PL208262B1 - Kompozycje pentafluoropropanu, pentafluorobutanu i wody, środek porotwórczy, sposób wytwarzania kompozycji pianki poliuretanowej i poliizocyjanurowej, wstępna mieszanka poliolu i środka porotwórczego oraz kompozycja pianki z zamkniętymi komórkami - Google Patents

Kompozycje pentafluoropropanu, pentafluorobutanu i wody, środek porotwórczy, sposób wytwarzania kompozycji pianki poliuretanowej i poliizocyjanurowej, wstępna mieszanka poliolu i środka porotwórczego oraz kompozycja pianki z zamkniętymi komórkami

Info

Publication number
PL208262B1
PL208262B1 PL373408A PL37340803A PL208262B1 PL 208262 B1 PL208262 B1 PL 208262B1 PL 373408 A PL373408 A PL 373408A PL 37340803 A PL37340803 A PL 37340803A PL 208262 B1 PL208262 B1 PL 208262B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
water
compositions
foam
foams
composition
Prior art date
Application number
PL373408A
Other languages
English (en)
Other versions
PL373408A1 (pl
Inventor
Mary C. Bogdan
Gary M. Knopeck
Kane D. Cook
Rajiv R. Singh
Ronald Riegel
Leslie Bement
David J. Williams
Hang T. Pham
Original Assignee
Honeywell Int Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honeywell Int Inc filed Critical Honeywell Int Inc
Publication of PL373408A1 publication Critical patent/PL373408A1/pl
Publication of PL208262B1 publication Critical patent/PL208262B1/pl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/12Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent
    • C08J9/14Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent organic
    • C08J9/143Halogen containing compounds
    • C08J9/144Halogen containing compounds containing carbon, halogen and hydrogen only
    • C08J9/146Halogen containing compounds containing carbon, halogen and hydrogen only only fluorine as halogen atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/02Halogenated hydrocarbons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/65Low-molecular-weight compounds having active hydrogen with high-molecular-weight compounds having active hydrogen
    • C08G18/66Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52
    • C08G18/6633Compounds of group C08G18/42
    • C08G18/6637Compounds of group C08G18/42 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38
    • C08G18/664Compounds of group C08G18/42 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38 with compounds of group C08G18/3203
    • C08G18/6644Compounds of group C08G18/42 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38 with compounds of group C08G18/3203 having at least three hydroxy groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/12Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent
    • C08J9/14Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent organic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2110/00Foam properties
    • C08G2110/0025Foam properties rigid
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2207/00Foams characterised by their intended use
    • C08J2207/04Aerosol, e.g. polyurethane foam spray
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2375/00Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
    • C08J2375/04Polyurethanes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Materials Applied To Surfaces To Minimize Adherence Of Mist Or Water (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

Wynalazek ogólnie odnosi się do kompozycji zawierających hydrofluorowęgle i wodę. Dokładniej, wynalazek dotyczy kompozycji zawierających pentafluoropropan, pentafluorobutan i wodę, środków porotwórczych zawierających takie kompozycje, sposobu wytwarzania kompozycji pianki poliuretanowej i poliizocyjanurowej przy użyciu takich środków porotwórczych, wstępnej mieszanki poliolu i takich ś rodków porotwórczych oraz kompozycji pianki z zamknię tymi komórkami wytworzonej przy użyciu takich kompozycji.
Hydrofluorowęgle (HFC) i kompozycje na bazie HFC są interesujące jako związki do stosowania w celu zastąpienia w szerokim zakresie niepożądanych w środowisku chlorofluorowęgli (CFC) i hydrochlorofluorowęgli (HCFC). Zgłaszający uznali np. że wiele kompozycji na bazie HFC szczególnie dobrze nadaje się do zastosowania jako środki porotwórcze w metodach wytwarzania sztywnych pianek.
Jak wiadomo w dziedzinie, wiele sztywnych pianek, obejmujących sztywne pianki poliuretanowe i izocyjanianowe, wytwarza się poprzez poddanie reakcji polimeryzują cych reagentów w obecnoś ci kompozycji środków porotwórczych. Patrz, np. Saunders i Frisch, Tomy I i II Polyurethanes Chemistry and Technology (1962). Na ogół, podczas gdy polimeryzujące reagenty poddaje się reakcji, środek porotwórczy reaguje z jednym lub więcej polimeryzującymi środkami, lub korzystnie, jest odparowywany egzotermicznie z mieszaniny reakcyjnej, tworząc gaz. Ten gaz jest następnie kapsułkowany przez polimer mieszaniny reakcyjnej z wytworzeniem komórek, które rozszerzają mieszaninę polimerową. Po rozszerzeniu, polimerowa mieszanina jest utwardzana z wytworzeniem sztywnej pianki z zamkniętymi komórkami.
Zgłaszający stwierdzili, że HFC, podobnie jak wiele innych hydrofluorowęgli, jest zazwyczaj jednocześnie silnie lotnych i względnie obojętnych w typowych warunkach wytwarzania pianki. Zgodnie z tym, w takich warunkach, HFC wykazuje tendencję do odparowywania z wytworzeniem gazowego HFC, który może zostać zakapsułkowany w wielu rozmaitych mieszaninach polimerowych z wytworzeniem sztywnej pianki. Pianki wytwarzane z zastosowaniem takich środków porotwórczych na bazie HFC zazwyczaj wykazują pożądane właściwości termiczne i w związku z tym HFC zostały zidentyfikowane jako potencjalnie interesujące substytuty środków porotwórczych.
Następnie, zgłaszający stwierdzili, że pewne korzyści można osiągnąć stosując kompozycje środka porotwórczego zawierające nie tylko HFC, lecz także wodę. W typowych warunkach wytwarzania pianki, woda wykazuje tendencję do reagowania z pewnymi polimeryzującymi reagentami z wytworzeniem ditlenku węgla, który może zostać zakapsułkowany przez polimeryzując ą mieszaninę reakcyjną, tworząc komórki. Zgodnie z tym, woda uczestniczy w powstawaniu komórek w piankach i nadaje się do stosowania w środkach porotwórczych. Ponadto, ponieważ woda jest bardzo korzystna z punktu widzenia ochrony środowiska i jest bardzo tania, można ją stosować w połączeniu z HFC do wytwarzania kompozycji środka porotwórczego, korzystniejszych dla środowiska i tańszych niż kompozycje zawierające same HFC.
Niestety, chociaż woda jest bardzo korzystna do zastosowania w środkach porotwórczych, zarówno z punktu widzenia ochrony środowiska, jak i kosztów, Zgłaszający stwierdzili występowanie kilku wad związanych ze stosowaniem wody, które niwelują te korzyści. Jedną z wad związanych z zastosowaniem wody jest np. to, że ś rodki porotwórcze zawierają ce wodę, wykazują tendencję do tworzenia pianek o gorszych właściwościach termicznych, takich jak gorsza izolacja termiczna niż środków porotwórczych nie zawierających wody. (Patrz, np. Sato H., i in., „Novel Polyols for A11 Water-Blown and HCFC-141b Blown Rigid Polyurethane Foams”, Chemical Divisional R&D Report, Published Polyurethanes Expo'99 International Technical Conference & Exposition, 9/12-15, 1999; i opis patentowy Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 5296516 (zgłoszony BASF Corp.). Jak wskazano powyżej, woda wykazuje tendencję wspomagania rozdmuchiwania pianki poprzez tworzenie ditlenku węgla. Jednakże ditlenek węgla jest gazem o bardzo słabych właściwościach izolujących, zarówno o małej przewodności termicznej par jak i bardzo dużym współczynniku dyfuzji. Z tego powodu, pianki rozdmuchiwane ditlenkiem węgla mają zazwyczaj gorsze właściwości termiczne, w tym gorsze właściwości izolacji termicznej, niż pianki rozdmuchiwane samymi hydrofluorowęglami.
Właściwie, co jest jasne dla fachowców w dziedzinie, oczekuje się, że właściwości termicznej izolacji pianki pogarszają się znacznie wraz ze zwiększeniem ilości wody w kompozycji użytej do rozdmuchiwania pianki (więcej ditlenku węgla jest kapsułkowane w piance, oraz zatem pianka wykazuje gorsze właściwości związane z ditlenkiem węgla). Zgodnie z tym, często pożądana jest minimalizacja ilości wody używanej w środkach porotwórczych w celu uniknięcia takiej pogorszonej charakterystyki pianki.
PL 208 262 B1
Inną wadą związaną ze stosowaniem wody w środkach porotwórczych jest to, że pianki wytwarzane z zastosowaniem środków porotwórczych zawierających wodę wykazują tendencję do szybszej degradacji wraz ze zwiększeniem ilości wody w środku porotwórczym. Jak wiadomo w dziedzinie, gazy zakapsułkowane w zamkniętej komórce pianki mają tendencję do dyfundowania na zewnątrz z pianki wraz z upł ywem czasu, co prowadzi w efekcie do niepożądanego „starzenia się ” pianki. Stosowany tu termin „starzenie się” odnosi się na ogół do fizycznej degradacji pianki i/lub pogorszenia właściwości izolacji termicznej pianki. Zgłaszający zbadali, że ditlenek węgla szybciej dyfunduje z pianki (ma większy współczynnik dyfuzji) niż gazowe fluorowęgle. Zgodnie z tym, pianki o większej procentowej zawartości ditlenku węgla (rozdmuchiwane z większą ilością wody) wykazują silniejszą tendencję do dyfuzji na zewnątrz, tzn. większej ilości gazu w miarę upływu czasu, a zatem szybszego starzenia niż pianki zawierające mniej ditlenku węgla.
Zgłaszający widzą zatem potrzebę opracowania korzystnych dla środowiska i efektywnych ekonomicznie kompozycji, które można stosować jako środki porotwórcze w celu wytworzenia pianki posiadającej dobre właściwości termiczne. W szczególności, zgłaszający zauważyli zapotrzebowanie na kompozycje zawierające HFC i wodę, które dają pianki o pożądanych właściwościach, takich jak dobra termiczna izolacja i korzystne właściwości „starzenia się”, które nie ulegają znacznemu pogorszeniu pomimo względnie znaczącej zmiany w ilości zawartej w niej wody. Niestety, takie kompozycje są nie tylko niezwykłe, lecz także niemożliwe do przewidzenia.
Niniejszy wynalazek przezwycięża wady przedstawione w stanie techniki przez dostarczenie wielu kompozycji zawierających zarówno HFC jak i wodę, w których względnie znaczące zmiany zawartości wody w kompozycjach skutkują nieoczekiwanie mniejszymi zmianami właściwości termicznych związanych z pianką, uzyskaną z zastosowaniem takich kompozycji. Dokładniej, zgłaszający zidentyfikowali kompozycje zawierające 1,1,1,3,3-pentafluoropropan („HFC-245fa”), 1,1,1,3,3-pentafluorobutan („HFC-365mfc”) i wodę, przy czym kompozycje te nieoczekiwanie utrzymywały względnie stałe termiczne właściwości. Tj., kompozycje według wynalazku zawierające względnie większe ilości wody można stosować w celu wytworzenia pianki charakteryzującej się termicznymi właściwościami, które są co najmniej tak dobre, lub nawet lepsze, niż termiczne właściwości pianki wytworzonej z zastosowaniem kompozycji zawierających mniejsze ilości wody. Ponieważ ilość wody w niniejszych kompozycjach może zmieniać się znacznie w ramach kompozycji, i do kompozycji według wynalazku, można wprowadzać większe ilości wody, bez znacznego pogorszenia termicznych właściwości pianki wytwarzanej z jej zastosowaniem, przy czym wynalazek umożliwia wytwarzanie korzystniejszych dla środowiska i tańszych kompozycji środków porotwórczych, które można stosować w celu wytworzenia pianki posiadającej pożądane właściwości termiczne.
Przedmiotem wynalazku są kompozycje charakteryzujące się tym, że zawierają od 1 do 98 procent wagowych 1,1,1,3,3-pentafluoropropanu, od 1 do 98 procent wagowych 1,1,1,3,3-pentafluorobutanu, oraz od 8 do 15 procent wagowych wody.
Przedmiot wynalazku stanowi także środek porotwórczy, charakteryzujący się tym, że zawiera kompozycję jak określono powyżej.
Przedmiotem wynalazku jest również sposób wytwarzania kompozycji pianki poliuretanowej i poliizocyjanurowej, polegają cy na tym, ż e mieszaninę skł adników zawierają c ą izocyjanian i poliol lub mieszaninę polioli, która reaguje z wytworzeniem pianek poliuretanowych lub poliizocyjanurowych, poddaje się reakcji i spienieniu w obecności kompozycji środka porotwórczego jak określono powyżej.
Przedmiot wynalazku stanowi także wstępna mieszanka poliolu i środka porotwórczego, charakteryzująca się tym, że zawiera kompozycję jak określono powyżej.
Wynalazek dotyczy również kompozycji pianki z zamkniętymi komórkami, charakteryzującej się tym, że zawiera kompozycję jak określono powyżej.
Zgłaszający stwierdzili, że wiele kompozycji według wynalazku można nieoczekiwanie stosować do rozdmuchiwania pianki posiadającej stale pożądane właściwości termiczne, pomimo względnie znaczącego wahania w zawartości wody w różnych kompozycjach. Np. jedną z miar termicznych właściwości izolacyjnych pianki jest jej „współczynnik k”. Termin „współczynnik k” odnosi się na ogół do stopnia przenoszenia energii cieplnej przez przewodzenie poprzez 0,093 m2 (jedna stopa kwadratowa) homogenicznego materiału o grubości 0,025 m (jeden cal) w czasie jednej godziny przy różnicy 2,5°C (jeden stopień Fahrenheit'a) prostopadle w poprzek dwóch powierzchni materiału. Ponieważ użyteczność zamkniętych komórek pianek opiera się, co najmniej częściowo, na ich termicznych właściwościach izolacyjnych, korzystne i pożądane jest wytworzenie sztywnej pianki o małym współczynniku k. Zgłaszający nieoczekiwanie i wbrew dotychczasowemu doświadczeniu stwierdzili, że kompo4
PL 208 262 B1 zycje według wynalazku, zawierające względnie znacznie większe ilości wody można, stosować w celu wytworzenia pianek posiadających współczynniki k, które są co najmniej w przybliżeniu tak małe, lub nawet mniejsze, niż współczynnik k pianki utworzonej z zastosowaniem porównywalnych kompozycji zawierających mniejsze ilości wody.
Na przykład, jak przedstawiono w tabeli 1, Zgłaszający zmierzyli współczynniki k pianek wytworzonych z zastosowaniem dwóch różnych, lecz porównywalnych, kompozycji (oznaczonych „doświadczenie 1” i „doświadczenie 2”) według wynalazku. Kompozycje zarówno według „doświadczenia 1” jak i „doś wiadczenia 2” zawierają mieszaninę HFC-365mfc i HFC-245fa w przybliż eniu 1,1:1 w stosunku odpowiednio. Jednakże, w doświadczeniu 1 dodatkowo stosuje się około 2,0 gramów wody (około 7% wagowo w przeliczeniu na całkowitą masę HFC-365mfc, HFC-245fa, i wody) podczas gdy w doświadczeniu 2 stosuje się tylko około 0,5 grama wody (około 1% wagowo w przeliczeniu na całkowitą masę HFC-365mfc, HFC-245fa i wody). Chociaż kompozycja według doświadczenia 1 zawiera czterokrotną (całkowitą) ilość wody, i siedem razy więcej (względny procent wagowo) wody w porównaniu z kompozycją według doświadczenia 2, to nieoczekiwanie pianka wytworzona z zastosowaniem kompozycji według doświadczenia 1 miała współczynnik k nie tylko w przybliżeniu równie dobry, lecz nieznacznie niższy, niż współczynnik k pianki wytworzonej z zastosowaniem kompozycji według doświadczenia 2. Ten wynik ilustruje mniej niż liniowy wzrost współczynnika k ze wzrostem ilości wody. Takie wyniki są wysoce niespodziewane, jednakże bardzo pożądane.
T a b e l a 1
Składnik (% wag.) Doświadczenie 1 Doświadczenie 2
Mieszanka polioli 95,5 95,5
Gliceryna 4,6 4,6
Surfaktant 1,0 1,0
Katalizator 1,8 1,8
Środek zmniejszający palność 12,0 12,0
Woda 2,0 0,5
245fa 12,2 17,6
365mfc 13,5 19,4
Reaktywność
Czas żelowania 30 28
Gęstość 1,91 1,87
Współczynnik przewodzenia ciepła Początkowo
Współczynnik k @ 2,5°C (36,5°F) 0,1418 0,1421
Dzień 84
Współczynnik k @ 2,5°C (36,5°F) 0,1682 0,1685
Ponadto, Zgłaszający nieoczekiwanie stwierdzili, że pianki rozdmuchane z zastosowaniem kompozycji według wynalazku mają zazwyczaj bardzo korzystną charakterystykę starzenia. W szczególności, Zgłaszający ustalili, że pianki rozdmuchane z zastosowaniem kompozycji według wynalazku, zawierającej znacznie większe ilości wody, wykazują tendencję do starzenia w stopniu w przybliżeniu takim samym lub mniejszym niż stopień degradacji pianek rozdmuchanych z zastosowaniem kompozycji zawierającej mniej wody. Przykładowo Zgłaszający zmierzyli dla pianek opisanych powyżej wzrost
PL 208 262 B1 współczynników k w czasie. Jak pokazują dane w tabeli 1, chociaż pierwsza kompozycja zawiera czterokrotną ilość wody (i siedmiokrotny względny procent wagowy wody) w porównaniu z drugą kompozycją, współczynnik k pianki według doświadczenia 1 wzrósł w przybliżeniu w takim samym stopniu (w czasie 84 dni) jak współczynnik k pianki rozdmuchanej z zastosowaniem kompozycji według doświadczenia 2. Takie wyniki są zarówno bardzo nieoczekiwane jak i pożądane.
Niniejsze kompozycje mają szeroki zakres zastosowań. Przykładowo, jak wskazano powyżej, jednym szczególnie interesującym zastosowaniem jest użycie tych kompozycji jako środków porotwórczych w kompozycjach spienialnych. Wynalazek zapewnia takie środki porotwórcze, kompozycje spienialne i korzystnie kompozycje pianki z zamkniętymi komórkami wytworzone poprzez spienienie spienialnej kompozycji zawierającej kompozycję według wynalazku, oraz sposoby wytwarzania takich pianek.
W takich rozwiązaniach wytwarzania pianek, jedna lub więcej z niniejszych kompozycji występuje jako środek porotwórczy w kompozycji spienialnej, przy czym kompozycja korzystnie zawiera jeden lub więcej dodatkowych składników zdolnych do reagowania i wytwarzania pianki w warunkach właściwych dla wytwarzania pianki lub budowy komórkowej, jak jest to dobrze znane w dziedzinie. Metody te korzystnie obejmują dostarczenie takich kompozycji spienialnych i poddanie ich reakcji w warunkach, w których skutecznie powstaje pianka, a korzystnie pianka z zamknię tymi komórkami.
Zgodnie z rozwiązaniami wytwarzania pianki według wynalazku można stosować lub przystosować do zastosowania dowolny ze sposobów dobrze znanych w dziedzinie, takich jak opisane w „Poliuretanes Chemistry and Technology”, Tomy I i II, Saunders i Frisch, 1962, John Wiley and Sons, Nowy York, NY. Na ogół, takie korzystne sposoby obejmują przygotowanie pianki poliuretanowej lub poliizocyjanurowej przez połączenie izocyjanianu, poliolu lub mieszaniny polioli, środka porotwórczego lub mieszaniny środków porotwórczych, zawierającej jedną lub więcej niniejszych kompozycji i innych substancji, takich jak katalizatory, surfaktanty i ewentualnie środki zmniejszające palność, barwniki lub inne dodatki. W wielu zastosowaniach dogodne jest dostarczenie składników do pianek poliuretanowych lub poliizocyjanurowych w postaci wstępnie zmieszanych preparatów. Najbardziej typowo, preparat piankowy jest wstępnie zmieszany do postaci dwóch składników. Izocyjanian i ewentualnie pewne surfaktanty i środki porotwórcze składają się na pierwszy składnik, powszechnie określany jako składnik „A”. Poliol lub mieszanina polioli, surfaktant, katalizatory, środki porotwórcze, środek zmniejszający palność i inne izocyjanianowe reaktywne składniki tworzą drugi składnik, powszechnie określany jako składnik „B”. Zgodnie z tym, pianki poliuretanowe lub poliizocyjanurowe przygotowuje się bez trudu przez skontaktowanie składników A i B, przez ręczne zmieszanie w przypadku małej ilości preparatów, a korzystnie stosując maszynowe techniki mieszania z wytworzeniem bloków, płyt, laminatów, odlewanych na miejscu paneli i innych elementów, pianek w aerozolach, pianek, itp. Ewentualnie do głowicy mieszającej lub miejsca reakcji, jako trzeci strumień można dodać inne składniki takie jak środki zmniejszające palność, barwniki, pomocnicze środki porotwórcze, a nawet inne poliole. Jednakże najbardziej dogodnie, wprowadza się je wszystkie do jednego składnika B, jak to opisano powyżej.
Do mieszaniny środka porotwórczego można także wprowadzać środki dyspergujące, stabilizatory komórek i surfaktanty. Surfaktanty, lepiej znane jako oleje silikonowe, dodaje się jako stabilizatory komórek. Pewne reprezentatywne substancje sprzedawane są pod nazwami DC-193, B-8404, i L-5340, którymi są na ogół polisiloksanowymi polioksyalkilenowymi kopolimerami blokowymi takimi jak ujawnione w opisach patentowych Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 2834748, 2917480 i 2846458. Inne ewentualne dodatki do mieszaniny środka porotwórczego mogą obejmować środki zmniejszające palność takie jak tri(2-chloroetylo)fosforan, tri(2-chloropropylo)fosforan, tri(2,3-dibromopropylo)-fosforan, tri(1,3-dichloropropylo)fosforan, fosforan diamonowy, różne fluorowcowane związki aromatyczne, tlenek antymonu, trihydrat glinu, poli(chlorek winylu), itp.
Ogólnie, ilość środka porotwórczego występującego w mieszance podyktowana jest przez pożądane gęstości pianek poliuretanowych lub poliizocyjanurowych będących końcowymi produktami. Proporcje, wyrażone jako części wagowe całkowitej zawartości środka porotwórczego lub mieszanki środka porotwórczego, może mieścić się w zakresie od 1 do 60 części środka porotwórczego na 100 części poliolu. Korzystnie stosuje się od 10 do 35 części wagowo niniejszej kompozycji na 100 części wagowo poliolu.
Składniki kompozycji według wynalazku są znanymi substancjami, które są dostępne na rynku lub można wytworzyć znanymi sposobami. Korzystnie, stosuje się składniki o dostatecznie dużej czystości w celu uniknięcia szkodliwego wpływu podczas oziębienia lub ogrzewania, na przebieg wrzenia
PL 208 262 B1 w stał ej temperaturze lub wł a ś ciwoś ci ś rodka porotwórczego. W przypadku inhalatorów dawkują cych, do produkcji tych substancji można stosować aktualne zasady według Good Manufacturing Process.
P r z y k ł a d y
Wynalazek ilustrują następujące przykłady i przykłady porównawcze, w których części lub procenty podano wagowo, o ile nie podano inaczej. W przykładach użyto następujących substancji.
Mieszanka polioli: Mieszanina poliestrowych polioli dostarczana na rynek przez Dow, Huntsman, i KOSA liczbie hydroksylowej w zakresie od 315 do 630.
Surfaktant: Niesilikonowy surfaktant dostarczany na rynek przez Air Products and Chemicals.
Gliceryna: dostępna na rynku
Katalizator A: katalizator na bazie trzeciorzędowej aminy, dostarczany na rynek przez Air Products and Chemicals.
Środek zmniejszający palność: środek zmniejszający palność na bazie nieorganicznego fosforanu, dostarczany na rynek przez Akzo Nobel.
P r z y k ł a d 1
Ten przykład ilustruje dane termiczne dotyczące pianek wytworzonych z zastosowaniem kompozycji środków porotwórczych według wynalazku.
Dwie pianki („Doświadczenie 1” i „Doświadczenie 2”) wytworzono według ogólnej procedury powszechnie określanej jako „ręczne mieszanie”. Dla każdego środka porotwórczego lub pary środków porotwórczych, wytworzono wstępną mieszaninę poliolu, surfaktanta i katalizatorów w takich samych proporcjach jak przedstawiono w tabeli 1. Zmieszano po około 100 gramów każdego preparatu. Wstępną mieszankę zmieszano w puszce malarskiej 946 ml i mieszano przy około 1500 obrotach na minutę z zastosowaniem miksera firmy ITC typu Conn o średnicy 2 aż do osiągnięcia homogenicznej mieszanki.
Po zakończeniu mieszania, puszkę przykryto i umieszczono w chłodziarce w kontrolowanej temperaturze 10°C. Środek porotwórczy do wytwarzania pianki lub wstępnie zmieszaną parę środków porotwórczych także przechowywano w butelkach ciśnieniowych w temperaturze 10°C. Składnik A utrzymywano w uszczelnionych pojemnikach w temperaturze 21,1°C.
Wstępnie ochłodzony środek porotwórczy dodano w wymaganej ilości do wstępnej mieszanki. Zawartość mieszano przez dwie minuty z zastosowaniem łopatki mieszającej typu Conn 2 ITC ustawionej na 1000 obrotów na minutę. Następnie, naczynie do mieszania z zawartością zważono powtórnie. W przypadku zmniejszenia masy, środek porotwórczy lub mieszankę dodano do roztworu w celu uzupełnienia jakiejkolwiek utraty masy. Puszkę następnie przykryto i ponownie umieszczono w chłodziarce.
Po ochłodzeniu zawartości ponownie do temperatury 10°C w czasie około 10 minut, naczynie do mieszania usunięto z chłodziarki i umieszczono na stanowisku do mieszania. Wstępnie odważoną część składnika A, izocyjanuranu, dodano szybko do składnika B, składniki mieszano przez 10 sekund stosując łopatkę mieszającą ITC typu Conn o średnicy 2 przy 3000 obrotów na minutę i wylano do tekturowych foremek o wymiarze 20,32 cm x 20,32 cm x 10,16 cm i pozostawiono do spienienia. Dla każdej próbki pianki poliuretanowej rejestrowano czasy kremowania, inicjacji, żelowania i wyschnięcia dotykowego.
Pianki pozostawiono do utwardzenia w foremkach w temperaturze pokojowej przez co najmniej 24 godziny. Po stwardnieniu, bloki przycięto do jednakowego wymiaru i zmierzono gęstości. Pianki które nie odpowiadały wartości gęstości 0,03 ± 0,002 g/cm3 odrzucono i przygotowano nowe pianki.
Po upewnieniu się, że wszystkie pianki spełniają wymaganie pod względem gęstości, badano je pod kątem współczynnika k według ASTM C518, stosując średnią temperaturę 2,5°C. Uzyskane wartości współczynników k wskazano w tabeli 1.
Jak wyraźnie pokazują dane w tabeli 1, pianki według doświadczenia 1 i 2 nie tylko wykazują równorzędne właściwości dotyczące starzenia się, lecz także współczynniki k pianek wytworzonych z zastosowaniem różnych środków porotwórczych wynoszą 0,0003. Nawet bardziej nieoczekiwanie, współczynniki k pianki wykonanej ze środka porotwórczego według doświadczenia 1 (zawierającego czterokrotnie więcej wody niż w doświadczeniu 2) są mniejsze niż pianki według doświadczenia 2.
P r z y k ł a d p o r ó w n a w c z y 1
Ten przykład ilustruje dane termiczne dotyczące pianek wytworzonych z zastosowaniem kompozycji środka porotwórczego zawierających HFC-245fa przy zwiększanej ilości wody.
Cztery pianki (A, B, C i D) wytworzono jak opisano w przykładzie 1 stosując środki porotwórcze zawierające HFC-245fa i wodę w ilościach przedstawionych w tabeli 2.
PL 208 262 B1
Po upewnieniu się, że wszystkie pianki spełniają wymaganie pod względem gęstości, pianki badano pod kątem współczynnika k według ASTM C518, stosując średnią temperaturę 24°C. Uzyskane wartości współczynnika k podano w tabeli 2.
Jak wyraźnie wykazują dane z tabeli 2, współczynnik k każdej z pianek A, B, C i D niezmiennie rośnie wraz ze zwiększaniem ilości wody użytej w preparatach do przygotowania pianek.
T a b e l a 2
Składnik (części wagowo) A B C D
Mieszanka polioli 100 100 100 100
Gliceryna 3,70 3,70 3,70 3,70
Surfaktant 1,50 1,50 1,50 1,50
Katalizator 1,5 1,52 1,53 1,53
Środek zmniejszający palność 11 11 11 11
Woda 0 1,7 2,8 3,5
365mfc 38 25,5 20,5 17,3
Reaktywność
Czas żelowania 40 38 35 35
Gęstość 2,9 3 3 3
Przewodność cieplna początkowa
Współczynnik k @ 24°C 0,13 0,141 0,156 0,173
Zastrzeżenia patentowe

Claims (5)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Kompozycje, znamienne tym, że zawierają od 1 do 98 procent wagowych 1,1,1,3,3-pentafluoropropanu, od 1 do 98 procent wagowych 1,1,1,3,3-pentafluorobutanu, oraz od 8 do 15 procent wagowych wody.
  2. 2. Środek porotwórczy, znamienny tym, że zawiera kompozycję jak określono w zastrz. 1.
  3. 3. Sposób wytwarzania kompozycji pianki poliuretanowej i poliizocyjanurowej, znamienny tym, że mieszaninę składników zawierającą izocyjanian i poliol lub mieszaninę polioli, która reaguje z wytworzeniem pianek poliuretanowych lub poliizocyjanurowych, poddaje się reakcji i spienieniu w obecności kompozycji środka porotwórczego jak określono w zastrz. 2.
  4. 4. Wstępna mieszanka poliolu i środka porotwórczego, znamienna tym, że zawiera kompozycję jak określono w zastrz. 1.
  5. 5. Kompozycja pianki z zamkniętymi komórkami, znamienna tym, że zawiera kompozycję jak określono w zastrz. 1.
PL373408A 2002-04-16 2003-04-14 Kompozycje pentafluoropropanu, pentafluorobutanu i wody, środek porotwórczy, sposób wytwarzania kompozycji pianki poliuretanowej i poliizocyjanurowej, wstępna mieszanka poliolu i środka porotwórczego oraz kompozycja pianki z zamkniętymi komórkami PL208262B1 (pl)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/123,344 US6784150B2 (en) 2002-04-16 2002-04-16 Composition of pentafluoropropane, pentafluoropropane and water

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL373408A1 PL373408A1 (pl) 2005-08-22
PL208262B1 true PL208262B1 (pl) 2011-04-29

Family

ID=29214481

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL373408A PL208262B1 (pl) 2002-04-16 2003-04-14 Kompozycje pentafluoropropanu, pentafluorobutanu i wody, środek porotwórczy, sposób wytwarzania kompozycji pianki poliuretanowej i poliizocyjanurowej, wstępna mieszanka poliolu i środka porotwórczego oraz kompozycja pianki z zamkniętymi komórkami

Country Status (13)

Country Link
US (1) US6784150B2 (pl)
EP (2) EP2267068A1 (pl)
JP (1) JP2005523362A (pl)
KR (1) KR101002253B1 (pl)
CN (2) CN1659219A (pl)
AT (1) ATE513008T1 (pl)
AU (1) AU2003226375A1 (pl)
CZ (1) CZ20041047A3 (pl)
ES (1) ES2233224T3 (pl)
MY (1) MY134495A (pl)
PL (1) PL208262B1 (pl)
TW (1) TW200307004A (pl)
WO (1) WO2003089510A1 (pl)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2957606B1 (fr) * 2010-03-19 2012-05-18 Arkema France Fluide frigorigene pour le transfert de chaleur a haute temperature
US20120313035A1 (en) * 2011-06-08 2012-12-13 Honeywell International Inc. Polyurethane foam premixes containing halogenated olefin blowing agents and foams made from same
US20140171527A1 (en) * 2011-02-21 2014-06-19 Honeywell International Inc. Polyurethane foam premixes containing halogenated olefin blowing agents and foams made from same
CA2902979A1 (en) * 2013-03-06 2014-09-12 Honeywell International Inc. Storage stable foamable compositions containing 1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-butene

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE536296A (pl) 1954-03-22
BE538608A (pl) 1954-06-10
US2846458A (en) 1956-05-23 1958-08-05 Dow Corning Organosiloxane ethers
US3560810A (en) * 1968-08-15 1971-02-02 Ibm Field effect transistor having passivated gate insulator
US5296516A (en) 1992-12-09 1994-03-22 Basf Corporation Polyurethane and polyisocyanurate rigid foams prepared using ternary blowing agent mixtures
ATE201033T1 (de) * 1996-12-17 2001-05-15 Solvay Fluor & Derivate Gemische mit 1,1,1,3,3-pentafluorbutan
US5883142A (en) 1997-05-08 1999-03-16 Air Products And Chemicals, Inc. Silicone surfactants for rigid polyurethane foam made with third generation blowing agents
US6214195B1 (en) * 1998-09-14 2001-04-10 Nanomaterials Research Corporation Method and device for transforming chemical compositions
AU2164901A (en) * 1999-12-16 2001-06-25 Bayer Aktiengesellschaft Method for producing soft to semirigid polyurethane integral foamed materials
TR200202246T2 (tr) * 2000-03-29 2003-02-21 Dow Global Technologies Inc. Pentaflorobütan şişirici maddelerin kullanıldığı yekpare yüzeyli köpükler
TWI290933B (en) 2000-07-31 2007-12-11 Mitsui Takeda Chemicals Inc Method and apparatus for producing polyester polyol, polyester polyol and polyurethane foam
JP2002167419A (ja) 2000-11-30 2002-06-11 Nichias Corp 硬質ウレタンフォーム用発泡ガス、硬質ウレタンフォーム、成形断熱材、硬質ウレタンフォーム用発泡剤及び成形断熱材の製造方法
JP2002201251A (ja) 2000-12-28 2002-07-19 Nippon Pafutemu Kk 硬質プラスチックフォームの製造方法
US6451867B1 (en) 2001-03-21 2002-09-17 Honeywell International Inc. Mixtures containing 1,1,1,3,3-pentafluoropropane and 1,1,1,3,3-pentafluorobutane
DE60220591T2 (de) 2001-07-02 2008-02-14 Tosoh Corp., Shinnanyo Verfahren zur Herstellung eines Polyurethanhartschaumstoffes

Also Published As

Publication number Publication date
MY134495A (en) 2007-12-31
ATE513008T1 (de) 2011-07-15
CN1659219A (zh) 2005-08-24
JP2005523362A (ja) 2005-08-04
KR101002253B1 (ko) 2010-12-20
ES2233224T1 (es) 2005-06-16
AU2003226375A1 (en) 2003-11-03
US6784150B2 (en) 2004-08-31
CN101891900A (zh) 2010-11-24
ES2233224T3 (es) 2011-10-10
TW200307004A (en) 2003-12-01
EP1495073B1 (en) 2011-06-15
EP2267068A1 (en) 2010-12-29
PL373408A1 (pl) 2005-08-22
US20030199599A1 (en) 2003-10-23
EP1495073A1 (en) 2005-01-12
WO2003089510A1 (en) 2003-10-30
KR20050007303A (ko) 2005-01-17
CZ20041047A3 (cs) 2005-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5166182A (en) Thermosetting plastic foams and methods of production thereof using novel blowing agents
US4927863A (en) Process for producing closed-cell polyurethane foam compositions expanded with mixtures of blowing agents
JP3865786B2 (ja) 1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタンを含有する混合物
KR100224545B1 (ko) 발포제 및 폴리우레탄 발포체의 제조 방법
EP0398148A2 (en) Preparation of urethane and isocyanurate foams in the presence of a low boiling point blowing agents
PL192466B1 (pl) Sposób wytwarzania sztywnej pianki poliuretanowej
IE66821B1 (en) A foaming system for rigid urethane and isocyanurate foams
JP7724787B2 (ja) Pir発泡体のための核形成剤
US20240352212A1 (en) Compositions comprising 1,2-dichloro-1,2-difluoroethylene for use in foam blowing applications
US6500359B1 (en) Azeotrope-like compositions of pentafluoropropane, hydrocarbons and water
EP2210913A1 (en) Azeotrope-like compositions of 1,1,1,3,3-pentafluorobutane (hfc-365mfc) and water
PL208262B1 (pl) Kompozycje pentafluoropropanu, pentafluorobutanu i wody, środek porotwórczy, sposób wytwarzania kompozycji pianki poliuretanowej i poliizocyjanurowej, wstępna mieszanka poliolu i środka porotwórczego oraz kompozycja pianki z zamkniętymi komórkami
US6787513B1 (en) Azeotrope-like compositions of pentafluoropropane and chloropropane
JP2020536135A (ja) 発泡体を調製するための発泡剤組成物
EP1276797B1 (en) Azeotrope-like compositions of pentafluoropropane, hydrocarbons and water
US20040204512A1 (en) Foams and methods of producing foams
US20040157946A1 (en) Non azeotropic mixtures
JP2026505309A (ja) 三元発泡剤から発泡体を調製するプロセス
EP1445276A1 (en) Foaming compositions