[发明专利]热固泡沫和使用还原糖和胺的制造方法

说明书

本发明涉及制造固体热固泡沫的方法。所述方法包括以下连续步骤：(a)提供可膨胀热固性组合物，其包含：‑第一反应剂，其选自还原糖，‑第二反应剂，其选自伯胺、伯胺酸加成盐、仲胺、仲胺酸加成盐、具有式R^n‑(NH₄⁺)_n的铵盐，其中n是至少等于1的整数，和R^n‑表示有机或无机酸的残基，(b)将可膨胀热固性组合物引入模具中或将可膨胀组合物施加到载体上形成厚度至少等于1mm的膜，(c)将可膨胀热固性组合物加热至至少等于140℃的温度，以使第一反应剂与第二反应剂反应，并通过聚合和化学发泡形成固体热固泡沫块。本发明还涉及能够通过该方法制造的基于拟黑素的热固泡沫。

本发明涉及通过含有美拉德反应剂(即还原糖和胺和胺盐)的发泡组合物的化学反应和发泡获得的固体热固泡沫。

基于矿棉的绝缘产品的制造通常包括通过离心方法制造玻璃或岩石纤维的步骤。在离心装置和用于纤维的收集带之间的路程中，将水性施胶组合物(也称为粘结剂)喷洒在仍然是热的纤维上，该组合物随后在约200℃的温度下进行热固化反应。

几十年来，作为粘结剂使用的酚醛树脂已经越来越多地被来自可再生源的并且不会释放或释放非常少的甲醛(被认为可对人体健康有潜在的危害的化合物)的产品所替代。

因此，从申请WO2007/014236和相应的申请US2007/0027283中可以知道基于还原糖和胺或铵盐的上胶组合物或粘结剂，它们尤其通过美拉德反应进行固化并使在其上施用它们的玻璃纤维粘结。

申请WO2009/019232和WO2009/019235类似地公开了含有至少一种还原糖和铵的磷酸盐，硫酸盐，硝酸盐或碳酸盐的用于玻璃纤维的粘结剂，这些反应剂能够在形成玻璃纤维后被直接施加到玻璃纤维之后通过美拉德反应进行反应。

申请US2013/0133548描述了基于醛，特别是葡萄糖和胺的用于矿物纤维的含水粘结剂组合物。该文件没有报告泡沫的形成。在实施例2-14中，含有葡萄糖和六亚甲基二胺的水性组合物首先在100℃下干燥，然后在200℃的温度下加热固化。在加热阶段，美拉德反应不会发生，因为温度是不足够高的，干燥的组合物必然不是足够流动性的使得在固化步骤期间形成泡沫。所得聚合物被描述为硬的。

本发明基于令人惊奇的发现，即当这些上胶组合物，当以高于一定温度(约150℃)以更浓缩形式加热它们，而不是将其喷涂在热玻璃纤维上时，它们是强烈起泡的。气体的释放与单体缩合的复杂反应(美拉德反应)同时发生。引入到开放的容器中并暴露于足够的热量的液体起始组合物的体积增大，增稠并以固化结束，几分钟后，产生深色刚性泡沫。

这种起泡在不存在除水(其在起始组合物中任选存在)之外的物理发泡剂的情况下发生。然而，水在反应剂的混合物(还原糖和胺/铵盐)中的存在不是发泡所必需的，并且不能解释观察到的现象。这是因为，当该组合物含有液态水时，其温度不超过约100℃，并且不能发生引起固化的美拉德反应。换句话说，当美拉德反应开始时，最初存在的所有液态水已蒸发。

因此必须发生化学发泡现象。一种或多种起始成分必须经历热分解或彼此反应，同时释放足以产生泡沫的量的气体。

因此，本发明的主题是包含以下物质的组合物的用途：

-第一反应剂，其选自还原糖，

-第二反应剂，其选自伯胺，伯胺酸加成盐，仲胺，仲胺酸加成盐和式R^n-(NH₄⁺)_n的铵盐，其中n是至少等于1的整数，和R^n-表示有机或无机酸的残基，

作为用于制造泡沫类型绝缘产品的可膨胀热固性组合物。

更特别地，本发明的主题是制造可用作隔热产品的固体热固泡沫的方法，包括以下连续步骤：

(a)提供可膨胀热固性组合物，其包含：