具有包括明胶的微孔结构的隔音板材和/或制备方法_2

文档序号:9916161阅读:来源:国知局
.之前,将约10wt%至约30wt%的甘油添加至填 料。在替换实施方式中,在步骤a. i .之后将约5wt%至约15wt%的甘油添加至水,并在步骤 a. ii .之后和步骤a. iii .之前添加剩余的约5wt%至约15wt%的甘油。
[0054] 在一种实施方式中,在步骤a. i .之后并在步骤a. ii .之前,将约Iwt%至5wt%的氯 化镁添加至水。
[0055] 在一种实施方式中,在步骤b.之前的约1分钟至约15分钟,将微孔结构促进剂引入 至第二混合物。在一种实施方式中,在步骤b.之前的约2分钟,将微孔结构促进剂引入至第 二混合物。
[0056] 在一种实施方式中,步骤b.包括将组合物倾注至基本上水平的表面上以形成板 材。
[0057] 根据本发明的另一个方面,提供了由如在本文描述的组合物制备的或者由如在本 文描述的方法制备的板材。
[0058]在一种实施方式中,可将另一个平坦的板材结合至板材的一个或两个平面上以提 供层状板材。在一种实施方式中,平坦的板材由热结合的聚酯薄片或针刺的聚酯薄片组成。 在一种实施方式中,平坦的板材为热结合的聚酯薄片,并且所述热结合的聚酯薄片结合至 铝箱形式的其它板材。
[0059] 在一种实施方式中,使用粘合剂以层压制品形式将铝箱结合至所述热结合的聚酯 薄片。
[0060] 实施方式的详细说明
[0061] 上文的描述仅为本发明的某些实施方式,并且改进和/或变形可以在不背离本发 明范围和精神的情况下做出,所述实施方式仅为说明性的,而非限制性的。
[0062] 在本说明书的内容中,术语"包含"是指"原则上包括,但并不必须是唯一地"或者 "具有"或者"包括",并非"仅由......构成"。术语"包含(comprising)"的变形,例如"包含 (comprise)"和"包含(comprises)"具有相应变化的含义。
[0063] 在特定实施方式中,如本文的组合物能够产生具有微孔结构的声学板材,其具有 显著的隔音特性。板材一旦形成,就会具有约〇.2g/cm 3的密度(组合物中不包括填料),并且 当包括填料时,就会具有约〇. 8至1.2g/cm3的密度,高至约2.5g/cm3的密度。除了高密度,所 述板材还是非常柔软的,并具有高弹性记忆。高密度和弹性的组合为板材提供了极佳的隔 音特性。
[0064] 因为本发明的组合物由非石油基产物组成,所以由所述组合物制备的板材是生物 可降解的,并且是非毒性的。此外,板材的成本不依赖于油价和油源。
[0065] 所述组合物的另一个优点在于所获得的板材是阻燃的,并且当燃烧的时候,与由 装载乙烯树脂的替代隔音板材产物相比,不会放出有毒烟雾。这使得由在本文中描述的组 合物所制备的板材可被广泛地用于多种不同应用的建筑材料,从而提供比装载乙烯树脂的 更加安全和更加环保的替代品。由所述组合物制备的板材还可被用于存在火灾隐患的区 域,例如船舶引擎环境和重工业设施。
[0066] 在制备具有隔音特性的板材的过程中,所述组合物还可以通过使用任何合适的着 色技术来着色,从而根据需要制备具有任何颜色的薄片。此外,在固化之前,所述组合物具 有极佳的粘合性能,并因此如果希望将所述板材粘合至另一个基底,在成型阶段无需单独 的粘合剂。可替换地,一旦固化所述板材,材料就还与绝大多数胶水和粘合剂相容,从而还 可以以这种方式来制备复合材料。
[0067]所发现的是,所提供的包括微孔结构促进剂以及水、明胶和填料的组合物在成型 为薄片或其它结构并固化的时候,所提供的材料在其整个组成内具有微孔结构。
[0068] 在特定的实施方式中,微孔结构促进剂选自与用于制备板材的组合物的一种或多 种其它组分进行反应的化合物,由此在板材的成型阶段产生气体,所述气体在板材成型时 提供所获得组合物的微孔结构。
[0069] -类优选的微孔结构促进剂选自包括过氧基团的组分,例如如下的化合物:
[0070] 2Na2C03 · 3H2〇2
[0071] (NH4)2SO4 · H2O2
[0072] K2CO3 · H2O2
[0073] Na2HPO4 · H2O2
[0074] 脲· H2O2
[0075] 在一种替换实施方式中,微孔结构促进剂还可以选自包括过硫酸盐基团的组分, 例如过硫酸钠 Na2S2O8。
[0076] 在一种优选的实施方式中,微孔结构促进剂选自过碳酸钠。
[0077] 还令人惊讶地发现,当微孔结构促进剂为包括过氧基团的组分(例如过碳酸钠)形 式时,微孔结构促进剂会与组分中的水反应以产生被认为是氧气的气体。一旦包括微孔结 构促进剂,就会在组合物内产生氧气,一旦组合物被固化,在整个组合物内形成的气泡就会 以微孔结构的形式整体保持。
[0078]此外,并且不希望通过理论所限制,还认为通过过氧基团与水的反应,在明胶开始 胶化的时候,将氧气提供至组合物内的明胶,在组合物固化时,在明胶分子之间提供更强的 交联。更强的交联使得在高湿度、低湿度和温度变化条件下,由所述组合物制备的经固化的 板材的"粘弹"性稳定,从而使得板材可以在约负40 °C至约180°C的温度(在冷冻条件下测试 超过90天)以及在干燥和潮湿条件下实施,而不会损失结构完整性。
[0079]这提供了所述板材能够容易地承受高至约90°C的温度,如果将所述板材保留暴露 至阳光直射,例如在建筑工地或者当板材位于由塑料等构成的包装内的时候,这种情况就 是经常会发生的。还发现的是,材料会保持弹性,并且甚至是在低于(TC的非常冷的温度下 也保持相冋的粘弹性。
[0080] 不希望通过理论来限制,认为至少是包括微孔结构促进剂,并且特别是包括过氧 基团的微孔结构促进剂,和/或添加选自碳酸钙的填料,会使板材的结构完整性在环境温度 提高时而保持。这是与在WO 2006/053393中描述的组合物相反的,当暴露至高于25°C的温 度时,其趋于熔融并变为油灰样,并损失其结构完整性。
[0081] 此外,还发现的是,添加过氧基团形式的微孔结构促进剂所提供的是,所获得的材 料对烃、油类和润滑脂以及水的存在具有提高的耐受性。
[0082] 在特定的实施方式中,提供了用于制备具有微孔结构的板材的组合物,所述组合 物由如下组分构成:
[0083] (a)约 5wt% 至约 25wt% 的明胶,
[0084] (b)约 25wt% 至约 60wt% 的填料,
[0085] (c)约 15wt% 至约 40wt% 的水,
[0086 ] (d)约0 · 5wt %至约2wt %的微孔结构促进剂,和
[0087] (e)约I Owt %至约30wt %的润滑化合物;
[0088] 其中,所述组合物的余量由选自一种或多种如下的组分构成:约Iwt %至约5wt % 的谷蛋白,约Iwt%至约5wt%的淀粉,约Iwt%至约5wt%的一种或多种碱土金属,和任选痕 量的如下的任意一种:颜料、灭菌剂、香料和除臭剂。
[0089]在特定实施方式中,包括微孔结构促进剂的组合物可被用于制造不同厚度的微孔 结构的板材。发现这些板材具有增强的弹性,低导热性,增强的隔音特性,以及高防火等级。 就其本身而言,发现以这种方式制备的板材适用于多种不同的应用,例如管套和地板总成 衬底。此外,由于所述组合物的弹性和高放火等级,其可被用作为床垫构造中的组分。据此, 包括微孔结构的板材的厚度在用于建筑结构的包括声学薄片的应用、用于地板总成的衬底 和管套时可在小于Imm至8mm之间变化,对于床垫结构可高至IOOmm至250mm。
[0090]所述组合物的微孔结构还意外地对于给定的重量将传声损失(STL)提高约3至 4dB,其相对于现有技术的例如装载乙烯树脂的产物来说是具有明显优势的并高于其。 [0091]所述组合物的微孔结构一旦固化,就还发现会提高板材的弹性。还发现当本发明 的板材与结合至其的其它层(例如:针刺聚酯薄片)相组合的时候,就会显著地提高冲击隔 音,当板材被用作为提供地板声学/冲击噪音处理的隔音衬底的时候。在测试时,确实发现 会提供高至6STAR冲击隔音等级。
[0092]再次由于组合物的微孔结构,一旦形成板材,所述板材就会提供耐热性(0.082W/ mK)@23°C平均温度,50-70%R.H),和良好的蒸汽渗透阻力8.19X10-15Kg/Pa.m2。
[0093] 在另一种实施方式中,
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