Вакуумный способ получения полиуретановой пены

Вакуумный способ получения полиуретановой пены

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение относится к способу получения полиуретановой пены, включающему в себя стадии подачи реакционно-способного по отношению к изоцианату компонента A, содержащего полиольный компонент A1, который дополнительно содержит физический пенообразователь T; объединения по меньшей мере реакционно-способного к изоцианату компонента A и изоцианатного компонента B с получением таким образом полиуретановой реакционной смеси; доставки полиуретановой реакционной смеси в полость; и снижения давления внутри полости до давления ниже, чем давление окружающей среды. Также изобретение относится к полиуретановой пене, полученной подобным способом.

Уже сообщалось, что при изготовлении полиуретановых пен из изоцианатного компонента и полиольного компонента в присутствии физического пенообразователя улучшенная термоизоляция достигается, когда пенообразователь диспергируется в полиольном компоненте в виде мелких капель. Аргументация заключается в том, что эти капли образуют в процессе пенообразования зародышевые центры. Чем больше капель, тем больше и, самое главное, мельче поры в пене. Это приводит к более низкой теплопроводности пены.

EP 0905160 A1 относится к эмульсиям, содержащим спирты простых полиэфиров, которые применяют для получения твердых пен на основе изоцианатов для повышения термостабильности пен. Устойчивые к хранению не содержащие галогенов эмульсии, применяемые в получении твердых пен на основе изоцианатов, содержат: (a) соединения, содержащие атомы водорода, реакционно-способные к изоцианатным группам; (b) воду; (c) не содержащие галогены пропел ленты; и необязательно (d) обычные вспомогательные вещества и/или добавки, (a) применяется в количестве 0,2-80 мас.% и имеет функциональность более чем 1,5, и число групп ОН 10-100 mg КОН/г. (c) состоит из углеводородов, содержащих 3-10 атомов углерода. Также включены независимые пункты для (1) получения описанных твердых пен; (2) пен и (3) применения описанных спиртов простых полиэфиров.

US 2002/0169228 A1 раскрывает фазоустойчивую композицию смеси полиолов, содержащую сахарозу и совместно инициированный дипропиленгликолем полиол простого пропиленоксидного эфира, полиол сложного полиэфира, агент, улучшающий совместимость, и углеводородный пенообразователь. Полиол сложного полиэфира представляет собой предпочтительно инициированный фталевым ангидридом полиол сложного полиэфира. Агентом, улучшающим совместимость, является поверхностно-активное вещество инициированный бутанолом простой пропиленоксидный полиэфир.

WO 2000/24813 A1 относится к способу получения полиуретановой пены, обладающей превосходными теплоизолирующими свойствами. Представляется способ получения жесткой полиуретановой пены из (1) органического полиизоцианата, содержащего ароматический полиизоцианат, (2) полиола, содержащего полиол простого полиэфира и/или полиол сложного полиэфира, (3) пенообразователя и (4) поверхностно-активного вещества, катализатора и других вспомогательных веществ, отличающийся тем, что пенообразователем (3) является циклопентан и вода, полиолом (2) является полиол простого полиэфира и/или полиол сложного полиэфира, обладающий недостаточной совместимостью с циклопентаном, и циклопентан смешивают и диспергируют в готовой полиольной смеси, содержащей компоненты от (2) до (4).

WO 2006/013004 A1 раскрывает способ вакуумного пенообразования холодильных шкафов в пенообразующем приспособлении посредством подачи химически реакционной смеси в полые стенки шкафа с образованием полиуретановой пены, отличающийся стадиями поставки вакуумной камеры; заключения пенообразующего приспособления и шкафа в указанную вакуумную камеру; присоединения вакуумной камеры к источнику вакуума; и поддержания условий с контролируемым вакуумом в вакуумной камере и в шкафу в течение времени, дающего возможность пенообразующему полиуретану подняться и заполнить полые стенки шкафа во время стадии пенообразования.

US 5667742 раскрывает способ изготовления жесткой полиуретановой пены, сформованной для поглощения энергии, включающий стадии введения в полость формы исходных материалов для жесткой полиуретановой пены, состоящей преимущественно из полигидроксисоединения и полиизоцианатного соединения, и продувания и взаимодействия исходных материалов для образования жесткой полиуретановой пены в полости, в котором степень упаковки срединной части формованного материала колеблется в интервале от 0,5 до менее чем 1,2. Соответственно, для формованного материала из жесткой полиуретановой пены можно получить постоянное значение, сравнимое с постоянным значением вспененного формованного материала в виде плоской заготовки из жесткой полиуретановой пены, подходящей для прокладки, поглощающей энергию. Возможно, чтобы указанные исходные материалы для жесткой полиуретановой пены вводились в указанную полость, и эта полость затем вакуумировалась.

WO 2004/043665 A1 раскрывает способ формования пены, включающий вспенивание пенообразующего материала, отличающийся тем, что он включает в себя стадию поставки формы, имеющей внутреннее пространство, стадию герметизации внутреннего пространства формы, стадию вспенивания пенообразующего материала под давлением во внутреннем пространстве формы, чтобы таким образом управлять вспениванием пенообразующего материала, и стадию освобождения внутреннего пространства формы от избыточного давления. Способ можно применять, в процессе формования пенообразующего материала, для предотвращения возникновения деформации или потери формы закрытых пор во вспененном материале.

WO 2010/094715 A1 раскрывает способ и аппаратуру для вспенивания холодильной камеры для пищевых продуктов с помощью реакционно-способной полиуретановой смеси, впрыснутой в условиях вакуума в полые периферийные стенки холодильной камеры, заключенной в пенообразующую камеру. Пенообразующая камера содержит нижнюю плиту для поддержки холодильной камеры, боковые укрепленные панели и внутреннюю укрепленную заглушку, прикрепленную к закрывающей крышке, расположенной напротив внешней и внутренней поверхностями периферийных стенок холодильной камеры, и герметизирующие уплотнители между контактными поверхностями боковых укрепленных панелей, нижнюю плиту и закрывающую крышку для обеспечения воздухонепроницаемой закрывающейся пенообразующей камеры, присоединяемой к вакуумному насосу.

Дополнительными приведенными в качестве примера патентными публикациями, связанными с вакуумным пенообразованием, являются CN 101474842 A и CN 101979233 A.

WO 95/02620 A1 раскрывает процесс получения жестких полиуретановых пен, включающий в себя стадию взаимодействия органического полиизоцианата с реакционно-способным к полиизоцианату материалом в присутствии активатора пенообразования, который представляет собой реакционно-способный к изоцианату циклический карбонат или циклическую мочевину, и в присутствии инертной, нерастворимой органической жидкости, которая присутствует в качестве дисперсной фазы эмульсии или микроэмульсии, и катализатора на основе соли металла и полиола простого полиэфира со средней номинальной функциональностью от 2 до 6 и средне-численной эквивалентной молекулярной массой между 1000 и 2000.

WO 2007/058793 A1 раскрывает формованную жесткую полиуретановую пену для применения в электроприборе, обладающую пониженной теплопроводностью при плотностях между 33 кг/м³ и 38 кг/м³ и процесс получения подобных пен. Формованная жесткая полиуретановая пена обладает отношением плотности применяемой пены (кг/м³) к лямбда (мВ/мК), измеренной при 10°C через 24 часа после получения пены, от 1,65 и до 2,15, и ее получают способом впрыска в закрытую полость формы при пониженном давлении реакционной смеси при коэффициенте заполнения от 1,1 до 1,9 и реакционная смесь содержит: A) органический полиизоцианат; В) физический пенообразователь, C) полиольную композицию, содержащую по меньшей мере один полиол с функциональностью, равной 3 или выше, и гидроксильным числом между 200 и 800 и содержанием воды от 0 до 2,5 массовых процентов от всей полиольной композиции; D) катализатор и Е) вспомогательные вещества и/или добавки.

WO 2010/111021 A1 раскрывает способ получения жесткой полиуретановой пены, включающий в себя: А) образование реакционной смеси, содержащей по меньшей мере: 1) смесь полиолов, содержащую а) от 7 до менее чем 20 массовых процентов сложного полиэфира, имеющего номинальную функциональность по меньшей мере от 2,5 до 4 и число групп ОН от 200 до 500 мг КОН/г. b) от 10 до 50 массовых процентов полиола, имеющего номинальную гидроксильную функциональность от 3 до 6 и число групп ОН от 250 до 600 мг КОН/г типа i) инициированного ароматическим амином полиола; ii) инициированного циклоалифатическим амином полиола; iii) комбинации i) и ii; c) от 25 до 60 массовых процентов полиола простого полиэфира, имеющего номинальную гидроксильную функциональность от 6 до 8 и число групп OH от 300 до 700 мг КОН/г; 2) по меньшей мере один углеводород, гидрофторуглерод, гидрохлорфторуглерод, фторуглерод, физический пенообразователь простой диалкиловый эфир или замещенный фтором простой диалкиловый эфир и 3) по меньшей мере один полиизоцианат; и B) воздействие на реакционную смесь таких условий, чтобы реакционная смесь расширялась и отверждалась с образованием жесткой полиуретановой пены.

WO 2010/046361 A1 раскрывает процесс получения заполняющей полость быстро застывающей жесткой полиуретановой пены с закрытыми порами, включающий получение состава, содержащего по меньшей мере полиизоцианат, относительно высокой вязкости систему полиолов, включающую по меньшей мере около 10 массовых процентов инициированного амином полиола, физический пенообразователь и отверждающий катализатор и необязательно менее чем около 1,6 массовых процентов воды на основе системы полиолов. Можно также включить другие традиционные компоненты, такие как удлинитель цепи и/или сшивающий агент, поверхностно-активное вещество и аналогичные компоненты. Состав впрыскивают при пониженном атмосферном давлении для получения жесткой полиуретановой пены с закрытыми порами, имеющей плотность менее чем около 40 кг/м³, средний диаметр пор менее чем около 250 микрон, и теплопроводность менее чем около 19 мВ/мК при средней температуре плиты 10°C.

В DE 10145458 A1 раскрывается жесткая полиуретановая пена, полученная из смесей (b1) полифункциональных полиэфирполиолов с числами ОН от 40-800 (включая по меньшей мере один с числом ОН выше 150) и более чем 30 мас.% этиленоксида от общего количества алкиленоксида и (b2) полиэфирполиолов с числами ОН выше 40 на основе главным образом пропилен- и/или бутиленоксида с применением катализаторов PIR и индексом 80-500. Способ получения жесткой полиуретановой пены из уретана и главным образом изоциануратных групп путем взаимодействия (а) необязательно модифицированных полиизоцианатов с (b) смесью полиолов и необязательно (с) другими компонентами с реакционно-способными к изоцианату атомами водорода в присутствии (d) воды, (е) катализаторов, (f) антипиренов, (g) пенообразователей и необязательно (f) других добавок. Смесь полиолов (b) содержит (b1) полиолы от ди- до октафункциональных простых полиэфиров на основе этиленоксида (ЕО) и необязательно пропиленоксида (РО) и/или бутиленоксида (ВО), с содержанием ЕО более чем 30 мас.% относительно всего алкиленоксида и числом ОН от 40-800 мг КОН/г (включая по меньшей мере один полиэфир полиол (b1.1) с числом ОН более чем 150), и (b2) полиэфир полиол(ы) с числом ОН более чем 40, на основе PO и/или BO и необязательно ЕО, при этом пена получается с характеристическим индексом от 80-500 в присутствии катализаторов PIR.

Существующая проблема управления эмульсией с пенообразователем в полиолах заключается в их стабильности. Эту стабильность рассматривают как их стойкость к разделению фаз во время хранения или даже при изменении температуры или под воздействием сдвиговых усилий, которые встречаются в смесительных головках. Согласно традиционным знаниям увеличенная стабильность соответствует увеличенной вязкости. Это в большей степени затруднило бы заполнение пеной небольших полостей.

Следовательно, было бы желательным иметь способ получения полиуретановой пены и предпочтительно композиционных элементов с полиуретановой пеной, имеющих улучшенные свойства теплоизоляции, где пена также предоставляется в трудных для достижения частях полостей. Вакуумная технология пенообразования хорошо изучена в течение нескольких десятилетий. Она облегчает чрезвычайно быстрое заполнение полостей и приводит к даже более ровному распределению пены.

US 3970732 раскрывает способ процесса вакуумного формования и устройство, конкретно для формования пластичных материалов, при этом пониженное давление в полости формы вызывает чрезвычайно быстрое вспенивание материала так, что полностью заполняет полость.

US 5972260 раскрывает способ и устройство для получения полиуретановых изолирующих панелей: во-первых, воздух во вспененной области удаляют вдуванием инертного газа через внутренний канал удерживающей пену рамы, после этого вспенивающую полость присоединяют к вакуумному насосу и впрыскивают определенное количество полиуретановой смеси с пенообразователем пентаном, давая возможность смеси течь и вспениваться в панели под воздействием вакуума.

В 2000 году Cannon опубликовал статью: "Sandwich Panels: Innovative Solutions using Vacuum-assisted Foam Injection" на конференции UTEECH 2000 и, следовательно, ввел успешную промышленную практику получения полиуретановых многослойных панелей с помощью вакуумной технологии.

Однако трудно вакуумировать полости со сложной формой, такой как холодильные шкафы, из-за протекания пены.

US7943679 раскрывает вакуумный процесс пенообразования для заполнения формованием полостей в промышленности бытовых электроприборов. Большой недостаток этой технологии заключается в протекании. Применение этой вакуумной технологии приводит к интенсивному протеканию пены и, следовательно, к пятнам пены на видимым поверхностях электроприборов.

Очевидно, вакуумная технология хорошо изучена в течение нескольких десятилетий (см. патенты и статью, упомянутые выше). Но все они все еще сталкиваются с той же самой проблемой, которая заключается в протекании. Этот технологический недостаток приводит к пятнам пены на видимых поверхностях. В зависимости от размера этих пятен попытка удаления их становится чрезвычайно сложной и вызывает повышенные затраты для изготовителя электроприборов. Следовательно, ясно, что существует большая необходимость для дальнейшего улучшения вакуумных технологий, чтобы преодолеть существующую утечку и проблемы с герметизацией.

Следовательно, цель настоящего изобретения заключается в предоставлении улучшенного процесса, который преодолевает проблемы уровня техники, в частности проблему утечки.

Эта цель достигнута способом получения полиуретановой пены, включающим в себя стадии:

- подачи реакционно-способного по отношению к изоцианату компонента A, содержащего полиольный компонент A1, который дополнительно содержит физический пенообразователь T;

- объединения по меньшей мере реакционно-способного к изоцианату компонента A и изоцианатного компонента B с получением таким образом полиуретановой реакционной смеси;

- подачи полиуретановой реакционной смеси в полость (11); и

- снижения давления внутри полости (11) до давления ниже, чем давление окружающей среды;

отличающийся тем, что полость (11) вентилируется до давления окружающей среды до достижения времени гелеобразования полиуретановой реакционной смеси.

К удивлению обнаружено, что вентиляция полости или вакуумной системы соответственно предотвращает переход пены через места утечек в полости. В то же время также понижена опасность поступления пены в вакуумную систему.

Кроме того, к удивлению обнаружено, что процесс вакуумного пенообразования приводит к формованным полиуретановым пенам, обладающим более ровным распределением плотности, и что использование этой технологии для получения электроприборов приводит к совершенным поверхностям пены со значительно меньшим количеством пустот. Другими словами, в технологии вакуумного пенообразования согласно изобретению нет проблемы с утечкой.

Способ согласно изобретению включает в себя возможности, которые заключаются в том, что полиуретановая реакционная смесь подается в камеру до, после или вместе с понижением давления внутри полости до давления ниже давления окружающей среды.

Один предпочтительный вариант осуществления заключается в том, что давление внутри полости понижается до того, как в камеру подается полиуретановая реакционная смесь. В этом заключается преимущество, так как вакуумирование полости может занять некоторое время и в случае применения реакционно-способной полиуретановой смеси пенообразование уже начнется, когда давление все еще будет снижаться. Это в некоторых случаях может привести к нежелательным свойствам пены.

Другой предпочтительный вариант осуществления заключается в том, что давление внутри полости понижается после подачи в полость реакционно-способной полиуретановой смеси. В этом также заключается преимущество, так как сводятся к минимуму любые возможные потери пенообразователя.

Благодаря сравнительно низкой вязкости эмульсии можно обнаружить благоприятный баланс между временем заполнения, точностью заполнения в трудных пространствах и разрушением клеток в случае слишком высоких применяемых уровней вакуума. Например, давление внутри полости можно понизить на величину от ≥1 мбар до ≤900 мбар, предпочтительно от ≥20 мбар до ≤600 мбар и более предпочтительно от ≥50 мбар до ≤300 мбар. Давление можно удерживать постоянным на протяжении расширения пены внутри полости с применением вакуумной системы наблюдения или оно может варьироваться так, чтобы дать возможность подниматься в ходе расширения или даже понижаться, принимая во внимание увеличение вязкости реакционной смеси.

Согласно конкретному предпочтительному варианту осуществления способа согласно изобретению полость вентилируют до давления окружающей среды, когда достигается от 60 до 99% времени гелеобразования полиуретановой реакционной смеси, в частности, когда достигается от 70 до 95% времени гелеобразования и более предпочтительно от 75 до 90%. Этот вариант осуществления особенно предпочтителен, так как вентиляция полости или системы соответственно предотвращает прохождение пены через места утечек в полости, которые часто происходят в домашних холодильниках, в частности в области рядом с дверным уплотнением. Выступающие части пены следует удалять впоследствии химически или механически, что увеличивает время и затраты производства. Также вентиляция упомянутым выше образом уменьшает риск попадания пены в вакуумную систему.

В настоящем изобретении время старта определяется как время от получения реакционной смеси до узнаваемого начала вспенивания смеси. Его определяют оптически.

Время гелеобразования (или время образования волокон) определяют как время от получения реакционной смеси до достижения перехода от текучего до твердого состояния. Его определяют повторяющимся погружением и вытаскиванием деревянной палочки в реакционную смесь. Время гелеобразования достигается, как только образуются волокна во время вытаскивания деревянной палочки из реакционной смеси.

Время отлипа определяется как время от получения пенной реакционной смеси до тех пор, пока поверхность пены не перестанет липнуть. Его определяют помещением деревянной палочки на поверхность пены. Время отлипа достигается, если поднятие деревянной палочки не приводит к расслоению или разрыву поверхности пены, другими словами, когда поверхность пены больше не липкая.

В другом варианте осуществления способа согласно изобретению полиуретановая реакционная смесь обладает временем гелеобразования ≤50 секунд, предпочтительно ≤40 секунд и более предпочтительно ≤35 секунд. Данные химические активности относятся к полученным вручную пенам. Время гелеобразования ≤50 секунд или менее можно достичь выбором соответствующих катализаторов и их количеств или других быстро реагирующих компонентов в реакционно-способном к изоцианату компоненте A.

В другом варианте осуществления способа согласно изобретению перед вентиляцией до давления окружающей среды проводят стадию снижения давления внутри полости до давления ниже давления окружающей среды таким образом, чтобы после первоначального снижения давления до необходимого уровня давлению дали возможность подняться в результате расширения полиуретановой реакционной смеси, в частности до тех пор, пока не будет достигнуто давление окружающей среды. Другими словами, давление сначала понижают до необходимого уровня, а при необходимости, для каждой области полости отдельно. Затем вакуумные линии закрывают, и уровень давления в полости изолируется. Уровень давления повышается внутри области полости во время реакции пенообразования. Это дает возможность дополнительного управления ростом ячеек в ходе пенообразования и окончательным размером ячеек пены. В своей наипростейшей форме вакуум создают в закрытой полости до и/или после впрыска реакционной смеси и затем поддержку вакуума прекращают до времени гелеобразования реакционной смеси.

Однако настоящее изобретение включает также вариант осуществления, когда пониженное давление в полости поддерживается во время процесса пенообразования, другими словами, вакуумные линии остаются открытыми. В таком варианте осуществления особенно предпочтительно, чтобы полость или система соответственно вентилировалась до давления окружающей среды до тех пор, пока не будет достигнуто время гелеобразования полиуретановой реакционной смеси.

Еще один предпочтительный вариант осуществления способа согласно изобретению отличается тем, что до вентиляции до давления окружающей среды пониженное давление главным образом поддерживается постоянным, учитывая технически неизбежную утечку, в частности утечку в полости.

Согласно предпочтительному варианту осуществления способа по данному изобретению давление внутри полости в разных ее областях устанавливается на разных уровнях, в частности, применением двух отдельно работающих вакуумных систем. Разность давлений по меньшей мере между двумя различными областями полости можно устанавливать по меньшей мере до 50 мбар, более предпочтительно по меньшей мере 100 мбар.

Кроме того, предпочтительно, чтобы уровень давления внутри каждой из различных областей полости устанавливался в соответствии с формой этой области полости, исходя из того, что, в частности, снижение уровня давления в более крупных и/или более высоких областях полости будет выше, чем в более мелких и/или более низких областях полости. Другими словами, давление в каждой из областей можно отдельно устанавливать до оптимума по необходимому свойству пены. Оптимальный уровень давления для каждой области полости можно установить для определенной полиуретановой реакционной смеси некоторыми экспериментами пенообразования и анализом пористой структуры и качества пены в этой частной области. Посредством этого измерения ростом пены можно управлять благодаря разнице давлений и воздушному потоку внутри полости. Однако также возможно, чтобы различные области полости отделялись друг от друга разделяющим элементом, таким как листовой материал.

В еще одном варианте осуществления способа согласно изобретению продолжительность понижения уровня давления короче, чем время гелеобразования реакционной смеси, при этом полиуретановая реакционная смесь предпочтительно имеет время гелеобразования ≤50 секунд, исходя из того, что, в частности, продолжительность понижения уровня давления устанавливается в соответствии с формой каждой области полости и продолжительность пониженного давления в более крупных и/или более высоких областях полости предпочтительно длиннее, чем в более мелких и/или более низких областях полости.

Полость, в которую подают реакционную смесь, предпочтительно впрыскивают, может быть полостью, которая является герметичной сама по себе. Примеры включают форму и закрытые станины или каркасы для изолирующих обшивок. Также возможно предоставление пространства между двумя или более поверхностями, и эти поверхности располагаются внутри способной к разрежению формы. Это может быть вариантом в производстве листовых панелей.

Полиуретановые пены, полученные способом согласно изобретению, имеют средний размер ячеек, равный предпочтительно от ≥80 до ≤250 мкм, более предпочтительно от ≥80 до ≤250 мкм, определенный методом светлого поля просвечивающей микроскопии. Теплопроводности (DIN 12664) могут быть в интервале от ≥15 до ≤25 мВ/м⋅К, предпочтительно от ≥16 К до ≤20 мВ/м⋅К или от ≥16 до ≤19 мВ/м⋅К.

В описании настоящего изобретения подразумевается, что термин "полиуретан" или "полиуретановый полимер" охватывает полиуретановые (PUR) полимеры, полиизоцианутратные (PIR) полимеры, полимеры на основе полимочевины и смешанные полимеры на основе полиуретанов, полиизоциануратов и полимочевины.

Также предпочтительно, чтобы физический пенообразователь T присутствовал в реакционно-способном к изоцианату компоненте A в форме эмульсии, при этом полиольный компонент A1 составляет непрерывную фазу, а капли физического пенообразователя T дисперсную фазу эмульсии, где средний размер капель физического пенообразователя Τ составляет от ≥0,1 до ≤20 мкм, причем размер капель определяется посредством оптического микроскопа, работающего в светлопольном просвечивающем режиме.

Эмульсии с упомянутыми выше размерами капель являются особенно подходящими для вакуумных процессов пенообразования. Их вязкости низкие по сравнению с эмульсиями с другими размерами капель пенообразователей так, что усложненные внутренние геометрии полостей можно заполнять без необходимости обращения к чрезвычайно высоким вакуумам. Кроме того, эмульсии стабильны для целей получения полиуретановых пен. Подразумевается, что "стабильны" означает, что эмульсии не проявляют видимого фазового разделения между реакционно-способным к изоцианату компонентом A и пенообразователем T при хранении при комнатной температуре (20°C) и давлении окружающей среды (1013 мбар) в течение по меньшей мере 2 часов, предпочтительно по меньшей мере 1 дня, более предпочтительно 3 дней и особенно предпочтительно по меньшей мере 4 дней. Фазовое разделение или его отсутствие можно наблюдать посредством осмотра образца с помощью микроскопа. Эмульсии могут демонстрировать структурную вязкость или истончение сдвига.

Благодаря своей стабильности, эмульсии можно приготовить заблаговременно. Это является преимуществом, поскольку эти эмульсии можно перерабатывать в установке для получения пеноматериала, которые конструируют для аккомодации растворов пенообразователя в составе полиола. Эмульсии можно получить смешением компонентов для A в произвольном порядке, как правило, при комнатной температуре и давлении окружающей среды, а затем добавлением пенообразователя Т. Эмульгирование может происходить с применением мешалки с большими сдвиговыми усилиями, такой как струйный диспергатор или роторный диспергатор. Однако при желании эмульсии можно также получить внутри смесительной головки непосредственно перед впрыском в полость.

Размер капель пенообразователя Τ предпочтительно составляет от ≥0,1 до ≤15 мкм и более предпочтительно от ≥1 до ≤15 мкм. Размер определяют посредством оптического микроскопа с применением просвечивающей микроскопии в светлопольном режиме. Подходящие толщины слоев для оптического исследования образца составляют от 2.0 до 40 мкм.

Применение термина "A", связанного с компонентами, согласно изобретению, таких как определенные полиолы, не следует понимать как числовой термин. Выражения, подобные "полиолу", только означают "точно один полиол ", если это четко изложено. Например, возможно, что более чем один полиол A1a присутствует в определенных вариантах осуществления, дополнительно обрисованных ниже.

"Эмульсию" следует понимать как тонко распределенную смесь двух жидкостей, в которой одна жидкость (физический пенообразователь T) диспергирует в другой жидкости (реакционно-способном к изоцианату компоненте A) в форме небольших капель. Подобная эмульсия отличается от раствора, а также от микроэмульсии. В микроэмульсиях дисперсная фаза настолько тонко распределена, что не происходит светорассеяния. Они выглядят чистыми и прозрачными по отношению к видимому свету. Кроме того, микроэмульсии можно только получить с помощью эмульгаторов. В получении эмульсий согласно изобретению эмульгаторы исключены по сути, но определенно не являются необходимыми.

"Физический пенообразователь" является соединением или смесью соединений, которые являются летучими и не взаимодействует с изоцианатным компонентом.

"Функциональность" является теоретической функциональностью, которую можно вычислить из известных применяемых материалов и их массовых пропорций.

Следует понимать, что на протяжении всего настоящего изобретения средне-численную молекулярную массу определяют гельпроникающей хроматографией согласно DIN 555672-1 (август 2007) до тех пор, пока не указано иначе. Подобным образом, следует понимать, что гидроксильное число (число OH) определяют согласно DIN 53240. Следует понимать, что вязкости определяют при 25°C согласно EN ISO 3219 (октябрь 1994). Следует понимать, что вязкости пен определяют согласно DIN EN 1602 или определяют на образцах для теплопроводности согласно DIN 52616 с применением соответствующей массы.

Полиолы, применяемые в реакционно-способном к изоцианату компоненте A, можно получить способами, в основном известными в уровне техники. Полиолы сложных полиэфиров получают поликонденсацией эквивалентов дикарбоновых кислот и полиолов с низкой молекулярной массой. Полиолы простых полиэфиров получают полиприсоединением (анионным или катионным) эпоксидов к исходным соединениям. Добавление эпоксидов к сложным полиэфирполиолам приводит к сложным полиэфирполиолам простых полиэфиров. При необходимости можно применять катализаторы, известные в уровне техники.

Настоящее изобретение будет далее описано со ссылкой на другие объекты и варианты осуществления. Их можно свободно комбинировать до тех пор, пока в контексте не будет отчетливо указано иначе.

В одном варианте осуществления способа согласно изобретению полиольный компонент A1 содержит:

A1a: полиол простого полиэфира с гидроксильным числом от ≥15 до ≤550 мг КОН/г и функциональностью от ≥1,5 до ≤6,0, полученный присоединением эпоксида к одному или более исходному соединению, выбираемому из группы углеводов и/или по меньшей мере дифункциональных спиртов; и

А1b: полиол простого полиэфира с гидроксильным числом от ≥100 до ≤550 мг КОН/г и функциональностью от ≥1,5 до ≤5,0, полученный присоединением эпоксида к ароматическому амину.

Что касается А1а, гидроксильное число составляет предпочтительно от ≥50 до ≤500 мг КОН/г и более предпочтительно от ≥100 до ≤450 мг КОН/г. Функциональность ОН составляет предпочтительно от ≥2,0 до ≤5,5 и более предпочтительно от ≥2,5 до ≤5,0. Предпочтительными исходными веществами являются сахароза, смеси сахарозы и пропиленгликоля, смеси сахарозы и этиленгликоля, смеси сахарозы, пропиленгликоля и этиленгликоля, кроме того, сорбит или смеси сорбита и глицерина.

Предпочтительными эпоксидами являются 1,2-бутиленоксид, 2,3-бутиленоксид, этиленоксид и пропиленоксид единственно или в качестве смесей. Особенно предпочтительными являются этиленоксид и пропиленоксид, которые можно применять по отдельности или в смеси. В последнем случае возможно статистическое распределение звеньев оксиалкилена из этиленоксида и пропиленоксида, а также преднамеренное образование структур блок-сополимеров. Предпочтительными исходными веществами являются смеси, содержащие сахарозу, пропиленгликоль и этиленгликоль и предпочтительно использовать в качестве эпоксида только пропиленоксид.

Что касается А1b, этот полиол простого полиэфира предпочтительно исходит из орто, мета или пара-толуилендиамина или смесей этих изомеров. Гидроксильное число составляет предпочтительно от ≥200 до ≤500 мг КОН/г и более предпочтительно от ≥350 до ≤470 мг КОН/г. Функциональность ОН составляет предпочтительно от ≥2,0 до ≤4,5 и более предпочтительно от ≥2,5 до ≤4,0. Особенно предпочтительным является орто-толуилендиамин. Он может присутствовать в форме 2,3- и 3,4-изомеров. Также предусматривается использовать другие ароматические амины, такие как бензолдиамин (все изомеры) и метилендифениламин (все изомеры).

Предпочтительными эпоксидами являются 1,2-бутиленоксид, 2,3-бутиленоксид, этиленоксид и пропиленоксид по отдельности или в смесях. Особенно предпочтительными являются этиленоксид и пропиленоксид, которые можно использовать по отдельности или в смесях. В последнем случае возможно статистическое распределение оксиалкиленовых звеньев из этиленоксида и пропиленоксида, а также преднамеренное образование структур блок-сополимеров.

Предпочтительно, чтобы полиольный компонент A1 дополнительно содержал:

A1c: сложный полиэфирполиол простого полиэфира с гидроксильным числом от ≥100 до ≤450 мг КОН/г и функциональностью от ≥1,5 до ≤3,5, полученный присоединением эпоксида к продукту этерификации производного ароматической дикарбоновой кислоты и по меньшей мере дифункционального спирта.

Что касается A1c, предпочтительно, чтобы производное ароматической дикарбоновой кислоты представляло собой производное фталевой кислоты, в частности ангидрид фталевой кислоты. Гидроксильное число составляет предпочтительно от ≥150 до ≤400 мг КОН/г и более предпочтительно от ≥200 до ≤400 мг КОН/г. Функциональность ОН составляет предпочтительно от ≥1,5 до ≤3,0 и более предпочтительно от ≥1,8 до ≤2,8.

Подходящие по меньшей мере дисфункциональные спирты включают этиленгликоль, диэтиленгликоль и их высшие гомологи, 1,2-пропандиол, дипропиленгликоль и высшие гомологи, 1,3-пропандиол, 1,4-бутандиол, 1,5-пентандиол, 1,6-гександиол, 1,7-гептандиол, 1,8-октандиол, 1,9-нонандиол, 1,10-декандиол, 1,11-ундекандиол, 1,12-додекандиол и их высшие гомологи, 2-метилпропандиол-1,3, неопентилгликоль, 3-метилпентандиол-1,3, глицерин, пентаэритрит, 1,1,1-триметилолпропан и углеводы, содержащие от 5 до 12 атомов углерода, такие как изосорбит. Предпочтительными являются этиленгликоль и диэтиленгликоль.

Подходящие эпоксиды включают этиленоксид и пропиленоксид. Их можно применять в таком количестве, чтобы содержание оксиэтиленовых групп составляло от 5 до 50 мас.%, предпочтительно от 10 до 40 мас.% и особенно предпочтительно от 15 до 30 мас.%, по отношению к общей массе пол иола A1c.

Особенно подходящим является полиол сложного полиэфира простого полиэфира, полученный присоединением этиленоксида и/или пропиленоксида к продукту этерификации ангидрида фталевой кислоты и этилен и/или пропиленгликоля.

Также предпочтительно, чтобы полиольный компонент А1 дополнительно содержал:

A1c': полиол сложного полиэфира с гидроксильным числом от ≥100 мг КОН/г до ≤450 мг КОН/г и функциональностью от ≥1,5 до ≤3,5, полученный этерификацией компонента поликарбоновой кислоты и компонента полиспирта, в котором общее количество производных дикарбоновой кислоты, используемых в этерификации, на основе свободных ароматических дикарбоновых кислот составляет ≤48,5 мас.%, на основе общей массы компонента полиспирта и компонента поликарбоновой кислоты.

Что касается А1c', гидроксильное число составляет предпочтительно от ≥150 до ≤400 мг КОН/г и более предпочтительно от ≥200 до ≤400 мг КОН/г. Функциональность OH составляет предпочтительно от ≥1,5 до ≤3,0 и более предпочтительно от ≥1,8 до ≤2,8.

Подходящие компоненты поликарбоновых кислот включает поликарбоновые кислоты, содержащие от 2 до 36, предпочтительно от 2 до 12 атомов углерода. Предпочтительными являются янтарная кислота, фумаровая кислота, малеиновая кислота, ангидрид малеиновой кислоты, глутаровая кислоты, адипиновая кислота, себациновая кислота, пробковая кислота, азелаиновая кислота, 1,10-декандикарбоновая кислота, 1,12-додекандикарбоновая кислота, фталевая кислота, ангидрид фталевой кис