CZ20041047A3 - Prostředek s obsahem 1,1,1,3,3-pentafluorpropanu a 1,1,1,3,3-pentafluorbutanu - Google Patents

Prostředek s obsahem 1,1,1,3,3-pentafluorpropanu a 1,1,1,3,3-pentafluorbutanu Download PDF

Info

Publication number
CZ20041047A3
CZ20041047A3 CZ20041047A CZ20041047A CZ20041047A3 CZ 20041047 A3 CZ20041047 A3 CZ 20041047A3 CZ 20041047 A CZ20041047 A CZ 20041047A CZ 20041047 A CZ20041047 A CZ 20041047A CZ 20041047 A3 CZ20041047 A3 CZ 20041047A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
composition
weight
foams
water
compositions
Prior art date
Application number
CZ20041047A
Other languages
English (en)
Inventor
Mary C. Bogdan
Gary M. Knopeck
Kane D. Cook
Rajiv R. Singh
Ronald Riegel
Leslie Bement
David J. Williams
Haug T. Pham
Original Assignee
Honeywell International 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 International Inc. filed Critical Honeywell International Inc.
Publication of CZ20041047A3 publication Critical patent/CZ20041047A3/cs

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)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (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

Oblast techniky
Předkládaný vynález se obecně týká prostředků, které obsahují neúplně fluorované uhlovodíky a vodu. Konkrétněji tento vynález poskytuje prostředky obsahující pentafluorpropan, pentafluorbutan a vodu pro použití v široké škále různých aplikací, včetně použití jako nadouvadla, chladící média, hnací plyny (propelanty), rozpouštědla a podobně.
Dosavadní stav techniky
Neúplně fluorované uhlovodíky (HFC, hydrofluorované uhlovodíky) a prostředky na bázi neúplně fluorovaných uhlovodíků jsou uvažovány pro použití jako náhrada z hlediska životního prostředí nežádoucích, úplně chlorovaných a fluorovaných uhlovodíků (CFC, chlorfluorované uhlovodíky) a neúplně chlorovaných a fluorovaných uhlovodíků (HCFS, hydrochlorfluorované uhlovodíky) v široké škále aplikací. Přihlašovatelé tohoto vynálezu například zjistili, že mnohé prostředky na bázi neúplně fluorovaných uhlovodíků jsou zvláště vhodné pro použití jako nadouvadla v postupech výroby pevných pěn.
Jak je v oboru známé, mnoho pevných pěn, včetně pevných polyuretanových a isokyanátových pěn, se vyrábí reakcí polymerizujících reakčních činidel v přítomnosti nadouvacího prostředku. Viz například publikaci Saunders a Frisch: Polyurethanes Chemistry and Technology, díly I a II (1962), která je zde uvedena jako odkaz. Obecně při reakci polymerizujících reakčních činidel reaguje nadouvadlo buď s jedním nebo s více z polymerizujících činidel, anebo je s výhodou odpařeno teplem vzniklým v reakční směsi k vytvoření
plynu. Tento plyn je pak zapouzdřen (enkapsulován) polymerem reakční směsi za vytvoření bublinek (buněk, komůrek), které rozpínají polymerní směs. Po expanzi, skončeném rozpínání, je polymerní směs vytvrzena k vytvoření pevné pěny s uzavřenými bublinkami.
Přihlašovatelé tohoto vynálezu si uvědomili, že neúplně fluorované uhlovodíky, HFC, stejně jako mnoho jiných fluorovaných uhlovodíků, mají sklon být za běžných podmínek pro výrobu pěn jak vysoce těkavými, tak i poměrně inertními, netečnými. V takových podmínkách mají HFC sklon se odpařovat za vzniku páry HFC, která může být širokou škálou polymerních směsí zapouzdřena k vytvoření pevných pěn. Pěny vyrobené za použití takových nadouvadel na bázi HFC mají sklon vykazovat, žádoucí tepelné charakteristiky a proto přihlašovatelé tohoto vynálezu označili HFC jako možnou náhradu nadouvadel, o než se jedná.
Přihlašovatelé tohoto vynálezu dále zjistili, že určitých přínosů lze dosáhnout použitím nadouvacích prostředkům, které obsahují nejen samotné HFC, ale i vodu. Při běžných podmínkých pro tvorbu pěn má voda sklon reagovat s určitými polymerizujícími reakčními činidly za vzniku oxidu uhličitého, který může být polymerizační reakční směsí zapouzdřen k vytvoření bublinek. Voda tedy přispívá k vytváření bublinek v pěnách a hodí se pro použití v nadouvadlech. Nadto může být voda, vzhledem k tomu, že je z hlediska životního prostředí vysoce žádoucí a má velmi nízké náklady, ve spojení s HFC použita k vytvoření nadouvacích prostředků, které jsou z hlediska životního prostředí žádoucnější a levnější než prostředky obsahující pouze HFC.
Bohužel však, i když je voda vysoce přínosná pro použití v nadouvadlech jak z hlediska životního prostředí, tak i nákladů, přihlašovatelé tohoto vynálezu zjistili závažné nevýhody, spojené s použitím vody, které působí proti jejím výhodám. Jednou z nevýhod
- 3 • ·
spojených s použitím vody je například to, že nadouvadlo obsahující vodu má sklon vytvářet pěny, které mají horší tepelné vlastnosti, včetně horší tepelné izolace, než nadouvadla bez obsahu vody. (Viz například práce H. Satoa se spoluautory, Novel Polyols for All Water-Blown and HCFC-14b Blown Rigid Polyurethane Foams, Chemical Divisional R&D Report, Published Polyurethanes Expo '99 Internacionál Technical Conference & Exposion, 9/12-15, 1999; a US patent č. 5 296 516 /BASF Corp./, uvedené zde jako odkaz). Jak bylo zmíněno výše, voda má sklon napomáhat nadouvání pěn tím, že vytváří oxid uhličitý. Oxid uhličitý má ovšem sklon být velmi špatě izolujícím plynem, majícím jak špatnou tepelnou vodivost páry, tak velmi rychlou rychlost rozptylu (difúze). Z těchto důvodů mívají pěny, nadouvané oxidem uhličitým, horší tepelné charakteristiky, všetně horší tepelné izolace, než pěny nadouvané samotnými neúplně fluorovanými uhlovodíky.
Ve skutečnosti, jak bylo zjištěno odborníky v oboru, lze předpokládat, že charakteristiky pěny týkající se tepelné izolace se významně zhorší se zvýšeným množstvím vody v prostředku, použitém k nadouvání příslušných pěn (v pěně je zapouzdřeno více oxidu uhličitého a proto má pěna sklon vykazovat větší množství špatných charakteristik spojených s oxidem uhličitým). V souladu s tím je k vyloučení takto špatných charakteristik pěny často žádoucí minimalizovat množství vody použité v nadouvadlech.
Jinou nevýhodou spojenou s použitím vody v nadouvadlech je to, že pěny vytvořené za použití nadouvadel s obsahem vody mají sklon k rychlejšímu odbourávání (degradaci), neboť množství vody v nadouvadle je zvýšené. Jak je v oboru známé, plyny zapouzdřené v pěnách s uzavřenými bublinkami mají sklon v průběhu času z pěn difundovat, pronikat ven, což má za následek nežádoucí stárnutí pěny. Tak, jak je zde použit, týká se výraz stárnutí obecně fyzikálního odbourávání, degradace pěny, a/nebo snížení tepelné izolace spojené s pěnou.
• ·
- 4 Přihlašovatelé tohoto vynálezu zjistili, že oxid uhličitý má sklon difundovat z nadouvaných pěn rychleji (má vyšší difuzní koeficient) než plynné fluorované uhlovodíky. Pěny obsahující vyšší procentní množství oxidu uhličitého (nadouvané za přítomnosti většího množství vody) mají tedy sklon uvolnit v průběhu času větší množství plynu difúzí a tím stárnout rychleji než pěny, obsahující menší množství oxidu uhličitého.
Přihlašovatelé tohoto vynálezu proto rozpoznali potřebnost prostředků z hlediska životního prostředí žádoucích a cenově působivých, které by bylo možné použít jako nadouvadel k výrobě pěn, majících dobré tepelné vlastnosti. Konkrétněji přihlašovatelé tohoto vynálezu rozpoznali potřebnost prostředků obsahujících HFC a vodu a vytvářejících pěny se žádoucími charakteristikami, týkajícími se dobré tepelné izolace a stárnutí, které by současně ani přes poměrně významné změny v množství vody v nich obsažené nebyly významně narušovány. Bohužel takové prostředky nejsou pouze vzácné, ale jsou také nepředpověditelné.
Podstata vynálezu
Předkládaný vynález překonává nevýhody dosavadního stavu techniky poskytnutím řady prostředků obsahujících jak HFC tak vodu, přičemž poměrně významné změny množství vody v prostředcích mají za důsledek neočekávaně malé změny tepelných vlastností, týkajících se pěn nadouvaných těmito prostředky. Konkrétněji přihlašovatelé tohoto vynálezu nalezli prostředky obsahující 1,1,1,3,3-pentafluorpropan (HFC-245fa), 1,1,1,3,3-pentafluorbutan (HFC-365mfc) a vodu, kteréžto prostředky si neočekávaně udržují poměrně stálé tepelné vlastnosti. To znamená, že prostředky podle předkládaného vynálezu, obsahující poměrně velká množství vody, mohou být použity k výrobě pěn, majících tepelné vlastnosti alespoň stejně dobré nebo i lepší ve srovnání s tepelnými vlastnostmi pěn vytvořených za použití uváděných prostředků, • ·
- 5 obsahujících menší množství vody. Vzhledem k tomu, že množství vody ve zde uváděných prostředcích se může v rámci předkládané řady prostředků významně lišit a vyšší množství vody lze do prostředků podle tohoto vynálezu začlenit bez významného omezení tepelných charakteristik takto vytvořených pěn, nyní předkládaný vynález umožňuje výrobu z hlediska životního prostředí žádoucnějších a levnějších | nadouvacích prostředků, které je možné použít k výrobě pěn majících žádoucí tepelné charakteristiky.
Přihlašovatelé tohoto vynálezu si uvědomili, že škálu prostředků podle předkládaného vynálezu lze zcela neočekávaně použít k nadouvání pěn, majících shodně, tj. konzistentně žádoucí tepelné vlastnosti i přes poměrně významné odchylky v obsahu vody mezi nimi.
J 1 Jedním z měřítek vlastností pěny, týkajících se tepelné izolace, je > například k-faktor. Výraz k-faktor se obecně týká rychlosti přenosu tepelné energie vodivostí na 0,09 m2 (jednu čtvereční stopu) homogenního materiálu silného 25 milimetrů (jeden palec) za jednu í* hodinu, kde dochází k rozdílu jednoho stupně (Celsia nebo Fahrenheita) kolmo napříč dvěma povrchy materiálu. Vzhledem k tomu, že užitečnost, funkčnost pěn s uzavřenými bublinkami závisí, přinejmenším částečně, na jejich izolačních schopnostech, je výhodné a žádoucí vyrábět tuhé pěny mající nízké k-faktory. Přihlašovatelé tohoto vynálezu zjistili překvapivě a oproti obvyklému chápání, že prostředky podle předkládaného vynálezu, obsahující poměrně velká množství vody, lze použít k výrobě pěn, majících k-faktory alespoň stejně nízké nebo i nižší než jsou k-faktory pěn, vyráběných za použití srovnatelných prostředků a obsahující menší množství vody.
Přihlašovatelé tohoto vynálezu například, jak je uvedeno v Tabulce 1, měřili k-faktory pěn připravených za použití dvou odlišných, ale srovnatelných prostředků (označeno jako Pokus 1 a Pokus 2) podle předkládaného vynálezu. Jak prostředek z Pokusu 1, tak prostředek z
- 6 ·· ··
Pokusu 2 obsahoval směs sloučenin HFC-365mfc a HFC-245fa v poměru přibližně 1,1:1. Pokus 1 ovšem dále obsahoval přibližně 2,0 g vody (přibližně 7 % hmotnostních vzhledem k celkové hmotnosti HFC-365mfc, HFC-245fa a vody). I když prostředek, použitý v Pokusu 1, obsahoval čtyřnásobné (celkové) množství vody a sedminásobné poměrné hmotnostní procento vody ve srovnání se prostředkem z Pokusu 2, pěna vytvořená za použití prostředku z Pokusu 1 měla překvapivě k-faktor nejen stejně dobrý, ale dokonce poněkud lepší než byl k-faktor pěny, vytvořené za použití prostředku z Pokusu 2. Tento výsledek dokresluje méně než lineární, přímé zvýšení k-faktoru při zvýšení obsahu vody, Takové výsledky jsou vysoce nečekané, ale také vysoce žádoucí.
Tabulka 1
složka (% hmotn.) pokus 1 pokus 2
polyolová směs 95,5 95,5
glycerin 4,6 4,6
povrchově aktivní látka 1,0 1,0
katalyzátor 1,8 1,8
samozhášecí přísada 12,0 12,0
voda 2,0 0,5
245fa 12,2 17,6
365mfc 13,5 19,4
reaktivita
doba želatinace 30 28
hustota 1,91 1,87
• ·
tepelná vodivost počáteční
k-faktor při 2,5°C 0,1418 0,1421
84. den
0,1682 0,1685
Přihlašovatelé tohoto vynálezu nadto neočekávaně zjistili, že pěny, nadouvané prostředky podle předkládaného vynálezu, mají sklon vykazovat vysoce přínosné charakteristiky týkající se stárnutí. Přihlašovatelé zvláště určili, že pěny nadouvané prostředkem podle tohoto vynálezu, obsahujícím významně větší množství vody, mají sklon stárnout přibližně stejně rychle nebo menší rychlostí, než je rychlost odbourávání (degradace) pěn, nadouvaných prostředkem obsahujícím menší množství vody. Přihlašovatelé tohoto vynálezu například měřili zvýšení k-faktorů výše uvedených pěn v průběhu času. Jak ukazují údaje v Tabulce 1, ačkoliv první prostředek obsahoval čtyřnásobné množství vody (a sedminásobné poměrné hmotnostní procento vody) ve srovnání s druhým prostředkem, k-faktor pěny z Pokusu 1 narůstal přibližně stejnou rychlostí (v průběhu 84 dnů) jako k-faktor pěny, nadouvané za použití prostředku z Pokusu 2. Takové výsledky jsou jak vysoce neočekávané, tak i vysoce žádoucí.
Podle některých provedení prostředky podle tohoto vynálezu obsahují přibližně od 1 % hmotnostního do 98 % hmotnostních
1,1,1,3,3-pentafluorpropanu, přibližně od 1 % hmotnostního do 98 % hmotnostních 1,1,1,3,3-pentafluorbutanu a od více než 0 % hmotnostních do přibližně 15 % hmotnostních vody. Podle některých výhodných provedení předkládané prostředky obsahují přibližně od 1 % hmotnostního do 98 % hmotnostních 1,1,1,3,3-pentafluorpropanu, přibližně od 1 % hmotnostního do 98 % hmotnostních
1,1,1,3,3-pentafluorbutanu a od více než 0 % hmotnostních do přibližně 13 % hmotnostních vody. V určitých ještě upřednostňovanějších provedeních předkládané prostředky obsahují přibližně od 1 % hmotnostního do 98 % hmotnostních 1,1,1,3,3-pentafluorpropanu, přibližně od 1 % hmotnostního do 98 % hmotnostních
1,1,1,3,3-pentafluorbutanu a přibližně od 1% hmotnostního do 8 % hmotnostních vody. (Pokud není uvedeno jinak, veškerá zde uváděná hmotnostní procenta se týkají hmotnostních procent vztažených k celkové hmotnosti prostředků HFC/voda.)
Použití prostředků
Předkládané prostředky jsou využitelné v širokém spektru aplikací. Například, jak bylo zmíněno výše, jednou ze zvláště oceňovaných aplikací je použití předkládaných prostředků jako nadouvadel v pěniteiných směsích. Předkládaný vynález poskytuje taková nadouvadla, pěnitelné směsi a s výhodou polyuretanové a polyisokyanurátové pěnové směsi i způsoby výroby pěn.
V takových provedeních pěny se jeden nebo více z předkládaných prostředků začlení do pěnitelné směsi jako nadouvadlo, přičemž tato směs s výhodou zahrnuje jednu nebo více z přídavných složek, schopných reagovat a pěnit za podmínek vhodných k vytvoření pěny nebo bublinkové (komůrkové) struktury, jak je v oboru obecně známo. Předkádané způsoby s výhodou obsahují poskytnutí takové pěnitelné směsi a její reagování za podmínek, které jsou účelné k získání pěny a s výhodou pěny s uzavřenými bublinkami. Předkládaný vynález se také týká pěny a s výhodou pěny s uzavřenými bublinkami, připravené z polymerního pěnového prostředku, obsahujícího nadouvadlo, které pozůstává z prostředku podle tohoto vynálezu.
Kterýkoliv ze způsobů dobře známých v oboru, jako jsou způsoby popsané v publikaci autorů Saunderse a Frische Polyurethanes Chemistry and Technology, v dílech I a II, vydané nakladatelstvím John Wiley and Sons, New York, NY, která je zde uváděna jako odkaz, je možné použít nebo upravit pro použití v souladu s provedením pěn podle předkládaného vynálezu. Takové upřednostňované způsoby obecně zahrnují přípravu polyurethanových nebo polyisokyanurátových pěn prostým spojením isokyanátu, nadouvadla či směsi nadouvadel s obsahem jednoho nebo více z předkládaných prostředků, polyolu nebo směsi polyolu a dalších materiálů, jako jsou katalyzátory, povrchově aktivní látky a volitelně samozhášecí přísady, barviva a jiné přídavné látky.
i Při mnoha použitích je výhodné poskytovat složky polyurethanových nebo polyisokyanurátových pěn v předem smíšených přípravcích. Nejtypičtěji je pěnový přípravek předem smíchán do dvou složek. Isokyanát a volitelně určité povrchově aktivní látky a nadouvadla představují první složku, obecně označovanou jako složka A. Polyol nebo polyolová směs, povrchově aktivní látka, katalyzátory, nadouvadla, samozhášecí přísada a jiné složky reagující s isokyanátem představují druhou složku, obecně označovanou jako složka B. V souladu s tím jsou polyurethanové či polyisokyanurátové pěny snadno připravltelné spojením složky A a složky B. To se provádí buď ručním smícháním v případě malých výrob nebo s výhodou postupy strojového míchání k vytvoření bloků, desek, vrstvených materiálů, na místě odlévaných panelů a jiných forem, rozprašováním nanášených pěn, pěniv a podobně. Volitelně mohou být přidány další přísady, jako jsou látky snižující hořlavost, barviva, přídavná nadouvadla a dokonce i další polyoly, a to jako třetí proud do mísící hlavy nebo do místa reakce. Nejvýhodněji jsou ovšem všechny tyto přísady začleněny do složky B, jak bylo zmíněno výše.
- 10 Do směsi nadouvadla mohou být začleněny také stabilizátory bublinek, dispergující činidla a povrchově aktivní látky. Povrchově aktivní látky, lépe známé jako silikonové oleje, se přidávají ke stabilizaci bublinek (komůrek). Některé z reprezentativních materiálů se prodávají pod názvy DC-193, B-8404 a L-5340 a jsou to obecně polysiloxanové polyoxyalkylenové blokové kopolymery, jako jsou ty, uvedené v US patentech č. 2 834 748, 2 917 480 a 2 846 458. Jiné volitelné přísady směsi nadouvadla mohou zahrnovat samozhášecí přísady jako tri(2-chlorethyl)fosfát, tri(2-ch lorpropyl)fosfát, tri(2,3dibrompropy!)fosfát, tri(1,3-dichlorpropyl)fosfát, diamoniumfosfát, různé halogenované aromatické sloučeniny, oxid antimonu, hydrát hlinitý, polyvinylchlorid a podobně.
Obecně řečeno, množství nadouvadla, přítomného v míchané směsi, je dáno požadovanými hustotami pěny konečných polyurethanových nebo polyisokyanurátových pěnových výrobků. Poměry složek, vyjádřené v hmotnostních dílech celkového nadouvadla nebo směsi nadouvadel, se mohou pohybovat v rozmezí od 1 dílu do přibližně 60 dílů nadouvadla na 100 dílů polyolu. S výhodou se používá přibližně od 10 do 35 hmotnostních dílů předkládaného prostředku na 100 dílů hmotnostních polyolu.
Složkami prostředků podle tohoto vynálezu jsou známé materiály, které jsou obchodně dostupné, nebo je lze připravit známými způsoby. Tyto složky mají s výhodou dostatečně vysokou čistotu, aby se vyloučilo vnesení nepříznivého ovlivnění zahřívání nebo ochlazování, konstantního varu, nebo vlastností nadouvadla v systému. V případě inhalátorů uvolňujících odměřenou dávku může být k výrobě těchto materiálů použit odpovídající systém Správné výrobní praxe (Good Manufacturing Process).
«►· • · • · · • ·· ·
V dalších provedeních jsou prostředky podle předkládaného vynálezu používány jako propelanty (hnací prostředky)/rozpouštědla v rozprašovatelných prostředcích. Obecně obsahují rozprašovatelné prostředky materiál, který má být rozprašován a propelant/rozpouštědlo nebo směs propelantů/rozpouštědel.. Pro užitečnost rozprašovatelných prostředků je nezbytné, aby rozprašovatelný materiál byl poměrně nebo v podstatě rozpustný v použitých propelantech/rozpouštědlech. I když jak HFC samotný, tak i HFC-245fa jsou špatnými rozpouštědly pro mnoho běžně rozprašovatelných materiálů, přihlašovatelé tohoto vynálezu zjistili, že prostředky podle předkládaného vynálezu vykazují poměrně vysokou rozpustnost vzhledem k takovým materiálům, zatímco zůstávají rovněž poměrně nehořlavé.
Ve spojení s prostředky podle předkládaného vynálezu může být k výrobě bezprostředně rozprašovatelných prostředků použit kterýkoliv z široké škály rozprašovatelných materiálů. Příklady vhodných materiálů zahrnují, bez vymezení, oleje a další maziva, uvolňovací činidla, čističe, leštící činidla, léčivé materiály, jako jsou například antiasthmatika a léčiva působící proti zápachu z úst, stejně jako kosmetické materiály, jako jsou deodoranty, parfémy, laky na vlasy a podobně.
Rozprašovatelné prostředky podle předkládaného vynálezu mohou dále obsahovat kteroukoli látku ze široké škály inertních (netečných) přísad, přídavných rozpouštědel a dalších materiálů, používaných běžně v rozprašovatelných prostředcích.
V ještě dalších provedeních jsou předkládané prostředky používány jako chladivá ve kterémkoliv z velkého množství chladících systémů.
Pokud je to vyžadováno, mohou být k přizpůsobení vlastností prostředků podle vynálezu přidány přídavné složky. Tak například pokud t ·
- 12 jsou prostředky podle tohoto vynálezu používány jako chladivá, mohou být přidána činidla napomáhající rozpustnosti olejů. Pro zlepšení vlastností prostředků podle předkládaného vynálezu mohou být přidány také stabilizátory a další materiály.
Příklady provedení vynálezu
Vynález je dále dokreslen následujícím příkladem a srovnávacím příkladem, v nichž jsou, pokud není uvedeno jinak, díiy a procenta vztaženy ke hmotnosti. V uvedených příkladech byly použity následující materiály.
Polyolová směs: Směs polyesterových polyolů, která je obchodně dostupná od firem JDow, Huntsman. a KOSA, mající hydroxylové číslo v rozmezí ód 315 do 630.
Povrchově aktivní látka: Povrchově aktivní látka, která není na bázi silikonu, obchodně dostupná od firmy Air Products and Chemicals.
Glycerin: který je obchodně dostupný.
Katalyzátor A: Katalyzátor na bázi terciárního aminu, který je obchodně dostupný od firmy Air Products and Chemicals.
Samozhášecí přísada: samozhášecí přísada na bázi anorganického fosforečnanu, která je obchodně dostupná od firmy Akzo Nobel.
Příklad 1
Tento příklad dokládá teplotní údaje spojené s pěnami, vyrobenými za použití nadouvacích prostředků podle předkládaného vynálezu.
- 13 Dvě pěny (Pokus 1 a Pokus 2) byly připraveny obecným postupem, běžně nazývaným ruční smíchání. Pro každé nadouvadlo nebo dvojici nadouvadel byla připravena předběžná směs polyolu, povrchově aktivní látky a katalyzátorů v poměrech, uvedených výše v Tabulce 1. Smícháno bylo přibližně 100 gramů každého prostředku. Předběžná směs byla míchána v roztírací nádobě o objemu 0,95 I (32 uncí) a míchána rychlostí přibližně 1 500 otáček za minutu (rpm) v mixeru ITC Conn 2 tak dlouho, dokud nebylo dosaženo stejnorodé, homogenní směsi.
Po skončení míchání byla nádoba uzavřena a umístěna do chladničky s teplotou nařízenou na 10 °C. Nadouvadlo pěny nebo předem smísená dvojice nadouvadel byly rovněž uchovávány v tlakových lahvích při teplotě 10 °C. Složka A byla uchovávána v utěsněných zásobnících při teplotě 21 °C.
Předchlazené nadouvadlo bylo v požadovaném množství přidáno k předběžné směsi. Obsahy nádoby byly míchány 2 minuty míchacím listem ITC Conn 2, otáčejícím se rychlostí 1 000 otáček za minutu. Následně byly míchací nádoba i její obsahy převáženy. Pokud došlo k hmotnostnímu úbytku, k roztoku byly k nahražení tohoto úbytku přidány nadouvadlo nebo směs. Nádoba pak byla uzavřena a umístěna do chladničky.
Po ochlazení obsahů nádoby opět na 10 °C, přibližně v průběhu 10 minut, byla mísící nádoba vyjmuta z chladničky a umístěna do míchací polohy. Předem odvážené množství složky A, isokyanurátu, bylo rychle přidáno, ke složce B, přísady byly míchány 10 sekund za použití míchacího listu ITC Conn 2, otáčejícího se rychlostí 3 000 otáček za minutu a vlity do kartónové dortové krabice o rozměrech 203 x 203 x 101 mm; v ní byly ponechány se vzepnout. Zaznamenány byly doby
krémovitosti, iniciace, želatinace a nelepivosti pro každý jenotlivý vzorek polyurethanové pěny.
Pěny byly v krabicích ponechány vytvrdit po dobu alespoň 24 hodin při teplotě místnosti. Po vytvrzení byly bloky pěny přiříznuty na jednotnou velikost a byly změřeny jejich hustoty. Kterékoliv pěny, které nedosáhly hustotního údaje 25,9 ± 1,1 kg/m3 (1,9 ± 0,1 libry/0,09 m3, tj. kubickou stopu) byly odstraněny a připraveny byly nové pěny.
Po zajištění toho, že všechny pěny splňují uvedený hustotní údaj, byly tyto pěny testovány vzhledem k hodnotě k-faktoru podle ASTM C518 za použití průměrné teploty 2,5 °C (36,5 °F). Výsledky udávající k-faktory jsou uvedeny v Tabulce 1.
Jak jasně dokládají údaje v Tabulce 1, vykazují pěny z Pokusů 1a 2 nejen rovnocenné údaje týkající se stárnutí, ale také k-faktory pěn, vyráběných za použití různých nadouvadel, jsou v mezích rozdílu 0,0003. Ještě neočekávaněji jsou k-faktory pěny, vyrobené z nadouvadla podle Pokusu 1 (obsahujícího čtyřnásobné množství vody vzhledem k Pokusu 2), menší než je tomu u pěny podle Pokusu 2.
Srovnávací příklad 1
Tento Příklad dokládá teplotní údaje spojená s pěnami, které byly vyrobeny za použití nadouvacích prostředků, obsahujících HFC-245fa a zvyšující se množství vody.
Čtyři pěny (A, B, C a D) byly připraveny tak, jak je popsáno v Příkladu 1 za použití nadouvadel s obsahem HFC-245fa a vody v množstvích, uvedených v Tabulce 2.
Po zajištění toho, že všechny pěny splňují uvedený hustotní údaj
- 15 ··
I « • · byly tyto pěny testovány vzhledem k hodnotě k-faktoru podle ASTM C518 za použití průměrné teploty 24 °C (75,2 °F). Výsledky udávající k-faktory jsou uvedeny v Tabulce 2.
Jak jasně dokládají údaje v Tabulce 2, k-faktory odpovídající každé z forem A, B, C a D postupně vzrůstaly v závislosti na zvyšujícím se množstvím vody, použitém v prostředcích k přípravě pěn.
Tabulka 2
složka (hmotn,.díly) A B C D
polyolová směs 100 100 100 100
glycerin 3,70 3,70 3,70 3,70
povrchově aktivní látka 1,50 1,50 1,50 1,50
katalyzátor 1,50 1,52 1,52 1,53
samozhášecí přísada 11,0 11,0 11,0 11,0
voda 0 1,7 2,8 3,5
365mfc 38 25,5 20,5 17,3
reaktivita
doba želatinace 40 38 35 35
hustota 2,9 3 3 3
-
tepelná vodivost počáteční
k-faktor při 21° C 0,13 0,141 0,156 0,173
Zastupuje:

Claims (21)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Prostředek vyznačující se tím, že obsahuje přibližně od 1 % hmotnostního do 98 % hmotnostních 1,1,1,3,3-pentafluorpropanu, přibližně od 1 % hmotnostního do 98 % hmotnostních
    1,1,1,3,3-pentafluorbutanu a od více než 0 % hmotnostních do přibližně 15 % hmotnostních vody.
  2. 2. Prostředek podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje přibližně od 1 % hmotnostního do 98 % hmotnostních
    1,1,1,3,3-pentafluorpropanu, přibližně od 1 % hmotnostního do 98 % hmotnostních 1,1,1,3,3-pentafluorbutanu a od více než 0 % hmotnostních do přibližně 13 % hmotnostních vody.
  3. 3. Prostředek podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje přibližně od 1 % hmotnostního do 98 % hmotnostních
    1,1,1,3,3-pentafluorpropanu, přibližně od 1 % hmotnostního do 98 % hmotnostních 1,1,1,3,3-pentafluorbutanu a od více než 0 % hmotnostních do přibližně 8 % hmotnostních vody.
  4. 4. Nadouvadlo vyznačující se tím, že obsahuje prostředek podle nároku 1.
  5. 5. Nadouvadlo vyznačující se tím, že obsahuje prostředek podle nároku 2.
  6. 6. Nadouvadlo vyznačující se tím, že obsahuje prostředek podle nároku 3.
  7. 7. Způsob výroby polyurethanových a polyisokyanurátových pěnových směsí, vyznačující se t í m, že se ponechá reagovat
    - 17 ·· ·· • · · · a napěnit směs přísad, které reagují k vytvoření polyurethanových nebo polyisokyanurátových pěn, v přítomnosti nadouvadla podle nároku 4.
  8. 8. Způsob výroby polyuretanových a polyisokyanurátových pěnových směsí, vyznačující se tím, že se ponechá reagovat a napěnit směs přísad, které reagují k vytvoření polyuretanových nebo polyisokyanurátových pěn, v přítomnosti nadouvadla podle nároku 5.
  9. 9. Způsob výroby polyurethanových a polyisokyanurátových pěnových směsí, vyznačující se tím, že se ponechá reagovat a napěnit směs přísad, které reagují k vytvoření polyurethanových nebo polyisokyanurátových pěn, v přítomnosti nadouvadla podle nároku 6.
  10. 10. Předběžná směs polyolu a nadouvadla vyznačující se t í m, že obsahuje prostředek podle nároku 1.
  11. 11. Předběžná směs polyolu a nadouvadla vyznačující se t í m, že obsahuje prostředek podle nároku 2.
  12. 12. Předběžná směs polyolu a nadouvadla vyznačující se t í m, že obsahuje prostředek podle nároku 3.
  13. 13. Pěnová směs s uzavřenými bublinkami vyznačující se t í m, že je vyrobena napěněním pěnitelné směsi, obsahující prostředek podle nároku 1.
  14. 14. Pěnová směs s uzavřenými bublinkami vyznačující se t í m, že je vyrobena napěněním pěnitelné směsi, obsahující prostředek podle nároku 2.
  15. 15. Pěnová směs s uzavřenými bublinkami vyznačující se t í m, že je vyrobena napěněním pěnitelné směsi, obsahující prostředek
    •4 4 4
    4 4 4 podle nároku 3.
  16. 16. Rozprašovatelná směs, vyznačující se tím, že obsahuje prostředek podle nároku 1.
  17. 17. Rozprašovatelná směs, vyznačující se tím, že obsahuje prostředek podle nároku 2.
  18. 18. Rozprašovatelná směs, vyznačující se tím, že obsahuje prostředek podle nároku 3.
  19. 19. Chladivo vyznačující se tím, že obsahuje prostředek podle nároku 1.
  20. 20. Chladivo vyznačující se tím, že obsahuje prostředek podle nároku 2.
  21. 21. Chladivo vyznačující se tím, že obsahuje prostředek podle nároku 3.
CZ20041047A 2002-04-16 2003-04-14 Prostředek s obsahem 1,1,1,3,3-pentafluorpropanu a 1,1,1,3,3-pentafluorbutanu CZ20041047A3 (cs)

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 (1)

Publication Number Publication Date
CZ20041047A3 true CZ20041047A3 (cs) 2005-01-12

Family

ID=29214481

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20041047A CZ20041047A3 (cs) 2002-04-16 2003-04-14 Prostředek s obsahem 1,1,1,3,3-pentafluorpropanu a 1,1,1,3,3-pentafluorbutanu

Country Status (13)

Country Link
US (1) US6784150B2 (cs)
EP (2) EP1495073B1 (cs)
JP (1) JP2005523362A (cs)
KR (1) KR101002253B1 (cs)
CN (2) CN1659219A (cs)
AT (1) ATE513008T1 (cs)
AU (1) AU2003226375A1 (cs)
CZ (1) CZ20041047A3 (cs)
ES (1) ES2233224T3 (cs)
MY (1) MY134495A (cs)
PL (1) PL208262B1 (cs)
TW (1) TW200307004A (cs)
WO (1) WO2003089510A1 (cs)

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
CN105008442A (zh) * 2013-03-06 2015-10-28 霍尼韦尔国际公司 含有1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯的存储稳定的可发泡组合物

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE536296A (cs) 1954-03-22
IT535373A (cs) 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
DE50008623D1 (de) * 1999-12-16 2004-12-16 Bayer Materialscience Ag Verfahren zur herstellung von weichen bis halbharten polyurethanintegralschaumstoffen
CZ20023238A3 (cs) * 2000-03-29 2003-01-15 Dow Global Technologies Inc. Celistvé pěny s povrchovým pláątěm, při jejichľ výrobě se pouľívá pentafluorbutanové nadouvadlo
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
ES2287204T3 (es) 2001-07-02 2007-12-16 Tosoh Corporation Metodo para producir una espuma de poliuretano rigida.

Also Published As

Publication number Publication date
EP1495073A1 (en) 2005-01-12
WO2003089510A1 (en) 2003-10-30
AU2003226375A1 (en) 2003-11-03
ES2233224T3 (es) 2011-10-10
KR20050007303A (ko) 2005-01-17
PL208262B1 (pl) 2011-04-29
KR101002253B1 (ko) 2010-12-20
US6784150B2 (en) 2004-08-31
MY134495A (en) 2007-12-31
EP1495073B1 (en) 2011-06-15
US20030199599A1 (en) 2003-10-23
TW200307004A (en) 2003-12-01
CN1659219A (zh) 2005-08-24
ATE513008T1 (de) 2011-07-15
EP2267068A1 (en) 2010-12-29
ES2233224T1 (es) 2005-06-16
PL373408A1 (en) 2005-08-22
CN101891900A (zh) 2010-11-24
JP2005523362A (ja) 2005-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL192466B1 (pl) Sposób wytwarzania sztywnej pianki poliuretanowej
US6288135B1 (en) Azeotrope-like compositions of pentafluoropropane, hydrocarbons and water
US20080279790A1 (en) Azeotrope-like compositions of pentafluoropropane and chloropropane
US6365566B1 (en) Azeotrope-like compositions of pentafluorobutane and water
KR20040007667A (ko) 펜타플루오로에탄, 펜타플루오로프로판 및 메틸부탄의공비-성 조성물
AU2002305075A1 (en) Azeotrope-like compositions of pentafluorobutane and water
CZ20041047A3 (cs) Prostředek s obsahem 1,1,1,3,3-pentafluorpropanu a 1,1,1,3,3-pentafluorbutanu
AU2002327808B2 (en) Foams and methods of producing foams
AU2002327808A1 (en) Foams and methods of producing foams
EP1276797B1 (en) Azeotrope-like compositions of pentafluoropropane, hydrocarbons and water
EP1278795A1 (en) Azeotrope-like compositions of pentafluoropropane and water
EP1445275A1 (en) Non azeotropic mixtures of 1,1,1,3,3-pentafluorobutane