专利名称：由水性聚氨酯分散体组成的泡沫体的干燥方法
由水性聚氨酯分散体组成的泡沬体的干燥方法 本发明涉及泡沫体的微波干燥，该泡沫体优选是从水性聚氨酯(PU)分散体获得的。 基材的涂层越来越多地使用水性粘结剂，尤其聚氨酯分散体。 聚氨酯分散体特别地适合用于软垫家具、劳动保护和汽车内部设备的领域，这归 因于它们具有优异的发泡性并且从该分散体生产的泡沫体和涂层具有有利性质，如良好的 耐磨性，抗划性，抗弯性和耐水解性。例如，有可能在仅仅一个操作过程中生产具有较高层 厚度的泡沫体覆盖层，否则的话这些仅可用包含溶剂的高固含量涂料组合物来获得(DE 10 2004 060 139)。 因为基于水性聚氨酯分散体的泡沫体另外基本不含有机溶剂和异氰酸酯单体，它 们无需进一步预处理或提纯也能够用于化妆品和医用应用中。 由水性聚氨酯分散体组成的泡沫体典型地通过发泡，在背衬上施加所得泡沫，和 后续物理干燥来生产。为了加速干燥，通常使用热空气。这一干燥技术然而仅仅适合于至 多3mm的泡沫体厚度，基于所要干燥的湿泡沫体层计。更大厚度的层所遇到的问题是该泡 沫体只在表面上还干燥，并且更大量的湿气可从内部逸出。这导致一种干燥状态，它是不均 匀的且有时十分延迟。 因此需求用于干燥由水性聚氨酯分散体组成的泡沫体的方法，即使对于大于3mm 的湿泡沫体厚度，该方法仍然在合理的时间内得到均匀的(即跨越整个泡沫体横截面是均 匀的)干燥泡沫体且保持了泡沫体的结构。 水性涂层、尤其基于水性聚氨酯分散体的涂层利用微波辐射进行的干燥例如已公 开在EP-A 880 OOl，DE-A 4 121 203或US2004/0253452中。然而，在这里总是牵涉到层厚 度是至多100 i！ m的涂层膜，这些通常是不含气泡的，即没有任何类型的泡沫结构。
令人吃惊地，现在已发现微波辐射也适合于干燥从水性聚氨酯分散体生产的泡 沫，其中同时保留了这些分散体的泡沫体结构，并且这里有可能跨越整个泡沫体横截面实 现泡沫体的均匀干燥。 本发明因此提供了干燥水湿的泡沫体、优选可通过发泡法从水性聚氨酯分散体和 如果合适的话其它成分获得的那些泡沫体的方法，其中湿的泡沫体接受微波辐射。
在本发明范围中，干燥指降低被干燥的泡沫体的水含量。 在本发明的背景中，"水湿"是指至少10重量％ ，优选15-60重量％ ，特别优选 35-60重量％的水含量，基于整个泡沫体计。 在本发明的范围中，微波辐射指在300MHz到300GHz的波长范围内的电磁辐 射。在2.0-3.0GHz以及0.8-1.5GHz的频率范围中的辐射是优选的。特别优选的频 率是2. 2-2. 6GHz，以及0. 85-1. OGHz。非常特别优选的是频率2. 45GHz (±0. lGHz)和 0. 915GHz(士0. 05GHz)。 作为所要干燥的泡沫体的基础的合适水性聚氨酯分散体是所属技术领域的专业 人员本身已知的在含水介质中的聚氨酯和/或聚氨酯-聚脲的所有分散体。
聚氨酯-聚脲分散体是优选的。
聚氨酯分散体的固体含量优选是40-63重量％ 。
这些聚氨酯分散体优选可通过以下过程获得
A)制备由以下组分组成的异氰酸酯官能化预聚物
al)脂族或脂环族多异氰酸酯 a2)具有400-8000g/mol的数均分子量和1. 5_6的OH官能度的聚合物多元醇，
a3)如果合适的话，羟基官能化的离子或潜离子和/或非离子亲水化试剂，
B)然后使预聚物的游离NCO基团与以下组分完全地或部分地反应，发生扩链
bl)具有32-400g/mol的摩尔质量的氨基官能化化合物和/或
b2)氨基官能化的离子或潜离子亲水化试剂 然后在步骤B)之前、之中或之后将预聚物分散在水中，其中，如果合适的话，所存
在的潜离子基团能够通过与中和剂的部分或完全反应被转化成离子形式。 异氰酸酯反应活性基团的例子是氨基，羟基或硫醇基。 典型地用于al)中的材料是1，6-己二异氰酸酯，异氟尔酮二异氰酸酯，异构的双 (4，4 '-异氰酸根环己基)甲烷，和它们的混合物。 同样地有可能使用具有脲二酮，异氰脲酸酯，脲烷，脲基甲酸酯，縮二脲，亚胺基噁 二嗪二酮和/或噁二嗪三酮结构的改性二异氰酸酯，并且还有可能使用具有大于2个NCO 基团/每分子的非改性多异氰酸酯，例子是4-异氰酸根甲基-1 ， 8-辛烷二异氰酸酯(壬烷 三异氰酸酯)或三苯基甲烷4，4 '，4 '-三异氰酸酯。 组分al)的化合物特别优选是上述类型的多异氰酸酯或多异氰酸酯混合物，其仅 仅具有脂族和/或环脂族键接的异氰酸酯基团和具有从2到4，优选从2到2. 6和特别优选 从2到2. 4的混合物的平均NCO官能团。 用于a2)中的组分是聚合物多元醇，其数均分子量是400-6000g/mol，特别优选 600-3000g/mol。这些优选具有1. 8到3，特别优选1. 9到2. 1的OH官能度。
在聚氨酯涂料技术中本身已知的这种聚合物多元醇是聚酯多元醇，聚碳酸酯多元 醇，聚醚多元醇，聚丙烯酸酯多元醇，聚酯聚碳酸酯多元醇和聚醚碳酸酯多元醇。这些能够 单独或以彼此的任意混合物用于a2)中。 上述类型的所使用的聚合物多元醇优选是具有脂族基础骨架的那些。优选使用脂 族聚碳酸酯多元醇，聚酯多元醇，聚醚多元醇，或它们的任意混合物。 优选使用的聚氨酯分散体的优选实例包括，作为组分a2)，由聚碳酸酯多元醇和聚 丁二醇多元醇组成的混合物，其中在混合物中聚丁二醇多元醇的比例是3 5-70重量％，聚 碳酸酯多元醇的比例是30-65重量％，前提条件是聚碳酸酯多元醇和聚丁二醇多元醇的重 量百分比的总和是100重量％。 羟基官能化的离子或潜离子亲水化试剂a3)指具有至少一个异氰酸酯反应活 性羟基以及至少 一 个官能团如-COOY、 -S03Y、 -PO (OY) 2 (Y的例子是H+、 NH4+、金属阳离 子)、-NR2、NR3+(R = H，烷基，芳基)的全部化合物，其在与含水介质相互作用之后得到pH依 赖性的离解平衡并且因此可具有负电荷或正电荷，或没有电荷。 对应于组分a3)的定义的合适离子或潜离子亲水化化合物的例子是单_和二羟 基羧酸，单-和二羟基磺酸，以及单-和二羟基膦酸和它们的盐，例如已描述在例如DE-A 2 446 440(第5-9页，通式I-ni)中的二羟甲基丙酸，二羟甲基丁酸，羟基特戊酸，苹果酸，拧檬酸，乙醇酸，乳酸，由2- 丁烯二醇和NaHS03组成的丙氧基化加合物，以及含有作为亲水性 结构组分的可转化成阳离子基团的单元(例如胺型单元)的化合物，例子是N-甲基二乙醇 胺。 组分a3)的优选的离子或潜离子亲水化试剂是上述类型的那些，它们的亲水化作 用是阴离子型的，优选借助于羧基或羧酸根和/或磺酸根。 特别优选的离子或潜离子亲水化试剂是含有羧基和/或磺酸根基团作为阴离子 或潜阴离子基团的那些，例子是二羟甲基丙酸或二羟甲基丁酸的盐。 组分a3)的合适非离子型亲水化化合物的例子是聚环氧烷醚，其含有至少一个羟 基作为异氰酸酯反应活性基团。 例子是单羟基官能化聚环氧烷聚醚醇，其具有统计平均数为5-70个，优选7-55个 环氧乙烷单元/每分子，按照本身已知的方式可通过合适起始剂分子的烷氧基化获得(例 如在UllmannsEncyclopadiedertechnischen Chemie，第4版，第19巻，Verlag Chemie， Weinheim第31-38页)。 这些是纯聚环氧烷醚或混合聚环氧烷醚，它们含有至少30mol^、优选至少 40mol%的环氧烷单元，以所存在的全部环氧烷单元为基础计。 特别优选的非离子化合物是具有40-100mol^的环氧乙烷和0-60mol^的环氧丙 烷单元的单官能的混合聚环氧烷聚醚。 这些非离子型亲水化试剂的合适起始剂分子是饱和一元醇，如甲醇，乙醇，正丙 醇，异丙醇，正丁醇，异丁醇，仲丁醇，异构的戊醇，己醇，辛醇和壬醇，正癸醇，正十二醇， 正十四醇，正十六醇，正十八醇，环己醇，异构的甲基环己醇，或羟基甲基环己烷，3_乙 基_3-羟基甲基氧杂环丁烷或四氢糠醇，二甘醇单烷基醚，例如二甘醇单丁醚，不饱和醇， 如烯丙醇，1， 1- 二甲基烯丙基醇或油醇，芳族醇类，如苯酚，异构的甲酚，或甲氧基苯酚，芳 脂族醇，如苄醇，茴香醇，或肉桂醇，仲一元胺，如二甲基胺，二乙基胺，二丙基胺，二异丙基 胺，二丁基胺，双(2-乙基己基)胺，N-甲基-和N-乙基环己基胺或二环己基胺，以及杂环 仲胺，如吗啉，吡咯烷，哌啶或lH-吡唑。优选的起始剂分子是上述类型的饱和一元醇。特 别优选使用二甘醇单丁醚或正丁醇作为起始剂分子。 特别适合于烷氧基化反应的环氧烷是环氧乙烷和环氧丙烷，它们在烷氧基化反应 中可按照任意顺序或以混合物形式使用。 作为组分bl)可以使用二胺或多胺，如1，2_乙二胺，l，2-和1，3-二氨基丙烷，1， 4_ 二氨基丁烷，1 ， 6- 二氨基己烷，异佛尔酮二胺，2， 2， 4-和2， 4， 4-三甲基六亚甲基二胺的 异构体混合物，2-甲基五亚甲基二胺，二亚乙基三胺，和4， 4-二氨基二环己基甲烷和/或二 甲基乙二胺。 作为组分bl)另外还可以使用不仅具有伯氨基而且具有仲氨基的，或不仅具有 氨基(伯或仲)而且具有0H基团的化合物。这里的例子是伯胺/仲胺，如二乙醇胺， 3_氨基-1-甲基氨基丙烷，3-氨基-1-乙基氨基丙烷，3-氨基-1-环己基氨基丙烷，3-氨 基-1-甲基氨基丁烷，和链烷醇胺，如N-氨基乙基乙醇胺，乙醇胺，3-氨基丙醇，新戊醇胺。
作为组分bl)另外还可以使用单官能的胺化合物，如甲基胺，乙基胺，丙基胺，丁 基胺，辛基胺，月桂基胺，硬脂基胺，异壬基氧基丙基胺，二甲基胺，二乙基胺，二丙基胺，二 丁基胺，N-甲基氨基丙基胺，二乙基(甲基)氨基丙基胺，吗啉，哌啶，和它们的合适的取代衍生物，由二伯胺和单羧酸组成的酰胺胺，二伯胺的Monoketime,以及伯/叔胺，如N， N_ 二
甲基氨基丙基胺。 优选使用1，2_乙二胺，l，4-二氨基丁烷，异佛尔酮二胺和二亚乙基三胺。
术语"组分b2)的离子或潜离子亲水化化合物"指具有至少一个异氰酸酯反应活 性氨基和至少一个官能团如_C00Y、-S03Y、-P0(0Y)2(Y的例子是H+， NH4+，金属阳离子)的全 部化合物，所述官能团在与含水介质相互作用时导致pH值依赖性离解平衡并且因此具有 正电荷或负电荷，或没有电荷。 合适的离子或潜离子亲水化化合物的例子是单_和二氨基羧酸，单_和二氨基磺 酸，以及单_和二氨基膦酸和它们的盐。这些离子或潜离子亲水化试剂的例子是N_(2-氨 基乙基)-13 -丙氨酸，2- (2-氨基乙基氨基)乙烷磺酸，乙二胺丙基_或丁基磺酸，1 ， 2-或 1 ， 3-丙二胺-13 -乙基磺酸，甘氨酸，丙氨酸，牛磺酸，赖氨酸，3， 5- 二氨基苯甲酸以及IPDI 和丙烯酸的加成物(EP-A 0 916 647，实施例1)。此外，W0-A 01/88006中的环己基氨基丙 磺酸(CAPS)也能够用作阴离子或潜在阴离子亲水化试剂。 优选的离子或潜离子亲水化试剂b2)是含有羧基和/或磺酸根基团作为阴离子或
潜阴离子基团的那些，例子是N- (2-氨基乙基)_ 13 _丙氨酸的盐，或2- (2-氨基乙基氨基)
乙烷磺酸的盐，或IPDI和丙烯酸的加成物(EP-A 0 916 647，实施例1)的盐。 为进行亲水化，优选使用由阴离子或潜阴离子亲水化试剂以及非离子的亲水化试
剂组成的混合物。 在NC0官能化预聚物的制备中，组分a)的化合物的NC0基团与组分a2)到a3)的 NC0反应活性基团的比率是1. 2到3. O，优选1. 3到2. 5。 在步骤B)中氨基官能化化合物的用量应使得这些化合物的异氰酸酯反应活性氨
基与预聚物的游离异氰酸酯基团的当量比是50_125%，优选60-120%。 —个优选的实施方案使用阴离子和非离子型亲水化聚氨酯分散体，其制备使用下
列量的组分al)到a3)和bl)到b2)，其中各个量相加达到总共100重量％ : 10-30重量％的组分al)， 65-85重量％的a2)， 0. 5-14重量X的组分bl)， 0. 1-13. 5重量％的组分a3)和b2)之和，其中使用0. 5-3. 0重量％的阴离子或潜 阴离子亲水化试剂，基于组分al)到a3)的总量计。 聚氨酯分散体(I)的特别优选的实施方案包括，作为组分al)，异氟尔酮二异氰酸 酯和/或l，6-己二异氰酸酯和/或异构的双(4，4 '-异氰酸根环己基)甲烷，以及相结合 使用的a2)由聚碳酸酯多元醇和聚丁二醇多元醇组成的混合物。 这些聚氨酯分散体能够在一个或多个阶段中在均相中制备或对于多阶段反应的 情况在一定程度上在分散相中制备。在由al至a3)的加聚完全或部分进行后，进行分散体、 乳液或溶液(聚合)步骤。如果合适的话，然后在分散相中进行进一步加聚或改性。
现有技术中已知的全部方法都能够在这里使用，例如预聚物混合方法，丙酮方法， 或熔融分散方法。优选的是按丙酮方法进行。 对于采用丙酮方法的制备，常用方法是成分a2)到a3)(它们不允许具有任何伯 或仲氨基)以及用于异氰酸酯官能化聚氨酯预聚物的制备的多异氰酸酯组分al)全部或部分用作初始投料，以及如果合适的话用可与水混溶但对异氰酸酯基惰性的溶剂稀释，并且 加热到在50-12(TC范围的温度。为了促进该异氰酸酯加成反应，能够使用在聚氨酯化学中 已知的催化剂。 合适的溶剂是常用的脂族、酮官能化的溶剂，如丙酮或2-丁酮，其不仅能够在制
备开始时添加，而且如果合适的话还可以部分在以后添加。丙酮和2- 丁酮是优选的。 在适当情况下在反应开始时尚未添加的组分al)到a3)然后被计量加入。 进行组分al)到a3)的部分或完全反应而得到预聚物，但优选进行完全反应。这
能够在本体中或在溶液中获得含有游离异氰酸酯基团的聚氨酯预聚物。 随后，在另一工艺步骤中，如果这没有发生或仅仅在一定程度上发生，则将所得预
聚物借助于脂族酮如丙酮或2- 丁酮来进行溶解。 如果合适的话，胺组分bl)和b2)能够单独或作为混合物以水稀释或溶剂稀释的 形式用于本发明的方法中，并且原则上任何添加序列这里都是可能的。 如果伴随使用水或有机溶剂作为稀释剂，则在扩链的B)步骤中使用的组分中的 稀释剂含量优选是30-95重量％。 分散优选跟在扩链之后进行。为此，适当时将溶解和扩链的聚氨酯聚合物通过强 剪切作用(例如用强烈搅拌)引入分散水中，或反之将分散水搅拌到扩链的聚氨酯聚合物 溶液中。优选将水添加到溶解的扩链聚氨酯聚合物中。 在分散步骤之后仍保留在分散体中的溶剂然后通常通过蒸馏被除去。同样有可能 在分散过程之中进行该溶剂除去步骤。 在本发明的关键分散体中有机溶剂的残留含量典型地低于1. 0重量％，优选低于 0. 3重量％ ，基于整个分散体计。 对于本发明重要的分散体的pH值典型地低于9. O，优选低于8. 0。 生产待干燥的泡沫体时，除聚氨酯分散体之外，也可同时使用发泡助剂(II)，增稠
剂(III)和其它助剂和添加剂(IV)。 合适的发泡助剂(II)是市场上买得到的稳定剂，如水溶性脂肪酸酰胺，磺基琥珀 酰胺，烃磺酸盐，烃硫酸盐或脂肪酸盐，其中亲油性基团优选含有12到24个碳原子，烷基聚 糖苷，等等。 优选的发泡助剂(II)是在烃基中具有12-22个碳原子的链烷烃磺酸盐或链烷烃 硫酸盐，在烃基中具有14到24个碳原子的烷基苯磺酸盐或烷基苯硫酸盐，或具有12到24 个碳原子的脂肪酸酰胺或脂肪酸盐。 上述脂肪酸酰胺优选是单_或二 (C2-3-链烷醇)胺的脂肪酸酰胺。脂肪酸盐可 例如是碱金属盐，胺盐或未被取代的铵盐。 这些脂肪酸衍生物典型地是基于脂肪酸，如月桂酸，肉豆蔻酸，棕榈酸，油酸，硬脂 酸，十二羟油酸，山俞酸或花生酸，椰子油脂肪酸，牛油脂肪酸，大豆脂肪酸和它们的氢化产
PR o 特别优选的发泡助剂(II)是十二烷基硫酸钠，磺基琥珀酰胺和硬脂酸铵，以及它 们的混合物。 在本发明范围内，增稠剂(III)是这样的化合物，它允许调节由I-IV所得的混 合物的粘度，使得有利于本发明泡沫体的生产和加工。合适的增稠剂是市售的增稠剂，如天然有机增稠剂，例如糊精或淀粉，有机性地改性的天然物质，例如纤维素醚或羟乙基纤维 素，完全通过有机合成制备的增稠剂，例如聚丙烯酸，聚乙烯吡咯烷酮，聚(甲基)丙烯酸 系化合物，或聚氨酯(缔合增稠剂)，以及无机增稠剂，例如膨润土或硅石。优选使用完全 通过有机合成制得的增稠剂。特别优选的是使用丙烯酸酯增稠剂，如果合适的话其在添加 之前进一步用水稀释。优选的商购增稠剂的例子是MirOX AM(BGB Stockhausen GmbH， Krefeld，德国)，Walocel MT 6000 PV(Wolff Cellulosics Gmb服Co KG， Walsrode，德 国)，Rheolate 255 (Elementies Specialities, Gent，比利时)，Collacml VL (BASF AG， Ludwigshafen，德国)，Aristoflex AVL(Clariant， Sulzbach，德国)。
在组分(IV)中任选地存在的助剂和添加剂能够例如是表面活性物质，磨料 蜡，内脱模剂，填料，染料，颜料，阻燃剂，水解稳定剂，杀微生物剂，流动助剂，抗氧化剂 如2， 6- 二 -叔丁基-4-甲基苯酚，2-羟基苯基苯并三唑型的UV吸收剂或在氮原子上未
被取代的或被取代的HALS化合物型的光稳定齐U，例子是Tinuvin⑧292和Tinuvin⑧
770DF(Ciba Spezialitaten GmbH， Lampertheim，德国)，或其它商购的稳定剂，该商购稳定 剂例如描述在"Lichtschutzmittel fiir Lacke，， (A. Valet， Vincentz Verlag， Hanover， 1996， 禾口 "Stabilization of PolymericMaterials" (H. Zweifel， Springer Verlag， Berlin, 1997， Appendix 3， pp. 181-213)，或这些化合物的任意混合物。
泡沫体生产通常使用80-99. 5重量％的聚氨酯分散体，0_10重量％的组分(II)， 和0_10重量％的组分(III)，其中所述的量是基于相应无水组分(I)到(in)计，并且全部 的无水各组分相加达到100重量％。 泡沫体生产优选使用80-99.5重量％的聚氨酯分散体，0.1-10重量％的组分 (II)，和0. 1_10重量％的组分(III)，其中所述的量是基于相应无水组分(I)到(in)计， 并且全部的无水各组分相加达到100重量％。 该泡沫体能够通过空气的引入和/或相应的剪切能量(例如机械搅拌)的作用或 借助于商购的发泡剂来生产。优选的是在相应的剪切能量作用的情况下引入空气。
发泡的组合物能够以各种各样的方式施加于各种各样的表面上，或施加在模具 中，这些方式的例子是浇铸，刀涂，辊涂，铺展，注射或喷雾；利用挤压法的成形同样是可能 的。 在干燥之前发泡材料的优选的泡沫密度是200-900g/l，特别优选250_600g/l，而 在干燥之后所形成的密度泡沫体的密度优选是50-700g/l，特别优选200-550g/l。
实际的干燥是通过在上述频率范围内的微波辐射作用来进行的。
在上述的频率下引入的功率优选是每千克的所要干燥的泡沫体250到6000W，特 别优选500到4000W。 除了使用微波辐射之外，另外还有可能使用由微波辐射和常规的热干燥组成的结 合方式，通过使用IR辐射和/或热空气来加热所要干燥的泡沫体。在这里两种类型的干燥 方式是彼此平行还是相继地使用是不重要的。在采用微波辐射和热处理的相继干燥的情况 下，优选的是首先利用微波辐射进行干燥和然后进行热处理。 本发明的方法能够对最高达50mm的高度的泡沫体进行均匀干燥，这里术语"高 度"涉及其中泡沫体具有最小尺寸的空间方向。 该方法的一个优选实施方案能够干燥可利用浇铸法生产的高度最高达30mm的泡沫塑料板。 同样优选的是优选在挤出方法中获得的泡沫体条材的干燥，其中条材的高度和宽 度均是l-30mm，优选的是5-30mm的高度和l_30mm的宽度。 此外优选的是能够通过模具浇铸方法获得的泡沫体的干燥，其中相对于高度、宽 度和长度中的每一种而言泡沫体的尺寸是l-30mm。 本发明的泡沫体也能够以多个层(例如为了生产特别高的泡沫体覆盖物)施加到 各种各样的基材上，或能够浇铸在模具中。 另外，本发明的发泡组合物也能够与其它衬底材料例如纺织品背衬材、纸等等相 结合使用，例如借助于在先的施涂(例如涂覆)。 当用于干燥的泡沫体具有l-30mm，优选l_20mm的高度时获得最佳干燥结果，例子 是能够利用刀涂、浇铸或挤出法生产的泡沫体。 本发明的方法使一系列新的施涂模式成为可能，例子是浇铸成形和挤出，如果合 适的话后面有切削。此外，通过将未干燥的泡沫体在粉末模具(例如淀粉或硅石)中浇铸 和然后在微波中干燥，获得特别良好的泡沫体。 为了生产较高泡沫体厚度，还有可能将这些以多个层施加于各种各样的基材上或 将它们浇铸在模具中。
实施例 全部的百分数是以重量为基础的，除非另有说明。
固体含量是根据DIN-EN ISO 3251测定的。 NCO含量是根据DIN-EN ISO 11909以容量法测定，除非特意另有说明。
所使用的物质和缩写: 二氨基磺酸盐NH2-CH2CH2-NH-CH2CH2-S03Na(在水中45%强度)Desmophen C2200 :聚碳酸酯多元醇，OH值56mgK0H/g，数均分子量2000g/
mo 1 (Bayer MaterialScience AG， Leverkusen，德国) PolyTHF 2000 :聚丁二醇多元醇，0H值56mgK0H/g，数均分子量2000g/mo1 (BASF AG， Ludwigshafen，德国) PolyTHF 1000 :聚丁 二醇多元醇，OH值112mgK0H/g，数均分子量lOOOg/ mol (BASF AG， Ludwigshafen，德国) Polyether LB 25 :基于环氧乙烷/环氧丙烷的单官能化聚醚，数均分子量2250g/
mol， OH值25mgK0H/g (Bayer MaterialScience AG， Leverkusen，德国) Stokal STA :在水中30%的硬脂酸铵，泡沫稳定剂(Bozzetto GmbH， Krefeld，德
国) Aristoflex AVL :聚合物磺酸和乳化剂在辛酸/癸酸三酸甘油酯中的分散体 (Clariant， Muttenz，瑞士 ) Loxanol K12P :十二烷基硫酸钠(Cognis， Diisseldorf ，德国) 聚氨酯分散体的平均颗粒尺寸(所述值是数均的)是利用激光相关光谱法(设
备Malvern Zetasizer 1000， Malvern Inst. Limited)测定的。
輔你l 1 :驗蕭制本( I) 761. 3g的 Desmophen C2200，987.0g的 PolyTHF 2000，375.4g的
PolyTHF 1000和53. 2g的Polyether LB 25被加热至70°C 。然后在5分钟的时间中在7(TC下添加由237. 0g的1，6-己二异氰酸酯和313. 2g的异氟尔酮二异氰酸酯组成的混合物，该混合物在回流下搅拌，直至获得理论NCO值为止。将所制备的预聚物在5(TC下溶解在4850g的丙酮中，然后在10分钟的时间内计量加入由1. 8g 25. lg的乙二胺，61. 7g的二氨基磺酸盐，116. 5g的异佛尔酮二胺和1030g的水组成的溶液。搅拌继续进行10分钟。之后通过添加1061g的水进行分散。然后通过在真空中蒸馏除去溶剂，得到贮存稳定的分散体，它的固体含量是60%。 实施例2到7 :本发明的泡沫体的牛产 10000g的从实施例1获得的分散体(I)与90g的Loxanol K12P(11)，150 g的Stokal STA(II)，和150 g的Aristoflex AVL(III)混合，然后借助于HansamixerTop_Mix_K(Hansa Industrie Mixer GmbH， Heiligenrode，德国)通过弓|入空气进行发泡。所形成的泡沫体的密度是500g/l。将该泡沫以3，5，8，10，13和15 mm的层，15cm宽度，施加于隔离纸上(VEZ Mat, S即pi， Brilssel，比利时)。最终，将所形成的泡沫在EL-AVerfahrenstechnik公司(Heidelberg,德国)的丽T k/l，2_3 LK reg.实验室微波系统中在微波基座以上的5 cm处施涂到多孔纺织品(Sefar Propyltex05-1000/45mm网幅宽度，Sefar GmbH， Wasserburg，德国)上，在30%功率大小(在最大功率下3. 6 kW)下干燥30分钟。
图1表明，不管层厚度，所要干燥的泡沫体发现在30分钟后具有恒重。与湿泡沫
材料相比，这里引起的重量损失对应于因所存在的水而预期的值。 实施例8到13 :对比实施例 将10000g的从实施例1获得的分散体(I)与90g的LoxanolK12P(II)，150g的Stokal STA(II)，和150g的Aristoflex AVL(IV)混合，然后借助于HansamixerTop_Mix_K(Hansa Industrie Mixer GmbH， Heiligenrode,德国)通过弓l入空气进行发泡。所形成的泡沫体的密度是500g/1。将该泡沫以3，5，8，10，13和15 mm的层，15cm宽度，施加于隔离纸上(VEZ Mat, S即pi， Brilssel，比利时)。然后在对流烘箱中通过使用60°C (30分钟)，90°C (30分钟)和ll(TC (15分钟)的温度分布来干燥该材料。
从图2能够看出，在75分钟之后只有在3mm的层厚度时才可能获得干燥材料。在全部其它情况下，75分钟后尚不足以获得恒重，或因水含量而预期的干泡沫体最终重量。不管干燥的程度，全部的泡沫体具有不规则的泡沫体结构(例如空腔和气泡)。
实施例14 :本发明的实施例(挤出) 10000g的从实施例1获得的分散体(I)与90g的Loxanol K12P(H) ， 150g的Stokal STA(II)，和150g的Aristoflex AVL(IV)混合，然后借助于HansamixerTop_Mix_K(Hansa Industrie Mixer GmbH， Heiligenrode,德国)通过弓l入空气进行发泡。所形成的泡沫体的密度是500g/l。 470克的发泡的浆料然后借助于直径15mm的管子以线条形式施加于隔离纸(VEZ， Mat, Sa卯i， Briissel，比利时)上，然后在EL-AVerfahrenstechnik (Heidelberg,德国)公司的丽T k/l，2_3 LK reg.实验室微波系统中在微波基座以上的5cm处施加于多孔纺织品(Sefar Propylex05-1000/45mm网幅宽度，Sefar GmbH，Wasserburg，德国)上，然后在30%功率大小(在最大功率下3. 6 kW)下干燥30分钟。
这里所测量的重量损失是188g(40重量％ )，对应于最初在泡沫体中存在的水的量。该泡沫体具有精细均匀结构。
权利要求
泡沫体的干燥方法，其中对水湿的泡沫体进行微波辐射。
2. 根据权利要求1的方法，特征在于所要干燥的水湿泡沫体的水含量是15-60重量％ 。
3. 根据权利要求1或2的方法，特征在于所使用的微波辐射为电磁辐射，后者的频率是 在2. 0-3. 0GHz或0. 8-1. 5GHz范围。
4. 根据权利要求1到3中任何一项的方法，特征在于与利用微波辐射的干燥相平行、在 该干燥之前或在该干燥之后另外进行热干燥。
5. 根据权利要求1到4中任何一项的方法，特征在于所要干燥的水湿的泡沫体可通过 发泡法从水性聚氨酯分散体和如果合适的话其它成分获得。
6. 根据权利要求5的方法，特征在于聚氨酯分散体是聚氨酯分散体或聚氨酯-聚脲分 散体，它们的固体含量为40-63重量％。
7. 根据权利要求5或6的方法，特征在于所述聚氨酯分散体可通过以下过程获得A) 制备由以下组分组成的异氰酸酯官能化预聚物 al)脂族或脂环族多异氰酸酯，a2)具有400-8000g/mo1的数均分子量和1. 5_6的0H官能度的聚合物多元醇， a3)如果合适的话，羟基官能化的离子或潜离子和/或非离子亲水化试剂，B) 然后使该预聚物的游离NCO基团与以下组分完全地或部分地反应，发生扩链 bl)具有32-400g/mo1的分子量的氨基官能化化合物，和/或b2)氨基官能化的离子或潜离子亲水化试剂，然后在步骤B)之前、期间或之后将预聚物分散在水中，其中，如果合适的话，所存在的 潜离子基团能够通过与中和剂的部分或完全反应被转化成离子形式。
8. 根据权利要求7的方法，特征在于，在聚氨酯分散体的制备过程中，所使用的组分 al)为异氟尔酮二异氰酸酯和/或1，6-己二异氰酸酯和/或异构的双(4，4'-异氰酸根环 己基)甲烷，与a2)由聚碳酸酯多元醇和聚丁二醇多元醇组成的混合物相结合使用。
9. 根据权利要求1到8中任何一项的方法，特征在于在干燥之前水湿泡沫体的泡沫密 度是250-600g/l，在干燥之后它们的密度是200-550g/l。
10. 根据权利要求1到8中任何一项的方法，特征在于水湿的泡沫体是高度至多为 30mm的泡沫塑料板，高度为5-30mm和宽度为l-30mm的条形泡沫体，或相对于长度、宽度和 高度中的每一种而言尺寸为l-30mm的模制品。
全文摘要
本发明涉及利用微波辐射干燥的泡沫体方法，其中该泡沫体是从水性聚氨酯分散体获得的。
文档编号F26B3/347GK101730827SQ200880023979
公开日2010年6月9日 申请日期2008年7月1日 优先权日2007年7月11日
发明者H·肯普克斯, J·赫珀尔, M·尼斯坦, S·多尔, S·霍法克, T·克拉默, T·里谢 申请人:拜尔材料科学股份公司