[发明专利]疏水改性的三聚氰胺树脂泡沫

说明书

本发明涉及一种基于三聚氰胺-甲醛缩合产物的疏水化开孔泡沫，其制 备方法和用途。

例如EP-A 17672和EP-A 37470公开描述了基于三聚氰胺-甲醛树脂的 开孔弹性泡沫以及通过采用热空气、水蒸气加热或微波辐射使三聚氰胺- 甲醛预缩合物的可发泡(含有发泡剂)溶液或分散体发泡和交联来制备该泡 沫的方法。

上述开孔泡沫在建筑物和交通工具方面有多种保温和吸音应用，也可 作为绝缘及缓冲包装材料。未经处理的三聚氰胺-甲醛泡沫可以快速吸收亲 水性和疏水性液体。水的吸收可能对泡沫性能有不良影响，例如提高了密 度或降低了绝热性能。

EP-A 633 283公开了通过在泡沫支架上涂布疏水化试剂，特别是有机 硅树脂的水乳液来降低三聚氰胺-甲醛泡沫中水的吸收。实施例利用密度为 11kg/m³的泡沫，其由额外操作涂敷疏水化试剂，并经过疏水化作用后， 密度为72-120kg/m³。与未改性的三聚氰胺-甲醛泡沫相比，在某些应用领 域，例如在运输领域如航空器中，密度的提高意味着不利。此外，涂敷的 比例过高，三聚氰胺-甲醛泡沫的有利性能如热稳定性和低可燃性可能受 损。例举的疏水化材料中水的吸收超过20体积％，这是比较高的并且足以 不利地影响材料的性能。普通的疏水化试剂如所述聚硅氧烷或氯丁二烯类 绝大多数在许多有机溶剂中可溶或溶胀。因此，与有机溶剂接触可导致疏 水化层的分离或因吸收溶剂而溶胀，要去除溶剂需费时费力。

DE-A 100 11 388描述了一种开孔三聚氰胺树脂泡沫，它的孔支架涂有 氟烷基酯类疏水化和疏油化试剂，因而降低了三聚氰胺泡沫部分的油吸收 和水吸收。

本发明的目的是提供一种基于三聚氰胺-甲醛缩合产物的开孔泡沫，其 具有疏水和亲油性能，并且易于制备。改性后的开孔泡沫特别适用于液- 液分离及作为油罐防漏物。

我们发现该目的由采用含有C₆-C₂₀烷基的化合物疏水化的基于三聚氰 胺-甲醛缩合产物的开孔泡沫实现。

上述开孔泡沫优选用含有十八烷基的化合物疏水化。

取得疏水化效果并具有最小的泡沫密度增长是有利的。特别适合的疏 水化试剂例如能够通过共价化学结合或交联反应固定于泡沫表面，因此与 有机溶剂接触时不会与泡沫脱离。进一步有利的疏水化试剂是可以在反应 混合物发泡之前加入配方中并且对泡沫结构和机械性能仅有最小影响的物 质。

开孔泡沫：

开孔泡沫的外壳密度通常为3-100g/l，优选5-20g/l。泡孔数一般为 50-300个泡孔/25mm。拉伸强度优选为100-150kPa，断裂伸长率为8-20％。

为制备基于优选作为氨基树脂的三聚氰胺-甲醛(MF)树脂的开孔泡沫， 可如EP-A 071 672或EP-A 037 470所述用热空气、水蒸气或微波辐射使 含有发泡剂的高度浓缩的三聚氰胺-甲醛预缩合物溶液或分散体发泡并固 化。

为实现本发明的疏水化作用，可通过气相沉积作用在得到的开孔泡沫 上喷洒或浸渍C₆-C₂₀烷基异氰酸酯(优选十八烷基异氰酸酯)的液体反应混 合物、溶液或水分散体，随后在40-200℃的温度下进行疏水化。异氰酸酯 与开孔三聚氰胺-甲醛泡沫的泡孔支架表面上的残余羟甲基和氨基反应，分 别形成氨基甲酸酯基团或脲基团。优选通过加入催化剂加快该反应。

作为选择，也可以采用含有C₆-C₂₀烷基的非反应性化合物来疏水化上 述泡沫，所述化合物例如为硬脂酸盐，如硬脂酸铝、硬脂酸钠、硬脂酸钙 或硬脂酸锌。含有三聚氰胺-甲醛(MF)预缩合物、硬化剂及发泡剂的混合物 可与基于混合物固体为0.1-10重量％，优选1-5重量％的硬脂酸盐混合， 随后加热所述混合物以使其发泡和交联。该替换方法具有的优点是无需额 外的处理步骤，如在分散体中浸渍、挤出泡沫中的液体及高温干燥。该添 加物使获得相对于非疏水化泡沫具有可比密度的疏水泡沫成为可能。

所用疏水化试剂优选硬脂酸铝，更优选单硬脂酸铝，因为应用它们时 未发现对泡沫结构和泡沫机械性能有明显改变，并且所得泡沫具有弹性。