生产原位pur泡沫的体系和方法

文档序号:8344090阅读:439来源:国知局
生产原位pur泡沫的体系和方法
【专利说明】生产原位PUR泡沬的体系和方法
[0001] 本发明涉及生产原位泡沫(in-situ foam)的体系和方法及其用途。
[0002] 基于氨基甲酸酯、可固化氨基塑料缩合物或酚醛树脂的原位泡沫早已为人所知。 缺点是,它们是可燃的且干燥时会收缩。
[0003] DE 25 42 471记载了一种由可固化氨基塑料缩合物生产低收缩率泡沫的方法,其 在原硼酸与多元醇或多元醇的聚亚烷二醇醚的降低收缩率和可燃性的反应产物的存在下 进行。
[0004] W0 2011/051170记载了一种生产具有良好的吸热和吸声性能的弹性无机-有机 混杂泡沫的方法。所述泡沫通过使石膏或高岭土、聚乙烯胺水溶液、作为发泡剂的挥发性有 机化合物、乳化剂、交联剂的混合物发泡而制得。由于使用了发泡剂,无法用泡沫平齐装填 中空空间。
[0005] W0 2009/109537记载了一种用于生产高阻燃性和低密度的泡沫的方法,其通过固 化由含有碱金属硅酸盐的含水组合物、表面活性剂和聚合物水分散体组成的机械或吹塑泡 沫而进行。通过干燥聚合物分散体成膜对于用作原位泡沫而言太慢了。
[0006] JP-A 11-27931记载了一种基于聚氨酯的阻燃性喷雾泡沫,其通过将磷酸水溶液 和任选地无机填料与含有NC0基团的氨基甲酸酯预聚物和碳酸钙在超大气压下混合而制 得。
[0007] DE 199 12 988 C1公开了基于聚氨酯的含填料的泡沫且其适合作为隔热和绝缘 材料以及作为阻燃泡沫。
[0008] W0 2008/007187记载了一种基于聚氨酯和无机填料的具有良好的隔热和隔音特 性、渗透性和防火性以及良好的对混凝土的粘附性的混杂泡沫。
[0009] 如果将基于聚氨酯的原位泡沫用于填充几乎封闭的中空空间,则在组分的反应中 形成的co 2可导致中空空间高压形成,以致墙体爆炸。
[0010] 本发明的一个目的是解决上述缺点并提供一种生产原位泡沫的体系和方法,所述 原位泡沫显示出低收缩和低排放并且其足够坚固以在短时间内被切割。此外,还应该允许 用泡沫平齐装填甚至无规则的和/或几乎封闭的中空空间,并且对于防火而言,具有低的 燃烧热,优选小于3. OMJ/kg,形成极少的烟并且没有燃烧材料的滴落。
[0011] 本发明的目的通过如下的生产原位泡沫的体系实现,所述体系包含以下组分:
[0012] 50至98重量%,优选85至95重量%的一种或多种无机填料A),
[0013] 1至48重量%,优选2至10重量%的一种或多种水溶性的阳离子聚合物B),
[0014]0. 5至48重量%,优选1至10重量%的一种或多种表面活性剂C),
[0015] 0.01至5重量%,优选0. 1至1重量%的一种或多种能与聚合物B反应的交联剂 D),
[0016] 0至20重量%,优选1至10重量%的一种或多种添加剂E),
[0017] 其中组分A)至E)的重量百分比基于固体或无水部分计且A)至E)的总量为100 重量%。
[0018] 组分 A)
[0019] 作为组分A),该体系包含一种或多种无机填料,特别是矿物质,例如硅胶、硅酸盐 (如硅酸铝,特别是高岭土 A1203* 2Si03* 2H20或高岭石Al4[(0H)8Si40 1Q])、硫酸盐(如硫 酸钙,特别是含水硫酸钙Ca[S04] ?!! H20,其中n= 1/2、2(石膏))、或其混合物。特别优选 使用硫酸钙(来自烟气脱硫厂的FGD石膏)、硅酸铝(特别是高岭土)、或其混合物。
[0020] 组分A优选作为天然存在的矿物质使用并优选不经表面处理。组分A)的平均粒 径优选为〇. 1至10 y m。组分A)的密度优选为2至3kg/m3。
[0021]组分 B)
[0022] 作为组分B),该体系包含一种或多种阳离子聚合物。优选带有伯氨基或仲氨基的 那些。聚合物B)为水溶性的,即在标准条件(20°C,101.3kPa)pH 7下,在水中的溶解度为 至少5重量%,优选至少10重量%。其以水溶液形式使用,优选浓度至少为50g/L,特别优 选 100g/L。
[0023] 阳离子聚合物B的实例是通过一种或多种选自如下的单体聚合而得到的聚合物: 乙烯胺、烯丙胺、乙烯亚胺、乙烯基咪唑、N-烷基氨基乙基丙烯酸酯、N-烷基氨基乙基甲基 丙烯酸酯、N-烷基氨基丙基丙烯酰胺、N-烷基氨基丙基丙烯酰胺、N,N-二烷基氨基乙基丙 烯酸酯、N,N-二烷基氨基乙基甲基丙烯酸酯、N,N-二烷基氨基丙基丙烯酰胺、N,N-二烷基 氨基丙基丙烯酰胺。
[0024] 也可使用带有伯氨基或仲氨基的基于可再生原材料(例如糖类,如壳聚糖)的聚 合物、W0 2010/145956中记载的含有乙烯酰胺单元的聚合物或可通过之后部分或完全去除 聚合物中来自共聚的N-乙烯基甲酰胺的甲酰基以形成氨基而制得的共聚物。
[0025] 优选通过完全或部分水解如下的聚合物而制得的聚合物,所述前者聚合物可通过 至少一种下式的单体聚合而制得:
[0026]
【主权项】
1. 一种用于生产原位泡沫的体系,由下述组分组成: 50至98重量%的一种或多种无机填料A), 1至48重量%的一种或多种水溶性的阳离子聚合物B), 0. 5至48重量%的一种或多种表面活性剂C), 0. 01至5重量%的一种或多种能与聚合物B反应的交联剂D), 0至20重量%的一种或多种添加剂巧, 其中组分A)至巧的重量百分比基于无水部分计且A)至巧的总量为100重量%。
2. 根据权利要求1的体系,其包含聚己締胺或聚(己締胺-己締甲酯胺)共聚物作为 阳离子聚合物。
3. 根据权利要求1或2的体系,其包含阴离子和非离子表面活性剂的混合物作为表面 活性剂C)。
4. 根据权利要求1至3中任一项的体系,其包含二醒作为交联剂D)。
5. 根据权利要求1至4中任一项的体系,其中使用硫酸巧、娃酸侣或其混合物作为无机 填料A)。
6. -种生产原位泡沫的方法,其使用权利要求1至5中任一项的体系的组分并借助气 体或气体混合物发泡。
7. 根据权利要求6的方法,其中由组分A)至D)制备固体含量为30至50重量%的水 悬浮液并通过引入压力为100至2000kPa的压缩空气使其发泡。
8. 根据权利要求6的方法,其包括W下步骤: (a)将气体或气体混合物引入到含有至少组分C)的水溶液或水悬浮液中, 化)任选地,借助一种或多种混合元件将其他组分A)至巧一起或分别混入, (C)使含有至少组分A)至C)的水悬浮液发泡, (d) 任选地,加入组分D), (e) 干燥至水含量为0. 5重量% W下。
9. 根据权利要求8的方法,其中在步骤(a)中引入压力为100至2000Wa的压缩空气。
10. 根据权利要求8或9的方法,其中在步骤(C)中水悬浮液的固体含量为30至50重 量%。
11. 一种原位泡沫,其在空气中于20°C下在发泡后的5至50秒的时间段内固化且其可 通过权利要求6至10中任一项的方法获得。
12. 根据权利要求11的原位泡沫,其密度为10至3(K)kg/m3。
13. 根据权利要求10或12的原位泡沫,其燃烧热为小于3. OMJ/kg。
14. 权利要求10至13中任一项的原位泡沫用于隔热的用途。
15. 权利要求10至13中任一项的原位泡沫用于填充中空空间和中空体的用途。
16. 权利要求10至13中任一项的原位泡沫作为防火隔板或部分防火隔板的用途。
【专利摘要】记载了一种生产原位PUR泡沫的体系,由下述组分组成:50至98重量%的一种或多种无机填料A),1至48重量%的一种或多种水溶性的阳离子聚合物B),0.5至48重量%的一种或多种表面活性剂C),0.01至5重量%的一种或多种能与聚合物B反应的交联剂D),0至20重量%的一种或多种添加剂E),其中组分A)至E)的重量百分比是指无水部分且A)至E)的总量为100重量%。本发明还涉及一种生产原位PUR泡沫的方法,其使用所述体系的所述组分并用气体或气体混合物发泡,以及涉及用于隔热和填充空腔和中空制品的用途。
【IPC分类】C08J9-12, C04B38-00, C08J9-00, C04B38-10, C08J9-04
【公开号】CN104661984
【申请号】CN201380049800
【发明人】K·西曼卡斯, R·V·本顿, 汉斯-约阿希姆·汉勒, K·哈恩, N·奈斯特尔, T·乌兰诺法, J·艾斯曼
【申请人】巴斯夫欧洲公司
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2013年9月13日
【公告号】CA2883585A1, EP2897922A1, US20150252164, WO2014044604A1
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