可用于生成熔融金属过滤器的亲水热成网的聚氨酯泡沫体的制作方法_2

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案中,借助热成网工艺制造本发明的聚氨酯泡沫体。然而, 不要求热成网工艺来实践本发明。可借助对本领域技术人员来说应当显而易见的其他方法 和工艺,使泡沫体成网状。
[0041] 在一个实施方案中,考虑使用浓度为约3-20重量份(或〃pbw〃)的表面活性剂(例 如,亲水表面活性剂),制造泡沫体。在一个所考虑的变通方案中,使用浓度为约3-15重量 份的表面活性剂,制造本发明。仍然进一步地,可使用浓度为约3-10重量份的表面活性剂, 制造本发明的泡沫体。更具体地,可使用浓度为约4-9重量份的表面活性剂,制造泡沫体。 仍然进一步地,可使用浓度为约5-8重量份的表面活性剂,制造本发明的泡沫体。最后,考 虑可尤其使用浓度为约6-7重量份,约6重量份,或约7重量份的表面活性剂,制造本发明 的泡沫体。在这些实施例中,表面活性剂可以是诸如聚醚改性的聚硅氧烷之类的化合物。其 他添加剂,其中包括不同类型的表面活性剂可在备选方案中使用,这对本领域技术人员来 说应当是显而易见的。
[0042] 对于本发明,广义地使用术语"表面活性剂"。它打算具有宽的范围,正如本领域 技术人员所理解的。为了辅助理解本发明的范围,表面活性剂被定义为降低液体表面张力, 两种液体之间的界面张力,或者液体和固体之间的表面张力的化合物(或化合物的基团)。 表面活性剂可充当洗涤剂,润湿剂,乳化剂,发泡剂,和分散剂。表面活性剂通常是两性的 有机化合物,这意味着它们含有疏水基团(它们的尾部)和亲水基团(它们的头部)二者。 因此,表面活性剂含有水不溶性(或油溶性)组分和水溶性组分二者。表面活性剂在水中 将扩散并吸附在空气和水之间的界面或者油和水之间的界面处,在其中混合水与油的情况 下。不溶性的疏水基团可延伸出本体水相进入到空气内或者进入到油相内,而水溶性头部 基团保持在水相内。表面活性剂在表面处的这种排列改良了在水/空气或水/油界面处水 的表面性能。
[0043] 关于表面活性剂的使用,注意常规的泡沫体典型地使用0. 5-1. 5重量份的表面活 性剂或更少。因此,应当显而易见的是,在3-20重量份的表面活性剂浓度下,本发明的聚氨 酯泡沫体使用的表面活性剂比常规泡沫体多两(2)到大于四十(40)倍。
[0044] 关于孔度,本发明的泡沫体的孔度为约2-100ppi (孔/英寸)。在另一个所考虑 的实施方案中,本发明的泡沫体的孔度小于约70ppi。在一个实施方案中,孔度为约2至 70ppi。在另一实施方案中,孔度为约2至50ppi。在再一实施方案中,孔度为约5-35ppi。 仍然进一步地,孔度可以是约10_30ppi。在一个所考虑的实施方案中,优选的孔度为约 25ppi〇
[0045] 对于本发明的泡沫体来说,考虑泡沫体的密度为约1. 2至3镑/英尺3 (lb/ft3) (0. 019-0. 048g/cm3)。在一个具体的实施方案中,考虑泡沫体的密度为约1. 4至I. 91b/ ft3(0. 022-0. 030g/cm3)。仍然进一步地,泡沫体的密度可以是约 I. 81b/ft3(0. 0288g/cm3)。 这显著小于现有技术的泡沫体,后者的密度典型地大于或等于61b/ft3 (0. 096g/cm3)。
[0046] 在这一方面中,本发明的泡沫体的密度代表与现有技术可测量的偏离。具体地,在 现有技术中,不可能使用预聚物技术,生成具有低密度,例如本发明的那些密度的泡沫体。 正如所述的,使用预聚物技术制造的泡沫体的密度为大于或等于61b/ft 3(0. 096g/cm3),这 显著高于本发明泡沫体的密度。具体地,现有技术的泡沫体的密度比本发明的泡沫体大两 倍或更多倍。
[0047] 如上所述,考虑使用称为HPH2的表面活性剂(在本文中也称为亲水表面活性剂) 来制造本发明的泡沫体。
[0048] HPH2是以商品名Ortegol HPH2 (在本文中称为〃HPH2〃)由商业地址在美国 914East Randolph Road,Hopewell,Virginia 23860 的Evonik Goldschmidt Corporation 销售的聚醚改性的聚硅氧烷。
[0049] 根据日期标注为2011年10月12日的该化合物的材料技术规格(在本文中通过 参考全文引入),HPH2包括两种主要的组分:(1)浓度为>75%的聚(氧基-1,2-乙二基), a-甲基-w-[3-[l,3, 3, 3-四甲基-1-[(三甲基甲硅烷基)氧基]二硅氧烷基]丙氧基], 和(2)浓度为〈0. 1 %的二硅氧烷,六甲基。HPH2的闪点大于200° F(93. 33°C),这根据TAG CC方法来测量。HPH2是第IIIB组的可燃液体,其具有黄色到棕色。HPH2是水溶性的。在 40g/l 水和在 20°C 下,HPH2 的 pH 为 4. 5-6. 8。HPH2 具有 8. 411b/gal (I. 00774g/cc)的报 道的重量/体积和在25°C下动态粘度为ll_24mPA. s。
[0050] 尽管不打算限制本发明,但下表提供本发明泡沫体组合物的三个所考虑的实施 例,列表为"实施例1","实施例2"和"实施例3"。还提供与现有技术泡沫体的比较。
[0051] 表 #1
[0053] 为了参考,以上提供的缩写是指下述材料:(l)2C-76:聚酯多元醇,OHV = 60,由商 业地址在美国 199Benson Road,Middlebury,Connecticut 06749 的 Chemtura Corporation 提供,(2) B8330:常规的酯表面活性剂,由Evonik提供,(3) HPH2:由Evonik提供的亲水表 面活性剂(如上所讨论的),(4)M_75:由商业地址在美国10003Woodloch Forest Drive, The Woodlands,Texas 7738〇 的 Huntsman Corporation 提供的(胺)催化剂,(δ)B_l6: 由商业地址在美国 7201Hamilton Blvd.,Allentown,Pennsylvania 18195-1501 的 Air Products,Inc.提供的(胺)催化剂,和(6) T-80,T_65 :由商业地址在美国IOOBayer Road, Building4,Pittsburg,Pennsylvania 15205-9741 的 Bayer Corporation 提供的甲苯二异 氰酸酯。这些化合物不应当理解为限制本发明。
[0054] 在表#1中列出的比例是以重量计的比例(即份),除非对具体单位另有说明。根 据表#1,显而易见的是,区别四种组合物的唯一变量是在实施例##1-3中添加 HPH2。HPH2 降低泡沫体的吸收速率从大于7小时的时间段到小于1分钟的时间段。如上所述,较短的 吸收时间加快了制造工艺。
[0055] 关于实施例提供下述额外的信息。
[0056] C2-76是以产品名Fomrez 2C76由Chemtura Corporation销售的聚合物树脂 (在本文中称为〃C2-76")。根据标注日期为2013年11月4日且修订日期为2012年7月 30日的该化合物的材料安全数据表单(在本文中通过参考全文引入),2C-76是闪点大于 379° F(193°C)的聚合物。
[0057] B8330是一种聚醚改性的聚硅氧烷和以上所述的表面活性剂的混合物,所述表面 活性剂由Evonik Corporation以商品名Tegostab B8330(本文称为〃B8330〃)销售。根据该 物质的材料安全数据表单(标注日期为2006年12月8日且修订日期为2007年12月7日) (在本文中通过参考全文引入),B8330是一种包括三种成分的暗棕色的液体:(1)丙醇,氧 基双_,其浓度为31. 5%,(2)硅氧烷和有机硅,二-甲基,3-羟丙基甲基,具有聚乙二醇单 甲醚的醚,其浓度为19. 75%,和(3)蒸馏物,石油,加氢处理的轻质环烷烃(naphthenic), 其浓度为8. 32-9. 36%。B8330是闪点为207° F(97. 22°C )的第IIIB组可燃液体。B8330 在77。F(25°C)下的密度为0.98-L02g/cc,这根据DIN 51757方法测量。B8330在25°C 下是水溶性的,在25°C下在40g/l水下的pH为4-7,和在25°C下的动态粘度为100_300mPa. s,这根据din 53015 (Hdppkr)方法测量。
[0058] 根据该材料的产品表单(标注日期为2012年的出版物No. 140-11-078-GLB)(在 本文中通过参考全文引入),以名称Dabco B-16催化剂市售的B-16催化剂是一种胺催化 剂。B-16是在25°C下比重为0. 80g/cc的浅黄色液体,在25°C下粘度为9mPa. s和闪点为 39. 5 cC 〇
[0059] 根据标注日期为2009年11月9日的它的材料安全数据表单(在本文中通过参 考全文引入),M-75是一种以名称Jeffcat M 75销售的液体形式的聚氨酯催化剂(本文 中称为〃M-75〃)。M-75包括三种组分:(I)N-丁基吗啉,其浓度为60 - 100%,(2)二甘醇 单丁醚,其浓度为13-30%,和(3) Ν,Ν'-二甲基哌嗪,其浓度为3-10 %。M-75的闪点为 125. 6° F(52°C)(闭杯)J-75 的比重为0· 9和动态粘度为〈0· 2cm2/s (在40°C下,<20cSt)。
[0060] 根据该材料的产品表单(在本文中通过参考全文引入),T-80是由Bayer corporation以商品名Desmodur T 80 (本文中称为〃T_80〃)销售的材料。T-80是比例为 80:20的2, 4-甲苯二异氰酸酯和2, 6-甲苯二异氰酸酯两种异构体形式的混合物。根据它 的产品表单,2, 4-异构体含量为79. 5-81. 5wt %。可水解的氯含量为< 0.0 lwt %,酸度为 彡 0. 004wt%。T-80 是在 25°C下密度为 1.22g/cc(DIN 51757)和在 25°C下密度为约 3mPa. s (DIN 53015)的无色到浅色液体。T
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