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用于两种组分的混合的分配系统及用于其的静态混合管嘴

文献发布时间:2023-06-19 10:00:31


用于两种组分的混合的分配系统及用于其的静态混合管嘴

技术领域

本发明涉及一种用于分配第一组分和第二组分的混合物的分配系统及用于其的静态混合管嘴。

背景技术

一种两组分的分配系统可从EP 1 407 823 A2中已知,其公开了一种分配器具,该分配器具包括具有第一出口和第二出口的枪以及由中间件和延伸件组成的管嘴。中间件设有第一和第二通道,该通道在每种情况下在枪的第一和第二出口与混合腔之间延伸。中间件可拆卸地连接到设有中空空间的延伸件上,该中空空间可由中间件封闭以形成混合腔。两种组分在中间件中的单独通道中行进,因此在此处不会发生混合,因此腔的出口不会被凝固的泡沫堵塞。

其它两组分或多组分的分配系统可从US 4 676 437 A和US 6 021 961 A中已知,其公开了包括分配枪和可更换管嘴的系统。从US 6 021 961 A中已知在管嘴中包括由挠性膜形成的回流阀。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种分配系统,该分配系统用于分配第一组分和第二组分的混合物,或提供用于该分配系统的静态混合管嘴,其具有用于降低组分的混合物回流进入分配枪的出口内的风险的替代构造。

本发明的第二目的是提供一种分配系统或用于其的静态混合管嘴,其中在不使用移动部件的情况下减小了回流的风险。

本发明的第三目的是提供一种具有简单构造的分配系统或用于其的静态混合管嘴。

如独立权利要求所限定的,上述目的中的一个或多个可以通过分配系统或用于它的静态混合管嘴来实现。

根据第一方面,本发明提供一种用于分配第一组分和第二组分的混合物的分配系统,该分配系统包括:(i)分配枪,该分配枪包括入口本体,其具有用于在压力下供给第一组分的第一通道和用于在压力下供给第二组分的第二通道,第一和第二通道分别包括可关闭的第一出口和可关闭的第二出口,其可通过分配枪的手柄或扳机操作;(ii)静态混合管嘴,该静态混合管嘴可拆卸地连接到本体的出口并且设置成用于混合和分配所述组分,该静态混合管嘴包括第一部分和在第一部分之后(沿向前流动方向)的第二部分,该第一部分包括第一腔和第二腔,分别用于引导第一和第二组分,所述第二部分包含带有静态混合元件的混合腔,静态混合元件促进第一组分和第二组分的混合并将混合物引导至用作混合物的出口的管嘴顶端。根据本发明,静态混合管嘴的第一腔和第二腔中的至少一个腔包含一系列静态防回流元件,其布置成用于阻止各个组分在相应的腔内的回流。

已经发现,通过在至少一个腔中,优选地在第一腔和第二腔两者中布置一系列静态防回流元件,可以有效地防止混合物回流的风险。为此目的使用静态元件具有的优点在于,可以避免使用运动部件,并且可以实现静态混合管嘴的简单构造。

在根据本发明的实施例中,一系列的静态防回流元件可以由多个壁形成,壁将相应的腔分成至少两个隔室。已经发现,通过将腔划分成隔室,隔室优选地具有50至400mm

在根据本发明的实施例中,多个壁可包括两组交替的壁,其从腔的两个相对侧壁突出到腔中。

在根据本发明的实施例中,壁可以相对于各个组分穿过相应的腔向前流动方向沿倾斜方向布置。倾斜方向可以例如相对于组分穿过管嘴的主要的、向前的流动方向(即,管嘴的纵向方向)成45°。在倾斜方向上配置壁可具有以下一项或多项优点:相对于回流方向在向前流动方向上形成较少的障碍,在管嘴的每长度(每一定长度)上形成相对更多的隔室。

在根据本发明的实施例中,用于各个组分的流动路径可以由穿过静态防回流元件的一系列孔口形成,所述静态防回流元件优选地以曲折构造配置。已经发现,通过提供这样的一系列孔口,可以有效地防止进入分配枪的出口的回流,因为回流混合物必须在其到达出口之前通过多个孔口回流。

在根据本发明的实施例中,静态混合元件可包括另外一系列的壁,其形成通过混合腔的曲折或螺旋形的流动路径。

在根据本发明的实施例中,静态混合管嘴可以是套筒和插入件的组件,该插入件装配到套筒的腔室中。这具有的优势是:可以简化管嘴的制造。例如,套筒和插入件可以由不同的材料制成,并且针对它们各自的目的进行优化。

在根据本发明的实施例中,静态混合元件和静态防回流元件可以设置在插入件上。这样具有的优点是:可以简化管嘴的制造,例如,因为要在管嘴内部提供的所有结构都在插入件上制成,这使得可以通过注射成型来制造两个部件。

在根据本发明的实施例中,套筒可以由透明材料制成,从而允许可视检查第一腔、第二腔和混合腔。

在根据本发明的实施例中,混合管嘴的第一腔和第二腔的长度可以是10mm的最小长度。

在根据本发明的实施例中,管嘴顶端可以从静态混合管嘴拆卸,并且系统可以包括多个可互换的管嘴顶端。

根据第二方面(该第二方面可以与本文所述的其它方面和实施例结合),本发明提供了一种静态混合管嘴,该静态混合管嘴用于混合第一组分和第二组分并分配该混合物,该静态混合管嘴包括:(i)入口部分,该入口部分可拆卸地连接到分配枪的出口,所述组分通过所述分配枪的出口供给到入口部分;(ii)第一部分,其包含分别用于引导第一和第二组分的第一腔和第二腔;以及(iii)第二部分(在第一部分之后),其包含具有静态混合元件的混合腔,所述静态混合元件促进第一和第二组分的混合并将混合物引导至用作混合物的出口的管嘴顶端。静态混合管嘴的第一腔和第二腔中的至少一个腔可包含一系列的静态防回流元件,其布置成用于阻止各个组分在相应腔内的回流。

在实施例中,静态混合管嘴可包括如本文其它地方所述的特征。

在第三方面,本发明提供了一种用于形成聚氨酯泡沫的方法,该方法包括:(i)提供异氰酸酯组分,其包含二异氰酸酯或多异氰酸酯和任选地发泡剂和/或其它添加剂;(ii)提供多元醇组分,其包含发泡剂、催化剂、多元醇和任选地其它添加剂;以及(iii)在根据第二方面的静态混合管嘴中混合所述异氰酸酯组分和所述多元醇组分,以形成聚氨酯泡沫。

附图说明

下面将参考附图更详细地讨论本发明。

图1和2示出了根据本发明的第一实施例的静态混合管嘴的外部套筒的透视图。

图3和4示出了根据本发明的第一实施例的静态混合管嘴的内部部件的透视图。

图5示出了包括第一腔和第二腔以及静态混合腔的内部部件的俯视图。

图6示出了包括第一腔和第二腔以及静态混合腔的内部部件的侧视图。

图7和8示出了静态混合管嘴的透视图,示出了插入到外部套筒中的内部部件。

图9示出了静态混合管嘴的剖视图,示出了插入到外部套筒中的内部部件。

图10示出了根据本发明的静态混合管嘴的第二实施例的示意图。

图11示出了根据本发明的静态混合管嘴的第三实施例的示意图。

具体实施方式

将针对特定实施例并参考某些附图来描述本发明,但是本发明不限于此,而是仅由权利要求书来限定。所描述的附图仅是示意性的而非限制性的。在附图中,出于说明的目的,一些元件的尺寸可能被放大并且未按比例绘制。尺寸和相对尺寸不一定对应于用于实践本发明的实际减小。

此外,在说明书和权利要求书中的术语第一,第二,第三等用于区分相似的元件,而不一定用于描述顺序或时间顺序。这些术语在适当的情况下是可互换的,并且本发明的实施例可以不同于本文描述或示出的其它顺序来操作。

此外,在说明书和权利要求书中的术语顶,底,上方,下方等用于描述性目的,而不一定用于描述相对位置。这样使用的术语在适当的情况下是可互换的,并且本文描述的本发明的实施例可以不同于本文描述或示出的其它取向来操作。

此外,各种实施例尽管被称为“优选的”,但应被解释为可以实现本发明的示例性方式,而不是限制本发明的范围。

在权利要求书中使用的术语“包括”不应解释为限于其后列出的元件或步骤;它不排除其它元件或步骤。需要将其解释为指定存在所提及的所述特征、整数、步骤或部件,但并不排除存在或增加一个或多个其它特征、整数、步骤或部件,或其组。因此,表述“包括A和B的装置”的范围不应限于仅由部件A和B组成的装置,而是就本发明而言,装置中唯一列举的部件是A和B,并且此外,权利要求应被解释为包括那些部件的等同形式。

将参考图1-9描述根据本发明的静态混合管嘴的第一实施例。所示的实施例旨在与从US 4 676 437 A和US 6 021 961 A已知类型的分配枪或者类似的分配枪一起使用,这些分配枪本身是已知的,因此在此不再详细描述。在本发明范围内的静态混合管嘴的实施例还可以适于与其它已知的分配枪一起使用,例如包括可关闭出口的类型的分配枪,该可关闭出口可通过在每个通道中的针而关闭,针进入孔的狭窄顶端并关闭每个孔的排出开口。

图1-9示出了作为套筒101和插入件102的组件的两组分静态混合管嘴100。管嘴100构造成使得插入件102插入套筒101内存在的腔室105中,如图2所示。套筒101被构造成围绕插入件102的框架111,使得第一和第二组分不能通过除了由第一腔108、第二腔108'和混合腔109提供的路径之外的其它路径迁移,确保无泄漏。套筒101借助于本体104覆盖插入件102,本体104覆盖围绕纵向轴线的插入件的第一腔108、第二腔108'和混合腔109。套筒101优选地由透明材料组成,从而允许可视检查第一腔108、第二腔108'和混合腔109。

本体104是矩形的,其一端处具有锥形的外围。本体104的相反端具有圆柱形部分110,当将插入件102放入套筒101中时,该圆柱形部分110允许气密连接。圆柱形部分110包括夹子106,夹子106与分配枪的部件互补(未示出),当分配枪的部件放置在夹子内时,提供了锁定机构。较小尺寸的附加夹子107附接到圆柱形部分110,与夹子106相对,并确保在静态混合管嘴100运行时套筒101不会放错位置(可能导致过早混合)。

图1示出了套筒101的本体104在基部是矩形的,但在周边处是锥形的,本体的宽度朝着管嘴顶端103减小。这种宽度的减小使静态混合管嘴100适用于小面积应用。在替代实施例中,套筒还可以具有其它形状,例如圆柱形或圆锥形。

套筒101包括管嘴顶端103,其用作混合的第一和第二组分的出口,如图1所示。管嘴顶端103呈圆锥形,并包含中空出口,其连接到混合腔109并允许分配混合组分。当管嘴顶端103及其出口随着其从本体104向外延伸而直径减小。这种直径的减小允许将混合组分应用到较小的表面区域上。可以根据应用选择管嘴顶端103的尺寸。

图3和4示出了插入件102包括用于混合和分配第一和第二组分的框架111。框架111限定用于第一组分的第一腔108、用于第二组分的第二腔108',它们在混合腔109中混合之前隔离第一和第二组分,该混合腔109在两种组分通过管嘴的流动路径中在第一和第二腔之后。框架111为每个腔108、108'限定了一系列的防回流元件113、113'。一系列的静态防回流元件由多个壁形成,将相应的腔108、108’划分成多个隔室,壁上的孔口连接隔室并为各个组分提供流动路径。在所示的实施例中,每个腔具有四个隔室。优选地,每个腔中有至少两个这样的隔室。通过将腔分成隔室,隔室的容积最好为50至400mm

在所示的实施例中,多个壁相对于各个组分穿过各个腔的向前流动方向沿倾斜方向布置。在所示的实施例中,倾斜方向相对于组分穿过管嘴的主要向前流动方向(即,管嘴的纵向方向)成45°,使得它们相对于回流方向在向前流动方向中形成较小的阻碍。而且,壁沿该方向布置具有在管嘴的每一定长度上形成相对更多的隔室的优点,因为随后的隔室部分地彼此相邻地布置。然而,在替代实施例中,壁也可以相对于向前流动路径以其它方向或角度布置。同样,壁可以是弯曲的,以引导组分流动通过相应的腔。

在所示的实施例中,各个组分的流动路径由穿过壁的一系列孔口120、120'和120”,120”'形成,这些壁以曲折构造配置,有助于防止或阻碍回流。

在入口侧上,插入件102还包括与圆柱形部分110互补的平台115,当插入件被放置在套筒101的腔室105中时,该平台115有助于气密连接。平台115包含第一孔116和第二孔116',其用作第一和第二组分分别进入第一腔108和第二腔108'的出口。平台115的相反侧附接到圆柱形部件118,该圆柱形部件118构造成支持分配枪(未示出)到插入件102的连接。圆柱形部件118包括夹子117,该夹子117提供用于附接静态管嘴100到分配枪(未示出)的紧固机构。圆柱形部件118还包括具有唇形密封件的第一接头119和第二接头119',其用于通过快速关闭机构(snap shut mechanism)将插入件102附接到分配枪(未示出)。突出部112设置在圆柱形部件118上,以确保插入件在套筒101中的正确定向。

图4示出了包括第一进料件121和第二进料件121'的第一接头119和第二接头119',它们用作第一组分和第二组分从分配枪(未示出)进入静态混合管嘴100的入口。第一进料件121和第二进料件121'为组分提供通向第一孔116和第二孔116'的路径,使第一和第二组分进入其对应的腔。进料件121、121'具有小的入口孔,孔的尺寸选择为控制向相应的第一腔108和第二腔108’供应组分的供应速率。

图4示出了第一腔108和第二腔108'由中央壁122隔开,当第一和第二组分隧穿到静态混合腔109时,该中央壁将它们隔离。第一腔108和第二腔108'包括一系列的静态防回流元件113,其在向前的组分流动的方向上对角地倾斜并且阻止组分回流到分配枪(未示出)的本体中。静态防回流元件113从腔的中央壁13和外壁两者突出到腔中,从而形成曲折构造。静态防回流元件113内的一系列孔口120、120'、120”和120”'允许第一和第二组分通过腔的运动符合曲折运动。曲折运动确保增加了第一和第二组分的路径长度,并降低了混合组分堵塞分配枪(未示出)的可能性。孔口120、120'、120”和120”'以及第一孔116和第二孔116'大于接头的入口孔,使得供应速率由小的入口孔121、121'限定。

图4示出了在混合腔109中的一系列静态混合元件123,其有助于组分的混合。混合元件123是从静态混合腔109的两个相对端突出的对角制品。混合元件123相对于组分通过混合腔的向前流动方向在倾斜方向上配置,并为组分的混合物通过管嘴限定螺旋流动路径,从而促进混合。优选将混合腔的容积选择得尽可能小,以避免浪费组分,同时其容积足够大和/或具有足够的混合元件,以实现期望程度的组分混合。静态混合腔和/或静态混合元件的各种实施例在本领域中是已知的,因此这里将不进一步详细说明。

图10示意性地示出了静态混合管嘴202的第二实施例,该静态混合管嘴202同样包括具有框架212的插入件,该插入件被插入到套筒中以用于混合和分配第一和第二组分。第一和第二组分通过第一接头215和第二接头215'进入框架212,第一接头215和第二接头215'用作来自分配枪(未示出)的组分的入口。框架212同样包括第一腔208,第二腔208'和静态混合腔209。第一腔208和第二腔208'通过中央壁214彼此隔离,并且包括一系列静态防回流元件213。静态防回流元件213从腔的中央壁214和外壁两者突出到腔中,在组分流动方向上对角倾斜。静态防回流元件213用于抑制第一组分和第二组分的混合物回流进入分配枪(未示出)。第一和第二组分沿着它们各自的第一流动路径211和第二流动路径211'朝向静态混合腔209。第一流动路径211和第二流动路径211'遵循由静态防回流元件213之间的空闲空间所提供的曲折构型。第一腔208和第一接头215的总容积可为200至2000mm

图11示意性地示出了静态混合管嘴302的第二实施例,该静态混合管嘴302同样包括用于混合和分配第一和第二组分的框架311。管嘴302具有圆锥形构造,其中管嘴的宽度朝着管嘴顶端303尺寸减小,从而使得静态混合管嘴更容易用于小面积的应用。

第一组分和第二组分通过作为来自分配枪(未示出)的组分的入口的第一接头316和第二接头316'进入框架311。框架311同样包括第一腔308、第二腔308'和静态混合腔309。第一腔308和第二腔308'由中央壁314彼此隔离,并且包括一系列静态防回流元件313。静态防回流元件313从腔的中央壁314和外壁两者以垂直于其基线的角度突出到腔内。静态防回流元件313用于抑制第一组分和第二组分的混合物的回流进入分配枪(未示出)。第一和第二组分沿着其各自的第一流动路径312和第二流动路径312'朝向静态混合腔309流动。第一流动路径312和第二流动路径312'遵循由静态防回流元件313之间的空闲空间所提供的曲折构型。第一腔308和第一接头316的总容积可为200至2000mm

在下文中,将说明与图1-9的静态混合管嘴或者根据本发明的其它实施例一起使用的可能的组分。

根据本公开内容,参考在与一种或多种其它物质、组分或成分刚接触、就地形成、共混或混合之前存在的物质、组分或成分。标识为组合物、反应产物、所得混合物或者类似物的物质、组分或成分,如果根据本公开内容使用普通化学家的常识和普通技能进行操作,可能会在接触、原位形成、共混或混合操作的过程中通过化学反应或转化而获得特性、属性或特征。化学反应物或起始材料到化学产品或最终材料的转化是一个不断发展的过程,与它发生的速度无关。因此,随着这种转化过程的进行,可能存在起始材料和最终材料以及中间物质的混合物。除非本文另外指出,否则组分的(相对)量的定义直接涉及组成。

在优选实施例中,提供了根据本发明的分配系统,用于分配聚氨酯(polyurethane)或聚异氰脲酸酯(polyisocyanurate)泡沫。当分配时,液态内容物可能以起泡的泡沫出现,该泡沫起反应并固化,以形成聚氨酯或聚异氰脲酸酯聚合物。

喷涂泡沫工业传统上使用混合的两种组分,异氰酸酯组分(也称为“A”组分)和多元醇组分(也称为“B”组分)。在某些区域,“A”和“B”标记可以颠倒。然而,本发明不限于用于两种组分的分配系统,并且通常可以应用于用于混合和分配多种组分的系统。

因此,提供了一种用于分配(至少)第一组分和第二组分的混合物的分配系统,其中第一组分可以包含二异氰酸酯(diisocyanate)或多异氰酸酯(polyisocyanate)和任选的发泡剂和/或其它添加剂,并且,第二组分可包含发泡剂、催化剂、多元醇(polyol)和任选的其它添加剂。

多元醇组分可以包含单一多元醇或几种多元醇,它们通常以多元醇预混合物使用和出售。存在于多元醇组分中的一种或多种多元醇可以是本领域已知的用于制备聚氨酯泡沫的任何多元醇。如本文所用,“多元醇”是指这样的分子,其每个分子的羟基(hydroxylgroup)具有大于1.0的平均值。如本文所用,“多元醇预混合物”是指存在于多元醇组分中的多元醇的总混合物,而不管它们的来源(例如,单独地被添加到多元醇组分中,或作为可能已经出售的多元醇的预混的混合物本身被添加)。

有用的多元醇包括如下中的一种或多种:含蔗糖的多元醇;含苯酚、苯酚甲醛的多元醇;含葡萄糖的多元醇;含山梨糖醇的多元醇;含甲基葡糖苷的多元醇;芳族聚酯多元醇(aromatic polyester polyol);脂族聚酯多元醇(aliphatic polyester polyol);芳族聚醚多元醇(aromatic polyether polyol);脂族聚醚多元醇(aliphatic polyetherpolyol);曼尼希多元醇(mannich polyol);氨基多元醇(amino polyol);聚丁二烯多元醇(polybutadiene polyol);聚己内酯多元醇(polycaprolactone polyol);聚碳酸酯多元醇(polycarbonate polyol);羟基封端的聚烯烃多元醇(hydroxyl terminated polyolefinpolyol);接枝多元醇(graft polyol);甘油(glycerol);乙二醇(ethylene glycol);二甘醇(diethylene glycol);含丙二醇的多元醇(propylene glycol-containing polyol);聚醚多元醇(polyether polyol)与乙烯基聚合物(vinyl polymer)的接枝共聚物(graftcopolymer);聚醚多元醇(polyether polyol)与聚脲(polyurea)的共聚物;(a)的一种或多种与(b)的一种或多种缩合而成:(a)甘油,乙二醇,二甘醇,三羟甲基丙烷,季戊四醇,大豆油,卵磷脂,妥尔油(tall oil),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;或其组合;脂族聚酯多元醇,芳族聚酯多元醇及其组合。

多元醇的分子量通常的范围为200至6000g/mol,更优选为250至2000g/mol,最优选为250至1000g/mol。

多元醇或多元醇预混合物中的至少一种多元醇优选具有28至800mg/KOH g的羟值(OH值)。羟值表示可用的反应性羟基数,并表示为与一克多元醇样品的羟基含量相当的氢氧化钾(potassium hydroxide)的毫克数。

多元醇或多元醇预混合物中的至少一种多元醇优选具有的数均羟基官能度(number average hydroxyl functionality,Fn)为9或更小,更优选为8或更小。数均羟基官能度是指存在于多元醇的分子上的羟基的平均数,并且可以计算为多元醇或多元醇预混合物中OH的总摩尔数与多元醇的总摩尔数之比。

在实施例中,多元醇或多元醇预混合物在多元醇组分中的存在量为多元醇组分的总重量的20wt.%至95wt.%(20%至95%的重量百分比),优选为30wt.%至60wt.%,并且更优选为40wt.%至50wt.%。

用于多元醇组分和/或异氰酸酯组分中的发泡剂可以是适合用于形成聚氨酯泡沫的任何发泡剂,例如氯氟烃(chlorofluorocarbon,CFC),氢氯氟烃(hydrochlorofluorocarbon,HCFC),氢氟烃(hydrofluorocarbon,HFC),氢卤代烯烃(hydrohaloolefin,HFO)。在实施例中,发泡剂具有低或零的全球变暖潜能值(globalwarming potential,GWP)和臭氧消耗潜能值(ozone depletion potential,ODP)。如果提及的化合物没有任何立体化学名称(如(顺式/cis),(反式/trans),(E),(Z)),则包括该化合物的任何立体异构体。

在实施例中,多元醇组分和/或异氰酸酯组分包含气态氢卤代烯烃(hydrohaloolefin),优选地,气态氢卤代烯烃选自1,3,3,3-四氟丙烯(1,3,3,3-tetrafluoropropene,HFO 1234ze);2,3,3,3-四氟丙-1-烯(2,3,3,3-tetrafluoroprop-1-ene,HFO 1234yf);1,1,3,3-四氟丙烯(1,1,3,3-tetrafluoropropene);1,2,3,3,3-五氟丙烯(1,2,3,3,3-pentafluoropropene,HFO 1225ye);3,3,3-三氟丙烯(3,3,3-trifluoropropene);1,1,1,3,3-五氟丙烯(1,1,1,3,3-pentafluoropropene,HFO1225zc);1,1,2,3,3-五氟丙烯(1,1,2,3,3-pentafluoropropene,HFO 1225yc);(Z)-1,1,1,2,3-五氟丙烯((Z)-1,1,1,2,3-pentafluoropropene,HFO 1225yez)或其组合。

在实施例中,多元醇组分和/或异氰酸酯组分包含液态氢卤代烯烃发泡剂(liquidhydrohaloolefin blowing agent),优选液态氢卤代烯烃发泡剂选自1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯(1,1,1,4,4,4-Hexafluoro-2-butene,HFO-1336mzz),1-氯-3,3,3-三氟丙烯(1-chloro-3,3,3,-trifluoropropene,HFO-1233zd)及其组合,优选为HFO-1336mzz(Z),HFO-1233zd(E)及其组合。应当注意的是,在本领域中通常使用的缩写“HFO”在指代液态氢卤代烯烃发泡剂(例如HFO-1233zd)时有时被术语“HCFO”代替。

在实施例中,发泡剂在多元醇组分和/或异氰酸酯组分中的存在量为该组分的总重量的5-50wt.%(5%-50%的重量百分比),优选10-30wt.%(10%-30%的重量百分比),优选15-25wt.%(15%-25%的重量百分比)。在实施例中,发泡剂在多元醇组分和/或异氰酸酯组分中的存在量为该组分总重量的大于1wt.%(1%重量百分比),优选大于5wt.%,优选大于10wt.%,优选大于15wt.%。在实施例中,发泡剂在多元醇组分和/或异氰酸酯组分中的存在量占该组分总重量的小于70wt.%,优选小于50wt.%,优选小于40wt.%,优选小于30wt.%。

催化剂可以包括适合于催化聚氨酯泡沫的形成的任何胺催化剂、金属催化剂或其组合。胺催化剂可包括伯胺、仲胺或叔胺催化剂。金属催化剂可包括一种或多种包含金属的化合物,所述金属选自包括以下成分的组:锌,锂,钠,镁,钡,钾,钙,铋,镉,铝,锆,锡,或铪,钛,镧,钒,铌,钽,碲,钼,钨和铯,例如有机金属化合物。在实施例中,存在于多元醇组分中的催化剂的总量为多元醇组分的总重量的0.1-15wt.%,优选0.5-10wt.%,更优选1-7wt.%的范围内。

多元醇组分可包含其它材料,例如但不限于,水,阻燃剂,着色剂,填料,表面活性剂,另外的催化剂,另外的发泡剂,推进剂,乳化剂,溶剂和/或增塑剂。

在实施例中,提供本文所述的分配系统,用于另外地分配第三组分。合适的第三组分的例子是扩链剂(chain extender)组分。为此,管嘴可以包括第三腔,第三组分通过该第三腔进入管嘴,该第三腔还可以包括如本文所公开的防回流元件。

多元醇组分可包含二异氰酸酯、多异氰酸酯或其组合。如本文所用,术语“多异氰酸酯”表示具有2个或更多个异氰酸酯基的任何化合物。任何有机多异氰酸酯均可用于聚氨酯泡沫合成中,包括脂族和芳族多异氰酸酯。合适的有机多异氰酸酯包括在聚氨酯化学领域中众所周知的脂族,脂环族,芳脂族,芳族和杂环异氰酸酯。在根据本发明的实施例中,包含在异氰酸酯组分中的异氰酸酯是有机多异氰酸酯,例如选自由如下形成的组的化合物: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,甲苯二异氰酸酯粗品(crude toluene diisocyanate),亚甲基二苯基二异氰酸酯,亚甲基二苯基二异氰酸酯粗品等);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);芳基烷基多异氰酸酯(例如亚二甲苯基二异氰酸酯);脂肪族多异氰酸酯(例如六亚甲基-1,6-二异氰酸酯,赖氨酸二异氰酸酯甲酯);聚亚甲基多苯基异氰酸酯(polymethylene polyphenylisocyanates);氢化亚甲基二苯基异氰酸酯(hydrogenatedmethylene diphenylisocyanate);间亚苯基二异氰酸酯(m-phenylene diisocyanate);萘-1,5,-二异氰酸酯(naphthylene-1,5,-diisocyanate);1-甲氧基亚苯基-2,4-二异氰酸酯(l-methoxyphenylene-2,4-diisocyanate);4,4'-联亚苯基二异氰酸酯(4,4`-biphenylene diisocyanate);3,3'-二甲氧基-4,4'-联苯基二异氰酸酯(3,3'-dimethoxy-4,4'-biphenyl diisocyanate);3,3'-二甲基-4,4'-联苯基二异氰酸酯(3,3'-dimethyl-4,4'-biphenyl diisocyanate);3,3'-二甲基二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯(3,3'-dimethyldiphenylmethane-4,4'-diisocyanate);亚烷基二异氰酸酯(alkylenediisocyanates)(例如三亚甲基二异氰酸酯(trimethylene diisocyanate),四亚甲基二异氰酸酯(tetramethylene diisocyanate)和六亚甲基二异氰酸酯(hexamethyl-enediisocyanate),异佛烯二异氰酸酯(isophorene diisocyanate),4,4'-亚甲基双(环己基异氰酸酯));芳族多异氰酸酯(aromatic polyisocyanates)(例如间和对亚苯基二异氰酸酯(m-,and p-phenylene disocyanate),聚亚甲基多苯基异氰酸酯(polymethylenepolyphenyl isocyanate),2,4-和2,6-甲苯二异氰酸酯(2,4-and 2,6-toluenediisocyanate),二苯胺二异氰酸酯(dianisidine diisocyanate),亚苄基异氰酸酯(bitoylene isocyanate),萘1,4-二异氰酸酯(naphthylene 1,4-diisocyanate),双(4-异氰酸根合苯基),亚甲基,双(2-甲基-4-异氰酸根合苯基)甲烷);及其组合。

在根据本公开的实施例中,提供了一种形成聚氨酯泡沫的方法,该方法包括:(i)提供包含二异氰酸酯或多异氰酸酯和任选地发泡剂和/或其它添加剂的异氰酸酯组分;(ii)提供包含发泡剂、催化剂、多元醇和任选地其它添加剂的多元醇组分;以及(iii)在如本文其它地方所述的静态混合管嘴中混合所述异氰酸酯组分和所述多元醇组分,以形成聚氨酯泡沫。

在实施例中,混合步骤(iii)包括:以2:1至1:2,优选1.5:1至1:1.5,优选1.2:1.2,优选约1:1,优选1:1的体积比混合异氰酸酯组分和多元醇组分。

在实施例中,本文提供的方法包括:在至少5巴,优选至少7巴,优选至少15巴的压力下提供异氰酸酯组分和/或多元醇组分。

在实施例中,混合步骤(iii)包括:混合异氰酸酯组分和多元醇组分,使得NCO/OH化学计量比在0.9至5.0,优选1.0至3.0,更优选1.1至2.5的范围内。

在实施例中,提供了形成如本文所述的聚氨酯泡沫的方法,其进一步包括如下步骤:喷涂在步骤(iii)中获得的异氰酸酯组分和多元醇组分的混合物。

在分配时,第一和第二组分离开分配枪(未示出)并进入插入件102的第一进料入口121和第二进料入口121'。第一和第二组分隧穿圆柱形部件118朝着各自的第一孔116和第二孔116'。第一孔116和第二孔116'用作第一组分和第二组分进入相应的第一腔108和第二腔108'的出口。中央壁122确保第一和第二组分在它们曲折通过一系列的静态防回流元件113内的孔口120、120'、120'、120”时保持分离。

第一和第二组分离开外围的防回流元件113中的最终孔口120”和120”'并进入混合腔109。第一和第二组分在它们迁移穿过一系列的静态混合元件123的辅助下被混合。第一组分和第二组分的混合物离开框架111并进入管嘴顶端103。一旦存在于管嘴顶端103中,就分配组分的混合物。

相关技术
  • 用于两种组分的混合的分配系统及用于其的静态混合管嘴
  • 用于使至少两种液体的混合物均匀化的静态混合器以及设有这种混合器的配料装置
技术分类

06120112382576