一種發(fā)泡劑組合物及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種發(fā)泡劑組合物，按重量份數(shù)，其組成為1,2?二溴?3,3,3?三氟丙烯0.1?1份，1,1,1,3,3?五氟丙烷100份，1?羧甲基?3?甲基咪唑雙(三氟甲烷磺酰)亞胺鹽0.5?1份，2,4,4,4?四氟?1?丁烯10?50份，2,2,3,3,5,5,6,6?八氟?4?三氟甲基嗎啉0.05?0.5份。本發(fā)明還提供該發(fā)泡劑組合物的制備方法。本發(fā)明具有泡沫導熱系數(shù)低，泡沫密度小的優(yōu)點。
【專利說明】
一種發(fā)泡劑組合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及發(fā)泡劑領(lǐng)域，具體涉及一種發(fā)泡劑組合物及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 1，1，1，3，3-五氟丙烷(HFC-245fa)主要用在新型環(huán)保發(fā)泡劑中。我國目前還采用 一氟二氯乙烷(HCFC-141b)作為硬質(zhì)聚氨酯發(fā)泡劑，按"蒙特利爾議定書"規(guī)定美國已于 200 3年禁用HFC-141 b，我國按照《中國消耗臭氧層物質(zhì)逐步淘汰國家方案》的規(guī)定已將HFC-141b的淘汰時間由2040年提前至2030年。美國和歐洲各泡沫塑料行業(yè)的生產(chǎn)廠已全面開始 轉(zhuǎn)向不消耗臭氧的替代品。HFC-245fa與HFC-141 b、戊烷等發(fā)泡劑相比，具有較低的沸點和 較高的蒸氣壓，可改善發(fā)泡過程泡沫料的流動性，制得的泡沫具有較好的低溫性能。且因其 沸點低，可提供較寬的操作工藝范圍，是較理想的替代品。
[0003] CN102300896A提供了泡沫形成組合物，所述組合物包含順式-1，1，1，4,4,4_六氟-2_ 丁烯與1，1，1，3,3_五氟丙烷的混合物。還公開了由有效量的泡沫形成組合物與適宜的多 異氰酸酯反應制備的閉孔聚氨酯或聚異氰脲酸酯聚合物泡沫。還公開了通過使有效量的泡 沫形成組合物與適宜的多異氰酸酯反應來制備閉孔聚氨酯或聚異氰脲酸酯聚合物泡沫的 方法。
[0004] CNO104066779A提供了 一種組合物，其包含HFC-245f a，異戊烷，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。
[0005] 現(xiàn)有的含HFC_245f a組合物做發(fā)泡劑使用時，聚氨酯泡沫導熱系數(shù)和密度較高，影 響到其作為發(fā)泡劑的長期使用前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種導熱系數(shù)低、密度小 的發(fā)泡劑組合物及其制備方法。
[0007] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種發(fā)泡劑組合物， 按重量份數(shù)，其組成為： 1,2-二溴-3,3,3-三氟丙烯 0.1-1份 1,1,1,3,3-五氟丙烷 100份
[0008] 1-羧甲基-3-甲基咪唑雙（三氟甲烷磺酰）亞胺鹽 0,5-1份 2,4,4,4-四氟-1-丁烯 10-50 份 2,2,3,3,5,5,6,6-八氟-4-三氟甲基嗎啉 0.05-0.5份
[0009] 本發(fā)明還提供該發(fā)泡劑組合物的制備方法，包括以下步驟：
[0010] (a)預混合
[0011] 按配比將0.1-1份1，2-二溴-3，3，3-三氟丙烯，100份1，1，1，3，3-五氟丙烷，0.5-1 份1-羧甲基-3-甲基咪唑雙(三氟甲烷磺酰)亞胺鹽，10-50份2，4，4，4-四氟-1-丁烯，Ο. Οδ?. 5份2 ，2,3,3,5,5,6,6-八氟-4-三氟甲 基嗎啉 ，在0~ 10 °C 以液體狀態(tài)預混合10-35h ， 得到 中間廣品；
[0012] (b)氟化氫氣體鼓泡混合
[0013] 將步驟(a)制得的中間產(chǎn)品加入鼓泡反應器中，再通入氟化氫氣體進行鼓泡混合 l_5h，得到發(fā)泡劑組合物。
[0014] 所述的1，1，1，3，3-五氟丙烷與氟化氫氣體的質(zhì)量比優(yōu)選為1:5-10。
[0015]本發(fā)明中所述的原料均可市售取得，其中，1-羧甲基-3-甲基咪唑雙(三氟甲烷磺 酰)亞胺鹽，可采用中科院蘭州化學物理研究所生產(chǎn)的產(chǎn)品；1，2_二溴_3,3,3_三氟丙烯，可 采用百靈威科技有限公司生產(chǎn)的產(chǎn)品；1，1，1,3,3-五氟丙烷，可采用巨化集團公司生產(chǎn)的 產(chǎn)品；2，2，3，3，5，5，6，6-八氟-4-三氟甲基嗎啉，可采用北京精華耀邦醫(yī)藥科技有限公司的 產(chǎn)品；2,4,4,4_四氟-1-丁烯可采用巨化集團公司研制的產(chǎn)品。
[0016] 本發(fā)明中所述的鼓泡反應器，可市售取得，如可采用河北華科強科技開發(fā)有限公 司生產(chǎn)的產(chǎn)品。
[0017] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：
[0018] 1、使用本發(fā)明的組合物發(fā)泡時聚氨酯泡沫導熱系數(shù)低，本發(fā)明的發(fā)泡劑組合物 中，1，2-二溴-3，3，3-三氟丙烯，1，1，1，3，3-五氟丙烷，1-羧甲基-3-甲基咪唑雙(三氟甲烷 磺酰)亞胺鹽，2,2,3,3,5,5,6,6_八氟-4-三氟甲基嗎啉，2,4,4,4_四氟-1-丁烯，混合均勻， 體系有良好的溶解度和擴散率，使聚氨酯泡沫導熱系數(shù)更低，導熱系數(shù)在0.021W · (m · ΚΓ1 以下；
[0019] 2、使用本發(fā)明的組合物發(fā)泡時聚氨酯泡沫可燃性低，1，2-二溴-3，3，3-三氟丙烯 具有阻燃作用，有效降低了發(fā)泡劑的可燃性；
[0020] 3、使用本發(fā)明的組合物發(fā)泡時聚氨酯泡沫密度低，采用氟化氫氣體鼓泡混合，既 可以提高混合效果，微量溶解的氟化氫也可以提高發(fā)泡效率，使聚氨酯泡沫密度降低，泡沫 密度在47.2kg · m-3以下。
【具體實施方式】
[0021] 以下結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行進一步的說明，但本發(fā)明并不局限于所述的實 施例。
[0022] 實施例1
[0023] -種發(fā)泡劑組合物，按重量份計，配方如下： 1,2-二溴-3,3,3-三氟丙烯 0,1份 1,1,1,3,3-五氟丙烷 100份
[0024] 1-羧甲基-3-甲基咪唑雙（三氟甲烷磺酰）亞胺鹽 0.5份 2,4,4,4-四氟-1-丁烯 10 份 2,2,3,3,5,5,6,6-八氟-4-三氟甲基嗎啉 0.05份
[0025]制備方法包括以下步驟：
[0026] (a)預混合
[0027] 按配比，將〇.丨份丨，2-二溴-3，3，3-三氟丙烯，100份1，1，1，3，3-五氟丙烷，0.5份1- 羧甲基-3-甲基咪唑雙(三氟甲烷磺酰)亞胺鹽，10份2,4,4,4_四氟-1-丁烯，0.05份2,2,3， 3,5,5,6,6_八氟-4-三氟甲基嗎啉，在溫度0°C以液體狀態(tài)預混合10h，得到中間產(chǎn)品；
[0028] (b)氟化氫氣體鼓泡混合
[0029] 將步驟(a)制得的中間產(chǎn)品加入鼓泡反應器中，再通入500份氟化氫氣體進行鼓泡 混合lh，使組合物混合的更均勻，氟化氫氣體回收，得到最終產(chǎn)品。編號為WN-1。
[0030] 實施例2
[0031 ] -種發(fā)泡劑組合物及其制備方法，按重量份計，配方如下： 1,2-二溴-3,3,3-三氟丙烯 0.4份 1，1,1,3,3-五氟丙烷 100份
[0032] 1-羧甲基-3-甲基咪唑雙（三氟甲烷磺酰）亞胺鹽 0.6份 2,4 A4-四氟-1 -丁烯 22份 2.2.3.3.5.5.6.6- 八氟-4-三氟甲基嗎啉 0,34份 [0033]制備方法包括以下步驟：
[0034] (a)預混合
[0035] 按配比，將0.4份1，2-二溴-3，3，3-三氟丙烯，100份1，1，1，3，3-五氟丙烷，0.6份1- 羧甲基-3-甲基咪唑雙(三氟甲烷磺酰)亞胺鹽，22份2,4,4,4_四氟-1-丁烯，0.34份2,2,3， 3，5，5，6，6-八氟-4-三氟甲基嗎啉，在溫度5 °C以液體狀態(tài)預混合20h，得到中間產(chǎn)品；
[0036] (b)氟化氫氣體鼓泡混合
[0037] 將步驟(a)制得的中間產(chǎn)品加入鼓泡反應器中，再通入800份氟化氫氣體進行鼓泡 混合3h，使組合物混合的更均勻，氟化氫氣體回收，得到最終產(chǎn)品。編號為WN-2。
[0038] 實施例3
[0039] -種發(fā)泡劑組合物及其制備方法，按重量份計，配方如下： 1，2-二溴-3,3,3-三氟丙烯 1份 1,1,1,3,3-五氟丙烷 100份
[0040] 1-羧甲基-3-甲基咪唑雙（三氟甲烷磺酰）亞胺鹽 1份 2,4,4,4-四氟-1-丁烯 50 份 2.2.3.3.5.5.6.6- 八氟-4-三氟甲基嗎啉 0.5份
[0041] 制備方法包括以下步驟：
[0042] (a)預混合
[0043] 按配比，將1份1，2-二溴-3，3，3-三氟丙烯，100份1，1，1，3，3-五氟丙烷，1份1-羧甲 基-3-甲基咪唑雙(三氟甲烷磺酰)亞胺鹽，50份2,4,4,4_四氟-1-丁烯，0.5份2,2,3,3,5,5， 6,6_八氟-4-三氟甲基嗎啉，在溫度10°C以液體狀態(tài)預混合35h，得到中間產(chǎn)品；
[0044] (b)氟化氫氣體鼓泡混合
[0045]將步驟(a)制得的中間產(chǎn)品加入鼓泡反應器中，再通入1000份氟化氫氣體進行鼓 泡混合5h，使組合物混合的更均勻，氟化氫氣體回收，得到最終產(chǎn)品。編號為WN-3。
[0046]上述實施例1-3中每份的重量可以選取與設備相匹配的任意重量，如g、kg等。
[0047]產(chǎn)品性能測試
[0048]將實施例1-3所得產(chǎn)品，加入到HFC_245fa型噴涂用聚氨酯泡沫配方中，等量替代 HFC-245f a，在貯料罐內(nèi)裝入按表1所配組合料及異氰酸酯，按比例調(diào)節(jié)計量儀，控制好組合 料與異氰酸酯的料溫，在指定噴涂區(qū)進行噴涂發(fā)泡，待泡沫熟化后取樣測定并評估泡沫性 能，數(shù)據(jù)詳見表2,其中：
[0049] 密度按GB6343-86標準測試；壓縮強度按GB8813-88標準測試；導熱系數(shù)按 GB10295-88標準測試，樣品尺寸為100cmX100cmX5cm。
[0050] 表lHFC-245fa型噴涂用聚氨酯泡沫配方
[0052]表2:實施例1-3所得產(chǎn)品性能 [0053]
[0054]可知，本發(fā)明實施例1-3所得聚氨酯泡沫產(chǎn)品，比單獨使用HFC_245fa，具有更低的 泡沫密度和更低的導熱系數(shù)。
【主權(quán)項】
1. 一種發(fā)泡劑組合物，其特征在于按重量份數(shù)，其組成為： 1,2-二溴-3,3,3-三氟丙烯 0.1-1份 1,1,1,3,3-五氟丙烷 100份 1-羧甲基-3-甲基咪唑雙（三氟甲烷磺酰）亞胺鹽 0.5-1份 2,4,4,4-四氟-1---Γ烯 10-50 份 2,2,3,3,5,5,6,6-八氟-4-三氟甲基嗎啉 0.05-0.5 份。2. 權(quán)利要求1所述的發(fā)泡劑組合物的制備方法，其特征在于包括以下步驟： (a) 預混合 按配比將0.1-1份1，2-二溴-3，3，3-三氟丙烯，100份I，I，1，3，3-五氟丙烷，0.5-1份1-羧甲基-3-甲基咪唑雙(三氟甲烷磺酰)亞胺鹽，10-50份2，4，4，4-四氟-1-丁烯，0.05-0.5份 2,2,3,3,5,5,6,6-八氟-4-三氟甲基嗎啉，在0~10°C以液體狀態(tài)預混合10_35h，得到中間 廣品； (b) 氟化氫氣體鼓泡混合 將步驟(a)制得的中間產(chǎn)品加入鼓泡反應器中，再通入氟化氫氣體進行鼓泡混合l-5h， 得到發(fā)泡劑組合物。3. 權(quán)利要求2所述的發(fā)泡劑組合物的制備方法，其特征在于所述的I，I，1，3，3-五氟丙 燒與氟化氫氣體的質(zhì)量比為1:5-10。
【文檔編號】C08J9/14GK105885080SQ201610294704
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年5月5日
【發(fā)明人】王金明
【申請人】巨化集團技術(shù)中心