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作为发泡剂、气溶胶溶剂的具有HFC-245FA的HFO-1234ZE混合异构体

阅读:945发布:2020-11-27

专利汇可以提供作为发泡剂、气溶胶溶剂的具有HFC-245FA的HFO-1234ZE混合异构体专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种组合物,其是发泡剂,其包括约75wt%到约90wt%反式1,3,3,3-四氟丙烯、约1wt%到约15wt%顺式1,3,3,3-四氟丙烯和约1wt%到约15wt%1,1,3,3,3-五氟丙烷。,下面是作为发泡剂、气溶胶溶剂的具有HFC-245FA的HFO-1234ZE混合异构体专利的具体信息内容。

1.一种发泡剂,其包括75 wt%到90 wt%反式1,3,3,3-四氟丙烯、1 wt%到15wt%顺式1,3,3,3-四氟丙烯和1wt%到15wt%1,1,3,3,3-五氟丙烷。
2.根据权利要求1所述的发泡剂,其包括75 wt%到85 wt%反式1,3,3,3-四氟丙烯。
3.根据权利要求1所述的发泡剂,其包括1 wt%到10 wt%顺式1,3,3,3-四氟丙烯。
4.根据权利要求1所述的发泡剂,其包括75 wt% 到85 wt%反式1,3,3,3-四氟丙烯、
1wt% 到10 wt%顺式1,3,3,3-四氟丙烯和1wt%到10 wt% 1,1,3,3,3-五氟丙烷。
5.根据权利要求1所述的发泡剂,其具有200或更小的全球变暖潜能值。
6.一种发泡剂组合物,其包括:
i) 50wt%到95wt%的根据权利要求1所述的发泡剂;和
ii) 5wt%到50wt%的助发泡剂,其包括氢氟、C1-C6烃、C1-C8醇、醚、甲酸甲酯、、和二中的一种或多种组分。
7.根据权利要求6所述的发泡剂组合物,其中所述醚组分选自二醚和氢氟醚。
8.根据权利要求6所述的发泡剂组合物,其中所述一种或多种组分包括以下中的一种或多种:二氟甲烷,反式1,2-二氯乙烯,二氟乙烷,1,1,1,2,2-五氟乙烷,1,1,2,2-四氟乙烷,1,1,1,2-四氟乙烷,1,1,1-三氟乙烷,氟代乙烷,六氟丙烷,五氟丙烷,七氟丙烷,六氟丁烷,五氟丁烷,四氟丙烷,三氟丙烯,四氟丙烯和五氟丙烯。
9.一种发泡剂组合物,其包括:
i) 50wt%到95wt%的根据权利要求1所述的发泡剂;和
ii) 5wt%到50wt%的助发泡剂,其包括一种或多种C1-C4含氯烃。
10.一种发泡剂组合物,其包括:
i) 50wt%到95wt%的根据权利要求1所述的发泡剂;和
ii) 5wt%到50wt%的助发泡剂,其包括一种或多种C3-C4 氢氟烯烃。
11.一种发泡剂组合物,其包括:
i) 50wt%到95wt%的根据权利要求1所述的发泡剂;和
ii) 5wt%到50wt%的助发泡剂,其包括一种或多种C3-C4 氢氯氟烯烃。
12.一种可发泡的组合物,其包括根据权利要求1所述的发泡剂,以及能够形成泡沫结构的泡沫形成组分或组分的组合。
13.根据权利要求12所述的可发泡的组合物,其中所述能够形成泡沫结构的泡沫形成组分或组分的组合包括至少一种热固性组分。
14. 根据权利要求13所述的可发泡的组合物,其中所述至少一种热固性组分包括能够形成聚酯泡沫的组合物。
15.根据权利要求13所述的可发泡的组合物,其中所述至少一种热固性组分包括能够形成聚异氰脲酸酯泡沫的组合物。
16.根据权利要求13所述的可发泡的组合物,其中所述至少一种热固性组分包括能够形成酚醛泡沫的组合物。
17.根据权利要求13所述的可发泡的组合物,其是两部分或更多部分可发泡组合物。
18.根据权利要求12所述的可发泡的组合物,其中所述能够形成泡沫结构的泡沫形成组分或组分的组合包括至少一种热塑性组分。
19.根据权利要求18所述的可发泡的组合物,其中所述至少一种热塑性组分包括聚烯烃。
20.根据权利要求19所述的可发泡的组合物,其中所述聚烯烃包括单乙烯基芳族化合物、基于乙烯的化合物和基于聚丙烯的聚合物中的至少一种。
21.根据权利要求20所述的可发泡的组合物,其中所述聚烯烃包括乙烯均聚物和聚丙烯中的至少一种。
22.根据权利要求18所述的可发泡的组合物,其中所述至少一种热塑性组分包括聚苯乙烯或聚对苯二甲酸乙二醇酯。
23.根据权利要求22所述的可发泡的组合物,其是可挤出的组合物。
24.由根据权利要求13所述的可发泡组合物形成的泡沫。
25.根据权利要求24所述的泡沫,其是聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫。
26.根据权利要求25所述的泡沫,其密度为 0.5磅/立方英尺至60 磅/立方英尺。
27.根据权利要求26所述的泡沫,其是硬质泡沫、软质泡沫或半硬质泡沫,具有闭孔结构、开孔结构或其包含开孔和闭孔的混合物。
28.根据权利要求27所述的泡沫,其是具有闭孔结构的硬质泡沫。
29.由根据权利要求18所述的可发泡组合物形成的泡沫。
30.根据权利要求29所述的泡沫,其是聚烯烃泡沫。
31.根据权利要求30所述的泡沫,其中所述可发泡组合物是如权利要求20中所限定。
32.根据权利要求31所述的泡沫,其中所述可发泡组合物是如权利要求21中所限定。
33.根据权利要求32所述的泡沫,其是聚苯乙烯泡沫。
34. 、板、层压材料、就地浇注板、喷涂施加的泡沫或沫泡,包含权利要求25中限定的聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫。
35.权利要求25中限定的聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫在选自以下的应用中的用途:绝热,缓冲,漂浮,包装粘合剂,空隙填充,工艺品和装饰用途,和冲击吸收。
36.权利要求28中限定的聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫在绝热应用中的用途。
37.一种形成泡沫的方法,其包括将a)和b)合并:
a) 发泡剂,其包括75 wt%到90 wt%反式1,3,3,3-四氟丙烯、1 wt%到15wt%顺式
1,3,3,3-四氟丙烯和1wt%到15wt% 1,1,3,3,3-五氟丙烷;以及
b) 能够形成泡沫结构的泡沫形成组分或组分的组合。
38.一种形成泡沫的方法,其包括将a)和b)合并:
a) i) 50wt%到95wt%的发泡剂,所述发泡剂包括75 wt%到90 wt%反式1,3,3,3-四氟丙烯、1 wt%到15wt%顺式1,3,3,3-四氟丙烯和1wt%到15wt% 1,1,3,3,3-五氟丙烷;
以及
ii) 5wt%到50wt%的助发泡剂,其包括氢氟烃,C1-C6烃,C1-C8醇,醚,醛,酮,甲酸甲酯,水和二氧化碳中的一种或多种组分,和
b) 能够形成泡沫结构的泡沫形成组分或组分的组合。
39.一种形成泡沫的方法,其包括将a)和b)合并:
a) i) 50wt%到95wt%的发泡剂,所述发泡剂包括75 wt%到90 wt%反式1,3,3,3-四氟丙烯、1 wt%到15wt%顺式1,3,3,3-四氟丙烯和1wt%到15wt% 1,1,3,3,3-五氟丙烷;
以及
ii) 5wt%到50wt%的助发泡剂,其包括一种或多种C1-C4含氯烃,和
b) 能够形成泡沫结构的泡沫形成组分或组分的组合。
40.一种形成泡沫的方法,其包括将a)和b)合并:
a) i) 50wt%到95wt%的发泡剂,所述发泡剂包括75 wt%到90 wt%反式1,3,3,3-四氟丙烯、1 wt%到15wt%顺式1,3,3,3-四氟丙烯和1wt%到15wt% 1,1,3,3,3-五氟丙烷;
以及
ii) 5wt%到50wt%的助发泡剂,其包括一种或多种C3-C4 氢氟烯烃,和
b) 能够形成泡沫结构的泡沫形成组分或组分的组合。
41.一种形成泡沫的方法,其包括将a)和b)合并:
a) i) 50wt%到95wt%的发泡剂,所述发泡剂包括75 wt%到90 wt%反式1,3,3,3-四氟丙烯、1 wt%到15wt%顺式1,3,3,3-四氟丙烯和1wt%到15wt% 1,1,3,3,3-五氟丙烷;
以及
ii) 5wt%到50wt%的助发泡剂,其包括一种或多种C3-C4 氢氯氟烯烃,和b) 能够形成泡沫结构的泡沫形成组分或组分的组合。

说明书全文

作为发泡剂、气溶胶溶剂的具有HFC-245FA的

HFO-1234ZE混合异构体

[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求2008年7月16日提交的美国临时专利申请序号61/081,089和2008年8月18日提交的美国临时专利申请序号61/089,597的权益,该两篇申请通过引用并入到本文中。

技术领域

[0003] 本发明涉及可用作发泡剂的组合物。更具体地说,本发明涉及包括反式1,3,3,3-四氟丙烯 (反式-HFO-1234ze)、顺式1,3,3,3-四氟丙烯(顺式-HFO-1234ze)和
1,1,1,3,3-五氟丙烷(HFC-245fa)的组合物,以及这种组合物作为形成泡沫的发泡剂的用途。

背景技术

[0004] 传统上,氯氟(chlorofluorocarbons,CFCs)已经用作发泡剂。近年来,某些氯氟烃可能对地球的臭层有害引起了广泛的关注。结果,整个世界都尝试使用含有更少或不含氯取代基的卤化烃。因此,氢氟烃(hydrofluorocarbons)或仅含有、氢和氟的化合物的生产已经成为人们的兴趣不断增长的主题以提供用作发泡剂的环境上理想的产品。另外,如果这些产品具有相对短的大气寿命则是有利的,从而它们对全球变暖的贡献被最小化。在这方面,反式1,3,3,3-四氟丙烯(反式-1234ze)是具有作为零臭氧消耗潜能值(Ozone Depletion Potential, ODP)和低全球变暖潜能值(Global Warming Potential, GWP)使用的潜的化合物。
[0005] 在本领域中生产HFO-1234ze(即氢氟烯烃-1234ze)是已知的。例如,美国专利5,710,352教导了1,1,1,3,3-五氯丙烷 (HCC-240fa)氟化而形成HCFC-1233zd和少量
HFO-1234ze。美国专利5,895,825教导了HCFC-1233zd 氟化而形成HFC-1234ze。美国专利6,472,573也教导了HCFC-1233zd 氟化而形成HFO-1234ze。美国专利6,124,510教导了通过HFC-245fa的脱氟化氢而形成HFO-1234ze的顺式和反式异构体。美国专利5,574,192描述了经由HCC-240fa的氟化而形成HFC-245fa。美国专利申请US20080051611教导了制备反式1,3,3,3-四氟丙烯的方法,通过首先将1,1,1,3,3-五氟丙烷脱氟化氢,从而制备顺式1,3,3,3-四氟丙烯、反式1,3,3,3-四氟丙烯和氟化氢的混合物。然后任选回收氟化氢,和然后回收反式1,3,3,3-四氟丙烯。
[0006] 现已发现,1,1,1,3,3-五氟丙烷的脱氟化氢反应的反应器输出物产生了包括反式1,3,3,3-四氟丙烯(反式HFO-1234ze)、顺式1,3,3,3-四氟丙烯(顺式HFO-1234ze)和
1,1,1,3,3-五氟丙烷(HFC-245fa)的组合物,其可以直接用作发泡剂。在蒸气相脱氟化氢反应的情况下,HF也可以存在。在使用这些组合物作为发泡剂之前,HF应该通过本领域已知的任何方式来除去。所述组合物满足了对CFCs和HCFCs的替代物的持续需求。所述组合物具有零臭氧消耗潜能值(ODP),并且减轻全球变暖潜能(GWP),同时在发泡剂应用中提供增强的性能。该反应器输出组合物对于用作发泡的热固性塑料,尤其是聚酯和聚异氰脲酸酯绝缘泡沫应用中的发泡剂特别具有吸引力。该组合物的绝缘特性通过改进的溶解性和蒸气压降低显示了加工特性的改进,从而减少泡沫形成和泡孔形成并改进形态。一个进一步的实施方案涉及反应器输出组合物在加压的单组分泡沫中的用途。如由拉乌尔定律所描述的那样,该发泡剂体系的必要的低蒸气压担负得起使用其它更高压力和/或更高分子量推进剂,同时满足充分膨胀所需的必要气体体积,而不超过包装的加压能力。该反应器输出组合物对于用作发泡的热塑性塑料如聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等中的发泡剂是具有吸引力的。这些组合物改进了发泡剂溶解性以及在挤出过程中在聚合物熔体中的增塑,从而减低了机筒中和模头处的压力。此外,泡孔尺寸得以改进,允许获得低密度泡沫。

发明内容

[0007] 本发明提供了一种发泡剂,其包括约75 wt%到约90 wt%反式1,3,3,3-四氟丙烯、约1 wt%到约25wt%顺式1,3,3,3-四氟丙烯和约1wt%到约15wt%1,1,3,3,3-五氟丙烷。
[0008] 本发明还提供了一种发泡剂组合物,其包括:
[0009] i) 约50wt%到约95wt%的上述发泡剂;和
[0010] ii) 约5wt%到约50wt%的助发泡剂(co-blowing agent),其包括氢氟烃,C1-C6烃类,C1-C8醇类,醚类,二醚类,类,类,氢氟醚类(hydrofluoroethers),C1-C4含氯烃,甲酸甲酯,,二氧化碳,C3-C4 氢氟烯烃和C3-C4 氢氯氟烯烃中的一种或多种组分。
[0011] 本发明还提供了可发泡的组合物,其包括上述发泡剂和任选的上述助发泡剂,以及能够形成泡沫结构的泡沫形成组分或组分的组合。
[0012] 本发明进一步提供了形成泡沫的方法,其包括将a)和b)合并:
[0013] a) 发泡剂,其包括约75 wt%到约90 wt%反式1,3,3,3-四氟丙烯、约1 wt%到约25wt%顺式1,3,3,3-四氟丙烯和约1wt%到约15wt%1,1,3,3,3-五氟丙烷;以及
[0014] b) 能够形成泡沫结构的泡沫形成组分或组分的组合。
[0015] 该方法也可以通过任选包含助发泡剂来进行。

具体实施方式

[0016] 在将1,1,1,3,3-五氟丙烷脱氟化氢的方法中,反应包括1,3,3,3-四氟丙烯的异构体—顺式和反式两者,以及未反应的1,1,1,3,3-五氟丙烷作为有机组分。取决于所使用的脱氟化氢技术,可能产生一些氟化氢。氟化氢污染对于有机组分的使用是有害的,因此其被经由本领域中已知的任何途径除去,包括洗涤(scrubbing)、蒸馏或提取。反应器输出组合物通过操作条件,即反应器中的停留时间、反应器的温度、所使用的催化剂、反应器的压力、再循环料流组合物以及反应器设计和构型来控制。反应器输出物可以部分地精制,以除去除了上述氟化氢以外由于方法和工艺条件导致的还存在的其它不希望的杂质。反应器构型可包括且不限于停留时间、多个反应器阶段或反应物的多次通过。
[0017] HFC-245fa的催化脱氟化氢产生了包括顺式1,3,3,3-四氟丙烯、反式1,3,3,3-四氟丙烯、残留HFC-245fa和可能的氟化氢的产物。脱氟化氢反应在本领域中是众所周知的。优选地,HFC-245fa的脱氟化氢在蒸气相中进行,更优选在固定床反应器中在蒸气相中进行。该脱氟化氢反应可在任何适合的反应容器或反应器中进行,但其应该优选地由抗氟化氢的腐蚀作用的材料构建,例如镍及其合金,包括Hastelloy, Inconel, Incoloy和Monel,或是内衬含氟聚合物的容器。这些可以是装有脱氟化氢催化剂的单一反应器或多个反应器组,所述催化剂可以是以下的一种或多种:本体形式(bulk form)或担载的(supported)氟化金属氧化物、本体形式或担载的金属卤化物以及碳担载的过渡金属、金属氧化物和卤化物。适合的催化剂非排他地包括氟化氧化铬 (氟化Cr2O3),氟化氧化(氟化Al2O3),金属氟化物(例如CrF3,AlF3)和碳担载的过渡金属(零氧化态)例如Fe/C、Co/C、Ni/C、Pd/C或过渡金属卤化物。HFC-245fa与任选的惰性气体稀释剂如氮气、氩气等一起引入到反应器中。在本发明的一个优选实施方案中,在进入反应器之前,HFC-245fa进行预汽化或预热。
或者,HFC-245fa在反应器内汽化。有用的反应温度可以是约100℃到约600℃。优选的温度可以是约150℃到约450℃,更优选的温度可以是约200℃到约350℃。该反应可以在大气压、超大气压力(super-atmospheric pressure) 或真空下进行。真空压力可以是约5托到约760托。HFC-245fa与催化剂的接触时间可以是约0.5秒到约120秒,优选约2秒到约
60秒,更优选约5秒到约40秒,然而,可以使用更长或更短的时间。
[0018] 在优选的实施方案中,反应工艺流程是以垂直向下或垂直向上的方向通过反应管中的催化剂床。还可以有利的是在长期使用之后在反应器中原地将催化剂进行周期性再生。催化剂的再生可以通过本领域已知的任何方式来完成,例如通过使空气或用氮气稀释的空气在约100℃到约400℃,优选约200℃到约375℃的温度通过催化剂达大约0.5小时到约3天。在这之后,对于氟化金属氧化物和金属氟化物催化剂是在约25℃到约400℃,优选约200℃到约350℃的温度的HF处理,或者对于碳担载的过渡金属催化剂是在约100℃到约400℃,优选约200℃到约350℃的温度的H2处理。在该实施方案中,脱氟化氢产生一些氟化氢,其然后被除去。对于每摩尔的顺式或反式1,3,3,3-四氟丙烯产生1摩尔的HF。
[0019] 在本发明的一个可供选择的实施方案中,HFC-245fa的脱氟化氢还可以通过使HFC-245fa与包括但不限于KOH、NaOH、Ca(OH)2和CaO的强苛性(caustic)溶液在升高的温度反应来完成。在这种情况下,苛性碱溶液中的苛性碱的量是约2 wt%到约99 wt%,更优选约5 wt% 到约90 wt%,最优选约10 wt%到约80 wt%。
[0020] 所述反应可以在约20℃到约100℃,更优选约30℃到约90℃,最优选约40℃到约80℃的温度进行。如上所述,所述反应可以在大气压、超大气压力或在真空下进行。该真空压力可以是约5托到约760托。另外,可以任选使用溶剂来帮助将有机化合物溶解在所述苛性碱溶液中。该任选的步骤可使用本领域中公知用于所述目的的溶剂来进行。实例包括极性溶剂如dioxamine、N-甲基吡咯烷等。当脱氟化氢使用所述苛性碱技术进行时,产生不可测量的痕量的氟化氢。如果需要,可以使用相转移催化剂如冠醚或四烷基铵盐。
[0021] 在其中氟化氢将从脱氟化氢反应的产物中回收的实施方案中,回收氟化氢优选通过使由脱氟化氢反应获得的组合物经过硫酸提取器以除去氟化氢,随后从硫酸解吸所提取的氟化氢,然后蒸馏所解吸的氟化氢来进行。该分离可以在混合物处于液态或气态的时候通过将硫酸添加到该混合物中来进行。硫酸与氟化氢的常用重量比为约0.1:1到约100:1。可以从碳氟化合物与氟化氢的液体混合物开始,然后将硫酸添加到该混合物中。
[0022] 分离所需的硫酸的量取决于存在于系统中的HF的量。从HF在100%硫酸中的溶解度与温度关系的曲线,可以确定硫酸的最低实际量。例如在30℃,约34 g的HF将溶于
100 g的100%硫酸中。然而,在100℃,仅仅约10 g的HF将溶于100%硫酸中。优选地,本发明中使用的硫酸具有约50%到100%的纯度。
[0023] 在优选的实施方案中,硫酸与氟化氢的重量比为约0.1:1到约1000:1。更优选,该重量比为约1:1-约100:1,最优选约2:1到约50:1。优选地,该反应在约0℃到约100℃,更优选约0℃到约40℃,最优选约20℃到约40℃的温度进行。该提取通常在标准大气压力进行,然而,本领域技术人员可以使用更高或更低的压力条件。在将硫酸添加到碳氟化合物与HF的混合物中后,快速地形成了两个相。形成了富含碳氟化合物的上部相和富含HF/硫酸的下部相。术语“富含”是指在该相中该相含有超过50%的指定组分,优选在该相中含有超过80%的指定组分。通过该方法,所述碳氟化合物的提取效率可以为约90%到约99%。
[0024] 在分离所述相之后,从富含氟化氢和硫酸的下部相除去富含碳氟化合物的上部相。这可以通过滗析、虹吸、蒸馏或本领域公知的其它技术来进行。可以通过添加更多的硫酸到所除去的下部相中来任选地重复碳氟化合物提取。用约2.25:1硫酸对氟化氢的重量比,可以在一个步骤中获得约92%的提取效率。优选地,此后分离氟化氢和硫酸。可以利用在高温HF在硫酸中的低溶解度来从硫酸中回收HF。例如,在140℃,仅仅4 g的HF将溶于100%硫酸中。可以将HF/硫酸溶液加热到高达250℃以回收HF。然后可以将HF和硫酸再
循环。即,HF可以再循环到用于形成HFC-245fa的在先反应中,而硫酸可以再循环用于进一步的提取步骤中。
[0025] 在本发明的另一个实施方案中,从碳氟化合物和氟化氢的混合物中回收氟化氢可以在气相中通过将硫酸料流引入到碳氟化合物和氟化氢的料流中的连续方法来进行。这可以在标准洗涤塔中通过使硫酸料流与碳氟化合物和氟化氢的料流逆向流动来进行。硫酸提取例如描述于美国专利No. 5,895,639中,该专利通过引用并入到本申请中。在另一个实施方案中,从脱氟化氢的产物中除去氟化氢通过以下方式进行:使该产物通过包括水和苛性碱的洗涤器,然后干燥例如在硫酸干燥塔中。
[0026] 或者,HF可以通过使用水或苛性碱洗涤器或通过与金属盐接触来回收或除去。当使用水提取器时,该技术与硫酸的技术类似。当使用苛性碱时,HF恰好作为水溶液中的氟化物盐从系统中被除去。当使用金属盐(例如氟化或氟化钠)时,其能够以纯净形式使用或与水结合使用。当使用金属盐时,可以回收HF。产物是包括反式1,3,3,3-四氟丙烯、顺式1,3,3,3-四氟丙烯和未反应的HFC-245fa的混合物。
[0027] 该反应器输出物含有约75 wt% 到约90 wt%反式1,3,3,3-四氟丙烯,优选约75 wt%到约85 wt%反式1,3,3,3-四氟丙烯,更优选约75 wt%到约80 wt%反式1,3,3,3-四氟丙烯。
[0028] 该反应器输出物含有约1 wt% 到约15 wt%顺式1,3,3,3-四氟丙烯,优选约1 wt%到约10 wt%顺式1,3,3,3-四氟丙烯。
[0029] 该反应器输出物含有约1到约15 wt% 1,1,3,3,3-五氟丙烷,优选约1到约10 wt%1,1,3,3,3-五氟丙烷。
[0030] 通常必需或甚至希望减轻发泡剂、气溶胶或溶剂组合物的全球变暖潜能(GWP)。如所公开的反应器输出物实施方案优选具有约200或更低的GWP。更优选的是约150或更低的GWP。在某些情况下,混合物的最优选的GWP为大约15或更低。在这里使用的GWP是相对于二氧化碳并且在100年的时间范围测量的,如在“The Scientific Assessment of Ozone Depletion, 2002, a report of the World Meteorological Association's Global Ozone Research and Monitoring Project”中所定义的,该文献通过引用并入本文。在某些优选的形式中,本发明的组合物还优选具有不大于0.05,更优选不大于0.02,甚至更优选约0的臭氧消耗潜能(ODP)。这里使用的 “ODP” 是如“The Scientific Assessment of Ozone Depletion, 2002, A report of the World Meteorological Association's Global Ozone Research and Monitoring Project” 中所定义,该文献通过引用并入本文。
[0031] 所述反应器组合物的一个进一步的实施方式涉及保持发泡剂、气溶胶喷射剂(propellant)或溶剂组合物的不易燃性或低易燃性。
[0032] 一种或多种助发泡剂、助喷射剂或助溶剂是有用的,并且以绝热性能、压力性能或溶解度的形式向各种应用提供效能,而没有由于摩尔气体体积、易燃性减低或GWP减低导致的有害影响。这些助剂包括但不限于:氢氟烃,C1-C6烃类,C1-C8醇类,醚类,二醚类,醛类,酮类,氢氟醚类,C1-C4含氯烃,甲酸甲酯,水,二氧化碳,C3-C4 氢氟烯烃和C3-C4 氢氯氟烯烃的一种或多种另外的组分。这些的实例非排他性地包括二氟甲烷,反式1,2-二氯乙烯,二氟乙烷,1,1,1,2,2-五氟乙烷,1,1,2,2-四氟乙烷,1,1,1,2-四氟乙烷,1,1,1-三氟乙烷,1,1-二氟乙烷,氟代乙烷,六氟丙烷异构体(包括 HFC-236fa),五氟丙烷异构体(包括 HFC-245fa),七氟丙烷异构体(包括 HFC-227ea),六氟丁烷异构体,五氟丁烷异构体(包括 HFC-365mfc),四氟丙烷异构体和三氟丙烯异构体(HFO-1243)的一种或多种。特别包括的是HFO-1234的全部分子和异构体,包括1,1,1,2-四氟丙烯(HFO-1234yf),以及顺式和反式1,2,3,3-四氟丙烯(HFO-1234ye),HFC-1233zd和HFC-1225ye。
[0033] 优选的助发泡剂非排他地包括:
[0034] 烃类,甲酸甲酯,含卤素的化合物,尤其含氟化合物和含氯化合物,例如卤化烃,碳氟化合物,含氯烃,氟氯烃类(fluorochlorocarbons),卤代烃如氢氟烃,氢氯烃(hydrochlorocarbons),氢氟氯烃(hydrofluorochlorocarbons),氢氟烯烃,氢氯氟烯烃(hydrochlorofluoroolefins),CO2,产生CO2的材料例如水,和产生CO2的有机酸如甲酸。实例非排他地包括低沸点脂肪族烃,例如乙烷,丙烷类,即正戊烷,异丙烷,异戊烷和环戊烷;丁烷类,即正丁烷和异丁烷;醚类和卤代醚类;反式1,2-二氯乙烯,五氟丁烷;五氟丙烷;六氟丙烷;七氟丙烷;1-氯-1,2,2,2-四氟乙烷(HCFC-124);1,1-二氯-1-氟代乙烷(HCFC-141b)以及1,1,2,2-四氟乙烷(HFC-134);1,1,1,2-四氟乙烷(HFC-134a);1-氯-1,1-二氟乙烷(HCFC-142b);1,1,1,3,3-五氟丁烷(HFC-365mfc);
1,1,1,2,3,3,3-七氟丙烷(HCF-227ea);三氯氟甲烷(CFC-11),二氯二氟甲烷(CFC-12);
1,1,1,3,3,3-六氟丙烷(HFC-236fa);1,1,1,2,3,3-六氟丙烷(HFC-236ea);二氟甲烷
(HFC-32);二氟乙烷(HFC-152a);1,1,1,3,3-五氟丙烷(HFC-245fa);三氟丙烯类,五氟丙烯类,氯三氟丙烯类,四氟丙烯类,包括1,1,1,2-四氟丙烯(HFO-1234yf),1,1,1,2,3-五氟丙烯(HFO-1225ye)以及1-氯-3,3,3-三氟丙烯(HCFC-1233zd)。任何上述化合物的组合
都是有用的。任何上述另外的助发泡剂以及在本发明组合物中包含的任何另外的组分的相对量可以在本发明的一般宽范范围内根据组合物的具体应用而广泛地变化,并且所有这些相对量都被认为是在本发明的范围内。在优选实施方案中,助发泡剂、助喷射剂或助溶剂以总发泡剂、喷射剂或溶剂组合物的约5wt%到约50wt%,优选约10wt%到约40wt%,更优选约
10wt%到约20wt%的量存在。
[0035] 本发明的一个方面提供可发泡的组合物。如本领域技术人员已知的那样,可发泡的组合物一般包括发泡剂和一种或多种能够形成泡沫的泡沫形成剂。这包括能够形成泡沫结构,优选一般的多孔泡沫结构的组分或组分的组合。本发明的可发泡的组合物包括这种组分和根据本发明的上述发泡剂化合物。在某些实施方案中,能够形成泡沫的所述一种或多种组分包括能够形成泡沫和/或可发泡的组合物的热固性组合物。热固性组合物的实例包括聚氨酯和聚异氰脲酸酯泡沫组合物以及酚醛泡沫组合物。这些包括聚氨酯预聚物,如在单组分泡沫的实例中那样。这种反应和发泡过程可以通过使用用于在形成过程中控制和调节泡孔尺寸和稳定泡沫结构的各种添加剂如催化剂和表面活性剂材料来增强。此外,预期以上关于本发明的发泡剂组合物所描述的另外组分的任意一种或多种都可以引入到本发明的可发泡的组合物中。在这种热固性泡沫实施方案中,可包括一种或多种本发明的组合物作为可发泡的组合物中的发泡剂或发泡剂的一部分,或者作为两部分或更多部分可发泡组合物的一部分,其优选包括一种或多种能够在适当条件下反应和/或发泡而形成泡沫或多孔结构的组分。
[0036] 本发明提供了多元醇预混合组合物,其包括本发明的发泡剂、一种或多种多元醇、一种或多种催化剂和任选的一种或多种表面活性剂的组合。该发泡剂组分通常以多元醇预混合组合物的约1 wt%到约30 wt%,优选约3 wt%到约25 wt%,更优选约5 wt%到约25 wt%的量存在于该多元醇预混合组合物中。
[0037] 该多元醇组分,其包括多元醇的混合物,可以是在聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫制备中以已知方式与异氰酸酯反应的任何多元醇。有用的多元醇包括以下的一种或多种:含有蔗糖的多元醇;含有苯酚、酚醛树脂的多元醇;含有葡萄糖的多元醇;含有山梨糖醇的多元醇;含有甲基葡糖苷的多元醇;芳族聚酯多元醇;衍生自天然产物 (例如大豆)的多元醇,甘油;乙二醇;二甘醇;丙二醇;聚醚多元醇与乙烯基聚合物的接枝共聚物;聚醚多元醇与聚脲的共聚物;一种或多种(a)与一种或多种(b)缩合:(a) 甘油,乙二醇,二甘醇,三羟甲基丙烷,乙二胺,季戊四醇,豆油,卵磷脂,妥尔油棕榈油蓖麻油;(b) 环氧乙烷,环氧丙烷,环氧乙烷和环氧丙烷的混合物;或它们的组合。该多元醇组分通常以多元醇预混合组合物的约60 wt% 到约95 wt%,优选约65 wt% 到约95 wt%,更优选约70 wt%到约90 wt%的量存在于多元醇预混合组合物中。
[0038] 该多元醇预混物也可以包括催化剂。有用的催化剂是伯胺、仲胺或最典型地是叔胺。有用的叔胺催化剂非排他地包括二环己基甲基胺;乙基二异丙基胺;二甲基环己基胺;二甲基异丙基胺;甲基异丙基苄基胺;甲基环戊基苄基胺;异丙基-仲丁基-三氟乙基胺;
二乙基-(α-苯基乙基)胺,三正丙胺或它们的组合。有用的仲胺催化剂非排他地包括二环己基胺;叔丁基异丙基胺;二叔丁胺;环己基叔丁基胺;二仲丁胺,二环戊基胺;二-(α-三氟甲基乙基)胺;二-(α-苯基乙基)胺;或它们的组合。有用的伯胺催化剂非排他地包括:三苯基甲基胺和1,1-二乙基-正丙胺。
[0039] 其它有用的胺包括吗啉类、咪唑类、含有醚的化合物等。它们包括:
[0040] 二吗啉代二乙醚
[0041] N-乙基吗啉
[0042] N-甲基吗啉
[0043] 双(二甲基氨基乙基)醚
[0044] 咪唑
[0045] N-甲基咪唑
[0046] 1,2-二甲基咪唑
[0047] 二吗啉代二甲醚
[0048] N,N,N',N',N",N"-五甲基二亚乙基三胺
[0049] N,N,N',N',N",N"-五乙基二亚乙基三胺
[0050] N,N,N',N',N",N"-五甲基二亚丙基三胺
[0051] 双(二乙基氨基乙基)醚
[0052] 双(二甲基氨基丙基)醚。
[0053] 所述胺催化剂通常以多元醇预混合组合物的约0.2 wt% 到约8.0 wt%,优选约0.4 wt% 到约7.0 wt%,更优选约0.7 wt%到约6.0 wt%的量存在于多元醇预混合组合物中。
[0054] 该多元醇预混合组合物可以任选进一步包括非胺催化剂。适合的非胺催化剂可以包括含有铋,铅,,锑,,镉,钴,钍,铝,汞,锌,镍,铈,钼,,锰,锆,钠,钾或它们的组合的有机金属化合物。这些非排他地包括硝酸铋,2-乙基己酸铅,苯甲酸铅,氯化,三氯化锑,乙醇酸锑,羧酸的亚锡盐,羧酸的二烷基锡盐,乙酸钾,辛酸钾,2-乙基己酸钾,甘氨酸盐,季铵羧酸盐,碱金属羧酸盐和 N-(2-羟基-5-壬基苯酚)甲基-N-甲基甘氨酸盐,2-乙基己酸锡(II),二月桂酸二丁基锡,或它们的组合。当使用任选的非胺催化剂时,其通常以多元醇预混合组合物的约0.01 wt%到约2.5 wt%,优选约0.05 wt%到约2.25 wt%,更优选约0.10 wt%到约2.00 wt.%的量存在于多元醇预混合组合物中。虽然这些是通常的量,但金属催化剂的量可以广泛地变化,且适当的量能够由本领域技术人员容易地确定。
[0055] 该多元醇预混合组合物接下来含有任选的酮表面活性剂。该硅酮表面活性剂用于由该混合物形成泡沫以及控制泡沫的气泡的尺寸,使得获得具有所需泡孔结构的泡沫。优选地,具有均匀尺寸的小气泡或泡孔的泡沫是希望的,因为其具有最理想的物理性能如压缩强度和热导率。此外,关键的是使泡沫具有在形成之前或在发泡过程中不塌陷的稳定泡孔。
[0056] 该多元醇预混合组合物可以任选含有非硅酮表面活性剂,例如非硅酮、非离子型表面活性剂。这些可以包括乙氧基化的烷基苯酚,乙氧基化的脂肪醇,石蜡油,蓖麻油酯,蓖麻油酸酯,土其红油,花生油石蜡和脂肪醇。一种优选的非硅酮非离子型表面活性剂是可以从Air Products Corporation购买到的LK-443。当使用非硅酮非离子型表面活性剂时,其通常以该多元醇预混合组合物的约0.25 wt%到约3.0 wt%,优选约0.5 wt%到约2.5 wt%,更优选约0.75 wt%到约2.0 wt%的量存在于该多元醇预混合组合物中。
[0057] 本发明还提供了制备聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫的方法,包括使有机多异氰酸酯与所述多元醇预混合组合物反应。使用本文描述的组合物制备聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫可以遵循本领域公知的可以使用的任何方法,参见Saunders和Frisch, Volumes I and II Polyurethanes Chemistry and technology, 1962, John Wiley and Sons, New York, N.Y. 或者Gum, Reese, Ulrich, Reaction Polymers, 1992, Oxford University Press, New York, N.Y.或者Klempner 和Sendijarevic, Polymeric Foams and Foam Technology, 2004, Hanser Gardner Publications, Cincinnati, OH。通常,聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫通过将异氰酸酯、多元醇预混合组合物和其它材料如任选的阻燃剂、着色剂或其它添加剂合并来制备。这些泡沫可以是硬质的、软质的或半硬质的,并且可以具有闭孔结构、开孔结构或开孔和闭孔的混合物。
[0058] 在许多应用中,便利的是在预共混配方中提供用于聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫的组分。最典型的是,将泡沫配方预共混为两个组分。异氰酸酯和任选的其它的异氰酸酯相容性原材料构成第一组分,通常称为“A”组分。多元醇混合物组合物,包括表面活性剂、催化剂、发泡剂和任选的其它成分构成第二组分,通常称为“B”组分。在任何给定应用中,该“B”组分可以不含有所有以上列举的组分,例如一些配制剂省略了阻燃剂,如果阻燃性不是所需要的泡沫性能。因此,聚氨酯或者聚异氰脲酸酯泡沫通过将A和B方组分结合在一起被容易地制备,通过手工混合(对于小制剂)和优选地通过机器混合,以形成、板、层压材料、就地浇注板和其它制品、喷涂施加的泡沫、泡沫等。任选地,其它的成分例如成核剂、阻燃剂、着色剂、蜡、加工添加剂、辅助发泡剂、水和甚至其它的多元醇可以作为料流添加到混合头或反应部位。然而,最便利地,它们全部加入到一个如上所述的B组分中。发泡剂可以加入到异氰酸酯中,或者作为独立的第三料流加入到A方或B方中。
[0059] 一种适合于形成聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫的可发泡的组合物可以通过使有机多异氰酸酯和上述多元醇预混合组合物反应来形成。任何有机多异氰酸酯都可以用于聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫合成中,包括脂族和芳族多异氰酸酯在内。适合的有机多异氰酸酯包括聚氨酯化学领域中公知的脂族、环脂族、芳脂族、芳族和杂环异氰酸酯。这些例如在美国专利4,868,224;3,401,190;3,454,606;3,277,138;3,492,330;3,001,973;
3,394,164;3,124.605;和3,201,372中有描述。优选的一类是芳族多异氰酸酯。
[0060] 代表性有机多异氰酸酯对应于下式:
[0061] R(NCO)z
[0062] 其中R是多价有机基团,其是脂族基、芳烷基、芳族基或它们的组合,且z是对应于R的价数的整数,并且是至少2。这里考虑的有机多异氰酸酯的代表包括例如芳族二异氰酸酯例如2,4-甲苯二异氰酸酯,2,6-甲苯二异氰酸酯,2,4-和2,6-甲苯二异氰酸酯的混合物,粗甲苯二异氰酸酯,亚甲基二苯基二异氰酸酯,粗亚甲基二苯基二异氰酸酯等;芳族三异氰酸酯例如4,4’,4”-三苯基甲烷三异氰酸酯,2,4,6-甲苯三异氰酸酯;芳族四异氰酸酯例如4,4’-二甲基二苯基甲烷-2,2’,5,5’-四异氰酸酯等;芳烷基多异氰酸酯例如苯二亚甲基二异氰酸酯;脂族多异氰酸酯例如六亚甲基-1,6-二异氰酸酯,赖氨酸二异氰酸酯甲基酯(lysine diisocyanate methylester)等;和它们的混合物。其它的有机多异氰酸酯包括多亚甲基多苯基异氰酸酯,氢化亚甲基二苯基异氰酸酯,间-苯撑二异氰酸酯,亚基-1,5-二异氰酸酯,1-甲氧基亚苯基-2,4-二异氰酸酯,4,4'-亚联苯基二异氰酸酯,3,3'-二甲氧基-4,4'-联苯基二异氰酸酯,3,3'-二甲基-4,4'-联苯基二异氰酸酯和3,3'-二甲基二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯;典型的脂族多异氰酸酯是亚烷基二异氰酸酯如三亚甲基二异氰酸酯,四亚甲基二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯,异佛尔酮二异氰酸酯,4,4'-亚甲基双(环己基异氰酸酯)等;典型的芳族多异氰酸酯包括间-和对-亚苯基二异氰酸酯,多亚甲基多苯基异氰酸酯,2,4-和2,6-甲苯二异氰酸酯,联甲氧基苯胺二异氰酸酯(dianisidine diisocyanate),二甲基联苯异氰酸酯(bitoylene isocyanate),亚萘基1,4-二异氰酸酯,双(4-异氰酸根合苯基)甲烷,双(2-甲基-4-异氰酸根合苯基)
甲烷等。优选的多异氰酸酯是多亚甲基多苯基异氰酸酯,特别是含有约30到约85 wt%的亚甲基双(苯基异氰酸酯)的混合物,该混合物的剩余部分包括官能度高于2的多亚甲基多苯基多异氰酸酯。这些多异氰酸酯通过本领域中已知的常规方法来制备。在本发明中,多异氰酸酯和多元醇以将获得约0.9到约5.0的NCO/OH化学计量比的量使用。在本发明
中,NCO/OH当量比优选是约1.0或更高且约3.0或更低,理想范围为约1.1到约2.5。尤其适合的有机多异氰酸酯包括多亚甲基多苯基异氰酸酯、亚甲基双(苯基异氰酸酯)、甲苯二异氰酸酯或它们的组合。在聚异氰脲酸酯泡沫的制备中,为了将具有过量A组分的共混物转化为聚异氰脲酸酯-聚氨酯泡沫,使用三聚催化剂。所使用的三聚催化剂可以是本领域技术人员已知的任何催化剂,包括但不限于,甘氨酸盐,叔胺三聚催化剂,季铵羧酸盐和碱金属羧酸盐以及所述各种类型催化剂的混合物。所述类型中优选的物类是乙酸钾、辛酸钾和 N-(2-羟基-5-壬基苯酚)甲基-N-甲基甘氨酸盐。
[0063] 还可以加入常规阻燃剂,优选以不超过反应物的约20wt%的量加入。任选的阻燃剂包括磷酸三(2-氯乙基)酯,磷酸三(2-氯丙基)酯,磷酸三(2,3-二溴丙基)酯,磷酸三(1,3-二氯丙基)酯,磷酸三(2-氯异丙基)酯,磷酸三甲苯酯,磷酸三(2,2-二氯异丙基)酯,N,N-双(2-羟乙基) 氨基甲基膦酸二乙基酯,甲基膦酸二甲基酯,磷酸三(2,3-二溴丙基)酯,磷酸三(1,3-二氯丙基)酯和四-(2-氯乙基)亚乙基二磷酸酯,磷酸三乙酯,磷酸氢二铵,各种卤化芳族化合物,氧化锑,三水合铝,聚氯乙烯,蜜胺等。其它任选的成分可以包括0到约7%水,其与异氰酸酯化学反应,从而产生二氧化碳。该二氧化碳充当辅助发泡剂。甲酸也用于通过与异氰酸酯反应来产生二氧化碳,并且任选加入到“B”组分中。
[0064] 除上述成分之外,在泡沫的制备可以包含其他的成分例如染料、填料、颜料等。分散剂和泡孔稳定剂可以加入到本发明的共混物中。这里使用的常规填料包括例如硅酸铝,硅酸,硅酸镁,碳酸钙,硫酸钡,硫酸钙,玻璃纤维炭黑和硅石。如果使用的话,填料通常以约5重量份到100重量份/100重量份多元醇的量存在。能够在这里使用的颜料
可以是任何常规颜料,例如二氧化钛,氧化锌,氧化铁,氧化锑,铬绿,铬黄,铁蓝,富铁黄土(siennas),钼铬红和有机颜料例如对位红,联苯胺黄,甲苯胺红,墨粉(toners)和酞菁类。
[0065] 所生产的聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫的密度可以是约0.5磅/立方英尺到约60磅/立方英尺,优选约1.0到 20.0磅/立方英尺,最优选约1.5到6.0磅/立方英尺。所
获得的密度是多少的本发明中公开的发泡剂或发泡剂混合物加上辅助发泡剂例如水或其它助发泡剂的量存在于A和/或B组分中或者在制备泡沫时添加的函数。这些泡沫可以
是硬质的、软质的或半硬质的泡沫,并且可以具有闭孔结构、开孔结构或开孔和闭孔的混合物。这些泡沫用于各种公知的应用,包括但不限于绝热,缓冲,漂浮,包装,粘合剂,空隙填充,工艺品和装饰和冲击吸收。
[0066] 在本发明的某些其它的实施方案中,能够发泡的一种或多种组分包括热塑性材料,特别是热塑性聚合物和/或树脂。热塑性泡沫组分的实例包括聚烯烃,例如式Ar-CHCH2的单乙烯基芳族化合物,其中Ar是苯系的芳族烃基,例如聚苯乙烯(PS)。根据本发明的适合聚烯烃树脂的其它实例包括各种基于乙烯的聚合物,包括乙烯均聚物如聚乙烯和乙烯共聚物,基于聚丙烯的聚合物和聚对苯二甲酸乙二醇酯聚合物。在某些实施方案中,该热塑性可发泡的组合物是可挤出的组合物。
[0067] 本领域技术人员将通常领会到,尤其鉴于这里的公开,本公开的发泡剂加入到可发泡的组合物中的顺序和方式一般不影响任何本公开的应用的操作性。
[0068] 下列非限制性实施例用于说明本发明。
[0069] 实施例1
[0070] HFC-245fa在氟化Cr2O3上脱氟化氢
[0071] 本实施例中使用的催化剂是 20 cc 的氟化氧化铬催化剂 (氟化Cr2O3)。>99%纯度的HFC-245fa 进料以12 g/h的速度在250℃到350℃的温度通过该催化剂。如表1所示,随着反应温度从250℃增高到350℃,HFC-245fa转化率从65.2%增加到96.0%,而对反式1234ze的选择性从84.7%稍微降低到80.6 %。在250℃,反式/顺式-1234ze似乎是唯
一产物。在350℃,在约8小时的活化期后,HFC-245fa的转化率和对反式1234ze的选择性在持续72小时的研究时间期间保持在相同的水平。这些结果表明,氟化Cr2O3催化剂对于将HFC-245fa转化为顺式1234ze和反式1234ze来说是非常有活性和选择性的,并且该催化剂具有很高的稳定性
[0072] 表1
[0073] 在HFC-245fa脱氟化氢过程中反应温度对“氟化氧化铬催化剂”性能的影响
[0074]
[0075] 反应条件: 20 cc 催化剂, 12 g/h HFC-245fa, 1 atm。
[0076] 实施例 2
[0077] HFC-245fa在金属氟化物催化剂上脱氟化氢
[0078] 本实施例中使用的催化剂包括三种金属氟化物催化剂,即,AlF3、FeF3和10%MgF2-90%AlF3。在反应过程中使用20 cc的各催化剂。使>99%纯度的HFC-245fa进料以
12 g/小时的速率在350℃通过三种催化剂的每一种。如表2所示,AlF3和10%MgF2-90%AlF3 二者为HFC-245脱氟化氢提供了高活性(> 95% HFC-245fa 转化率),而FeF3显示了低得多的活性 (< 60% HFC-245fa转化率)。在AlF3和10%MgF2-90%AlF3催化剂上对HFO-反
式-1234ze的选择性在350℃是大约80%。
[0079] 表 2
[0080] HFC-245fa在金属氟化物催化剂上脱氟化氢
[0081]
[0082] 反应条件:20 cc催化剂, 12 g/h HFC-245fa, 350℃, 1 atm
[0083] 实施例3
[0084] HFC-245fa 在活性炭担载的金属催化剂上脱氟化氢
[0085] 实施例3中使用的催化剂包括三种活性炭担载的金属催化剂,即,0.5 wt% Fe/AC、0.5 wt% Ni/AC和 5.0 wt% Co/AC。在反应过程中使用20 cc的各催化剂。使>99%纯度的HFC-245fa进料以12 g/h的速率在350℃通过三种催化剂的每一种。如表3所示,在活性炭担载的非贵金属催化剂中,铁显示了最高的活性。
[0086] 在525℃的反应温度,0.5 wt% Fe/AC催化剂提供了约91%的顺式/反式-1234ze选择性和约80%的HFC-245fa转化率。
[0087] 表3
[0088] HFC-245fa在活性炭担载的金属催化剂上在525℃脱氟化氢
[0089]
[0090] 反应条件:20 cc 催化剂, 12 g/h HFC-245fa, 525℃, 1 atm
[0091] 实施例4
[0092] 在70℃,将HFC-245fa加入到含有20 wt% KOH溶液的反应器中,并监测压力。KOH 对HFC-245fa的摩尔比保持在1.5和 10.0之间。苛性碱为HFC-245fa提取HF,并形成KF。压力的同时增加表明正形成低沸点HFO-1234ze异构体。反应基本上在24小时内完成。收集挥发性气体并通过气相色谱法分析,发现由大约4:1比率的HFO-1234ze的反式-和顺
式-异构体以及一些未反应的HFC-245fa组成。
[0093] 实施例5 (泡沫测试)
[0094] 多元醇 (B组分) 配方由100重量份多元醇共混物、1.5 重量份Niax L6900 硅酮表面活性剂、1.5重量份水、1.2重量份N,N,N’,N’,N”,N”-五甲基二亚乙基三胺 (作为Polycat 5由Air Products and Chemicals销售) 催化剂、2.4 重量份异己酸和8重量份的发泡剂组成,该发泡剂包括反式-1,3,3,3-四氟丙烯、 顺式-1,3,3,3-四氟丙烯和
1,1,1,3,3-五氟丙烷。整个B组分组合物,当新鲜制备并与120.0重量份Lupranate M20S聚合异氰酸酯结合时,获得了具有细而规则的泡孔结构的良好质量的泡沫。泡沫反应性对于就地浇注泡沫来说是典型的,具有105秒的凝胶时间。整个B方组合物(114.6份)然后在120℉老化62小时,然后与120.0份的M20S Iso多异氰酸酯合并以制备泡沫。该泡沫
外观正常,没有瘪泡。凝胶时间是150秒。
[0095] 实施例6
[0096] 制备发泡剂,其包括70 wt%的反式1,3,3,3-四氟丙烯、5 wt%的顺式1,3,3,3-四氟丙烯、10 wt%的1,1,1,3,3-五氟丙烷和15 wt%的以下的一种或多种组分:氢氟烃,C1-C6烃类,C1-C8醇类,醚类,二醚,醛类,酮类,氢氟醚,C1-C4含氯烃,甲酸甲酯,二氧化碳,C3-C4氢氟烯烃和C3-C4氢氯氟烯烃。该发泡剂独立地与聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯或聚对苯二甲酸乙二醇酯结合,并获得了具有细而规则泡孔结构的良好质量的热塑性泡沫。
[0097] 实施例7
[0098] 制备发泡剂,其包括75 wt%的反式1,3,3,3-四氟丙烯、7 wt%的顺式1,3,3,3-四氟丙烯、13 wt% 的1,1,1,3,3-五氟丙烷和5 wt%的一种或多种下列组分:氢氟烃、C1-C6烃类、C1-C8醇类、醚类、二醚、醛类、酮类、氢氟醚、C1-C4 含氯烃、甲酸甲酯、水、二氧化碳、C3-C4 氢氟烯烃和C3-C4 氢氯氟烯烃。该发泡剂独立地与聚氨酯或聚异氰脲酸酯结合,并获得了具有细而规则的泡孔结构的良好质量的热固性泡沫。
[0099] 实施例8-聚苯乙烯泡沫
[0100] 本实施例说明了用于双螺杆型挤出机中形成的聚苯乙烯泡沫的发泡剂。本实施例中使用的装置是具有下列特性的Leistritz双螺杆挤出机
[0101] 30 mm 同向旋转螺杆
[0102] L:D 比= 40:1
[0103] 制备发泡剂,其包括90 wt%的反式1,3,3,3-四氟丙烯、5 wt%的顺式1,3,3,3-四氟丙烯和5 wt%的1,1,1,3,3-五氟丙烷。该挤出机被分成10个区段,各自表示4:1的L:D。将聚苯乙烯树脂引入到第一区段,将发泡剂引入到第六区段,挤出物从第十区段排出。该挤出机主要地作为熔融/混合挤出机操作。后续冷却挤出机串联连接,其设计特性是:
[0104] Leistritz 双螺杆挤出机
[0105] 40 mm 同向旋转螺杆
[0106] L:D 比= 40:1
[0107] 模头:5.0 mm 圆形
[0108] 聚苯乙烯树脂,即Nova Chemical —普通挤出级聚苯乙烯,命名为Nova 1600,在如上所述的条件下供应给挤出机。该树脂具有375℉-525℉的熔融温度。模头处挤出机的压力为约1320磅/平方英寸(psi),模头处的温度为约115℃。在以上指出的位置处将发泡剂加入到挤出机中,以总发泡剂为基准,包括约0.5wt%滑石作为成核剂。使用浓度为10wt%、12wt%和14wt%的发泡剂制造了泡沫。所产生的泡沫的密度是在约0.1克/立方厘米到0.07克/立方厘米的范围,具有约49微米到约68微米的泡孔尺寸。具有大约30毫
米直径的泡沫在视觉上具有很好的品质,非常精细的泡孔尺寸,没有可见或明显的气孔或空隙。
[0109] 实施例9 聚氨酯泡沫
[0110] 重复实施例8,只是使用能够形成聚氨酯泡沫的组合物,获得了具有细而规则的泡
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