层状硅酸盐浸渍的三聚氰胺-甲醛泡沫制造技术

本发明专利技术涉及一种具有开孔泡沫结构的三聚氰胺‑甲醛泡沫，所述泡沫结构被浸渍。所述浸渍剂含有至少一种颗粒状的氨基硅烷表面改性的层状硅酸盐和至少一种阴离子和/或非离子稳定的聚氨酯分散体。

Melamine formaldehyde foam impregnated with layered silicate

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】层状硅酸盐浸渍的三聚氰胺-甲醛泡沫本专利技术涉及一种用层状硅酸盐浸渍的三聚氰胺/甲醛泡沫、其制备方法及其用途。包含无机填料的阻燃性开孔三聚氰胺/甲醛泡沫的制备是现有技术中已知的。WO2007/023118涉及一种泡沫，该泡沫由具有基本上开孔的泡沫基质组成，并且已向该泡沫基质施加了基本上由氟碳树脂和/或硅酮树脂组成的浸渍剂(impregnation)，其中所述浸渍剂还包含至少一种阻燃物质。阻燃物质优选为硅酸钠(水玻璃)，其以包含30重量％的硅酸钠的胶粘剂形式使用。WO2012/059493涉及包含80至98重量％的无机填料的三聚氰胺/甲醛泡沫。提及了多种颗粒材料作为无机填料，包括层状硅酸盐。无机填料可不经涂覆使用或经涂覆使用。它们通过使三聚氰胺/甲醛预缩合物与酸、分散剂、发泡剂和无机填料在溶剂中发泡并干燥而制备。这使得无机填料嵌入并填充泡沫的孔结构，即无机填料的平均粒径对应于泡沫结构的平均孔径。JP-A-2003022076涉及基于三聚氰胺树脂的阻燃声学材料。将基于硼砂或硅酸钠的无机水合物的表面层施加到三聚氰胺树脂泡沫上。该泡沫表现出良好的吸声性能和改善的燃烧性能。已知的用硅酸钠(水玻璃)处理的阻燃三聚氰胺/甲醛泡沫通常具有低的断裂强度，结果是机械应力导致水玻璃浸渍剂变得易于从泡沫中脱离，并以粉尘形式损失。此外，并非所有的三聚氰胺/甲醛泡沫都表现出足够的防火性能。特别是在造船业中，用于建造隔墙的隔热材料必须符合国际海事组织(InternationalMaritimeOrganization)(IMO)指南所定义的“不燃性”测试标准。不燃性测试和分级根据InternationalCodesforApplicationofFireTestProcedures(FTPC)：IMO2010FTP规则第1部分(决议MSC.307(88))进行。在根据DINENISO1182的熔炉测试中，测试的泡沫在燃烧时不得损失大于其重量的50重量％。此外，熔炉温度和测试样品的表面温度不得上升大于30℃，并且火焰持续时间必须低于10秒。标准三聚氰胺/甲醛泡沫不符合这些标准。本专利技术的目的是提供这样的阻燃三聚氰胺/甲醛泡沫，即其避免了已知泡沫的缺点，并同时具有良好的机械性能和有利的燃烧性能。特别地，防火材料应足够好地粘附到泡沫上，使得即使受到机械应力时，防火材料也不会从泡沫中脱离和逸出。此外，应特别优选通过IMO2010FTP规则第1部分的燃烧测试。根据本专利技术，该目的通过具有开孔泡沫结构的三聚氰胺/甲醛泡沫实现，其中向泡沫结构上施加包含至少一种经氨基硅烷表面改性的颗粒层状硅酸盐和至少一种阴离子和/或非离子稳定的聚氨酯分散体的浸渍剂。优选泡沫的特征在于：其外表面用平坦的、不易燃的材料进行至少部分地层压，所述材料优选玻璃纤维非织造物、矿物纤维非织造物、玻璃纤维织造物、矿物纤维织造物或金属箔如铝箔。根据本专利技术，已发现如果将特定的颗粒层状硅酸盐与特定的作为粘合剂的聚氨酯分散体进行结合，则浸渍三聚氰胺/甲醛泡沫使得浸渍的泡沫具有足够的机械稳定性并通过根据IMO2010FTP规则第1部分的燃烧测试。术语“浸渍剂”描述了施加到泡沫结构上的物质，在本文中为施加的层状硅酸盐和施加的聚氨酯弹性体以及任何任选施加的分散剂和疏水/疏油剂。术语“浸渍剂”还包括干燥的施加物质。根据本专利技术，该目的还通过一种制备这种三聚氰胺/甲醛泡沫的方法实现，该方法包括以下步骤：(a)使至少一种经氨基硅烷表面改性的颗粒层状硅酸盐与至少一种阴离子和/或非离子稳定的聚氨酯分散体混合，(b)将来自步骤(a)的混合物施加到泡沫上，(c)任选地随后压缩泡沫，以将混合物引入泡沫的孔中，(d)干燥泡沫。该目的还通过这种三聚氰胺/甲醛泡沫在建筑物的建造、汽车、轮船和轨道车辆建造、航天器的建造或室内装潢业中用于隔热和隔音的用途而实现。根据本专利技术，使用经氨基硅烷表面改性的颗粒层状硅酸盐来浸渍三聚氰胺/甲醛泡沫。合适的层状硅酸盐是其硅酸根阴离子由多层角连接的SiO4四面体组成的硅酸盐。这些层或双层没有通过另外的Si键而相互连接形成三维硅酸盐结构。合适的层状硅酸盐是本领域技术人员已知的。优选以下层状硅酸盐：蒙脱石(蒙脱石)(AI,Mg,Fe)2[(OH)2|(Si,AI)4O10]Na0.33(H2O)4、蛭石Mg2(AI,Fe,Mg)[(OH)2|(Si,AI)4O10]Mg0.35(H2O)4、水铝英石AI2[SiO5]6O3·nH2O、高岭石AI4[(OH)8|Si4O10]、埃洛石AI4[(OH)8|Si4O10]·2H2O、莫来石AI8[(O,OH,F)|(Si,AI)O4]4、滑石Mg3Si4O10(OH)2。特别优选使用高岭石作为层状硅酸盐。层状硅酸盐的平均粒径优选为0.2至10μm，更优选0.5至5μm，特别是1至2μm。此处的平均粒径可以是Z平均，其通过光散射，Malvern，Fraunhofer衍射测定。平均粒径优选为粒径的平均长度d。根据本专利技术使用的颗粒层状硅酸盐是经氨基硅烷表面改性的。这改善了在用作粘合剂的聚氨酯分散体中的分散性。此外，氨基硅烷表面改性使得能够化学键合至聚氨酯粘合剂和三聚氰胺-甲醛泡沫。在本文中，任何氨基硅烷都可用于表面改性。合适的硅烷化合物特别是以下通式的那些(X-(CH2)n)k-Si-(O-CmH2m+1)4-k其中取代基定义如下：XNH2-，n2至10、优选3至4的整数，m1至5、优选1至2的整数，k1至3、优选1的整数。合适的氨基硅烷的实例为双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)胺、3-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷。因此，典型的氨基硅烷在硅烷基团的硅原子上具有C2-6烷基胺基团。可根据在各种情况中的需求自由选择用于表面改性的氨基硅烷的量。优选的硅烷化合物为氨基丙基三甲氧基硅烷、氨基丁基三甲氧基硅烷、氨基丙基三乙氧基硅烷、氨基丁基三乙氧基硅烷。硅烷化合物通常以0.05至5重量％、优选0.1至1.5重量％且特别是0.2至0.5重量％(基于层状硅酸盐计)的量用于表面涂层。合适的经氨基硅烷表面改性的颗粒层状硅酸盐是市售可得的，例如以商品名445购自BASFSE。根据本专利技术优选的合适的表面改性的颗粒层状硅酸盐是购自BASFSE的445。它是经氨基硅烷表面改性的高岭土，并且具有基于颗粒长度计约1.4μm的平均粒径。将至少一种经氨基硅烷表面改性的颗粒层状硅酸盐以50至350重量份、优选75至300重量份、特别是100至250重量份的量施加到泡沫结构上，基于100重量份未浸渍的三聚氰胺/甲醛泡沫计。用作颗粒层状硅酸盐的粘合剂的聚氨酯分散体是阴离子和/或非离子稳定的。这意味着聚氨酯分散体与多阳离子是相容的。合适的聚氨酯分散体优选用具有碱金属抗衡离子或铵抗衡离子的磺酸盐或羧酸盐稳定。合适的聚氨酯分散体是本领域技术人员已知的。这些聚氨酯分散体通常是水性的。至本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有开孔泡沫结构的三聚氰胺/甲醛泡沫，其中将包含至少一种经氨基硅烷表面改性的颗粒层状硅酸盐和至少一种阴离子和/或非离子稳定的聚氨酯分散体的浸渍剂施加到泡沫结构上，其中可将通过浸渍剂施加的物质进行干燥。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170912 EP 17190519.31.一种具有开孔泡沫结构的三聚氰胺/甲醛泡沫，其中将包含至少一种经氨基硅烷表面改性的颗粒层状硅酸盐和至少一种阴离子和/或非离子稳定的聚氨酯分散体的浸渍剂施加到泡沫结构上，其中可将通过浸渍剂施加的物质进行干燥。


2.根据权利要求1所述的泡沫，其中经氨基硅烷表面改性的颗粒层状硅酸盐的平均粒径为0.2至10μm。


3.根据权利要求1或2所述的泡沫，其中将至少一种经氨基硅烷表面改性的颗粒层状硅酸盐以50至350重量份的量施加到泡沫结构上，基于100重量份未浸渍的三聚氰胺/甲醛泡沫计。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的泡沫，其中至少一种阴离子和/或非离子稳定的聚氨酯分散体的用量为0.5至10重量％，基于浸渍剂的干质量计。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的泡沫，其中未浸渍的三聚氰胺/甲醛泡沫的密度为5至12g/l。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的泡沫，其中浸渍的三聚氰胺/甲醛泡沫的密度比未浸渍的三聚氰胺/甲醛泡沫的密度高至少3g/l。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的泡沫，其中三聚氰胺/甲醛泡沫中甲醛与三聚氰胺的摩尔比为5:1至1.3:1。


8.根据权利要求1至7中任一项所述的泡沫，其中至少一种阴离子和/或非离子稳定的聚氨酯分散体为包含式-N＝C＝N...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·A·魏瑟，T·H·斯坦克，B·瓦斯，W·伦茨，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE