F和Ml (不含甲醛）具 有显著较低的弹性模量，因此更具有弹性，和不容易破碎。实际上，已知甲醛在交联反应发 生时倾向于固定鞣酸分子，其结果是不完全的固化和脆性的聚合物晶格的形成。因此，不使 用甲醛可以得到更具有柔性的聚合物链。
[0082] 通过比较图1的抗压应力曲线，能够注意到泡沫Ml (不含甲醛和醚）比泡沫SF (不 含甲醛，含有二乙醚）具有更好的弹性和抗性，其与目前已知的不含甲醛的鞣酸泡沫相比 显示出显著的改进。当其受到压力时，泡沫Ml的行为衍生自添加进本发明的组合物中的异 氰酸酯与糠醇的基团_CH 20H和鞣酸产生的那些基团反应。该反应形成的氨酯，改进了泡沫 的机械性能，其具有更好的弹性，并且在泡沫材料中允许更好的机械应力分布。
[0083] 图2和图3分别显示了泡沫STD，SF和Ml形成期间测量的温度和压力曲线，而图 4-6分别显示了样品STD，SF和Ml测量的膨胀速度和电介质极化。
[0084] 通常，图2-6的曲线强调了本发明的泡沫Ml的物理参数是如何区别于那些含有甲 醛和/或挥发性溶剂的已知的泡沫STD和SF的物理参数。
[0085] 实际上，可以注意到（图2)依据本发明的组合物Ml达到的最大温度（102°C )，比 组合物SF和SID达到的最大温度（少于90°C)要高。这是因为在样品Ml中异氰酸酯的使 用，由于放热性反应允许体系的温度增加，可以优化交联工艺。进而，如上所述，异氰酸酯的 使用能够产生形成泡沫所必须的C0 2。
[0086] 在本发明组合物Ml的情况下，在约190秒处（图3)获得压力峰，其显著小于样品 STD中所观察到的（在约80秒处）。在样品STD中甲醛和挥发性溶剂的使用会显著增加压 力，其源于更脆的结构。组合物SF中的压力的升高与发生在材料Ml的组合物中的相似。 该不含低沸点溶剂的组合物Ml表现出从约340秒开始压力逐步增加，其与泡沫的聚合步骤 相一致（参见图6的电介质极化的曲线）。样品Ml的组合物的压力的递增，源自C0 2的存 在，C02在固化发生时在异氰酸酯与组合物中的水的反应期间被释放，并且能够在材料中得 到更好的孔隙率，并且不引起其结构的破坏或坍塌。
[0087] 在样品STD，SF和Ml的准备期间测量的膨胀速度（作为泡沫高度增加的函数计 算）和电介质极化的曲线图各自显示在图4、5和6中。电介质极化的量提供相关组合物的 聚合状态的信息。该参数当固化开始时大幅降低，并且进展至分子的固定的状态。
[0088] 在样品STD和SF的情况下，交联比膨胀发生的更慢，对于组合物Ml来说这两个过 程几乎同时发生。就通过该方法获得的材料的机械性能来看这是有利的。
[0089] 综上所述，依据本发明的组合物和生产鞣酸基泡沫或蜂窝材料的方法相对于目前 已知的组合物和方法有优势。实际上，由于它们不涉及任何甲醛或低沸点溶剂的使用，并且 源自可再生的和广泛来源的原料，因此它们具有环保特征。自本发明的组合物和方法制得 的泡沫材料表现出良好的隔热性能和突出的机械抗性，并且具有非燃烧性、低环境压力的 特征，并且它们可以在低成本下生产。
【主权项】
1. 一种用于生产泡沫材料的组合物，所述组合物包含黄酮类鞣酸，糠醇和酸催化 剂，该黄酮类縣酸主要为原刺槐二亭尼定（prorobineditinidin)型和/或原非瑟酮定 (profisetinidin)型，其含量通常为组合物重量的40-50wt%，该糠醇的用量为大于组合 物重量的15wt%， 其特征在于：该组合物包含不超过15wt %的水，并且其包含适合释放具有发泡剂功能 的气体的物质，这种物质的用量不超过组合物重量的IOwt %，该组合物完全不含有甲醛和 低沸点有机溶剂。2. 根据权利要求1的组合物，其特征在于：所述适合释放具有发泡剂功能的气体的物 质为异氰酸酯，其使用量为小于组合物重量的lwt%。3. 根据权利要求2的组合物，其特征在于：所述异氰酸酯由亚甲基-二苯基-二异氰 酸酯（MDI)或聚合的二苯基甲烷-二异氰酸酯（PMDI)，或它们的组合组成，并且所述异氰酸 酯使具有发泡剂功能的二氧化碳（CO 2)能够在泡沫材料的聚合步骤期间释放。4. 根据权利要求1-3中任一项的组合物，其特征在于：所述酸催化剂为例如对甲苯磺 酸，磷酸或三氯乙酸的酸。5. 根据权利要求4的组合物，其特征在于：所述酸催化剂在溶液中使用，用量为小于组 合物重量的20wt%。6. 根据权利要求5的组合物，其特征在于：所述溶液为水性溶液，其中酸催化剂为溶液 重量的约65wt%。7. 根据权利要求5的组合物，其特征在于：所述溶液的酸催化剂溶解在甘油或醇或多 元醇中。8. 根据权利要求1-7中任一项的组合物，其特征在于：其含有添加剂，例如乳化剂，分 散剂，表面活性剂，和/或增加阻燃性和降低自熄灭性的添加剂，和/或具有填料功能的纳 米颗粒，和/或聚合剂，其总用量不超过组合物重量的l〇wt%。9. 根据权利要求8的组合物，其特征在于：所述增加阻燃性和降低自熄灭性的添加剂 由硼酸和/或磷酸或其衍生物，或它们的组合组成。10. 根据权利要求8的组合物，其特征在于：所述聚合剂由乙二醛，六胺，乙醛，丙醛，丁 醛，和/或糖醛，或它们的组合组成。11. 一种鞣酸基有机泡沫材料，其特征在于：所述泡沫材料由权利要求1-10中任一项 所述的组合物获得。12. -种生产泡沫材料的方法，其特征在于：其包含如下步骤： -提供与要获得的产品的形状相一致的模具， -制备包含规定量的糠醇、水和鞣酸的混合物， -实施第一均匀化步骤， -添加适合释放具有发泡剂功能的气体的物质至上述得到的混合物， -实施第二均匀化步骤， -添加酸催化剂至混合物， -实施第三均匀化步骤， -将该混合物转移至所述模具。13. 根据权利要求12的方法，其特征在于：所述适合释放具有发泡剂功能的气体的物 质为异氰酸酯，并且所述异氰酸酯以不超过最终混合物重量的lwt %的量添加。14. 根据权利要求13的方法，其特征在于：所述异氰酸酯由亚甲基-二苯基-二异氰 酸酯（MDI)或聚合的二苯基甲烷-二异氰酸酯（PMDI)，或它们的组合组成。15. 根据权利要求12-14中任一项的方法，其特征在于：所述鞣酸为黄酮类鞣酸，其主 要为原刺槐二亭尼定型和/或原非瑟酮定型，以粉末形式，用量通常为最终混合物重量的 4〇-50wt% 〇16. 根据权利要求12-15中任一项的方法，其特征在于：在添加鞣酸至混合物中之前， 包括添加规定量的添加剂至混合物的步骤，添加剂例如为乳化剂，分散剂，表面活性剂，和/ 或增加阻燃性和降低自熄灭性的添加剂，和/或具有填料功能的纳米颗粒，和/或聚合剂， 该混合物含有糠醇和水。17. 根据权利要求12-16中任一项的方法，其特征在于：糠醇的用量为大于最终混合物 重量的15wt%，水的用量不超过最终混合物重量的15wt%。18. 根据权利要求12-17中任一项的方法，其特征在于：所述酸催化剂由对甲苯磺酸 (P-TSA)，磷酸或三氯乙酸或它们的组合组成，优选在水溶液中或溶解在甘油，醇或多元醇 中。
【专利摘要】一种生产泡沫材料的组合物，包括黄酮类鞣酸，糠醇和酸催化剂，该黄酮类鞣酸主要为原刺槐二亭尼定型和/或原非瑟酮定型，其含量通常为组合物重量的40-50wt％，该糠醇的用量为大于组合物重量的15wt％。该组合物含有水的量不超过组合物重量的15wt％，并且包含适合释放具有发泡剂功能的气体的物质，例如为异氰酸酯，这种物质的用量不超过组合物重量的10wt％，优选少于1wt％，该组合物完全不含有甲醛和低沸点有机溶剂。
【IPC分类】C08J9/02, C08J9/08
【公开号】CN105051095
【申请号】CN201380051680
【发明人】A·皮齐, M·C·巴索, S·乔万多, A·塞尔扎德
【申请人】施华化工集团有限公司, 洛林大学
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2013年10月2日
【公告号】CA2886961A1, EP2904042A1, US20150259460, WO2014053239A1