專(zhuān)利名稱：硅質(zhì)基聚脲組合物的制作方法
硅質(zhì)基聚脲組合物本發(fā)明涉及硅質(zhì)基聚脲組合物、其制備方法及其在多個(gè)領(lǐng)域中的用途。更具體而言，本發(fā)明涉及硅質(zhì)基聚脲組合物，可通過(guò)使異氰酸酯、堿金屬硅酸鹽和可水合硅鋁酸鹽反應(yīng)而獲得。在聚氨酯工業(yè)中，發(fā)泡通過(guò)使多元醇組分中已知量的水與多異氰酸酯反應(yīng)來(lái)引發(fā)。釋放的二氧化碳使樹(shù)脂膨脹。改進(jìn)阻燃性的方法包括添加鹵化的和/或含磷的添加劑， 以及鹵代多元醇。但是，這些成分存在環(huán)境問(wèn)題。雙相聚脲硅酸鹽體系(PUS)是本領(lǐng)域已知的。有機(jī)與無(wú)機(jī)組分的混合比可決定哪種液體形成連續(xù)相。如果形成水包油型乳液，則有機(jī)異氰酸酯組分形成不連續(xù)相，材料的性質(zhì)取決于硬化的無(wú)機(jī)組分。美國(guó)專(zhuān)利3，607，794公開(kāi)了一種制備含二氧化硅的耐火產(chǎn)品的方法，該方法主要由以下步驟組成在選自粒狀材料、纖維狀材料(fibrous)及其混合物的惰性材料的存在下以及不存在預(yù)成型樹(shù)脂(preformed resin)的情況下，使堿金屬硅酸鹽的水溶液與有機(jī)多異氰酸酯之間反應(yīng)。在該美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)文本中，推薦使用胺催化劑、發(fā)泡劑和穩(wěn)泡劑。乳液轉(zhuǎn)相產(chǎn)生的材料的性質(zhì)取決于連續(xù)的有機(jī)基體，因而材料更易燃。含異氰酸酯的樹(shù)脂通過(guò)使-NCO與堿性水溶液反應(yīng)而硬化，所生成的氨基甲酸釋放出二氧化碳，然后轉(zhuǎn)移到水相，使水合二氧化硅凝膠沉淀。而釋放的胺單元又通過(guò)與異氰酸酯基團(tuán)反應(yīng)形成聚脲，同時(shí)進(jìn)一步的縮合反應(yīng)產(chǎn)生二氧化硅網(wǎng)絡(luò)。雙相混合物的均一性可通過(guò)摻入分散劑、 濕潤(rùn)劑和乳化劑而改進(jìn)。由離子改性的多異氰酸酯與水硬性膠結(jié)劑——例如快凝水泥——結(jié)合得到的互穿網(wǎng)絡(luò)是改進(jìn)水玻璃-多異氰酸酯混合物的機(jī)械性能的一種方法。DE 23 10 559 Al公開(kāi)并要求保護(hù)加氣混凝土，其可通過(guò)使堿金屬硅酸鹽水溶液、有機(jī)多異氰酸酯和結(jié)合水的添加劑的混合物反應(yīng)而得到。這些添加劑被稱為水凝水泥，優(yōu)選快凝水泥、合成無(wú)水石膏、石膏、生石灰等。在實(shí)施例中，使用了離子改性的多異氰酸酯、乳化劑、催化劑和發(fā)泡劑。美國(guó)專(zhuān)利4，129，696記載了一種制備無(wú)機(jī)-有機(jī)塑料復(fù)合材料的方法及所得產(chǎn)品。該方法通常包括使堿金屬硅酸鹽水溶液與在25°C下粘度為至少約0. 4Pa · s的液體有機(jī)多異氰酸酯反應(yīng)，所述反應(yīng)在不存在結(jié)合水的無(wú)機(jī)填料的情況下進(jìn)行。推薦使用催化劑、 發(fā)泡劑和乳化劑。公開(kāi)了一種通過(guò)結(jié)合水玻璃-多異氰酸酯雜化物而提供由溶膠-凝膠反應(yīng)得到的輕量發(fā)泡PUS雜化材料的方法，其中互穿網(wǎng)絡(luò)由離子改性的多異氰酸酯得到(GB 1，483，270、GB 1，385，605和DE 22 27 147 Al)。通過(guò)該方法用氯氟化碳發(fā)泡劑制得了輕量材料。在所列出的實(shí)施例中，報(bào)道了采用>30°C的升高的操作溫度或緩慢地(超過(guò)40分鐘)進(jìn)行發(fā)泡。本發(fā)明最寬層面的問(wèn)題是減輕現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺點(diǎn)。特別是，需要具有合理寬的光譜和良好的性能平衡的材料，尤其是輕量、高機(jī)械載荷的阻燃材料。還有利的是避免鹵化的和/或含磷的添加劑、穩(wěn)泡劑、催化劑和/或發(fā)泡劑。特別是在冷凍機(jī)隔離領(lǐng)域中，通常不使用基于鹵化的和/或含磷的防燃材料(flame protection)，因?yàn)檫@些添加劑會(huì)移動(dòng)至食品貯存室內(nèi)并造成毒害風(fēng)險(xiǎn)。因此冷凍機(jī)隔熱裝置通常由可燃材料組成，具有高的燃燒負(fù)荷。因此本領(lǐng)域存在對(duì)具有降低的燃燒負(fù)載和降低的可燃性的不含鹵素和/或磷的隔離材料的實(shí)際需求。這些及其他問(wèn)題對(duì)于技術(shù)人員而言可通過(guò)研究本說(shuō)明書(shū)并實(shí)施所包括的實(shí)施例而變得容易理解，它們可采用獨(dú)立權(quán)利要求的特征來(lái)解決。從屬權(quán)利要求涉及優(yōu)選的實(shí)施方案。本發(fā)明涉及硅質(zhì)基聚脲組合物，其可通過(guò)使包含a)多異氰酸酯、b)含水硅酸鹽和 c)可水合硅鋁酸鹽的成分反應(yīng)而得到。優(yōu)選地，所述反應(yīng)成分還包含d)多元醇和/或e) 惰性填料。本發(fā)明的多異氰酸酯是脂肪族異氰酸酯、芳香族異氰酸酯或結(jié)合的脂肪族/芳香族異氰酸酯，其-NCO官能度優(yōu)選> 2。合適的多異氰酸酯包括四亞甲基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯(HMDI)、十二亞甲基二異氰酸酯、3-異氰酸甲酯-3，5，5-三甲基環(huán)己基異氰酸酯即異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、4，4，- 二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯(H12MDI)、1，4-環(huán)己烷二異氰酸酯(CHDI) ,4, 4’ - 二異氰酸二環(huán)己基_2，2-丙烷、對(duì)苯二異氰酸酯、2，4-和2，6-甲苯二異氰酸酯(TDI) 或其混合物、聯(lián)甲苯胺二異氰酸酯、2，2’ _、2，4’ -和4，4’ - 二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI) 或其混合物、1，2_亞萘基二異氰酸酯、亞二甲苯基二異氰酸酯、四甲代苯二亞甲基二異氰酸酯(TMXDI)、及其混合物。還適宜的有在連接異氰酸酯基團(tuán)的部分中含雜原子的多異氰酸酯，即含以下基團(tuán)的多異氰酸酯脲基、尿烷基、縮二脲基、脲基甲酸酯基(allophonate group)、尿丁啶二酮基(uretidinedione group)、異氰尿酸酯基、酰亞胺基、碳二亞胺基、脲酮亞胺基等。特別優(yōu)選使用基于二苯基甲烷二異氰酸酯異構(gòu)體(MDI)的聚合多異氰酸酯，即所謂的MDI級(jí)，和-NCO官能度優(yōu)選彡2的聚合MDI (PMDI)。對(duì)于本發(fā)明而言，適宜的(聚合) 多異氰酸酯的粘度應(yīng)小于201 · s，優(yōu)選小于101 · s。-NCO含量應(yīng)在10-30重量％范圍內(nèi)。本發(fā)明的含水硅酸鹽為一種堿金屬硅酸鹽或硅酸銨，優(yōu)選銨、鋰、鈉或鉀水玻璃、 或其結(jié)合物，且具有4. 0-0. 2、優(yōu)選4. 0-1.0的(二氧化硅)模量，該模量由其SW2 M2O的摩爾比定義，其中M代表單價(jià)陽(yáng)離子；且其具有10-70重量％、優(yōu)選30-55重量％的國(guó)體含量和/或12-32重量％、優(yōu)選18-32重量％的以SW2計(jì)的硅酸鹽含量。特別優(yōu)選鈉和鉀水玻璃。水玻璃粘度應(yīng)在0.2-1. 范圍內(nèi)；更高的粘度應(yīng)通過(guò)添加合適的含水堿金屬而降低。合適的可水合硅鋁酸鹽為脫水和/或脫羥基形式的水合硅鋁酸鹽，例如葉蛇紋石、纖蛇紋石、利蛇紋石(Iizardite)；高嶺石、伊利石、綠土粘土 (smectite clay)、蒙脫石、蛭石、滑石、坡縷石、葉蠟石、黑云母、白云母、金云母、紅云母、珍珠云母、海綠石；綠泥石；和沸石。優(yōu)選的可水合硅鋁酸鹽選自脫水高嶺土、變高嶺石(metakaolin)、飄塵、火山灰、沸石、及其混合物。這些材料不具有膠接性。特別優(yōu)選變高嶺石。當(dāng)脫水(100-20(TC) 時(shí)，硅鋁酸鹽礦物失去其大部分物理結(jié)合水。在更高溫度下，發(fā)生脫羥基作用，并且這些礦物之間的層間區(qū)域斷裂。高嶺土在500-800°C之間脫羥基而形成變高嶺石。所述多元醇是-OH官能度優(yōu)選彡2的多官能醇。適宜的多元醇包括但不限于，乙二醇、1，2-和 1，3-丙二醇、2-甲基-1，3-丙二醇、1，2_、1，3_、1,4-和 2，3-丁二醇、1，6-己二醇、1，8_辛二醇、新戊二醇、環(huán)己烷二甲醇、環(huán)己烷-1，4-二醇、1，4_ 二羥甲基環(huán)己烷、1， 5-戊二醇、3-甲基-1，5-戊二醇、1，12-十二烷二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、五甘醇、二丙甘醇、二丁二醇；丙三醇、山梨醇、三羥甲基丙烷、1，2，4_ 丁三醇、1，2，6_己三醇、季戊四醇 (其全部均可作為-NCO官能度> 2的多異氰酸酯預(yù)聚物的原料)；脂肪族和/或芳香族來(lái)源的聚酯多元醇，例如聚己內(nèi)酯、己二酸酯、對(duì)苯二甲酸酯、聚碳酸酯；聚醚多元醇，包括聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亞甲基二醇。還適宜的有多羥基化天然油或其衍生物，例如蓖麻油。優(yōu)選使多異氰酸酯與多元醇的至少一部分首先反應(yīng)形成多異氰酸酯預(yù)聚物。多異氰酸酯預(yù)聚物為-NCO官能度優(yōu)選> 2的聚合異氰酸酯。多異氰酸酯預(yù)聚物優(yōu)選由上述MDI 級(jí)或PMDI合成?？墒褂玫亩栊蕴盍蠟樯鲜鏊瞎桎X酸鹽、球粘土(ball clay)、陶土、重晶石，碳酸鈣例如方解石、云母、珍珠巖、浮石，二氧化硅例如石英、白云石、硅灰石、氧化鋁、氧化鐵、非水粘合型沸石、或其混合物。但是，本領(lǐng)域已知的任何其他惰性填料均可使用。根據(jù)本發(fā)明，各成分的質(zhì)量百分比可在寬范圍內(nèi)變化。多異氰酸酯、含水硅酸鹽、 可水合硅鋁酸鹽和惰性填料可具有以下百分比10-80重量％的多異氰酸酯，2-80重量％的含水硅酸鹽，2-90重量％的可水合硅鋁酸鹽，0-90重量％的惰性填料。優(yōu)選的百分比包含20-65重量％的多異氰酸酯，5-55重量％的含水硅酸鹽，5-20重量％的可水合硅鋁酸鹽，0-40重量％的多元醇，0-40重量％的惰性填料。本發(fā)明的一些具體實(shí)施方案涉及特別高強(qiáng)度/高載荷的材料。本發(fā)明的其他實(shí)施方案涉及特別輕量的發(fā)泡材料。如果使用大量的含水硅酸鹽，則由多異氰酸酯與水反應(yīng)生成的全部二氧化碳易于被硅酸鹽組分用盡，從而形成水合的二氧化硅沉淀，因此反應(yīng)混合物不會(huì)發(fā)泡。而當(dāng)使用少量硅酸鹽時(shí)，得到輕量發(fā)泡材料。本發(fā)明的組合物具有阻燃性。不希望囿于任何特定理論，據(jù)信(再)水合的硅鋁酸鹽組分在與火接觸時(shí)會(huì)釋放出水，從而有助于熄滅火焰。因此本發(fā)明的一個(gè)明顯的優(yōu)勢(shì)為，可在不使用現(xiàn)有技術(shù)的鹵化和/或含磷的添加劑的情況下實(shí)現(xiàn)阻燃性。盡管常規(guī)添加劑，例如穩(wěn)泡劑、濕潤(rùn)劑、分散劑、催化劑和/或發(fā)泡劑，均可用于本發(fā)明的組合物，但這些添加劑可優(yōu)選地避免。本發(fā)明的硅質(zhì)基聚脲組合物通常通過(guò)以下分階段混合方法而制備，該方法包括以下步驟混合可水合硅鋁酸鹽與含水硅酸鹽，并使該混合物與多異氰酸酯和/或多異氰酸酯預(yù)聚物反應(yīng)，這任選地在多元醇的存在下和/或在包括惰性填料的情況下進(jìn)行。然后將材料置于適宜的支撐容器中熟化(mature)。該反應(yīng)通常在室溫下進(jìn)行，并原位產(chǎn)生足夠的熱量以固化反應(yīng)物。制備本發(fā)明組合物的方法優(yōu)選還包括緩慢釋放在多異氰酸酯和/或多異氰酸酯預(yù)聚物與水的反應(yīng)中形成的氣體的壓力，即進(jìn)行壓力釋放的受控發(fā)泡。本發(fā)明硅質(zhì)基聚脲組合物的用途涉及以下領(lǐng)域航空；汽車(chē)組件，實(shí)例包括但不限于座椅、儀表板、內(nèi)墊、方向盤(pán)、門(mén)板、儲(chǔ)藏室和機(jī)艙部件；建筑，實(shí)例包括但不限于夾層結(jié)構(gòu)、絕熱板、承重屋頂和地板系統(tǒng)、橋梁和道路修復(fù)系統(tǒng)；消費(fèi)品，實(shí)例包括但不限于固定和移動(dòng)的致冷單元；消防，實(shí)例包括但不限于火焰密封材料；家具部件，實(shí)例包括但不限于床墊和室內(nèi)裝飾品；和隔離，實(shí)例包括但不限于建筑板和外部隔離飾面體系(exterior insulation finishing system)；造船和/或風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)(windmill)建設(shè)，實(shí)例包括但不限于雙壁建筑元件的高載荷原位填充。將參照以下實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
實(shí)施例使用根據(jù)DlN 196-1的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行材料測(cè)試。Lupranat MK4，4，-二苯基甲烷二異氰酸酯)由 Elastogran GmbH 得到，Desmophen 3600z (丙二醇)由 Bayer AG 得到，Argical M 1000(變高嶺石)由 AGS Mineraux 得到，石英砂(0. 06mm-0. 3mm)由 Carlo Bernasconi AG得到，鉀水玻璃K_45M(二氧化硅模量1. 0，固體含量40. 5重量％)和Betol K42T( 二氧化硅模量2. 9，固體含量40. 0重量％)由Woellner GmbH得到，鈉水玻璃hocot Na-4830 ( 二氧化硅模量2. 9，固體含量44. 9重量％ )和鉀水玻璃hobond K-4250 ( 二氧化硅模量3. 2，固體含量41. 3重量％ )由van Baerle GmbH得到。預(yù)聚物合成預(yù)聚物ι通過(guò)使IOOOg商品級(jí)4，4’ - 二苯基甲烷二異氰酸酯(Lupranat Ml) 與863g OH值為56. 0mg/g KOH的商品級(jí)丙二醇(Des-mophen 3600z)反應(yīng)而得到。所得預(yù)聚物1的-NCO含量為15. 6重量％，在24°C的粘度為709mPa · s。實(shí)施例1A-組分變高嶺石，Argical M 100024. Og石英砂55. 2g鉀水玻璃，K-45 M28. OgB-組分預(yù)聚物 1133. 91gC-組分鈉水玻璃，Inocot Na-483086. 88g 將組分A和C以IOOOrpm混合30秒。添加組分B并以600rpm混合60秒。室溫下在Styropor 模具中儲(chǔ)存7天后的密度為1.380g/ml。該材料通過(guò)了根據(jù)DIN 4102的 B2火焰測(cè)試。20秒后記錄的最大火焰高度為20mm。實(shí)施例2A-組分變高嶺石，Argical M 10004. 19g石英砂4. 41g鉀水玻璃，Inobond K-42509.65gB-組分預(yù)聚物 1209. 24gC-組分鉀水玻璃，Inobond K-4250132. 19g 將組分A和C以900rpm混合60秒。添加組分B并以600rpm混合60秒。將該材料倒入模具中，3天后記錄的拉伸強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度值分別為1. 7N/mm2、9. 4N/mm2 和63. 3N/mm2。在測(cè)試期間，4 ·4 -4cm3的模塊證明了對(duì)壓縮具有優(yōu)越的響應(yīng)，因?yàn)槠湓?00 噸的最大壓力下被擠壓至其原始高度的21 %以內(nèi)，而一旦壓力釋放仍再次膨脹超過(guò)其原始高度的80%。在彎曲強(qiáng)度測(cè)量過(guò)程中，4·4· 16cm3的試樣變形了 46%，一旦壓力被釋放， 該材料即恢復(fù)其原始形狀。室溫下在Styropor 模具中儲(chǔ)存7天后的密度為1.036g/ml。實(shí)施例3A-組分變高嶺石，Argical M 1000 16. 78g石英砂38. 59g鉀水玻璃，Inobond K-4250 19. 63gB-組分預(yù)聚物 1167. 39gC-組分鉀水玻璃，Inobond K-4250 105. 75g將組分A和C以800rpm混合60秒。添加組分B并以600rpm混合60秒。將該材料倒入模具中使其凝固。室溫下在Styropor 模具中儲(chǔ)存7天后的密度為0. 875g/ml。實(shí)施例4A-組分變高嶺石，Argical M 1000 13. 43g石英砂30. 87g鉀水玻璃，Inobond K-4250 15. 70gB-組分預(yù)聚物 1133. 92gC-組分鉀水玻璃，Inobond K-4250 169. 20g將組分A和C以800rpm混合60秒。添加組分B并以600rpm混合60秒。將該材料倒入模具中，3天后記錄的拉伸強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度值分別為1. 5N/mm2、5. 2N/mm2 和62. 5N/mm2。在測(cè)試期間，4 ·4 -4cm3的模塊證明了對(duì)壓縮具有優(yōu)越的響應(yīng)，因?yàn)槠湓?00 噸的最大壓力下被擠壓至其原始高度的23%以內(nèi)，而一旦壓力釋放仍再次膨脹超過(guò)其原始高度的80%。在彎曲強(qiáng)度測(cè)量過(guò)程中，4·4· 16cm3的試樣變形了 48%，一旦壓力被釋放， 該材料即恢復(fù)其原始形狀。室溫下在Styropor 模具中儲(chǔ)存7天后的密度為0. 987g/ml。
該材料通過(guò)了根據(jù)DIN 4102的B2火焰測(cè)試。20秒后記錄的最大火焰高度為30mm。實(shí)施例5A-組分變高嶺石，Argical M 1000 46. 98g石英砂108. 05g鉀水玻璃，K-45 M54. 97gB-組分預(yù)聚物 1156. 23g將組分A的成分以IOOOrpm混合60秒。添加組分B并以600rpm混合60秒。將該材料倒入模具中，3天后測(cè)量拉伸強(qiáng)度。記錄的最大拉伸強(qiáng)度值為3. 2N/mm2，伸長(zhǎng)了 48%。 室溫下在Styropor 模具中儲(chǔ)存7天后的密度為0. 7l0g/ml。實(shí)施例6A-組分變高嶺石，Argical M 1000 44. 74g石英砂102. 91g鉀水玻璃，Betol K42T 52. 35g
B-組分預(yù)聚物 1111. 60g將組分A的成分以IOOOrpm混合60秒，添加至組分B中并以600rpm再混合60 秒。將該材料倒入模具中，3天后記錄的拉伸強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度值分別為1. 7N/mm2、 6. 6N/mm2和62. 5N/mm2。在測(cè)試期間，4 · 4 · 4cm3的模塊證明了對(duì)壓縮具有優(yōu)越的響應(yīng)，因?yàn)槠湓?00噸的最大壓力下被擠壓至其原始高度的以內(nèi)，而一旦壓力釋放其仍再次膨脹超過(guò)其原始高度的80%。在彎曲強(qiáng)度測(cè)量過(guò)程中，4 · 4 · 16cm3的試樣變形了 20%。室溫下在Styropor 模具中儲(chǔ)存7天后的密度為0.969g/ml。該材料通過(guò)了根據(jù)DIN 4102的
B2火焰測(cè)試。20秒后記錄的最大火焰高度為20mm。實(shí)施例7A-組分變高嶺石，Argical M 1000 40. 27g石英砂92. 62g鉀水玻璃，Betol K42T 47. IlgB-組分預(yù)聚物 1133. 92g將組分A的成分以1 OOOrpm混合60秒，添加至組分B中并以600rpm再混合60 秒。將該材料倒入模具中，3天后記錄的拉伸強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度值分別為1. 7N/mm2、 8. lN/mm2和66. 5N/mm2。在測(cè)試期間，4 · 4 · 4cm3的模塊證明了對(duì)壓縮具有優(yōu)越的響應(yīng)，因?yàn)槠湓?00噸的最大壓力下被擠壓至其原始高度的25%以內(nèi)，而一旦壓力釋放其仍能再次膨脹超過(guò)其原始高度的80%。在彎曲強(qiáng)度測(cè)量期間，4 ·4 · 16cm3的試樣變形了 25%，一旦壓力被釋放，該材料即恢復(fù)其原始形狀。室溫下在Styropor 模具中儲(chǔ)存7天后的密度為 0.842g/ml。實(shí)施例8A-組分變高嶺石，Argical M 1000 35. 85g鉀水玻璃，K-45M11. 30gB-組分預(yù)聚物 145. 40g將組分A的成分以2000rpm混合60秒，添加組分B并以IOOOrpm混合30秒，將其放入500cm3的容器中以便進(jìn)行可控壓力釋放。密封容器10秒后，開(kāi)始出現(xiàn)泡沫，20秒后， 從容器中經(jīng)過(guò)10秒的可控壓力釋放產(chǎn)生了穩(wěn)定的發(fā)泡材料。室溫下在Styropor 模具中儲(chǔ)存7天后的密度為0. 294g/mL·
權(quán)利要求
1.一種硅質(zhì)基聚脲組合物，通過(guò)反應(yīng)以下成分獲得，所述成分包括a)多異氰酸酯，b)含水硅酸鹽，和c)可水合硅鋁酸鹽。
2.權(quán)利要求1的組合物，所述反應(yīng)成分還包括d)多元醇，和/或e)惰性填料。
3.權(quán)利要求1或2的組合物，所述反應(yīng)成分包括 20-65重量％的多異氰酸酯，5-55重量％的含水硅酸鹽， 2-20重量％的可水合硅鋁酸鹽， 0-40重量％的多元醇， 0-40重量％的惰性填料。
4.前述權(quán)利要求之一的組合物，其中所述多異氰酸酯為脂肪族異氰酸酯、芳香族異氰酸酯或結(jié)合的脂肪族/芳香族異氰酸酯，其具有> 2的-NCO官能度。
5.前述權(quán)利要求之一的組合物，其中所述含水硅酸鹽為堿金屬硅酸鹽或硅酸銨，優(yōu)選銨、鋰、鈉或鉀水玻璃，其具有4. 0-0. 2、優(yōu)選4. 0-1.0的模量，該模量由其SW2 M2O的摩爾比定義，其中M代表單價(jià)陽(yáng)離子；并且其具有10-70重量％、優(yōu)選30-55重量％的固體含量。
6.前述權(quán)利要求之一的組合物，其中所述可水合硅鋁酸鹽選自脫水高領(lǐng)土、變高嶺石、 飄塵、火山灰、沸石、及其混合物。
7.前述權(quán)利要求之一的組合物，其中所述多元醇為-OH官能度>2的多官能醇。
8.前述權(quán)利要求之一的組合物，其中所述多異氰酸酯和多元醇的至少一部分已首先反應(yīng)形成-NCO官能度> 2的多異氰酸酯預(yù)聚物。
9.前述權(quán)利要求之一的組合物，其中所述反應(yīng)成分不包括鹵化和/或含磷的添加劑。
10.前述權(quán)利要求之一的組合物，其中所述反應(yīng)成分不包括穩(wěn)泡劑、催化劑和/或發(fā)泡劑。
11.一種制備前述權(quán)利要求之一的組合物的方法，包括以下步驟混合可水合硅鋁酸鹽與含水硅酸鹽，并使該混合物與多異氰酸酯和/或多異氰酸酯預(yù)聚物反應(yīng)，這任選地在多元醇的存在下和/或在包括惰性填料的情況下進(jìn)行。
12.權(quán)利要求11的方法，還包括緩慢釋放在多異氰酸酯和/或多異氰酸酯預(yù)聚物與水的反應(yīng)中形成的氣體的壓力。
13.權(quán)利要求1-10之一的組合物在航空、汽車(chē)組件、建筑、消費(fèi)品、消防、家具部件、隔離、造船和/或風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)建造領(lǐng)域的用途。
全文摘要
本發(fā)明提供硅質(zhì)基聚脲組合物，可通過(guò)使異氰酸酯、堿金屬硅酸鹽和可水合硅鋁酸鹽反應(yīng)而獲得。此外，本發(fā)明還提供一種制備這些組合物的方法，包括步驟混合可水合硅鋁酸鹽與含水硅酸鹽，并使該混合物與多異氰酸酯和/或多異氰酸酯預(yù)聚物反應(yīng)，任選地在多元醇的存在下和/或在包括惰性填料的情況下進(jìn)行。最后，本發(fā)明提供這些組合物在航空、汽車(chē)組件、建筑、消費(fèi)品、消防、家具部件、隔離、造船和/或風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)建造領(lǐng)域的用途?？筛鶕?jù)本發(fā)明獲得的組合物是輕量的高載荷阻燃材料。
文檔編號(hào)C08G18/38GK102548929SQ201080043685
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2010年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月30日
發(fā)明者B·沃爾瑟, C·垂夫林哲, G·古穆?tīng)柨? M·梅爾卡特, S·O·麥克唐奈爾, W·特姆 申請(qǐng)人:建筑研究和技術(shù)有限公司