专利名称：排斥水蒸气的开孔泡沫材料及其生产方法
排斥水蒸气的开孔泡沫材料及其生产方法本发明涉及一种泡沫材料，其含有基本具有开孔的泡沫基质并是疏水 性/疏油性的，其中所述泡沫基质另外具有不透水蒸气的涂层。本发明进一步提供一种生产这种泡沫材料的方法。含有各种材料的开孔泡沫材料用于例如建筑和交通工具的隔热或隔音。此外，开孔泡沫材料用于工厂以及在机械工程设备中的隔音和隔热。为了防止泡沫材料完全被水或油浸泡，DE-A 100 11 388公开了通过用 疏水性和疏油性组分涂覆泡沫材料骨架而使蜜胺树脂泡沫材料成为疏水性 /疏油性的，所述疏水性和疏油性组分是例如氟烷基酯和有机珪树脂。浸渍蜜胺树脂泡沫材料的方法例如从EP-A 0 451 535获知。为此，先 将粘合剂涂在蜜胺树脂泡沫材料的表面上，随后使泡沫材料和粘合剂一起 经过在两个反向旋转的辊之间的间隙，其中设定所述辊之间的间隙以使该 间隙小于蜜胺树脂泡沫材料的不受影响的厚度。已经向粘合剂中加入用于 产生疏水性和/或疏油性效果的添加剂。本发明的目的是提供一种开孔泡沫材料，其具有疏水和/或疏油性质， 并另外显示减少的水蒸气吸收。此目的通过一种包含泡沫材料基质的泡沫材料实现，所述泡沫材料基 质具有基本开孔并具有浸渍物质，所述浸渍物质基本由聚亚乙烯基闺化物 (共)聚合物和任选的其它氟碳树脂和/或有机硅树脂组成，其中聚亚乙烯 基卣化物(共)聚合物可以任选地含有其它取代基。适用于本发明的泡沫材料是例如其中泡沫材料基质由蜜胺-曱醛缩聚 物制成的那些。其它合适的泡沫材料是其中泡沫材料基质是脲-甲醛缩聚物 的那些，以及其中泡沫材料基质是开孔的聚氨酯泡沫材料的那些。泡沫材 料基质优选由蜜胺-甲醛缩聚物制成。在特别优选的蜜胺-甲醛缩聚物中，用于生产泡沫材料基质的蜜胺对曱酪之比是l: 1.2至l: 4。这些蜜胺-甲醛泡沫材料例如从EP-B 0 071 672获知。这些泡沫材料相 应地通过将蜜胺-甲醛缩合产物的水溶液发泡来生产，其中该溶液含有乳化 剂、酸硬化剂和发泡剂，优选Cs-C7烃。蜜胺-曱醛缩合物随后在高温下固 化。用任选含有其它取代基的聚亚乙烯基卣化物(共)聚合物浸渍含有具 有基本开孔的泡沫材料基质的泡沫材料的操作导致泡沫材料的水蒸气吸收 性下降。这种降低的水蒸气吸收性使得有可能在具有高环境湿度的环境中 或在含有水蒸气的环境中使用，且不会显著降低泡沫材料的性能。另外， 减少了由水蒸气吸收导致的泡沫材料的重量增加。合适的聚亚乙烯基卣化物或聚亚乙烯基卣化物共聚物中的卣化物是例 如氯化物或氟化物。优选氯化物。聚亚乙烯基卣化物或聚亚乙烯基面化物共聚物中的任选取代基是例如 烷基、芳基或官能团，例如酯或腈。优选不含其它取代基的聚亚乙烯基卣 化物(共)聚合物。为了本发明的目的，术语"聚亚乙烯基卣化物(共)聚合物"包括非 共聚的聚亚乙烯基卣化物和共聚的聚亚乙烯基卣化物。共聚可以例如使用 卣代乙烯或丙烯腈进行。聚亚乙烯基囟化物共聚物优选与卣代乙烯共聚。 优选的卣代乙烯是氯乙烯。为了赋予泡沫材料以疏水性和/或疏油性从而除了降低水蒸气吸收性 之外还避免吸收液体水和/或油，在优选实施方案中，浸渍物质还包含工业 浸渍剂，包括氟碳树脂或有机硅树脂。在浸渍剂中，氟碳树脂和/或有机硅树脂优选以在水或挥发性有机溶剂 中的乳化液滴形式存在，所述有机溶剂是例如甲醇、乙醇、丙酮、戊烷。 水是优选的，因为水是不可燃的。浸渍导致泡沫材料的密度增加。这种密度增加是由于用于浸渍泡沫材 料的材料包裹了泡沫材料的骨架，进而增加了骨架的横截面。因此，孔容 积稍微降低。 一般而言，用聚亚乙烯基卣化物(共)聚合物浸渍导致密度增加5-20%。除了用排斥水和水蒸气的物质浸渍之外，在优选实施方案中，泡沫材 料用阻燃剂浸渍。合适的阻燃剂是例如卣素化合物(溴和氯化合物)、含 磷化合物、含氮化合物、膨胀体系、无机材料(基于铝和镁)以及硼砂、Sb203和纳米复合材料。为了改进塑料的阻燃性能，使用例如三氩氧化铝、溴化化合物、氯化含磷化合物、非面代的含磷化合物、氯代链烷烃、二氢 氧化镁、蜜胺和硼酸盐。本领域技术人员熟知的合适的阻燃剂例如描述在欧洲阻燃剂协会的"Flammschutzmittel， haufig gestellte Fragen" (2004 年l月)中。本发明的泡沫材料优选通过包括以下步骤的方法生产 (a)向泡沫材料涂布含亚乙烯基闺化物(共)聚合物的分散液或用所 述分散液浸渍泡沫材料，(b )将泡沫材料与^t液一起压制以将分散液引入泡沫材料的孔中，和(c)将泡沫材料与个軟液一起在40-100'C的温度干燥， 其中步骤(a)和(b)接连进行，先进行步骤(a)，再进行步骤(b)。 向泡沫材料涂布分散液以及泡沫材料的压制操作可以例如如EP-A 0 451 535所述进行。为此，使泡沫材料在沿着相同方向旋转的两个辊之间通 过，其中选择所述辊之间的间隙以使泡沫材料在每种情况下被压缩。将用 于浸渍泡沫材料的分散液加到辊上，这些辊彼此接连水平排列，使得在泡 沫材料在这些辊之间通过的位置处形成液体池。由于辊的旋转移动和泡沫 材料的压制，在液体池中包含的分散液被压入泡沫材料中。分散液包裹了 泡沫材料的骨架，进而在固化之后形成闭合的表面。在涂布分散液以及压制泡沫材料之后，已经按此方式浸渍的泡沫材料 优选在干燥烘箱中在40-100。C的温度干燥。在此处理期间，分散液形成膜， 进而在泡孔骨架上形成水蒸气阻隔层。如果在单程通过该工艺之后泡沫材料的结构还没有被浸渍物质完全包 裹或者浸渍层厚度仍然过低，则在此第 一阶段中浸渍后的泡沫材料也可以多次经过相同的浸渍工艺。按此方式，包裹泡沫材料骨架的层的厚度在每 个步骤中提高。除了涂布浸渍泡沫材料的物质并随后压制之外，也可以用浸渍物质浸 泡泡沫材料，并随后压制。为了浸泡，使泡沫材料例如从含有至少一种用 于浸渍泡沫材料的物质的浴中通过。但是，也可以使用本领域技术人员熟 知的其它浸泡泡沫材料的方法。用于浸渍的聚亚乙烯基闺化物优选作为在溶剂中的M液存在。合适的溶剂是例如短链醇，例如曱醇或乙醇；或水。水特别优选用作溶剂。用于浸渍泡沫材料的分散液通常含有5-60重量％的聚亚乙烯基卣化物 (共)聚合物。该分散液优选含有10-30重量％的聚亚乙烯基闺化物(共) 聚合物。为了除了降低水蒸气吸收性之外还使泡沫材料排斥水，分散液可以另 外含有氟碳树脂和/或有机硅树脂。在第一个工艺变型中，聚亚乙烯基面化物(共)聚合物和氟碳树脂和/或有机硅树脂都作为混合物在一个步骤中涂 布到泡沫材料上，或者用该混合物浸泡泡沫材料。在另一个工艺变型中，也可以先用含聚亚乙烯基卣化物(共)聚合物 的分散液浸渍泡沫材料，随后在第二个浸渍步骤中用含氟碳树脂和/或有机 硅树脂的分散液浸渍泡沫材料。按此方式，形成了特定的具有能排斥水蒸 气的泡孔骨架的疏水性和/或疏油性泡沫材料。该泡沫材料随后干燥。初始 的干燥也可以在用含聚亚乙烯基卣化物(共)聚合物的分散液浸渍之后立 即进行。在此工艺变型中，第二个干燥步骤则在用含氟碳树脂和/或有机硅 树脂的介軟液浸渍之后是必要的。在所有工艺方案中，压制优选如EP-AO 451 535所述进行，其中使泡沫材料通过在两个反向旋转的平行辊之间的限 定间隙。除了将泡沫材料压缩通过在两个反向旋转辊之间的间隙之外，还可以 施加对于浸渍而言必要的压力，这通过将已被^:液浸渍的泡沫材料在输 送带上输送并压制在等于泡沫材料移动速度的圆周速度下旋转的辊进行。 此外，可以例如通过将泡沫材料放置在压机中以对泡沫材料施加压力，压机将冲床压到泡沫材料上。但是，在这种情况下不可能进行连续压制。 压制也可以用本领域技术人员熟知的其它设备进行。用于浸渍泡沫材料的树脂在两个实施方案中都优选作为在挥发性溶剂 中的M液存在。合适的溶剂是例如水或挥发性醇，例如甲醇或乙醇。树 脂特别优选存在于水分散液中。如果本发明的泡沫材料在30C和90%相对湿度的环境中使用，则使得 水蒸气吸收性降低20-卯％。本发明泡沫材料的优选应用领域是航空运输。由于水蒸气的吸收降低， 所以由水蒸气吸收引起的泡沫材料质量增加得到降低。因为重量增加导致 航空运输中油耗提高，所以这种由水蒸气吸收引起的质量增加应当尽可能 避免。这可以通过使用本发明的泡沫材料实现。实施例1. 对比例未浸渍的蜜胺-甲酪泡沫材料首先在IO(TC干燥24小时，随后在30'C 和卯％的相对湿度下暴露20小时。泡沫材料吸收了 18-20重量％的水蒸气。2. 对比例蜜胺树脂泡沫材料已经用氟碳树脂乳液浸渍以赋予疏水性和/或疏油 性，将此蜜胺树脂泡沫材料先在100。C干燥24小时，随后在30。C和90% 的相对湿度下暴露20小时。泡沫材料吸收了 17-19重量％的水蒸气。实施例开孔的蜜胺-曱醛泡沫材料用含有20重量％聚偏二氯乙烯的水分敉液 浸渍，随后在IOO'C干燥24小时。干燥后的泡沫材料在30'C和90%的相 对湿度下暴露20小时。泡沫材料吸收了 5-6重量％的水蒸气。
权利要求
1.一种包含泡沫材料基质的泡沫材料，所述泡沫材料基质具有基本开孔并具有浸渍物质，所述浸渍物质基本由聚亚乙烯基卤化物(共)聚合物和任选的其它氟碳树脂和/或有机硅树脂制成，其中聚亚乙烯基卤化物(共)聚合物任选地含有其它取代基。
2. 权利要求l的泡沫材料，其中所述卣化物是氯化物或氟化物。
3. 权利要求1或2的泡沫材料，其中泡沫材料基质由蜜胺-甲醛缩聚物 制成。
4. 权利要求3的泡沫材料，其中用于生产泡沫材料基质的蜜胺对甲醛 之比是l: 1.2至l: 4。
5. 权利要求1或2的泡沫材料，其中泡沫材料基质是脲-甲醛缩聚物。
6. 权利要求1或2的泡沫材料，其中泡沫材料基质是开孔的聚氨酯泡 沫材料。
7. 权利要求l-6中任一项的泡沫材料，其中浸渍物质基本由聚亚乙烯 基卣化物(共)聚合物和氟碳树脂和/或有机硅树脂组成。
8. 权利要求l-6中任一项的泡沫材料，其中浸渍物质由两个分开的层 制成，所述两个分开的层分别包含基本上氟碳树脂和/或有机硅树脂或者聚 亚乙烯基卣化物(共)聚合物。
9. 权利要求l-8中任一项的泡沫材料，其中聚亚乙烯基卤化物共聚物 与卤代乙烯共聚。
10. —种生产权利要求1-9中任一项的泡沫材料的方法，包括以下步骤u)向泡沫材料涂布含聚亚乙烯基卣化物(共)聚合物的分散液，或用所述分散液浸渍泡沫材料，(b )将泡沫材料与所述分散液一起压制以将分散液引入泡沫材料的孔 中，和(c )将泡沫材料与所述分散液一起在40-100。C的温度干燥，其中步骤(a)和(b)接连进行，先进行步骤(a)，再进行步骤(b)。
11. 权利要求10的方法，其中分散液进一步含有氟碳树脂和/或有机硅 树脂。
12. 权利要求10的方法，其中在另一个步骤中将氟碳树脂和/或有机硅 树脂涂布到泡沫材料上，或者用氟碳树脂和/或有机硅树脂浸渍泡沫材料， 此步骤在步骤(c)之后进行。
13. 权利要求12的方法，其中泡沫材料与氟碳树脂和/或有机硅树脂一 起压制以将树脂引入泡沫材料的孔中，其中用树脂涂布或浸泡泡沫材料以 及压制的操作接连进行，并且任选地随后在40-100。C的温度干燥。
14. 权利要求10-13中任一项的方法，其中水用作分歉液的溶剂。
15. 权利要求14的方法，其中M液含有5-60重量％的聚亚乙烯基卤 化物(共)聚合物。
全文摘要
本发明涉及一种泡沫材料，其从疏水性/疏油性的开孔泡沫基质生产。所述基质用基本由聚亚乙烯基卤化物(共)聚合物和任选地氟碳树脂和/或有机硅树脂组成的物质浸渍，所述聚合物可以任选地含有其它取代基。本发明还涉及生产这种泡沫材料的方法。
文档编号C08J9/42GK101268127SQ200680034956
公开日2008年9月17日 申请日期2006年8月22日 优先权日2005年8月22日
发明者B·瓦特, C·莫克, H·鲍姆加尔蒂 申请人:巴斯夫欧洲公司