專利名稱：耐洗刷的疏水且疏油的蜜胺樹(shù)脂泡沫的制作方法
耐洗刷的疏水且疏油的蜜胺樹(shù)脂泡沫
本發(fā)明涉及一種其孔骨架涂覆有氟碳樹(shù)脂和改性多異氰酸酯的混合物 作為疏水和疏油劑的開(kāi)孔蜜胺-甲醛樹(shù)脂泡沫(或簡(jiǎn)稱蜜胺樹(shù)脂泡沫)。
由蜜胺-曱醛縮聚塑料形成的開(kāi)孔泡沫具有優(yōu)異的吸音和隔熱性能。這 些泡沫塑料或塑料泡沫在防火安全和高耐熱性方面也是突出的。它們的低 密度補(bǔ)充了這些有吸引力的性能。
因此，由蜜胺-甲醛縮聚塑料形成的這種開(kāi)孔泡沫(或簡(jiǎn)稱蜜胺樹(shù)脂泡 沫)為了降噪和/或節(jié)能目的而用于建筑物和運(yùn)輸工具中。
特別是在運(yùn)輸工具，例如在汽車構(gòu)件、軌道車輛和船舶建造中應(yīng)用需 要蜜胺樹(shù)脂泡沫與液體介質(zhì)(例如呈潤(rùn)滑油、雨水或冷凝物形式)接觸。類 似地，在將蜜胺樹(shù)脂泡沫用于降噪的發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)和機(jī)器外殼可能被液體 介質(zhì)污染。
由于其開(kāi)孔構(gòu)造和其基礎(chǔ)材料蜜胺樹(shù)脂的吸收特性，蜜胺樹(shù)脂泡沫能 夠吸收大量的液體。直接與水接觸時(shí)，蜜胺樹(shù)脂泡沫例如以與清潔海綿相 同的方式變得飽和。吸水量達(dá)到卯體積％以上。與機(jī)油接觸時(shí)也如此，盡
管這里吸收量因較高的粘度稍少。例如，發(fā)現(xiàn)與SAE粘度等級(jí)10W的機(jī) 油直接接觸時(shí)吸油量為約80體積％。
液體的吸收改變了隔音和隔熱性能，即吸聲能力減少，尤其在1000Hz 以上的高頻，隔熱性能變得由所吸收的液體介質(zhì)的導(dǎo)熱率所支配，并且它 們通常比未污染的蜜胺樹(shù)脂泡沫的那些性能差。
為了減少液體的吸收，泡沫塑料或塑料泡沫可以用合適的化學(xué)品浸漬 以賦予它們拒7JC或拒油性。
例如，開(kāi)孔蜜胺樹(shù)脂泡沫的疏油化描述在US 6,607,817 Bl和DE 100 11 388 Al中。所列舉的疏油劑是氟碳樹(shù)脂，其具有疏水性能以及拒油效果。
DE 100 11 388 Al利用來(lái)自Rotta的Dipolit 480氟碳樹(shù)脂以賦予開(kāi)孔 蜜胺樹(shù)脂泡沫拒水和拒油性。將Dipolit 480在水中稀釋并且通過(guò)濕浸漬法施加。這種乳液的固含量可以為0.1-20%并且優(yōu)選0.2-2%以實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的拒 水和拒油效果。
因此，在固含量為0.2重量％的Dipolit 480乳液浸漬并隨后在〉20。C， 優(yōu)選120-160。C的溫度下干燥后，在150分鐘漂浮試驗(yàn)中密度為9g/1的 Basote(^的吸水量由約99體積％降低至約0.07體積％。這些試驗(yàn)使用尺 寸100x100x20mm的Basotect樣品進(jìn)4亍。樣品完全浸潤(rùn)在Dipolit 480乳 液中并且過(guò)量液體隨后在雙輥臺(tái)架(two-roll stand)中擠出。由于上述的浸 漬，吸油量由約80體積°/。降低至約0.1體積％。
用氟碳樹(shù)脂單獨(dú)涂覆的顯著缺點(diǎn)是涂層容易被液體介質(zhì)如水洗掉。當(dāng) 疏水且疏油化的蜜胺樹(shù)脂泡沫的表面與飛濺的水或冷凝水接觸時(shí)，在車輛 或航空器構(gòu)件中這個(gè)問(wèn)題尤其發(fā)生。例如，8^(^"@蜜胺樹(shù)脂泡沫在機(jī)動(dòng) 車的發(fā)動(dòng)機(jī)艙中用于隔離噪音，并且在某些環(huán)境下在那里暴露于飛濺的水。 對(duì)于航空器構(gòu)件也如此，其中將蜜胺樹(shù)脂泡沫用于艙室的隔熱隔音。類似 地，當(dāng)用作室內(nèi)游泳池或船舶建造中的吸音件時(shí)，很可能暴露于飛濺的水。
泡沫暴露于水通常導(dǎo)致保護(hù)性的疏水且疏油層被洗掉。因此，再次暴 露時(shí)無(wú)法阻止水進(jìn)入。泡沫所接觸的水能破壞所期望的吸聲和隔熱。
用加壓水的5分鐘沖刷試驗(yàn)表明疏水性能明顯退化或損失。當(dāng)它們與 水接觸時(shí)，在上述方法中用氟碳樹(shù)脂#體一其中固含量為0.2重量％— 浸漬的9至10g/l密度的蜜胺樹(shù)脂樣品不再疏水。在再干燥(back-drying) 后進(jìn)行的水滴試驗(yàn)表明，液滴能夠自由地滲透到泡沫中，就l象未處理的蜜 胺樹(shù)脂泡沫那樣。
本發(fā)明的目的為提供具有疏水且疏油涂層的蜜胺樹(shù)脂泡沫，其提供與 液體介質(zhì)接觸的延長(zhǎng)耐洗性。
我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這個(gè)目的通過(guò)采用由a)氟碳樹(shù)脂和b)改性多異氰酸酯組 成的疏7jc且疏油混合物來(lái)實(shí)現(xiàn)。
用作組分b的改性多異氰酸酯包括例如bl親水化多異氰酸酯和b2非 離子源性聚氨酯，尤其如Evo⑧GardXL(來(lái)自DyStar，對(duì)應(yīng)來(lái)自Rotta的 Rotal 444)。
有用的多異氰酸酯尤其包括甲苯-2,4-二異氰酸酯、甲苯-2，6-二異氰酸酯、萘-l，5-二異氰酸酯、4,4，-二苯基甲烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸 酯和六亞曱基二異氰酸酯，還有其他芳族或脂肪族多異氰酸酯。
改性應(yīng)理解為意指尤其是通過(guò)多異氰酸酯與聚醚、脂肪酸、硅烷、氨 基乙烷磺酸、尿烷(脲基甲酸酯改性)或多元醇(非離子源性聚氨酯)反應(yīng)可獲 得的異氰酸酯的親水化。改性多異氰酸酯典型地采用摩爾過(guò)量的二異氰酸 酯來(lái)制備從而獲得具有游離異氰酸酯基團(tuán)的改性多異氰酸酯。這些游離異 氰酸酯基團(tuán)優(yōu)選至少部分被封閉。異氰酸酯基團(tuán)可以使用具有酸性氫原子 的化合物來(lái)封閉。有用的封端劑包括例如二甲基吡唑、聯(lián)乙酰、己內(nèi)酰胺 或者取代的或未取代的酚。特別優(yōu)選的封端劑包括酮肟，尤其是丁酮肟、 丙酮將或甲基異丁基酮肟。改性多異氰酸酯的制備描述在文獻(xiàn)中。
實(shí)例為Evo Gard XL(來(lái)自DyStar，對(duì)應(yīng)來(lái)自Rotta的Rotal 444)。 這些可以與氟碳樹(shù)脂均勻混合并且以常規(guī)方式施涂，即通過(guò)噴霧或浸涂的 濕浸漬或泡沫施涂。
用作組分a的氟碳樹(shù)脂包括部分或完全氟化的甲基丙烯酸、聚(曱基)丙烯酸、磷酸或d-C6脂肪酸或C3-Q烷基二羧酸的d-CK)酯。優(yōu)選將酯
和/或醇組分的烷基全氟化。實(shí)例為Evo GardFCS(來(lái)自DyStar，對(duì)應(yīng)來(lái) 自Rotta的Dipolit CS 97382)或Evo Gard FSU(來(lái)自DyStar，對(duì)應(yīng)來(lái)自 Rotta的Dipolit 480)。
本發(fā)明的蜜胺樹(shù)脂泡沫的疏水和疏油化優(yōu)選通過(guò)用包含0.1-10重量 %,優(yōu)選0.2-2重量％的組分a和0.1-10重量％，優(yōu)選0.2-2重量％的組分
b的浸漬水溶液浸漬泡沫來(lái)實(shí)現(xiàn)。特別優(yōu)選以下組成I的浸漬溶液(固體分 數(shù)以重量。/。計(jì))
當(dāng)然類似的浸漬溶液也是有效的，其中以相同或如果合適其他混合比 率使用相同或其他固體。優(yōu)選采用水性浸漬溶液，盡管其他溶劑如酮、醇 或酯也是合適的。溶劑也可以以與水的混合物形式^f吏用。水也可以以蒸餾 水的形式使用。已經(jīng)確定特別均勻的浸漬溶液可用蒸餾水獲得。
b)改性多異氰酸酯(Evo③Gard XL) 水
99.0重量％涂覆狀態(tài)的泡沫包含0.01-10重量％，優(yōu)選0,1-5重量％的各個(gè)涂覆組 分a和b。通常，兩種組分a和b以大約等摩爾量使用。良好的耐洗性還 用涂覆有4至10倍基于重量過(guò)量的組分a的樣品獲得。 使用實(shí)施例 實(shí)施例1
用浸漬溶液I浸漬的泡沫證明是特別耐洗的
具有6g/I的殼層密度和尺寸為200xl50x20mm的如此浸涂-浸漬的超 輕Basotect樣品在雙輥臺(tái)架中壓制至它們的初始高度20mm的<5%，隨后 在160°C循環(huán)空氣烘箱中干燥至恒重。
之后，進(jìn)4亍簡(jiǎn)短的洗刷試驗(yàn)并干燥樣品。為此，將所浸漬的樣品放置 在水浴中。水深10cm。將疏水且疏油的樣品推到水浴的底部并且壓縮至樣 品中所包封的所有空氣均能逸出的程度。在從水浴移出之后，樣品再次經(jīng) 受機(jī)械壓縮直到水停止從它們中滴出。這種洗滌^作連續(xù)進(jìn)行十次。隨后 的再干燥在160°C下進(jìn)行至樣品恒重。最后的短時(shí)浸泡試驗(yàn)給出0.9體積 %的吸水量，因而對(duì)應(yīng)還沒(méi)有'^'J的參考樣品的水平。在短時(shí)浸泡試驗(yàn)中， 借助于金屬柵網(wǎng)將樣品推到水面以下。浸沒(méi)深度為13cm，浸沒(méi)時(shí)間為 15min。使用天平來(lái)記錄樣品因吸水的質(zhì)量變化和相關(guān)的浮力變化。
在對(duì)比試驗(yàn)中，泡沫用由99重量％的水和1重量％的Evo Gard FCS (但是沒(méi)有Evo Gard XL)組成的浸漬溶液以與實(shí)施例1相同的方式浸漬。 洗刷試驗(yàn)和短時(shí)浸泡試驗(yàn)如實(shí)施例1進(jìn)行。對(duì)比例2的泡沫給出了 1.2體 積％的吸水量。這對(duì)應(yīng)高33%的值。
如上述實(shí)施例表明，所涂覆的蜜胺樹(shù)脂泡沫的洗刷行為可以通過(guò)本發(fā) 明的涂層明確地改善。當(dāng)在相關(guān)的應(yīng)用中在類似應(yīng)力條件下使用疏水且疏 油蜜胺樹(shù)脂時(shí)，這提高了安全性、 一致性和可靠性。
0.5重量％ 0.5重量％ 99.0重量％
b)改性多異氰酸酯(Ev(^ Gard XL) 水
對(duì)比例權(quán)利要求
1.一種蜜胺樹(shù)脂泡沫，其中它的孔骨架的表面用由以下組分組成的混合物全部或部分涂覆a)氟碳樹(shù)脂和b)改性多異氰酸酯。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的蜜胺樹(shù)脂泡沫，其中所涂覆的泡沫包含0.01-10 重量％的氟碳樹(shù)脂和0.01-10重量％的改性多異氰酸酯。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l的蜜胺樹(shù)脂泡沫，其中改性多異氰酸酯為非離子源 性聚氨酯。
4. 一種生產(chǎn)根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)的泡沫的方法，其包括用氟 碳樹(shù)脂和改性多異氰酸酯的水*體噴霧或浸透所述泡沫，擠出過(guò)量液體 并在120至200°C下干燥所述泡沫。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中所述g體具有的氟碳樹(shù)脂和改性多 異氰酸酯固含量各自為0.1-10重量％。
6. 才艮據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)的泡沫在機(jī)動(dòng)車、鐵路、船舶和航空 器建造中以及在航天中吸聲和隔熱的用途。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種開(kāi)孔蜜胺樹(shù)脂泡沫，其孔骨架的表面用氟碳樹(shù)脂和改性多異氰酸酯的混合物全部或部分涂覆。本發(fā)明進(jìn)一步涉及這種泡沫的制備方法及其用途。
文檔編號(hào)C08J9/36GK101516979SQ200780035584
公開(kāi)日2009年8月26日 申請(qǐng)日期2007年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月25日
發(fā)明者H·褒姆伽特爾, W·倫茨 申請(qǐng)人:巴斯夫歐洲公司