专利名称：绝热泡沫材料的制作方法
技术领域：
本发明总的来说涉及用于电冰箱，容器和结构材料的绝热泡沫材料，更具体的说，涉及不包括CFC-11发泡剂的绝热泡沫材料，以防破坏自氧层。
目前研究人员正在积极研究和探讨一种新型致冷剂，它可应用于不同领域，如电冰箱和致冷机而不会带来环境问题，尤其是破坏大气臭氧层。
迄今为止，人们普遍使用氟利昂气作致冷剂。然而，充分的研究和观察表明氟利昂气是破坏臭氧层的主要因素。根据1986年签署的蒙特利尔国际条约，规定从1996年开始氟利昂气将被禁止生产和使用。这个条约推动了人们积极研究氟利昂气的替代物或不用氟利昂气而能获得期望的效果。
绝热泡沫材料一般是由多羟基化合物，催化剂，硅，发泡剂，水和甲基二异氰酸酯(MDI)组成的，一般使用CFC-11作发泡剂。
用于电冰箱的这种典型的绝热泡沫材料正如上文所述的是由尿烷泡沫组成的。为了解决由用作发泡剂的CFC-11导致的问题，有人建议通过增加由胺和聚醚得到的多羟基化合物的水量，同时也增加二氧化碳的量来减少氟利昂气(CFC-11)的量(大约为一般量的50%)以制备泡沫。
尽管现有技术用明显减少量的氟利昂气(CFC-11)生产绝热泡沫材料，但仍然使用了破坏臭氧层的CFC-11作为发泡剂。结果，使用CFC-11现有技术不能排除臭氧层的破坏，可能带来地球变暖的效应。
因而，本发明的目的是克服现有技术中所遇到的上述问题并提供一种不含CFC-11的绝热泡沫材料，它能基本上防止CFC-11对臭氧层的破坏。
按照本发明，通过用HCFC-141b作为发泡剂生产绝热泡沫材料来实现本发明上述目的。
本发明的上述目的和其它优点通过本发明优选实施例方案的详细描述以及附图将变得更显而易见，其中
图1示出了本发明绝热泡沫材料的生产过程的方块图。
根据本发明，绝热泡沫材料是由多羟基化合物，催化剂，硅，HCFC-141b，水和甲基二异氰酸酯(MDI)组成的。
至于各成分的量，多羟基化合物的含量为约90～100份重量，催化剂为约1.3～1.4份重量，硅为约2.0份重量，HCFC-141b为约30-35份重量和水大约为2.0份重量。甲基二异氰酸酯(MIO)大约为112%(重量)(以其它成分的总重量计)。
将多羟基化合物与甲基二异氰酸酯反应，形成对最终的绝热泡沫材料的强度和绝热特性起作用的尿烷泡沫骨架。
发泡时，催化剂在控制反应速度，影响初始膨胀率和密度方面起作用。
在绝热泡沫材料中，其强度和绝热特性也取决于硅，它对泡沫泡的大小有很大的影响。
当用以上成分形成尿烷泡沫时，发泡剂控制尿烷泡沫的膨胀。
如上文所述，甲基二异氰酸酯(MDI)以及多羟基化合物形成尿烷泡沫的骨架。
现在，结合制备过程更详细地描述绝热泡沫材料。
参照图1，说明了本发明绝热泡沫材料的制备工艺。如图所示，将原料主要分成二种粗加工类型。即，多羟基化合物这一部分，其中将多羟基化合物与硅，催化剂，发泡剂和水预混合，称之为“R液”，含异氰酸酯基团的甲基二异氰酸酯(MDI)称之为“P液”。
将多羟基化合物部分和甲基二异氰酸酯(MDI)分别储存在不同的储存罐中，并通过管道输往各自的反应罐。优选的是，它们在反应罐中的储存温度为20～25℃。
将这二种粗加工的原料液体在加热到预定温度的模中然后输入必要的份数经发泡机混合。此时，R液与P液之比优选地为约112%(重量)。
尿烷泡沫的形成可用下列化学反应式表示
在反应中，多羟基化合物把活化氢给予了甲基二异氰酸酯的异氰酸酯基团，从而，它们相互反应形成尿烷。当进行反应时，优选的是，将模加热到35～50℃的温度。并且环境温度是30～40℃。其它的反应条件优选的是脱模时间不少于5分钟，释放的压力为90～150kg/cm2。
下表列出了应用于电冰箱，容器或结构材料的绝热泡沫材料预发泡时的质量标准。
材料质量标准KP655KP700反应速率(秒)浆型10±110±3胶凝型50±652±3无粘性型72±872±8密度(kg/m2) 22±1 22.5±1优选地，用于形成绝热泡沫材料的多羟基化合物包括胺和山梨醇作为主要成分，它与庶糖，酯和甲基二异氰酸酯化合。借助于这类多羟基化合物，绝热泡沫材料可改进绝热特性和尺寸稳定性。作为多羟基化合物，可使用从市场买到的聚醚，比如KP544和KP700，并且将它加入到R液中，其优选的用量为约90～100份重量。
同样，硅可使用从市场买到的硅产品，如L-6900，(由Union Carbide公司生产)F-373(由ShinEtsu生产)，B8467，SZ-1629和其混合物。为了降低热导率，优选的是使用细晶粒的硅，其用量为约2份重量。
按照本发明，使用HCFC-141b代替CFC-11作发泡剂。其优选的量约为30～35份重量，更优选地为约33份重量。通过用适量的水将预发泡密度调整到20～25.0kg/cm3，能节省发泡剂的用量。按照本发明，不使用CFC-11可防止破坏臭氧层和地球变暖效应。
本发明可使用形成绝热泡沫材料的普通催化剂。在此，可使用由KAO LISER有限公司生产的KA0050(PMHDAE)和KA014(HHHTA)。KA050和KA014的加入量分别是0.8～0.9份重量和0.5份重量。
特别是，为了改善通过HCFC-141b由泡沫溶解产生的低膨胀模制或防止发泡释放压力的下降，胶凝催化剂和发泡催化剂的掺合料能与三聚催化剂或起类似于减少固化功效的催化剂一道使用。
按照本发明，可使用粗制甲基二异氰酸酯(MDI)，以改善发泡时的难闻气味以及甲基二异氰酸酯(MDI)本身的储存稳定性。
现在参照特定的实施例进一步描述本发明的优选实施方案。
实施例1绝热泡沫材料的制备将100份重量的KP700或KP644，商购聚醚，2.0份重量的L6900，商购硅，0.8份重量PMDEA和0.5份重量HHTA，用于绝热泡沫材料的商购催化剂，和2.0份重量水装入原料罐内，并且以500rpm充分混合。用泵把混合物输入其后要密封的预混罐中，之后，将33份重量的HCFC-141b加入到预混罐中并以1.000rpm搅拌1小时以上，形成R液。将制备的R液与甲基二异氰酸酯(MDI)以重量比为100∶112混合。将得到的反应液在模中在下表1中给出的条件下用发泡机充分混合，之后卸出以便制备泡沫。
测试按预发泡法制备的泡沫密度，结果示于如下的表1中。从数据中可明显看出，本发明的泡沫密度可用于绝热泡沫材料。
表1材料条件KP655KP700R/P(℃)温度20±123±1搅拌速度(rpm)3000-36003000-3600搅拌时间(秒)55混合机种类杆式均质混合机杆式均质混合机密度(kg/m2) 22±1 22.5±1实施例2泡沫物理性能的测试从制备的泡沫中，如下所示取出1，3，5，7，9和11份并以横向发泡制备尺寸为40×40×40(mm)的试样。
此时，在二个表面上切割试样，每个表面的厚度为5mm。在电平仪上称重得到的试样并计算出承压面的表面积。之后，对试样加压以使其经自动记录仪表明体积减少10%以上。在下列条件下操作自动记录仪十字头速度5mm/分，记录纸速度100mm/分，满标100kg。
下面的表2列出了用于电冰箱的本发明绝热泡沫材料和传统的这类材料的几种物理性能。
表2绝热材料的物理性能的比较绝热泡沫材料性能传统的本发明的K-系数(Kcal/m°chr)0.01490.0145抗压强度(kg/cm2) 1.3 1.5在表2中，当K-系数的值较低时，绝热特性较好，同时，当抗压强度较大时，变形就受到更大的抑制。相应地，很明显与传统的绝热泡沫材料相比本发明的热绝缘泡沫材料使良好的绝热性和抑制变形的效果结合了起来。
在阅读了前述公开内容之后，对一般专业技术人员来说，在此所公开的本发明的其它特征，优点和实施方案是非常明显的。鉴于这一点相当详细地描述了本发明的特定实施方案的同时，在不违背本发明所描述和权利要求的精神和范围的条件下，可有效地改变和调整这些实施方案。
权利要求
1.一种绝热泡沫材料，包括多羟基化合物，用于制备绝热泡沫材料的催化剂，硅，水，HCFC-141b和甲基二异氰酸酯。
2.根据权利要求1的绝热泡沫材料，其中包含大约90-100份重量的多羟基化合物，约1.3～1.4份重量催化剂，约2份重量硅，约2份重量水和约30～35份重量HCFC-141b，并且甲基二异氰酸酯的量按以上其它成分的总重量计约为122%。
3.根据权利要求1的绝热泡沫材料，其中的多羟基化合物由山梨糖和甲苯二胺组成。
4.根据权利要求1的绝热泡沫材料，其中的催化剂是KA050和KA014的混合物。
5.根据权利要求1的绝热泡沫材料，其中的硅选自于L-6900，F-373，B-8462，SZ-1629和它们的混合物。
6.根据权利要求5的绝热泡沫材料，其中的硅是细晶粒的硅。
7.根据权利要求1的绝热泡沫材料，其中的甲基二异氰酸酯是粗制的。
全文摘要
本发明公开了一种绝热泡沫材料，它包括约90～100份(重量)的多羟基化合物，大约1.3～1.4份(重量)的催化剂，约2份(重量)的硅，约2份(重量)的水和约30～35份(重量)的HCFC-141b和按以上其它各成分的总重量计，大约122％的甲基二异氰酸酯。这种材料防止了臭氧层的破坏并具有优异的绝热性能和抗压强度。
文档编号C08J9/00GK1110688SQ9412012
公开日1995年10月25日 申请日期1994年11月25日 优先权日1993年11月27日
发明者朴哲弘, 权永哲 申请人:株式会社金星社