專利名稱：多組分原位發(fā)泡體系及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有在分離容器中的多異氰酸酯組分(A)和多元醇組分(B)的、用來原位制備建筑用聚氨酯泡沫的多組分原位發(fā)泡體系，這種原位發(fā)泡體系在用于密封建筑物的墻壁和/或天花板的裂口和/或通道方面的應(yīng)用，以及一種用于密封這種裂縫和/或通道的方法。
每種建筑物都會通過敷設(shè)管道、電線等在墻壁和/或天花板中產(chǎn)生裂口和/或通道。這種裂口或通道必須以機械穩(wěn)定的方式密封，特別是要防水或防火。
通常對建筑物的墻壁和/或天花板中管道或電線的通道的環(huán)縫進行機械、化學(xué)或機械/機械密封。機械密封中，環(huán)縫借助固體密封單元來進行，其中這種機械單元通過用底板進行精確的成型閉合或彈性擠壓來密封。這種機械密封設(shè)施昂貴，安裝耗時，工作量大，基于必要的配合精確的密封單元而限制在一定的管道、電線和鉆孔的直徑。
化學(xué)密封中是用反應(yīng)體系密封縫隙，其硬化并封住通道。對此可以使用無機體系，例如灰漿，或有機體系，例如密封物料、聚合物泡沫等。此外還可能通過設(shè)置采用化學(xué)密封材料的機械封蓋來將這種化學(xué)密封和機械密封結(jié)合。
用密封材料、泡沫或灰漿密封縫隙的化學(xué)密封方法不具有機械體系的缺點，但是經(jīng)常不能保證耐久性的防水或防火的密封。在使用泡沫體系的情況下，尤其在防火密封的領(lǐng)域有必要在原料中加入官能化添加劑，例如膨脹石墨或多磷酸銨，以實現(xiàn)力求達到的泡沫的機械性能。但是這種泡沫由于在均化原料時要求的混合技術(shù)(共混技術(shù))而具有相對較差的機械負荷，因為附加的添加劑不是通過共價鍵連接在泡沫基體中，而是以分開區(qū)域的形式存在于聚合物基體中。因此這種泡沫體系通過泡沫基體/添加劑體系隨時間因添加劑的聚集，分散或氧化而發(fā)生很大的變化，從而也相對較快的喪失了其特殊功能的效用。
已經(jīng)熟知互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)及其制備，對此可以參閱呂姆普化學(xué)詞典(Rmpp Lexikon Chemie)，第10版(1997)，第1945頁。這種網(wǎng)絡(luò)的制備可以按照不同的方法進行，例如通過兩種或多種不同的單體在交聯(lián)劑存在下同時聚合，其中這種聚合反應(yīng)必須對于每種使用的單體都是特殊的，其中例如第一單體借助于第一種交聯(lián)劑形成聚合物網(wǎng)絡(luò)，第二種單體不或幾乎不以共價鍵嵌入其中。第二種單體借助第二種交聯(lián)劑生成聚合物第二種網(wǎng)絡(luò)，第一種單體不或幾乎不以共價鍵嵌入其中。取決于不同種單體和不同種聚合方法的數(shù)量，多種網(wǎng)絡(luò)可以彼此交疊。
這種互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)的重要性能在于，生成的聚合物網(wǎng)絡(luò)是相互交叉的，其中不同的網(wǎng)絡(luò)之間不存在或只存在少量的化學(xué)連接。由于互相交叉和其交聯(lián)，互穿聚合物體系不會再反乳化，由此這種體系獲得特別高的機械穩(wěn)定性。
由EP-A-0 230 666已知一種以互穿的聚氨酯/環(huán)氧/硅氧烷聚合物網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的可硬化單組分粘合物料。
EP-B-0 753 020公開了一種可以分散在水中的以基于含有尿烷和/或脲化合物的完全反應(yīng)的異氰酸酯的可分散于水中的熱塑性聚合物和以烯屬不飽和單體為基礎(chǔ)的互穿加成聚合物為基礎(chǔ)的互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)。
美國專利說明書4 923 934說明了以嵌段尿烷預(yù)聚物，多元醇，環(huán)氧樹脂和作為環(huán)氧樹脂的催化劑的酸酐為基礎(chǔ)的互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)，這種互穿聚合物被用作涂層材料。
由美國專利4 212 953已知由尿烷聚合物和含磷聚合物構(gòu)成的互穿網(wǎng)絡(luò)形式的耐火聚氨酯泡沫，所述含磷聚合物基于側(cè)位的磷基調(diào)節(jié)要求的防火性能。
本發(fā)明的任務(wù)在于，解決密封建筑物的墻壁和/或天花板的裂口和/或通道中存在的上述問題，提供一種防水和/或防火的發(fā)泡體系，其不只是比傳統(tǒng)的機械解決方法在成本上有利，而且可以原位，即例如在施工現(xiàn)場快速且簡單地應(yīng)用，其性能也能在使用前后長時間內(nèi)得以保持。
現(xiàn)在已經(jīng)驚喜地表明，這一任務(wù)可以借助用于制備聚氨酯泡沫的多組分原位發(fā)泡體系得以實現(xiàn)，其可以原位發(fā)泡，由包括發(fā)泡的聚氨酯和至少一種其它聚合物的互穿網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，其中通過這種或這些其它種聚合物可以有目的地影響期望的泡沫的性能，而且其方式為，調(diào)節(jié)性能的其它種聚合物是互穿網(wǎng)絡(luò)的一部分，既不滲出，聚集，也不溶解。
這一任務(wù)通過按權(quán)利要求1的多組分原位發(fā)泡體系得以實現(xiàn)，其在混合時生成由發(fā)泡的聚氨酯和至少一種其它種聚合物構(gòu)成的互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)。從屬權(quán)利要求還涉及本發(fā)明主題的其它實施方案以及這種多組分原位發(fā)泡體系在密封建筑物的墻壁和/或天花板的裂口和/或通道方面的應(yīng)用，以及用于密封這種裂口和/或通道的方法。
因此，本發(fā)明的主題是具有在分離的容器中存放的多異氰酸酯組分(A)和多元醇組分(B)的、用于原位制備建筑用聚氨酯泡沫的多組分原位發(fā)泡體系，其特征為，除了多異氰酸酯組分(A)和多元醇組分(B)以外，還含有空間上分離的其它組分(C)和(D)，這些組分在混合時生成由發(fā)泡的聚氨酯和至少一種其它種聚合物構(gòu)成的互穿網(wǎng)絡(luò)。
按本發(fā)明優(yōu)選的實施方案，組分(C)和(D)成分以這樣的方式包含在裝多異氰酸酯組分(A)和多元醇組分(B)的容器中，以致于僅在容器內(nèi)物料混合后才發(fā)生反應(yīng)生成發(fā)泡的互穿網(wǎng)絡(luò)。為此必須考慮，各個容器內(nèi)存在的組分不提前彼此反應(yīng)，而是當帶有所含成分的組分(A)和(B)混合時，反應(yīng)才自動開始進行。這里也可能要求，可以與組分(A)和(B)中的一種或其它成分反應(yīng)的組分(C)或(D)之一存放在一個或多個其它單獨的容器中。這種方式保證按本發(fā)明的多組分原位發(fā)泡體系在按目的使用前具有要求的耐存儲性能。
按本發(fā)明的原位發(fā)泡體系中，不同組分(A)至(D)用于最后通過這些組分的混合，反應(yīng)，發(fā)泡，硬化來給予生成的泡沫樣互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)以期望的性能。多異氰酸酯組分(A)和多元醇組分(B)用于堂成固體聚氨酯泡沫，其性能通過組分(C)或(D)的存在按希望的方式改變。盡管已知在原位發(fā)泡體系中聚氨酯泡沫長期以來應(yīng)用于建筑目的。在此，利用多異氰酸酯/水反應(yīng)，其中生成二氧化碳，這使得生成的聚氨酯發(fā)泡。但是，這里得到的聚氨酯泡沫本身既不具有好的防水性能，也不具有滿意的防火性能。因為如上述實施混入用于改善其性能的添加劑沒有達到目的，所以本發(fā)明提出將聚氨酯網(wǎng)絡(luò)與由組分(C)和(D)構(gòu)成的，用于給予聚氨酯泡沫以期望的機械，防水和防火性能的其它種聚合物網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合。這樣，按本發(fā)明可以通過按目的選擇組分(C)和(D)，按所需改善聚氨酯泡沫材料的耐水性能和/或其防火性能，對此，由要求保護的多組分原位發(fā)泡體系構(gòu)成互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)，其獲得了在周圍墻壁材料上的很好的粘合性，并由此防止水的進入，以及在火災(zāi)情況下盡管高環(huán)境溫度和氧化的氣氛，其形成機械穩(wěn)定的防火外殼，提供了必要的防火性能。
通過有目的地引入這種改善聚氨酯泡沫的性能的互穿網(wǎng)絡(luò)形式的“添加劑”，提供了硬化的聚氨酯泡沫的優(yōu)異的機械和物理化學(xué)性能，這里可以絲毫不會發(fā)生發(fā)泡體系的互穿組分的反乳化，借此其性能也在長時間內(nèi)得到保持。
優(yōu)選按本發(fā)明的原位發(fā)泡體系，其多異氰酸酯組分(A)含有至少一種NCO含量為5-55％，優(yōu)選20-50％，每個分子平均的NCO基的數(shù)量為2-5，優(yōu)選2-4的多異氰酸酯。特別優(yōu)選以亞甲基二苯基二異氰酸酯和/或其聚合物同系物為基礎(chǔ)的多異氰酸酯，特別是NCO含量為31％，每個分子平均含2.7個NCO基的那些。
多元醇組分(B)包括至少一種OH數(shù)為30-1000，優(yōu)選500-1000，每個分子平均的OH官能度為2-7，優(yōu)選2-4的多元醇。特別優(yōu)選OH數(shù)為300-1000，優(yōu)選500-1000和上述說明的OH官能度的聚醚多元醇和/或聚酯多元醇，以及以O(shè)H數(shù)為30-1000，優(yōu)選100-300，每個分子平均的OH官能度為2-7，優(yōu)選3-5的磷酸酯為基礎(chǔ)的多元醇和/或氨基聚醚多元醇。此外，特別優(yōu)選OH數(shù)為30-1000，優(yōu)選100-300，每個分子平均的OH官能度為1.5-5，優(yōu)選2-4的鹵代的多元醇。
作為組分(C)，在按本發(fā)明的原位發(fā)泡體系中優(yōu)選含有環(huán)氧樹脂和/或硅氧烷預(yù)聚物。環(huán)氧樹脂優(yōu)選用于改善聚氨酯泡沫的防水性能，而硅氧烷預(yù)聚物在相應(yīng)的交聯(lián)后給予互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)提高的耐火性能。
環(huán)氧樹脂優(yōu)選是那些環(huán)氧當量重量為100-500g/Mol，優(yōu)選150-200g/Mol的環(huán)氧樹脂，其中環(huán)氧樹脂優(yōu)選以雙酚A和雙酚F為基礎(chǔ)的，特別是由70％雙酚A和30％雙酚F構(gòu)成的環(huán)氧樹脂。環(huán)氧樹脂也可以鹵化，特別是溴化。
作為組分(C)，優(yōu)選的環(huán)氧樹脂的含量為10-50wt.-％，優(yōu)選15-35wt.-％，基于總原位發(fā)泡體系的重量。
組分(C)中優(yōu)選的硅氧烷預(yù)聚物的平均摩爾質(zhì)量為200g/Mol-10000g/Mol，優(yōu)選400g/Mol-3000g/Mol，以及具有2-4，優(yōu)選2-3個反應(yīng)性端基，特別是低分子烷氧基和烷基酯端基，優(yōu)選甲氧基端基。
優(yōu)選聚氨酯反應(yīng)的特征數(shù)(Kennzahl)為95-165，優(yōu)選102-120。
所謂的聚氨酯反應(yīng)的特征數(shù)是指使用的異氰酸酯基團(有效使用的異氰酸酯基團的物質(zhì)量nNCO)與使用的例如由多元醇的OH基團，胺的NH2-基團或羧酸的COOH-基團提供的活性H官能團(有效使用的活性H官能團的物質(zhì)量n活性H)的百分比。當量的異氰酸酯相當于特征數(shù)100，過量10％的異氰酸酯基團相當于特征數(shù)110。用于計算特征數(shù)所必要的公式為 作為其他的成分，多元醇組分(B)中含有用作聚氨酯泡沫的發(fā)泡劑，使得到泡沫密度為0.05-0.5g/cm3，優(yōu)選0.2-0.4g/cm3的聚氨酯泡沫用量的水，用于聚氨酯生成反應(yīng)的一種或多種催化劑，用于生成其它一種或多種聚合物的組分(D)，以及任選的泡沫穩(wěn)定劑。
在多元醇組分(B)中含有的聚氨酯生成反應(yīng)的催化劑可優(yōu)選為一種或多種叔胺，特別是二嗎琳二乙基醚。
按本發(fā)明的多組分原位發(fā)泡體系的多元醇組分(B)優(yōu)選含有作為用于生成基于環(huán)氧樹脂的其它種聚合物的組分(D)的通用于環(huán)氧樹脂的聚合的催化劑，優(yōu)選路易斯酸，更優(yōu)選苯酚，特別優(yōu)選2，4，6-三(二甲基氨基甲基)苯酚。
按照另一實施方案，多元醇組分(B)中含有作為用于生成基于硅氧烷預(yù)聚物的其它種聚合物的組分(D)的通用于硅氧烷預(yù)聚物的交聯(lián)劑，優(yōu)選每個分子含有至少三個低級烷氧基端基，優(yōu)選甲氧基端基，以及例如平均摩爾質(zhì)量為100-1000g/Mol的有機氧硅烷(Organooxysilan)。
在多元醇組分(B)中含有的泡沫穩(wěn)定劑(Schaumzellenstabilisator)可為例如用于發(fā)泡反應(yīng)中穩(wěn)定蜂窩生成的已知的試劑，特別是聚硅氧烷。
按本發(fā)明的多組分原位發(fā)泡體系也可以含有通用量的已知的常用的填料，助劑和/或添加劑，這里常用的添加物包含在組分(A)，(B)，(C)和/或(D)中。作為這些添加物包含有優(yōu)選0-40wt.-％，更優(yōu)選1-20wt.-％的填料，如沙子，白堊，珍珠巖，炭黑或其混合物，0-2wt.-％，優(yōu)選0.1-1wt.-％的一種或多種染料或顏料和/或0-40wt.-％，優(yōu)選1-20wt.-％的阻燃添加劑，例如含鹵素的阻燃劑，如三(2-氯異丙基)磷酸酯，燒蝕阻燃劑，例如氫氧化鋁，成殼阻燃劑，例如多磷酸銨，和溫度升高時膨脹的材料，例如膨脹石墨(Blaehgraphit)，其中這些添加物的用量分別基于原位發(fā)泡體系的總重量。
按照另一優(yōu)選的實施方案，本發(fā)明的多組分原位發(fā)泡體系存放在通過運輸管道與帶有混合頭的放料設(shè)備連接的容器中，在混合頭中組分進行混合。例如放料設(shè)備具有一個噴嘴狀的帶有靜態(tài)混合器的混合頭。
這些容器還可以設(shè)置有壓縮設(shè)備，借此可以將組分(A)-(D)排出到放料設(shè)備的混合頭中，例如機械壓縮設(shè)備和/或含在組分(A)-(D)中和/或雙室筒(Zweikammerkartusche)的壓力室中的推進氣體。這種推進氣體優(yōu)選是惰性壓縮或液化的氣體，例如氮氣或含氟烴類，如1，1，1，2-四氟乙烷(推進劑134a)或1，1，1，2，3，3，3-七氟丙烷(推進劑227)，但也可以是烴類，如丁烷，丙烷或其混合物。
本發(fā)明另一個主題是上述類型的多組分原位發(fā)泡體系在密封建筑物的墻壁和/或天花板的裂口和/或通道方面的應(yīng)用，以及一種密封這種裂口或通道的方法，其在于，將按本發(fā)明的多組分原位發(fā)泡體系借助帶有各組分在其中混合的混合頭的放料設(shè)備，排出到裂口和/或通道中，發(fā)泡并硬化。
已經(jīng)驚喜地表明，按本發(fā)明構(gòu)成的多組分原位發(fā)泡體系與由現(xiàn)有技術(shù)已知的互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)相比，不僅能在通常的帶有高度工藝控制的工業(yè)條件以及對于泡沫合成優(yōu)化的條件下發(fā)泡，硬化成具有期望性能的聚氨酯泡沫，而且還能在0-40℃范圍內(nèi)不同的使用溫度，非常不均勻的待裝填的體積和泡沫周圍不同的材料，例如混凝土，石頭，鋼，由例如聚乙烯，聚氯乙烯的塑料構(gòu)成的管道，或還有銅，以上施工現(xiàn)場的困難的情況下發(fā)泡，硬化成具有期望性能的聚氨酯泡沫。
在此，按本發(fā)明的多組分原位發(fā)泡體系以很簡單，快速的方式，借助筒技術(shù)使用機械壓縮設(shè)備或借助噴槍并使用帶有壓力室的雙室筒狀容器排出并使用。
下面的實施例對本發(fā)明進一步闡述。
實施例1用于生成由聚氨酯泡沫和環(huán)氧樹脂構(gòu)成的防水互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)的多組分原位發(fā)泡體系。
為制備按本發(fā)明的多組分原位發(fā)泡體系使用下面表1中給出的組分
表1
上表1中所列的配方基于的配方總量為144.5g，其中基于聚氨酯化學(xué)計量得到泡沫的聚氨酯組分的特征數(shù)為110。
通過環(huán)氧樹脂與多異氰酸酯混合生成組分(A)。組分(B)通過多元醇1和2，水，催化劑1和2與泡沫穩(wěn)定劑混合制備。
兩種組分(A)和(B)儲入經(jīng)過運輸管道與帶有混合頭的放料設(shè)備連接的雙筒狀的分離的容器中，在混合頭中組分(A)和(B)進行混合。
為使用按本發(fā)明的原位發(fā)泡體系，兩種容器的組分借助壓縮儀器從筒中壓縮到噴嘴中，引入裝填的裂縫。
兩種組分混合后，進行決定性的三種化學(xué)反應(yīng)，即聚氨酯生成，環(huán)氧樹脂的聚合和發(fā)泡反應(yīng)。
這里通過多異氰酸酯與多元醇1和多元醇2在催化劑1存在的情況下反應(yīng)生成聚氨酯網(wǎng)絡(luò)，其通過多異氰酸酯與存在的水反應(yīng)生成二氧化碳進行發(fā)泡。在催化劑2存在下硬化的環(huán)氧樹脂提供了對于聚氨酯泡沫的功能所必要的性能，即高疏水性和良好的在混凝土和石頭上的粘合力。
這種在20℃硬化約5分鐘后的聚氨酯泡沫的密度為0.30g/cm3。
在發(fā)泡和硬化后得到的聚氨酯泡沫與按類似方法制備但沒有互穿環(huán)氧樹脂網(wǎng)絡(luò)的泡沫相比，具有特別高的防水性能，其在下面所述的6巴水壓的試驗條件下兩個小時內(nèi)保持不滲漏，而對照泡沫在1巴的水壓下20分鐘后已經(jīng)滲漏。
為檢查防水性，在高1m，寬50cm和厚50cm的混凝土塊中，在中間鉆直徑為10cm，深50cm的孔。通過由泡沫材料構(gòu)成的距離桿，將1m長的直徑為5cm的聚乙烯管放在鉆孔的中間，以致于孔的側(cè)面可以用泡沫裝填20cm的深度。然后上述組成的按本發(fā)明的原位發(fā)泡體系加入到鉆孔中，在此過夜硬化后鋸掉突出于鉆孔的泡沫材料。接著帶有發(fā)泡材料的混凝土設(shè)置放入繃緊于檢測設(shè)備中，其中混凝土孔的發(fā)泡面直接與水接觸，其可以經(jīng)過壓力氣體管道用最高6巴的氣體壓力進氣沖擊。該位于水壓下的混凝土面是密封的，其中有效壓力可以借助壓力表持續(xù)讀數(shù)?；炷翂K的另一個面上可以通過光學(xué)或借助濕度敏感器檢測水的進入。測試進行時，不論泡沫滲漏與否，開始始終用1巴壓力持續(xù)2小時。在隨后的密封后，壓力提高1巴，再持續(xù)2小時。這種措施重復(fù)進行，直到泡沫滲漏或達到6巴的極限壓力，兩小時內(nèi)有效地保持泡沫的無滲漏。
為證實借助按本發(fā)明的原位發(fā)泡體系得到的泡沫的聚合物的互穿特征，測試了得到的互穿泡沫體系的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)和借助差熱掃描量熱儀(DSC)測試分開的聚合組分。聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是聚合物由玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)的溫度，即在此觀察到聚合物出現(xiàn)嚴重的粘度下降。在由兩種不同的聚合物構(gòu)成的相分離的聚合物體系中，借助差熱掃描量熱儀可測定兩種不同的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度階段，只要兩種聚合物各自的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度彼此相距足夠?qū)挕?br> 例如聚苯乙烯和聚丁二烯(它們相分離地存在于混合物中)的混合物既顯示聚苯乙烯的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(100℃)，也顯示聚丁二烯的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(-70℃)。
但是如果兩種不同的聚合物以互穿網(wǎng)絡(luò)的形式存在，那么在差熱掃描量熱儀中只顯示唯一一個在構(gòu)成互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)的兩種聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度之間的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
由上述原位發(fā)泡體系生成的聚氨酯/環(huán)氧化合物泡沫在差熱掃描量熱儀中顯示一個120℃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。只由環(huán)氧樹脂生成的聚合物具有的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為100℃，而只由聚氨酯生成的泡沫具有的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為150℃。但是因此很明顯，按本發(fā)明的原位發(fā)泡體系的按目的的反應(yīng)和硬化時，由兩種組分聚氨酯和環(huán)氧樹脂已經(jīng)生成了互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)。
實施例2用于生成由聚氨酯，環(huán)氧樹脂和一種交聯(lián)的硅氧烷預(yù)聚物構(gòu)成的互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)防火泡沫的多組分原位發(fā)泡體系。
為制備按本發(fā)明的多組分原位發(fā)泡體系使用下面表2中給出的組分表2
上述組分基于總量為191g。按照聚氨酯化學(xué)計量，計算泡沫的聚氨酯組分的特征數(shù)為110。
上述組分中多異氰酸酯和多元醇1，2和3與水和催化劑1一起用于生成聚氨酯泡沫。環(huán)氧樹脂借助催化劑2硬化為互穿網(wǎng)絡(luò)。硅氧烷預(yù)聚物和交聯(lián)劑的甲氧基端基必須首先與水反應(yīng)，水解生成硅醇基團，然后可以進行真正的交聯(lián)反應(yīng)，硅醇基團的縮合。按照這種方法生成第三種互穿聚合物。
上述組分中，多異氰酸酯與環(huán)氧樹脂以及硅氧烷預(yù)聚物和交聯(lián)劑混合生成組分(A)。
其余的組分通過混合提供組分(B)。
這些組分按照實施例1中說明的方法儲入分開的容器中，在按目的使用時通過運輸管道輸入到帶有混合頭的放料設(shè)備中，由此發(fā)泡和硬化的混合物引入到待密封的裂縫中。
這種在20℃硬化約5分鐘后的聚氨酯泡沫的密度為0.24g/cm3。
按照這種方法制備的帶有由聚氨酯，硬化的環(huán)氧樹脂和交聯(lián)的硅氧烷聚合物構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)的互穿聚氨酯泡沫具有的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為80℃。只由聚氨酯生成的泡沫的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為110℃，環(huán)氧樹脂聚合物或交聯(lián)的硅氧烷聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為70℃，這歸因于按本發(fā)明的原位發(fā)泡體系的按目的發(fā)泡和硬化時，生成了由三種聚合物成分構(gòu)成的互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)。
基于交聯(lián)硅氧烷聚合物的存在，泡沫在800℃高溫下熱處理后具有相當高的殘渣含量而顯示出突出的耐火性能，而且在該高溫下加熱和熱處理期間生成的灰燼外殼具有良好的機械穩(wěn)定性。
權(quán)利要求
1.一種具有在分離容器中存放的多異氰酸酯組分(A)和多元醇組分(B)的、用來原位制備建筑用聚氨酯泡沫的多組分原位發(fā)泡體系，其特征為，除了多異氰酸酯組分(A)和多元醇組分(B)以外，還含有空間上分離的其它組分(C)和(D)，這些組分在混合時生成由發(fā)泡的聚氨酯和至少一種其它種聚合物構(gòu)成的互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)。
2.權(quán)利要求1的多組分原位發(fā)泡體系，其特征為，組分(C)和(D)成分以這樣的方式包含在裝多異氰酸酯組分(A)和多元醇組分(B)的容器中，以致于其反應(yīng)僅在容器內(nèi)物料混合后才進行。
3.權(quán)利要求1的多組分原位發(fā)泡體系，其特征為，組分(C)或(D)之一存放在一個其它容器中。
4.權(quán)利要求1-3中至少一項的多組分原位發(fā)泡體系，其特征為，多異氰酸酯組分(A)包括至少一種NCO含量為5-55％，優(yōu)選20-50％，每個分子平均的NCO基的數(shù)量為2-5，優(yōu)選2-4的多異氰酸酯。
5.權(quán)利要求4的多組分原位發(fā)泡體系，其特征為，多異氰酸酯組分(A)包括以亞甲基二苯基二異氰酸酯和/或其聚合物同系物為基礎(chǔ)的多異氰酸酯。
6.權(quán)利要求5的多組分原位發(fā)泡體系，其特征為，多異氰酸酯組分(A)包括NCO含量為31％，每個分子平均含2.7個NCO基的以亞甲基二苯基二異氰酸酯和/或其聚合物同系物為基礎(chǔ)的多異氰酸酯。
7.權(quán)利要求1-6中至少一項的多組分原位發(fā)泡體系，其特征為，多元醇組分(B)包括至少一種OH數(shù)為30-1000，優(yōu)選500-1000，每個分子平均的OH官能度為2-7，優(yōu)選2-4的多元醇。
8.權(quán)利要求7的多組分原位發(fā)泡體系，其特征為，多元醇組分(B)包括至少一種OH數(shù)為300-1000，優(yōu)選500-1000，平均OH官能度為2-7，優(yōu)選2-4的聚醚多元醇和/或聚酯多元醇和/或至少一種以O(shè)H數(shù)為30-1000，優(yōu)選100-300，每個分子平均的OH官能度為2-7，優(yōu)選3-5的磷酸酯為基礎(chǔ)的多元醇和/或氨基聚醚多元醇。
9.權(quán)利要求1-8中至少一項的多組分原位發(fā)泡體系，其特征為，多異氰酸酯組分(A)中含有作為組分(C)的環(huán)氧樹脂和/或硅氧烷預(yù)聚物。
10.權(quán)利要求9的多組分原位發(fā)泡體系，其特征為，含有的組分(C)為環(huán)氧當量重量為100-500g/Mol，優(yōu)選150-200g/Mol的環(huán)氧樹脂。
11.權(quán)利要求10的多組分原位發(fā)泡體系，其特征為，含有的環(huán)氧樹脂以70％雙酚A和30％雙酚F為基礎(chǔ)。
12.權(quán)利要求1-11中至少一項的多組分原位發(fā)泡體系，其特征為，作為組分(C)的環(huán)氧樹脂含量為10-50wt.-％，優(yōu)選15-35wt.-％，基于原位發(fā)泡體系的重量。
13.權(quán)利要求10的多組分原位發(fā)泡體系，其特征為，作為組分(C)含有平均摩爾質(zhì)量為200g/Mol-10000g/Mol，優(yōu)選400g/Mol-3000g/Mol，以及有2-4，優(yōu)選2-3個反應(yīng)性端基，特別是低分子烷氧基和烷基酯端基，優(yōu)選甲氧基端基的硅氧烷預(yù)聚物。
14.權(quán)利要求1-13中至少一項的多組分原位發(fā)泡體系，其特征為，聚氨酯反應(yīng)的特征數(shù)為95-165，優(yōu)選102-120。
15.權(quán)利要求1-13中至少一項的多組分原位發(fā)泡體系，其特征為，多元醇組分(B)中含有使得到泡沫密度為0.05-0.5g/cm3，優(yōu)選0.2-0.4g/cm3的聚氨酯泡沫量的水，用于聚氨酯生成反應(yīng)的一種或多種催化劑，用于生成其它種聚合物的組分(D)，以及任選的泡沫穩(wěn)定劑。
16.權(quán)利要求15的多組分原位發(fā)泡體系，其特征為，作為聚氨酯生成反應(yīng)的催化劑，在多元醇組分(B)中含有一種或多種叔胺，優(yōu)選二嗎琳二乙基醚。
17.權(quán)利要求15的多組分原位發(fā)泡體系，其特征為，多元醇組分(B)含有作為用于生成基于環(huán)氧樹脂的其它種聚合物的組分(D)的通用于環(huán)氧樹脂的聚合的催化劑，優(yōu)選路易斯酸，更優(yōu)選苯酚，特別優(yōu)選2，4，6-三(二甲基氨基甲基)苯酚。
18.權(quán)利要求15的多組分原位發(fā)泡體系，其特征為，多元醇組分(B)含有作為用于生成基于硅氧烷預(yù)聚物的其它種聚合物的組分(D)的通用于硅氧烷預(yù)聚物的交聯(lián)劑，優(yōu)選每個分子含有至少三個甲氧基端基的有機氧硅烷。
19.權(quán)利要求15-18之一的多組分原位發(fā)泡體系，其特征為，多元醇組分(B)含有的泡沫穩(wěn)定劑為聚硅氧烷。
20.權(quán)利要求1-19中至少一項的多組分原位發(fā)泡體系，其特征為，組分(A)，(B)，(C)和/或(D)中含有通用量的常用填料，助劑和/或添加劑。
21.權(quán)利要求20的多組分原位發(fā)泡體系，其特征為，其含有0-40wt.-％，優(yōu)選1-20wt.-％選自沙子，白堊，珍珠巖，炭黑或其混合物的填料，0-2wt.-％，優(yōu)選0.1-1wt.-％的一種或多種染料和/或0-40wt.-％，優(yōu)選1-20wt.-％的阻燃添加劑，分別基于原位發(fā)泡體系的重量。
22.權(quán)利要求1-21中至少一項的多組分原位發(fā)泡體系，其特征為，含有組分(A)至(D)的各容器經(jīng)過運輸管道與帶有混合頭的放料設(shè)備連接，在混合頭中各組分進行混合。
23.權(quán)利要求22的多組分原位發(fā)泡體系，其特征為，放料設(shè)備具有一個噴嘴狀的帶有靜態(tài)混合器的混合頭。
24.權(quán)利要求22或23的多組分原位發(fā)泡體系，其特征為，這些容器設(shè)置壓縮設(shè)備，借此可以將組分(A)-(D)排出到放料設(shè)備的混合頭中。
25.權(quán)利要求24的多組分原位發(fā)泡體系，其特征為，壓縮設(shè)備為機械壓縮設(shè)備和/或含在組分(A)-(D)中和/或雙室筒的壓力室中的推進氣體。
26.權(quán)利要求1-25中至少一項的多組分原位發(fā)泡體系在密封建筑物的墻壁和/或天花板的裂口和/或通道方面的應(yīng)用。
27.一種密封建筑物的墻壁和/或天花板的裂口和/或通道的方法，其特征為，按上述權(quán)利要求中至少一項的多組分原位發(fā)泡體系借助帶有各組分在其中混合的混合頭的放料設(shè)備，放出到裂口和/或通道中，發(fā)泡，硬化。
全文摘要
介紹了一種具有在分離容器中存放的多異氰酸酯組分(A)和多元醇組分(B)、用來原位制備建筑用聚氨酯泡沫的多組分原位發(fā)泡體系，其特征為，除了多異氰酸酯組分(A)和多元醇組分(B)以外，還含有空間上分離的其它組分(C)和(D)，這些組分在混合時生成由發(fā)泡的聚氨酯和至少一種其它種聚合物構(gòu)成的互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)；以及其在密封建筑物的墻壁和/或天花板的裂口和/或通道方面的應(yīng)用；以及一種密封裂口或通道的方法，其在于，將多組分原位發(fā)泡體系借助帶有各組分在其中充分混合的混合頭的放料設(shè)備，放出到裂口和/或通道中，在此發(fā)泡，硬化。
文檔編號C08L75/00GK1412215SQ02146810
公開日2003年4月23日 申請日期2002年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月15日
發(fā)明者L·邁克爾 申請人:希爾蒂股份有限公司