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_3

文档序号:8491244阅读:来源:国知局
通常为0.01至20重量%,且优选0.05至5重量%,均基于预缩合物计。可用的酸包括有机酸和无机酸,例如选自盐酸、硫酸、磷酸、硝酸、甲酸、乙酸、草酸、甲苯磺酸、氨基磺酸、酸酐和它们的混合物。
[0063]在另一个实施方案中,除待制备泡沫的三聚氰胺-甲醛预缩合物和合适的填充材料外,混合物还包含乳化剂以及任选的固化剂和任选的发泡剂。
[0064]在另一个实施方案中,混合物不包含其他添加物质。然而,出于某些目的,除了颗粒填充材料外,可有利地加入基于三聚氰胺-甲醛预缩合物计的0.1至20重量%、优选0.1至10重量%的常规添加物质,例如纤维、染料、阻燃剂、UV稳定剂、用于降低可燃气体毒性的试剂或用于促进碳化的试剂、香料、荧光增白剂或颜料。这些添加物质优选在发泡材料中形成均匀的分布。
[0065]所用的染料优选为水溶性染料,例如金属络合染料。这些染料可预先与填充材料混合。
[0066]本发明方法的下一个步骤(2)包括通常通过加热步骤(I)的三聚氰胺-甲醛预缩合物和至少一种颗粒填充材料的悬浮液而发泡预缩合物,由此获得包含至少一种颗粒填充材料的发泡材料。为此,通常将悬浮液加热至高于使用的发泡剂沸点的温度,并在封闭的模具中发泡。
[0067]能量的引入可优选通过电磁辐射而实现,例如通过以0.2至100GHz、优选0.5至1GHz的频率范围对每千克所用混合物施加50至400kW、优选5至200kW、更优选9至120kW的高频辐射。磁控管是有用的电介质辐射源,并且可使用一个磁控管,或同时使用两个或更多个磁控管。
[0068]本发明方法的步骤(3)包括在大于200°C的温度下将在步骤(2)中获得的泡沫进行调理。调理温度优选为200至280°C,特别为220至260°C。在调理期间发生所谓的后固化,使得泡沫经历进一步的固化。调理还可用于在很大程度上除去挥发性成分的残留物,例如单体残留物、发泡剂和其他助剂。
[0069]热成型泡沫的密度通常为3至50kg/m3,优选为5至40kg/m3,更优选为8至30kg/m3,且最优选为10至25kg/m3。
[0070]在本发明方法的步骤(4)中,优选在压机中将在步骤(3)中获得的调理泡沫进行热成型;也就是说,将所述泡沫进行压缩成型。
[0071]本发明方法步骤(4)中的温度通常为160至240°C,优选170至210°C。在本发明方法的步骤(4)中,使用的压缩模具中的绝对压力通常为0.001至100巴,优选0.02至I巴。
[0072]按照本发明方法的步骤(4),热成型通常耗时15至120秒。
[0073]特别优选本发明方法的步骤(4)包括在(模塑)温度为180至200°C且绝对压力(模塑压力)为0.03至0.5巴下进行压缩成型。模塑时间特别优选为30至60秒。
[0074]任选地在高温阶段后通过使用合适的冷却介质来冷却未开启的压缩模具而改进本发明方法中的轮廓精度。必要的冷却通道可位于与模具空腔的等距离处,或例如在具有不同厚度的部件的情况下,可优选在相对大的部件厚度的区域内位于更接近空腔的位置处,并且在小的部件厚度的区域内位于离空腔相对远的距离处。合适的冷却介质在模具温度< 100°C时为水,在温度> 100°C时为油。
[0075]在各自的情况下,待选择的模塑温度、压力和时间通常取决于泡沫的组成,例如固化剂的类型和用量,以及取决于包括例如在泡沫预处理(其也包括步骤(3)中的调理)后待模塑的泡沫的密度、厚度和硬度。其他待考虑的因素包括所需模制品以及任何覆盖层或外层的密度、厚度、形状和硬度,参见下文。优选调节模塑温度、压力和时间以使得在步骤
(4)中获得的模制品基本上已具有所需的最终的三维形状。
[0076]具有大表面积和/或体积的模制品可能比更小的模制品需要更长的模塑时间。而且,可需要的模塑压力越高和/或模塑时间越长,调理泡沫越硬/越厚,并且最终模制品所需的密度越高。在整个模塑时间内,模塑温度和模塑压力可保持恒定,或可以合适的方式变化。压缩成型通常在恒定的条件下完成,但是特别是在大型或复杂形状的部件的情况下,温度和压力程序也是有利的。
[0077]按照步骤(4),热成型(即压缩成型)以常规方式完成,并且优选作为分批操作完成,其中将在本发明方法的步骤(3)中获得的调理泡沫一一优选为泡沫板、层或切成一定尺寸的形式一一置于合适的压机中并压缩成型。压缩模具通常例如通过电加热或通过传热介质加热而为温度可控的,并且压机通常安装有喷射装置。所谓的轮廓模具因其特别地能够制备出需具有精确形状的边缘/外缘(例如成形边缘或唇)的成型制品,从而特别用作压缩模具。
[0078]可用的压机包括例如本领域技术人员所知的装置,例如常规的层压机(单层或多层压机)、曲柄压机、压头下降式压机、传递模塑压床、压头上升式压机以及自动压机。在模塑后,通常开启压机,并通过喷射装置而将最终的模制品从压机中移出。所述方法制备出可被切割成所需形状的泡沫板/片。
[0079]成型制品可如此使用,即以未处理的、特别是未覆盖的表面使用。在一个优选的实施方案中,成型制品的一个或多个表面覆盖或层压有外层,所述外层例如玻璃纤维或纺织层(特别为织造或非织造)、金属板、织物或箔、聚合物层、织造物、非织造物或膜/片,其也可为发泡的状态。可用的纺织层包括基于玻璃纤维、聚酯纤维、碳纤维、芳纶纤维或防火天然纤维的纤维织造物/非织造物。
[0080]可以以传统方式(例如通过用合适的粘合剂粘合),或在织造物和非织造物的情况下特别是通过缝合、衔缝、紧钉、针刺或铆接,而将外层或覆盖物施加到成型制品的表面。外层或覆盖物可在最终成型之后施加,或者优选地甚至在制备模制品时施加。例如,在步骤(4)的泡沫的压缩成型中,在模塑前可用合适的外层或覆盖物覆盖泡沫。还可将外层或覆盖物置于压缩模具中,并与泡沫一起进行模塑。例如,如果片状模制品在其底侧覆盖有非织造物A,且在其顶侧覆盖有非织造物B,则在模塑前所述层可按照A-S-B (S =泡沫层)的顺序进行排列,从而在一步操作中制备出两面均被覆盖的模制品。
[0081]应理解,例如通过将其他层连续施加至最终模制品上,或者甚至在制备模制品时通过模塑预先以所需顺序排列的叠加层,而制备多层层压品。当然,也可在模塑过程中施加第一层压,之后施加另外的层压。特别优选在成型制品的一个或多个表面上覆盖疏水或疏油的纺织层。
[0082]作为疏水的纺织层,可使用例如通过石蜡、硅酮或氟代烷乳液而给予疏水性的玻璃纤维、聚酯纤维或聚酰胺纤维。对于疏油的纺织层,可使用例如通过氟代烷乳液而给予疏油性的玻璃纤维、聚酯纤维或聚酰胺纤维。
[0083]可通过本发明方法获得的三聚氰胺-甲醛泡沫优选具有开孔结构,按照DIN ISO4590的测试,所述开孔结构的开孔含量为大于50%,特别是大于80%。
[0084]平均孔径优选为10至1000 μ m,且特别为50至600 μ m。
[0085]本发明的泡沫优选为弹性的。
[0086]通过本发明方法获得的三聚氰胺-甲醛泡沫可以各种方式在建筑构造和汽车、轮船和履带式车辆构造、航空器构造或室内装潢业中用于隔热和隔音,例如在房屋建筑中用于隔热,或作为隔音材料用于例如汽车、飞机、火车、轮船等的乘客舱或发动机室,或用于缓冲坐垫和靠垫表面以及用于靠背和扶手。优选在需要高热稳定性和低可燃性的领域(例如孔燃烧器)中进行应用。
[0087]因此,本发明还提供本发明的三聚氰胺-甲醛泡沫在建筑构造、汽车、轮船和履带式车辆构造、航空器构造、室内装潢业中用于隔音或隔热或者用于绝缘管线中的用途。
[0088]在特别的应用中,原则上用本领域技术人员所知的层压板层压本发明泡沫的表面是有利的。这种层压可例如用所谓的“开放”系统(例如冲孔板)、或用特别是所述的“封闭”系统(例如塑料、金属或木材的箔或板)来实现并且基本上保留声学特性。
[0089]本发明的包含0.01至50重量%的至少一种颗粒填充材料的三聚氰胺-甲醛泡沫可用于热压。
实施例:
[0090]在下文中提及的用于评估三聚氰胺树脂泡沫的机械质量的冲压测量按照US4666948A中的描述进行。将直径为8mm且高度为1cm的圆柱形压头以与发泡呈90°的方向压入直径为Ilcm且高度为5cm的圆柱形样品中直到样品撕裂。撕裂力[N](下文中也称作冲压力值)提供关于发泡材料的机械质量的信息
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