耐洗刷的疏水且疏油的蜜胺樹脂泡沫的製作方法

2023-05-26 00:34:16 1

專利名稱：耐洗刷的疏水且疏油的蜜胺樹脂泡沫的製作方法
耐洗刷的疏水且疏油的蜜胺樹脂泡沫
本發明涉及一種其孔骨架塗覆有氟碳樹脂和改性多異氰酸酯的混合物 作為疏水和疏油劑的開孔蜜胺-甲醛樹脂泡沫(或簡稱蜜胺樹脂泡沫)。
由蜜胺-曱醛縮聚塑料形成的開孔泡沫具有優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孔泡沫(或簡稱蜜胺樹脂泡 沫)為了降噪和/或節能目的而用於建築物和運輸工具中。
特別是在運輸工具，例如在汽車構件、軌道車輛和船舶建造中應用需 要蜜胺樹脂泡沫與液體介質(例如呈潤滑油、雨水或冷凝物形式)接觸。類 似地，在將蜜胺樹脂泡沫用於降噪的發動機試驗臺和機器外殼可能被液體 介質汙染。
由於其開孔構造和其基礎材料蜜胺樹脂的吸收特性，蜜胺樹脂泡沫能 夠吸收大量的液體。直接與水接觸時，蜜胺樹脂泡沫例如以與清潔海綿相 同的方式變得飽和。吸水量達到卯體積％以上。與機油接觸時也如此，盡
管這裡吸收量因較高的粘度稍少。例如，發現與SAE粘度等級10W的機 油直接接觸時吸油量為約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的導熱率所支配，並且它 們通常比未汙染的蜜胺樹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品浸漬 以賦予它們拒7JC或拒油性。
例如，開孔蜜胺樹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脂，其具有疏水性能以及拒油效果。
DE 100 11 388 Al利用來自Rotta的Dipolit 480氟碳樹脂以賦予開孔 蜜胺樹脂泡沫拒水和拒油性。將Dipolit 480在水中稀釋並且通過溼浸漬法施加。這種乳液的固含量可以為0.1-20%並且優選0.2-2%以實現優異的拒 水和拒油效果。
因此，在固含量為0.2重量％的Dipolit 480乳液浸漬並隨後在〉20。C， 優選120-160。C的溫度下乾燥後，在150分鐘漂浮試驗中密度為9g/1的 Basote(^的吸水量由約99體積％降低至約0.07體積％。這些試驗使用尺 寸100x100x20mm的Basotect樣品進4亍。樣品完全浸潤在Dipolit 480乳 液中並且過量液體隨後在雙輥臺架(two-roll stand)中擠出。由於上述的浸 漬，吸油量由約80體積°/。降低至約0.1體積％。
用氟碳樹脂單獨塗覆的顯著缺點是塗層容易被液體介質如水洗掉。當 疏水且疏油化的蜜胺樹脂泡沫的表面與飛濺的水或冷凝水接觸時，在車輛 或航空器構件中這個問題尤其發生。例如，8^(^"@蜜胺樹脂泡沫在機動 車的發動機艙中用於隔離噪音，並且在某些環境下在那裡暴露於飛濺的水。 對於航空器構件也如此，其中將蜜胺樹脂泡沫用於艙室的隔熱隔音。類似 地，當用作室內遊泳池或船舶建造中的吸音件時，很可能暴露於飛濺的水。
泡沫暴露於水通常導致保護性的疏水且疏油層被洗掉。因此，再次暴 露時無法阻止水進入。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分鐘衝刷試驗表明疏水性能明顯退化或損失。當它們與 水接觸時，在上述方法中用氟碳樹脂#體一其中固含量為0.2重量％— 浸漬的9至10g/l密度的蜜胺樹脂樣品不再疏水。在再乾燥(back-drying) 後進行的水滴試驗表明，液滴能夠自由地滲透到泡沫中，就l象未處理的蜜 胺樹脂泡沫那樣。
本發明的目的為提供具有疏水且疏油塗層的蜜胺樹脂泡沫，其提供與 液體介質接觸的延長耐洗性。
我們已經發現這個目的通過採用由a)氟碳樹脂和b)改性多異氰酸酯組 成的疏7jc且疏油混合物來實現。
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(來自DyStar，對應來自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。
改性應理解為意指尤其是通過多異氰酸酯與聚醚、脂肪酸、矽烷、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)反應可獲 得的異氰酸酯的親水化。改性多異氰酸酯典型地採用摩爾過量的二異氰酸 酯來製備從而獲得具有游離異氰酸酯基團的改性多異氰酸酯。這些游離異 氰酸酯基團優選至少部分被封閉。異氰酸酯基團可以使用具有酸性氫原子 的化合物來封閉。有用的封端劑包括例如二甲基吡唑、聯乙醯、己內醯胺 或者取代的或未取代的酚。特別優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。改性多異氰酸酯的製備描述在文獻中。
實例為Evo Gard XL(來自DyStar，對應來自Rotta的Rotal 444)。 這些可以與氟碳樹脂均勻混合併且以常規方式施塗，即通過噴霧或浸塗的 溼浸漬或泡沫施塗。
用作組分a的氟碳樹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。優選將酯
和/或醇組分的烷基全氟化。實例為Evo GardFCS(來自DyStar，對應來 自Rotta的Dipolit CS 97382)或Evo Gard FSU(來自DyStar，對應來自 Rotta的Dipolit 480)。
本發明的蜜胺樹脂泡沫的疏水和疏油化優選通過用包含0.1-10重量 %,優選0.2-2重量％的組分a和0.1-10重量％，優選0.2-2重量％的組分
b的浸漬水溶液浸漬泡沫來實現。特別優選以下組成I的浸漬溶液(固體分 數以重量。/。計)
當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。優選採用水性浸漬溶液，儘管其他溶劑如酮、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％塗覆狀態的泡沫包含0.01-10重量％，優選0,1-5重量％的各個塗覆組 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 用塗覆有4至10倍基於重量過量的組分a的樣品獲得。 使用實施例 實施例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的如此浸塗-浸漬的超 輕Basotect樣品在雙輥臺架中壓制至它們的初始高度20mm的<5%，隨後 在160°C循環空氣烘箱中乾燥至恆重。
之後，進4亍簡短的洗刷試驗並乾燥樣品。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並且壓縮至樣 品中所包封的所有空氣均能逸出的程度。在從水浴移出之後，樣品再次經 受機械壓縮直到水停止從它們中滴出。這種洗滌^作連續進行十次。隨後 的再乾燥在160°C下進行至樣品恆重。最後的短時浸泡試驗給出0.9體積 %的吸水量，因而對應還沒有'^'J的參考樣品的水平。在短時浸泡試驗中， 藉助於金屬柵網將樣品推到水面以下。浸沒深度為13cm，浸沒時間為 15min。使用天平來記錄樣品因吸水的質量變化和相關的浮力變化。
在對比試驗中，泡沫用由99重量％的水和1重量％的Evo Gard FCS (但是沒有Evo Gard XL)組成的浸漬溶液以與實施例1相同的方式浸漬。 洗刷試驗和短時浸泡試驗如實施例1進行。對比例2的泡沫給出了 1.2體 積％的吸水量。這對應高33%的值。
如上述實施例表明，所塗覆的蜜胺樹脂泡沫的洗刷行為可以通過本發 明的塗層明確地改善。當在相關的應用中在類似應力條件下使用疏水且疏 油蜜胺樹脂時，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
對比例權利要求
1.一種蜜胺樹脂泡沫，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塗覆a)氟碳樹脂和b)改性多異氰酸酯。
2. 根據權利要求1的蜜胺樹脂泡沫，其中所塗覆的泡沫包含0.01-10 重量％的氟碳樹脂和0.01-10重量％的改性多異氰酸酯。
3. 根據權利要求l的蜜胺樹脂泡沫，其中改性多異氰酸酯為非離子源 性聚氨酯。
4. 一種生產根據權利要求1至3中任一項的泡沫的方法，其包括用氟 碳樹脂和改性多異氰酸酯的水*體噴霧或浸透所述泡沫，擠出過量液體 並在120至200°C下乾燥所述泡沫。
5. 根據權利要求4的方法，其中所述g體具有的氟碳樹脂和改性多 異氰酸酯固含量各自為0.1-10重量％。
6. 才艮據權利要求1至3中任一項的泡沫在機動車、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
本發明涉及一種開孔蜜胺樹脂泡沫，其孔骨架的表面用氟碳樹脂和改性多異氰酸酯的混合物全部或部分塗覆。本發明進一步涉及這種泡沫的製備方法及其用途。
文檔編號C08J9/36GK101516979SQ200780035584
公開日2009年8月26日 申請日期2007年9月13日 優先權日2006年9月25日
發明者H·褒姆伽特爾, W·倫茨 申請人:巴斯夫歐洲公司