具有颗粒填料材料的可热成型三聚氰胺树脂泡沫的制作方法_2

文档序号:8491244阅读:来源:国知局
nd Styrene Copolymers,第 6 版,第 28 卷,2003,第 455至 488 页;以及 h) Thermoplastic Elastomers,第 6 版,第 36 卷,2003,第 677 至 722 页。
[0026]本发明特别优选下列的颗粒填充材料:所述颗粒填充材料因其不高于220°C的熔点而在热成型步骤中熔化,从而形成具有低的流动粘度的熔体,并允许均匀涂布支杆的三维开孔结构。
[0027]特别优选的实例可为从BASF SE中以商品名LUWAX A购得的低密度聚乙烯(LDPE)蜡,其平均粒径特别为50至600 μ m,例如0.42mm(每种为d5(l值,数均,通过光学或电子显微镜结合图像分析测定)。
[0028]本发明的三聚氰胺-甲醛泡沫通常包括发泡材料的开孔支架,所述支架包括多重相互连接的三维分枝支杆,并且在每个支杆中优选将颗粒填料嵌入孔结构中。优选粒径对应于泡沫结构的平均孔径,该平均孔径优选为10 μπι至1000 μm,且更优选为50 μπι至600 μ m(d5CI值,数均,通过光学或电子显微镜结合图像分析测定)。因此,可将颗粒填料理想地结合至开孔泡沫的孔结构中,并且从孔支架的各个面固定。这种结构不能通过随后用填充材料浸渍发泡材料而制备,这是因为必须总是选择填料的粒径以使所述粒径小于发泡材料的孔径,从而可确保其在整个发泡材料中的分布。
[0029]因此,本发明优选提供本发明的可热成型三聚氰胺-甲醛泡沫,其中将至少一种颗粒填充材料嵌入泡沫的孔结构中,并且其平均粒径对应于泡沫结构的平均孔径。
[0030]用于制备本发明的三聚氰胺-甲醛泡沫的三聚氰胺-甲醛预缩合物通常具有的甲醛与三聚氰胺的摩尔比为大于2,优选为2.5:1至3.5:1。
[0031 ] 除三聚氰胺外,这些三聚氰胺-甲醛缩合产物还可包含O至50重量%、优选O至40重量%、更优选O至30重量%、且特别是O至20重量%的其他热固性形成物,全部基于三聚氰胺-甲醛预缩合物计;并且除甲醛外,还包含O至50重量%、优选O至40重量%、更优选O至30重量%、且特别是O至20重量%的其他共缩合形式的醛,全部基于三聚氰胺-甲醛预缩合物计。优选未改性的三聚氰胺-甲醛预缩合物。
[0032]可用的热固性形成物包括例如烷基和芳基取代的三聚氰胺、尿素、氨基甲酸酯、羧酰胺、双氰胺、胍、硫酰基酰胺(sulfurylamide)、磺酰胺、脂族胺、二醇、苯酚或它们的衍生物。
[0033]可用的醛包括例如乙醛、三羟甲基乙醛、丙烯醛、苯甲醛、糠醛、乙二醛、戊二醛、邻苯二甲醛、对苯二甲醛或它们的混合物。关于三聚氰胺-甲醛缩合产物的其他细节参见Houben-Weyl,Methoden der organischen Chemie,第 14/2 卷,1963,第 319 至 402 页。
[0034]本发明还提供本发明的根据DIN 55666测量的甲醛释放为0.1ppm或以下的三聚氰胺-甲醛泡沫。
[0035]本发明的三聚氰胺-甲醛泡沫如下获得:
[0036]在由三聚氰胺和甲醛合成树脂之前和/或期间,可加入颗粒填充材料,但优选在发泡操作之前和/或期间,将其加入预制的三聚氰胺-甲醛缩合物中。
[0037]在高于发泡剂沸点温度的温度下,优选地,将三聚氰胺-甲醛预缩合物和溶剂与酸、分散剂、发泡剂和至少一种合适的颗粒填充材料进行发泡,干燥并随后在大于200°C的温度下调理。
[0038]因此,本发明还提供一种制备本发明的可热成型三聚氰胺-甲醛泡沫的方法,其包括在高于发泡剂沸点温度的温度下,将至少一种三聚氰胺-甲醛预缩合物在含有酸、分散剂、发泡剂和至少一种颗粒填充材料的溶剂中进行发泡,干燥并随后在大于200°C的温度下调理。
[0039]作为三聚氰胺-甲醛预缩合物,可使用特别制备的两种组分(三聚氰胺和甲醛)的预缩合物(参见下列综述文献:a)W.Woebcken,Kunststoffhandbuch 10.Duroplaste,Munich, Vienna 1988,b)Encyclopedia of Polymer Science and Technology,第 3 片反,第 I 卷,Amino Resins,第 340 至 370 页,c)Ullmann? s Encyclopedia of IndustrialChemistry,第 6 版,第 2 卷,Amino Resins,第 537 至 565 页,Weinheim 2003)或市售可得的两种组分(三聚氰胺和甲醛)的预缩合物。三聚氰胺-甲醛预缩合物通常具有的甲醛与三聚氰胺的摩尔比为大于2,优选为2.5:1至3.5:1。
[0040]用于制备本发明的可热成型三聚氰胺-甲醛泡沫的方法的优选方案包括下列的阶段:
[0041](I)制备悬浮液,其包含待制备泡沫的三聚氰胺-甲醛预缩合物、合适的颗粒填料和任选地其他添加组分;
[0042](2)通过将步骤(I)的悬浮液加热至高于发泡剂沸点的温度而发泡预缩合物;
[0043](3)干燥并调理由步骤(2)获得的泡沫。
[0044]本发明进一步还提供一种通过热成型本发明的可热成型泡沫而制备成型制品的方法。
[0045]优选通过在步骤(4)中转化由上述方法的步骤(3)获得的泡沫,从而由本发明的可热成型三聚氰胺-甲醛泡沫获得成型制品:
[0046](4)热成型由步骤(3)获得的泡沫。
[0047]因此,本发明提供的用于制备成型制品的方法优选包括步骤⑴、(2)、(3)和⑷。
[0048]现将更具体地描述本发明方法的各个步骤以及各种可能的方案。
[0049]在步骤⑴中,三聚氰胺-甲醛预缩合物可在加入醇(例如甲醇、乙醇或丁醇)的条件下制备,从而可获得部分或完全醚化的缩合物。形成醚基团是影响三聚氰胺-甲醛预缩合物的溶解性和完全固化材料的机械特性的方式。
[0050]阴离子、阳离子和非离子表面活性剂以及它们的混合物可用作分散剂/乳化剂。
[0051]可用的阴离子表面活性剂选自例如二苯醚磺酸盐、链烷磺酸盐和烷基苯磺酸盐、烷基萘磺酸盐、烯烃磺酸酯、烷基醚磺酸盐、脂肪醇硫酸盐、醚硫酸盐、α -磺基脂肪酸酯、酰胺基链烷磺酸盐、酰基羟乙基磺酸盐、烷基醚羧酸盐、N-酰基肌氨酸盐、烷基磷酸盐和烷基醚磷酸盐以及它们的混合物。
[0052]可用的非离子表面活性剂选自例如烷基酚聚乙二醇醚、脂肪醇聚乙二醇醚、脂肪酸聚乙二醇醚、脂肪酸烷醇酰胺、环氧乙烷-环氧丙烷嵌段共聚物、胺氧化物、甘油脂肪酸酯、山梨糖醇酯、烷基多糖苷以及它们的混合物。
[0053]可用的阳离子乳化剂选自例如烷基三铵盐、烷基苄基二甲基铵盐、烷基吡啶盐以及它们的混合物。
[0054]分散剂/乳化剂的用量可为0.2至5重量%,基于三聚氰胺-甲醛预缩合物计。
[0055]原则上可在任何时间向粗分散体中加入分散剂/乳化剂和/或保护胶体。
[0056]根据三聚氰胺-甲醛预缩合物的选择,该混合物包含发泡剂。发泡剂在混合物中的量通常取决于泡沫所需的密度。
[0057]“物理”或“化学”发泡剂是合适的,参见Encyclopedia of Polymer Science andTechnology,第 I 卷,第 3 版,Additives,第 203 至 218 页,2003。
[0058]可用的“物理”发泡剂包括例如液态形式的烃,例如戊烷、己烷;卤代径,更特别地为氯代烃和/或氟代烃,例如二氯甲烷、氯仿、三氯乙烷、氯氟烃、氢氯氟烃(HCFC));醇,例如甲醇、乙醇、正丙醇或异丙醇;醚、酮和酯,例如甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯或乙酸乙酯;或作为气体的空气、氮气或二氧化碳。
[0059]可用的“化学”发泡剂包括例如异氰酸酯与水混合释放二氧化碳作为有效的发泡剂。还可使用碳酸盐和碳酸氢盐与酸混合,在该情况下再次产生二氧化碳。还合适的为偶氮化合物,例如偶氮二甲酰胺。
[0060]根据本发明,混合物通常包含至少一种发泡剂,其量为0.5至60重量%,优选I至40重量%,更优选1.5至30重量%,在每种情况下基于三聚氰胺-甲醛预缩合物计。
[0061]根据本发明,优选添加沸点为O至80°C的发泡剂。
[0062]至于固化剂,可使用催化三聚氰胺树脂进一步缩合的酸。这些固化剂的用量
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