溶劑組分以約1至約40wt%的量提供。在這類組合物的其它實施方式中，組合物包含含量 約1至約l〇wt%的第三溶劑組分。
[0022] 如上所述，包含HFC-245fa和環(huán)戊烷的組合物可以是非均相共沸的。根據(jù)每種組 分的用量不同，包含第三溶劑組分的本發(fā)明的組合物可以形成共沸組合物。這類共沸物可 以包含三種組分的三元共沸組合物或者第三組分可以與HFC-245fa和/或環(huán)戊烷形成其它 的二元共沸組合物。在更進一步的實施方式中，組合物可以是非共沸的。
[0023] 如此處所使用的，共沸物是兩種或更多種組分的體系的獨特性質(zhì)，其中在指定的 壓強和溫度下液體和蒸氣組成相同。在實踐中，這意味著各組分在相轉變過程中不能分離。 至于那些類共沸的本發(fā)明的組合物，在所述范圍之內(nèi)的所有本發(fā)明的組合物，以及在所述 范圍之外的特定組合物，被認為是類共沸的。為了本發(fā)明的目的，類共沸組合物是指就這 種恒定沸騰特性或者在沸騰或蒸發(fā)作用下不分解的傾向而言，組合物表現(xiàn)得像真正的共沸 物。因此，在這類體系中，在蒸發(fā)過程中所形成的蒸氣的組成與原始液體組成是相同的或者 是實質(zhì)相同的。在類共沸組合物沸騰或蒸發(fā)過程中，如果液體組成有變化，其也只是稍微地 變化。這與非類共沸組合物形成對比，其中在蒸發(fā)或冷凝過程中液體和蒸氣組成實質(zhì)上變 化。
[0024] 確定候選混合物是否屬于本發(fā)明含義之內(nèi)的類共沸的一種方法是在預期將使混 合物分離成其單獨的組分的條件，即板的分解數(shù)目，下蒸餾其樣品。如果混合物是非共沸或 非類共沸的，混合物將會分解或分離成不同組分，首先分離出最低沸點的組分，以此類推。 如果混合物是類共沸的，將會獲得一些有限含量的第一餾分，其包含所有的混合物組分，并 且其是恒定沸騰或表現(xiàn)得像單一物質(zhì)一樣。如果混合物不是類共沸，或者不是共沸體系的 一部分，這種現(xiàn)象不會發(fā)生。
[0025] 類共沸組合物的另一個特性是存在一系列類共沸組合物，其含有不同比例的相同 組分。所有這類組合物可以被此處所使用的術語類共沸所覆蓋。作為一個實例，眾所周知， 在不同壓強下，給定共沸物的組成將至少輕微地變化，組合物的沸點同樣如此。因此，A和B 的共沸物表示獨特類型的關系，但是根據(jù)溫度和/或壓強其具有可變的組成。
[0026] 本發(fā)明的組合物顯示出零臭氧消耗以及低全球變暖潛能。而且，特別是與單獨使 用烴類組分相比，HFC-245fa組分降低了與處理和使用組合物相關的可燃風險。相應地，在 本發(fā)明的一個方面，組合物可以用作發(fā)泡劑，其可以用于廣泛的用途，包括用于可發(fā)泡組合 物和預混物中。
[〇〇27] 本領域技術人員已知，這類可發(fā)泡組合物通常包含一種或多種能夠形成泡沫的組 分。如此處所使用的，術語"泡沫形成劑"用來表示能夠形成泡沫結構，優(yōu)選通常孔狀泡沫 結構的一種組分或多種組分的組合。本發(fā)明的可發(fā)泡組合物包含這類組分以及根據(jù)本發(fā)明 的發(fā)泡劑化合物。
[0028] 在某些實施方式中，泡沫形成劑包括能夠形成泡沫的熱固性組合物和/或可發(fā)泡 組合物。熱固性組合物的實例包括聚氨酯和聚異氰脲酸酯泡沫組合物，并且還包括酚醛泡 沫組合物。這種反應和發(fā)泡工藝可以通過使用各種添加劑進行改善，例如催化劑以及用于 控制和調(diào)節(jié)泡孔尺寸并且在發(fā)泡過程中穩(wěn)定泡沫結構的表面活性劑材料。而且可以預期， 上面參照根據(jù)本發(fā)明的發(fā)泡劑組合物描述的任意一種或多種添加組分可以被混入到本發(fā) 明的可發(fā)泡組合物中。在這種熱固性泡沫實施方式中，一種或多種本發(fā)明的組合物在可發(fā) 泡組合物中作為發(fā)泡劑或者發(fā)泡劑的一部分，或者作為雙組分或更多組分可發(fā)泡組合物的 一部分，優(yōu)選包括一種或多種在適當條件下能夠反應和/或發(fā)泡從而形成泡沫或孔狀結構 的組分。
[0029] 在本發(fā)明的某些實施方式中，泡沫形成劑包括熱塑性材料，特別是熱塑性聚合物 和/或樹脂。熱塑性泡沫組分的實例包括聚烯烴，例如，化學式為Ar_CHCH 2的單乙烯基芳香 化合物，其中Ar是苯系的芳香烴基，例如苯乙烯（PS)。根據(jù)本發(fā)明的合適的聚烯烴樹脂的 其它實例，包括各種乙烯樹脂，包括乙烯均聚物，例如聚乙烯，以及乙烯共聚物，聚丙烯（PP) 以及聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET)。在某些實施方式中，熱塑性可發(fā)泡組合物是可擠出的組 合物。
[0030] 使用本發(fā)明的發(fā)泡劑膨脹的聚氨酯泡沫，比單獨使用烴類發(fā)泡劑膨脹的泡沫顯示 出更優(yōu)的性能。與僅僅使用烴類發(fā)泡劑膨脹的泡沫的導熱性相比，使用本發(fā)明的組合物制 備的泡沫導熱性更低，因此更優(yōu)。還可以觀察到，特別在低溫下，改善的尺寸穩(wěn)定性。
[0031] 在本發(fā)明的工藝實施方式中，本發(fā)明的組合物可以用在制備剛性閉孔聚氨酯、柔 性開孔聚氨酯或聚異氰脲酸酯泡沫的方法中。關于使用本發(fā)明中所描述的組合物制備剛性 或柔性聚氨酯或聚異氰脲酸酯泡沫，可以使用現(xiàn)有技術中任何熟知的方法。參見Sauders 和 Frisch，《Polyurethanes Chemistry and Technology (聚氨酯化學和技術）》卷 I 和 11(1962)。
[0032] 通常，通過合并發(fā)泡劑或泡沫形成劑制備聚氨酯或聚異氰脲酸酯泡沫。異氰酸酯、 多元醇或多元醇混合物、發(fā)泡劑或發(fā)泡劑混合物、、和其它材料，例如催化劑、表面活性劑， 以及可選地，阻燃劑、著色劑或其它添加劑。
[0033] 在許多應用中方便的是以預混合制劑的形式提供用于聚氨酯或聚異氰脲酸酯的 組分。最典型地，泡沫制劑預混合成兩種組分。第一組分包括異氰酸酯，任選的某些表面 活性劑，以及發(fā)泡劑，通常稱之為A組分。第二組分包括多元醇或多元醇混合物，表面活性 齊U，催化劑，發(fā)泡劑，阻燃劑，以及其它異氰酸酯反應組分，通常稱之為B組分。相應地，聚氨 酯或聚異氰脲酸酯泡沫可以通過將A和B組分混合在一起而容易地制備，或者通過手工混 合，對于少量制備，或者優(yōu)選機器混合技術，以便形成塊，平板，層壓板，現(xiàn)場澆注板和其它 物品，噴射施加的泡沫，泡，等等?？蛇x地，其它組分例如阻燃劑，著色劑，輔助性發(fā)泡劑，水， 以及甚至其它多元醇，可以作為第三物流加入到混合頭或反應點。然而，最方便地，它們可 以全部并入到一種B組分中。
[〇〇34] 任意的有機異氰酸酯可以用于聚氨酯或異氰脲酸酯泡沫合成，包括脂環(huán)族或芳香 族異氰脲酸酯。優(yōu)選的一類是芳香族異氰酸酯。用于制備剛性聚氨酯或異氰脲酸酯泡沫的 優(yōu)選的異氰酸酯是聚亞甲基聚苯基異氰酸酯，特別是含有約30 % -85wt %的亞甲基雙（苯 基異氰酸酯）的混合物，混合物的其余組分包括官能度大于2的聚亞甲基聚苯基異氰酸酯。 用于制備柔性聚氨酯泡沫的優(yōu)選的異氰酸酯是甲苯二異氰酸酯，包括但不限于2,4_甲苯 二異氰酸酯，2,6-甲苯二異氰酸酯，及其混合物。
[0035] 用于制備剛性聚氨酯泡沫的典型的多元醇包括，但不限于，基于芳香族氨基的聚 醚多元醇，例如基于與環(huán)氧乙烷和/或環(huán)氧丙烷縮合的2,4-和2,6-甲苯二胺的混合物的 多元醇。這些多元醇在現(xiàn)場澆注成型泡沫中有用。另一個實例是基于芳香族烷基氨基的聚 醚多元醇，例如基于乙氧基化的和/或丙氧基化的氨基乙基化壬基酚衍生物的那些。這些 多元醇通常在噴射用的聚氨酯泡沫中是有用的。另一個實例是，基于蔗糖的多元醇，例如基 于與環(huán)氧乙烷和/或環(huán)氧丙烷縮合的蔗糖衍生物和/或蔗糖和甘油衍生物的混合物的多元 醇。這些多元醇通常在現(xiàn)場澆注混合泡沫中有用。
[0036] 用于制造柔性聚氨酯泡沫的典型多元醇包括，但不限于，那些基于與乙二醇、丙二 醇、丁二醇等等縮合的甘油、乙二醇、三羥甲基丙烷、乙二胺、季戊四醇等的多元醇。這些通 常稱為"聚醚多元醇"。另一個實例是接枝共聚多元醇，其包括但不限于，乙烯基聚合物接枝 到聚醚多元醇鏈上的常規(guī)聚醚多元醇。另一個實例是聚脲改性多元醇，其由聚脲顆粒分散 在多元醇中的常規(guī)聚醚多元醇構成。
[0037] 用于聚氨酯改性的聚異氰脲酸酯泡沫的多元醇的實例包括，但不限于，芳香族聚 酯多元醇，例如那些基于由多元醇例如乙二醇，二乙二醇，或丙二醇所形成的鄰苯二甲酸酯 類型或對苯二甲酸酯類型的酯的復雜混合物的多元醇。這些多元醇用于剛性層壓板，并且 可以與其它類型的多元醇例如蔗糖基多元醇混合，以及用于聚氨酯泡沫應用中。
[0038] 在制造聚氨酯泡沫中使用的催化劑通常是叔胺，包括，但不限于，N-烷基嗎啉， N-燒基燒醇胺，N，N- _燒基環(huán)己胺，以及其中燒基是甲基、乙基、丙基、丁基等的燒基胺 及其異構體形式，以及雜環(huán)胺。通常，但不限于，實例是三亞乙基二胺，四甲基乙二胺，雙 (2-二甲基氨乙基）醚，三乙胺，三丙胺，三丁胺，三戊胺，吡啶，喹啉，二甲基哌嗪，哌嗪，N， N-二甲基環(huán)己胺，N-乙基嗎啉，2-甲基哌嗪，N，N-二甲基乙醇胺，四甲基丙二胺，甲基三亞 乙基二胺，及其混合物。
[0039] 可選地，使用非胺類的聚氨酯催化劑。典型的這類催化劑是鉛，錫，鈦，銻，鈷，鋁， 汞，鋅，鎳，銅，錳，鋯，及其混合物的有機金屬化合物。示例性的催化劑包括，但不限于，2-乙 基己酸鉛，苯甲酸鉛，氯化鐵，三氯化銻，以及乙醇酸銻。優(yōu)選的有機錫類包括羧酸的二價錫 鹽，例如辛酸亞錫，2-乙基己酸亞錫，月桂酸亞錫，等等，以及羧酸的二烷基錫鹽，例如二丁 基_乙酸錫，_丁基-月桂酸錫，-半基-乙酸錫，等等。
[0040] 在制備聚異氰脲酸酯泡沫中，為了將混合物連同過量的A組分轉變成聚異氰脲酸 酯-聚氨酯泡沫，使用了三聚催化劑。所用的三聚催化劑可以是本領域技術人員已知的任 何催化劑，包括但不限于甘氨酸鹽和叔胺三聚催化劑，堿金屬羧酸鹽，及其混合物。這些類 別中的優(yōu)選種類是醋酸鉀，辛酸鉀，和N-(2-羥基-5-壬基苯酚）甲基-N-甲基甘氨酸酯。
[0041] 分散劑，泡孔穩(wěn)定劑，和表面活性劑，可以并入到本發(fā)明的混合物中。表面活性 齊U，更熟知的是硅油，被作為泡孔穩(wěn)定劑加入。一些代表性的材料是以商品名DC-193， B-8404,和L-5340所出售的，其通常是聚硅氧烷聚氧化烯嵌段共聚物，例如那些在美國專 利 2, 834, 748, 2, 917, 480 和 2, 846, 458 中所公開的。
[0042] 用于混合物的其它可選添加劑，可以包括阻燃劑，例如三（2-氯乙基）磷酸酯，三 (2-氯丙基）磷酸酯，三（2,3_二溴丙基）磷酸酯，三（1，3_二氯丙基）磷酸酯，磷酸二胺， 各種鹵代芳香化合物，氧化銻，三水合鋁，聚氯乙烯，等等。其它可選組分可以包括〇-約3 % 的水，其與異氰酸酯發(fā)生化學反應，產(chǎn)生二氧化碳。二氧化碳充當輔助性的發(fā)泡劑。
[0043] 在混合物中還包括發(fā)泡劑或發(fā)泡劑混合物，如本發(fā)明中所公開的。一般來說，混合 物中發(fā)泡劑的用量由最終聚氨酯或聚異氰脲酸酯泡沫產(chǎn)品所期望的泡沫密度決定。全部發(fā) 泡劑混合物的重量份比例可以落入每100份的多元醇1至約45份的發(fā)泡劑，優(yōu)選大約4至 大約30份的范圍內(nèi)。
[0044] 對于剛性聚氨酯泡沫而言，所制備的聚氨酯泡沫的密度可以從約0. 5磅每立方英 尺到約40磅每立方英尺，優(yōu)選從約1. 0到約20. 0磅每立方英尺，以及最優(yōu)選從約1. 5到約 6. 0磅每立方英尺，以及，對于柔性泡沫而言，從約1. 0到約4. 0磅每立方英尺。所得密度是 在A和/或B組分中存在或者在制備泡沫時加入了多少本發(fā)明的發(fā)泡劑或發(fā)泡劑混合物的 函數(shù)。
[0045] 本發(fā)明的新的類共沸組合物的HFC_245fa組分是已知材料，并且可以使用現(xiàn)有技 術中的已知方法制備，例如在W094/14736，W0 94/29251，W094/29252中所公開的那些。環(huán)戊 烷組分是已知材料，可以從商業(yè)途經(jīng)得到，并且以從75%到99%純度的不同級別使用。為 了本發(fā)明的目的，環(huán)戊烷是指所有這類商業(yè)級別的材料。
[0046] 本發(fā)明將在下列實施例中進一步闡釋，這些實施例意圖是闡釋性的，而不是以任 何方式限制的。 實施例1
[0047] 具有不同組成的HFC_245fa/CP混合物被冷卻到特定溫度，如果二元混合物保持 為兩相，一相富含HFC-245fa，并且另外一相富含CP，將第三溶劑滴入到兩相的HFC-245fa/ CP混合物中，直到兩相中的一個消失。如圖2所示，在3°C下，如果HFC-245fa含量位于約 30wt % -92wt %之間時，HFC-245f a/CP保持為兩相。當甲酸甲酯加入到兩相混合物中時，不 互溶的HFC-245fa/CP濃度范圍縮小。如果在HFC-245fa/CP/甲酸甲酯混合物中甲酸甲酯 的含量高于7wt %，混合物變成互溶的或單相的。
[0048] 圖3顯示了在-5 °C下測定的HFC_245fa/CP/甲酸甲酯三元混合物的相圖。隨著溫 度增加，不互溶區(qū)域變大。當HFC-245fa/CP的組成比率相同時，在更低溫度下，需要更多的 甲酸甲酯來使HFC-245fa/CP/甲酸甲酯互溶。 實施例2
[0049] 50wt% /50wt%的HFC_245fa/CP混合物冷卻到4°C并且混合物保持為兩相。當加 入表1列出的一些溶劑并且該第三溶劑的濃度足夠高時，兩相混合物變成單相。例如，當 5. 5g乙醇加入到100克50% /50% wt/wt的HFC-245fa/CP混合物中時，所得三元混合物 呈單相均質(zhì)狀態(tài)。然而，并非所有測試的溶劑對HFC-245fa/CP混合物都產(chǎn)生了改善的互溶 性。表1列出了對于更多溶劑的測試結果。
[0050] 優(yōu)選的第三溶劑包括乙醇、2-丙醇、二丙二醇、甲縮醛、乙縮醛、二乙二醇單甲醚、 乙酸乙酯、甲酸甲酯、1-氯_3,3,3_三氟丙烯、反式-1，2-二氯乙烯、甲苯、硅酮表面活性劑。 表1 :HFC-245fa/CP互溶性測試結果
【權利要求】
1. 一種組合物，其包含有效量的HFC-245fa和環(huán)戊烷，以及第三溶劑組分，其中所述組 合物在低于組合物的沸點溫度的溫度下呈均勻的單相溶液狀態(tài)。
2. 如權利要求1所述的組合物，其中所述第三溶劑組分選自醇、醚、酯、反式-1，1-二氯 乙烯、反式-1-氯-3, 3, 3-三氟丙-1-烯、硅酮、甲苯、二丙二醇及其組合。
3. 如權利要求1所述的組合物，其中所述第三溶劑組分選自乙醇、2-丙醇、二丙二醇、 甲縮醛、乙縮醛、二乙二醇單甲醚、乙酸乙酯、甲酸甲酯、1-氯-3, 3, 3-三氟丙烯、反式-1， 2-二氯乙烯、甲苯、硅酮表面活性劑。
4. 如權利要求1所述的組合物，其中，基于HFC-245fa和環(huán)戊烷的總量，所述第三溶劑 組分包含約7wt%或更高含量的甲酸甲酯。
5. -種發(fā)泡劑，其包含有效量的HFC-245fa和環(huán)戊烷，以及第三溶劑組分，其中所述組 合物在低于組合物的沸點溫度的溫度下呈均勻的單相溶液狀態(tài)。
6. 如權利要求5所述的發(fā)泡劑，其中所述第三溶劑組分選自醇、醚、酯、反式-1，1-二氯 乙烯、反式-1-氯-3, 3, 3-三氟丙-1-烯、硅酮、甲苯、二丙二醇及其組合。
7. 如權利要求5所述的發(fā)泡劑，其中所述第三溶劑組分選自乙醇、2-丙醇、二丙二醇、 甲縮醛、乙縮醛、二乙二醇單甲醚、乙酸乙酯、甲酸甲酯、1-氯-3, 3, 3-三氟丙烯、反式-1， 2-二氯乙烯、甲苯、硅酮表面活性劑。
8. -種可發(fā)泡組合物，其包含泡沫形成劑以及包含HFC-245fa、環(huán)戊烷以及第三溶劑 組分的發(fā)泡劑，其中所述發(fā)泡劑在低于組合物的沸點溫度的溫度下呈均勻的單相溶液狀 態(tài)。
9. 如權利要求8所述的可發(fā)泡組合物，其中所述第三溶劑組分選自醇、醚、酯、反式-1， 1-二氯乙烯、反式-1-氯-3, 3, 3-三氟丙-1-烯、硅酮、甲苯、二丙二醇及其組合。
10. 如權利要求8所述的可發(fā)泡組合物，其中所述第三溶劑組分選自乙醇、2-丙醇、二 丙二醇、甲縮醛、乙縮醛、二乙二醇單甲醚、乙酸乙酯、甲酸甲酯、1-氯_3,3,3_三氟丙烯、反 式-1，2-二氯乙烯、甲苯、硅酮表面活性劑。
11. 如權利要求1所述的可發(fā)泡組合物，其中所述第三溶劑組分的用量介于約1%至約 40%之間。
12. 如權利要求1所述的可發(fā)泡組合物，其中所述第三溶劑組分的用量介于約1 %至約 10%之間。
【文檔編號】C08J9/14GK104066779SQ201180075598
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2011年12月19日 優(yōu)先權日:2011年12月19日
【發(fā)明者】劉軍, 秦桑路, 汪向銳, 曹霞, R·赫爾斯, 邢云杰, 黃忠喜, 盧智利 申請人:霍尼韋爾國際公司