[发明专利]双组分磷酸酯空腔填充半硬质泡沫

说明书

本教导提供了涉及基于双组分环氧磷酸酯的泡沫材料的方法和组合物。本教导提供了一种方法，所述方法包括：提供双组分体系，所述双组分体系包括A方和B方，所述A方包括环氧树脂，所述B方包括磷酸酯和磷酸；混合所述A方和所述B方以形成所得反应产物；其中，所述A方和所述B方的所得反应产物在低于50℃的温度下固化。本教导提供了一种组合物，其包含：a)包含环氧树脂的第一组分；b)包含磷酸酯和磷酸的第二组分；其中，所述第一组分和所述第二组分的所得反应产物在低于50℃的温度下固化。

技术领域

本教导总体上涉及基于双组分环氧磷酸酯的泡沫材料。

背景技术

泡沫材料经常在运输和建筑工业中用于各种目的。例如，泡沫材料可以提供结构支撑、密封和声音衰减中的一种或多种。在期望室温活化(例如，膨胀)的情况下，基于聚氨酯的泡沫是最常见的。聚氨酯泡沫具有许多缺点，其中的一些缺点包括异氰酸酯，其粘附到某些基材的能力有限，在潮湿或湿热的环境中耐水解性差，不适合用于较慢反应体系，在配剂和发泡期间对温度变化的高敏感性，以及在配制时需要混合比的高特异性。

作为聚氨酯基泡沫的替代物，已经使用用于聚合物材料中原位发泡反应的磷酸。然而，磷酸会导致另外的问题。作为一个示例，与磷酸的反应时间非常快，这对于在发泡之前需要时间将聚合物材料定位到表面上的组装过程是不理想的。因此，稍微延迟的反应时间可能是优选的。在一些情况下，磷酸的性质可能由于其低pH和飞溅危险而具有负面的健康和安全风险。因此，具有降低健康和安全风险的替代材料可能是优选的。磷酸和可以与其反应的低聚物或聚合物材料之间的粘度也存在显著的差异。这对材料的制造(例如，混合)和储存都提出了挑战。磷酸还具有比许多低聚物和聚合物材料低得多的分子量，并且通过延伸每个官能反应性基团的分子量也比许多低聚物和聚合物材料低得多，从而导致不期望的混合比。1:1或2:1的相对类似的混合比将是优选的。最后，磷酸的反应性质使得难以配制粘合剂和密封剂材料，因为当与磷酸结合使用时，如此多的化学组分可能是不稳定的。优选具有包括各种不同部分的能力，这些部分对于粘附性、物理或化学相容性或其他原因可能是有利的。

出于所有目的，通过引用并入本文的PCT专利公开号WO2016/149700公开了使用磷酸酯作为磷酸的替代物。然而，除了酯之外添加一定量的磷酸可以对反应速度和附加官能度中的一种或多种提供显著的益处。例如，如果在较低温度下期望反应性，则与单独使用磷酸酯相比，加入一定量的磷酸与磷酸酯的组合可以提高反应速度。作为另一个示例，磷酸的添加可以赋予发泡材料多功能性以防止泡沫塌陷。这种塌陷可能由于磷酸酯与金属碳酸盐的反应(其降低了材料的平均官能度)而发生。磷酸的添加有效地补偿了金属碳酸盐和磷酸酯之间的反应，从而使泡沫的塌陷最小化。

尽管有上述教导，但仍然需要改进的泡沫材料。需要提供室温固化的泡沫材料。与已知的泡沫材料相比，需要在降低的温度下提供膨胀和交联的泡沫材料。需要向各种基材的提供粘附性的泡沫材料。需要使用无需另外的组分而能够固化和发泡的组分的泡沫材料。需要提供期望的防火、防烟和防毒(FST)性能，同时消除了使用不期望的试剂来赋予这些性能的泡沫材料。

本教导提供了一个或多个上述益处。本教导的泡沫材料可以用于以下中的一种或多种：空腔填充、密封、增强或减震。

发明内容

本教导提供了一种方法，其包括：提供双组分体系，所述双组分体系包括A方和B方，所述A方包括环氧材料，所述B方包括磷酸酯和磷酸；混合所述A方和所述B方以形成所得反应产物；其中，所述A方和所述B方的所得反应产物在低于50℃的温度下固化。

B方可以包括一种或多种磷酸酯。A方、B方或两者可以包括一种或多种填料和/或一种或多种增强材料。A方可以包括一种或多种金属碳酸盐。

发泡和固化反应可以在约10℃至约35℃的温度下发生。发泡和固化反应可以在更高和更低的温度下发生。发泡程度可以根据发泡和固化发生的温度而变化。发泡和固化反应可以在约15℃至约25℃的温度下发生。