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可热膨胀的制剂的制作方法

2022-04-14 05:25:23 来源:中国专利 TAG:


1.本技术涉及包含本文中所公开的成分的可热膨胀的制剂,涉及使用所述制剂使结构部件——特别是具有薄壁结构的结构部件——隔音的方法,并涉及这些制剂用于使所述结构隔音的用途。


背景技术:

2.在现代车辆结构(汽车/卡车/公共汽车/火车)中,附加部件(add-on part)、嵌板以及例如车顶区域和车辆地板配备有声阻尼物质(mass),以减小或防止结构的各种振动以及由此导致的在-40至 90℃的应用范围内的噪声传播。这些阻尼物质在市场上常常基于垫块(mat)形式的沥青,其中必须对所述垫块进行专门定制以适合每种车辆几何形状。基于橡胶、环氧树脂和含水(丙烯酸酯)分散体的可注射的和可挤出的阻尼化合物也是已知的。所有这些阻尼物质都被施用至车辆的大表面区域上,主要是车身结构中或油漆区域中的大表面区域上。
3.特别是,使用水基体系用于隔音或消声。然而,这些体系含有水,所述水在施用后被加热时会逸出。特别是在汽车工业中,制剂在施用后被放入加热炉中,例如其与车身一起被入加热炉中。在加热(通常为具有10℃/min升温的加热)和烘烤(通常在100至200℃的温度下烘烤30分钟)期间,水以不受控制的方式逸出,导致形成气泡,从而产生不平的表面。为了抑制气泡的形成,相应的水基体系常常含有极小比例的发泡剂,结果可以实现不高于40体积%的低膨胀率。或者,制剂含有大量额外的稳定剂,这常常会导致所得泡沫吸收更多的水。
4.因此,本发明的目的是提供克服了上述缺点的用于生产泡沫——特别是用于隔音的泡沫——的制剂。特别是,在生产过程中应减少气泡的形成。
5.此外,在当前使用机器人使生产过程自动化的时代,想要的是用于隔音的部件可以通过机器人而被直接施用。这节省了时间和金钱,生产过程也可以通过对机器人重新编程而快速适应其它结构部件和几何形状。然而,为此目的,特别想要的是适合隔音的物质可以由机器人直接施用。


技术实现要素:

6.令人惊奇的是,现已发现含有本文所述组分的组合的可热膨胀的制剂表现出这种行为。特别是,含水制剂中两种淀粉和物理发泡剂的组合确保了可以几乎完全抑制气泡的形成。得到的产品还具有非常光滑和平坦的表面,并且也可以实现良好的隔音。此外,可以将相应的制剂设计为可泵送的,这就是它们可以通过使用机器人而被施用的原因。
7.本发明因此涉及可热膨胀的制剂,其含有
8.(a)至少一种粘合剂;
9.(b)至少一种物理发泡剂;
10.(c)至少两种多糖和
11.(d)水。
具体实施方式
12.如本文所用,“至少一种(个)”是指一种(个)或多种(个),即1、2、3、4、5、6、7、8、9种(个)或更多种(个)。关于成分,该表达是指成分的类型,而不是分子的绝对数量。“至少一种聚合物”因此意指例如至少一种类型的聚合物,即,可以意指一种类型的聚合物或多种不同聚合物的混合物。连同重量规格,该表达涉及包含在组合物/混合物中的所有所指类型的化合物,即,该组合物不包含超出所指量相应化合物的这类型的任何其它化合物。
13.在本文中提及聚合物化合物的分子量时,除非另有说明,否则这些数字指的是数均分子量mn。分子量——无论是数均分子量还是重均分子量——都可以通过gpc相对于聚苯乙烯标准品测定。
14.除非另有明确说明,与本文所述的制剂相连列举的所有百分比均涉及重量%,在每种情况下均基于相关制剂或组合物计。
15.与数值相连的术语“约”或“大约”是指相对于指定数值的
±
10%的方差。
16.除非另有说明,否则本文中指出的分子量涉及重均分子量(mw)。分子量mw可以通过凝胶渗透色谱法(gpc)以聚苯乙烯作为标准品且以thf作为洗脱液来测定。除非另有说明,所列分子量是通过gpc测定的那些。数均分子量mn也可以通过gpc测定,如前所述。
17.如果物质在20℃和1013毫巴下处于聚集的固体状态,则该物质是“固体”。在规定条件下,如果物质的几何形状在重力的影响下1小时内、特别是24小时内不变形,则该物质处于聚集的固体状态。在本发明的上下文中,“液体”是指相应的化合物/组分在标准条件(即20℃和1013毫巴)下不是固体形式。因此,在本发明的上下文中,糊状物质也是液体。在标准条件下,液体物质优选是可流动的,因此例如可以从容器中倒出。液体物质优选在20℃下具有不高于250pa*s的粘度。除非另有说明,粘度在本技术的上下文中在以下测量条件下确定:具有板-板几何形状的旋转流变仪(pp20);在10%变形和100rad/s频率下的振荡中测量;材料的层厚=0.2mm。
18.可热膨胀的制剂包含至少一种粘合剂。在另一个实施方案中,可热膨胀的制剂也可以包含粘合剂体系作为粘合剂。在粘合剂体系的情况下,制剂优选包含至少一种粘合剂和至少一种固化剂和/或促进剂,特别是可热活化的固化剂。
19.优选地,基于总的组合物,固化剂和/或促进剂通常以至少0.25重量%、特别是至少1.5重量%的总量存在。然而,基于组合物的总重量,通常不需要大于15重量%的总量。然而,固化剂和/或促进剂的比例可以有很大的不同,这取决于所使用的体系。
20.优选地,对固化剂进行选择从而使得固化剂是可热活化的固化剂,因此体系的交联温度t90优选高于70℃,特别是高于100℃。交联温度t90被定义为材料在12分钟内达到90%的交联时的温度。交联温度t90和交联度可以通过流变仪测量来确定,如根据din 53529用monsanto流变仪100s(原理:偏转角为3
°
的摆动盘,约15cm3的室体积)进行的流变仪测量。
21.在总的组合物中粘合剂的比例通常可以在2至65重量%的范围内。然而,粘合剂的比例可以在很大范围内变化,这取决于所使用的粘合剂。组合物的优选粘合剂选自环氧化物、热塑性弹性体、可过氧化交联的聚合物或基于(甲基)丙烯酸酯的聚合物。
22.优选的主题因此包含环氧化物作为粘合剂。多种每个分子具有至少两个1,2-环氧基团的聚环氧化物适合作为环氧树脂。这些聚环氧化物的环氧当量可以在150和50,000之间变化,优选在170和5,000之间变化。原则上,聚环氧化物可以是饱和的、不饱和的、环状的或无环的、脂肪族的、脂环族的、芳香族的或杂环的聚环氧化物化合物。合适的聚环氧化物的实例包括通过表氯醇或环氧溴丙烷与多酚在碱的存在下反应制备的聚缩水甘油醚。适合于此的多酚例如有间苯二酚、邻苯二酚、对苯二酚、双酚a(双-(4-羟基-苯基)-2,2-丙烷))、双酚f(双(4-羟基苯基)甲烷)、双(4-羟基苯基)-1,1-异丁烷、4,4
’‑
二羟基二苯甲酮、双(4-羟基苯基)-1,1-乙烷和1,5-羟基萘。其它适合作为聚缩水甘油醚基础的多酚是酚醛清漆树脂类型的苯酚和甲醛或乙醛的已知缩合产物。
23.原则上合适的其它聚环氧化物是多元醇或二胺的聚缩水甘油醚。这些聚缩水甘油醚衍生自多元醇,例如乙二醇、二甘醇、三甘醇、1,2-丙二醇、1,4-丁二醇、三甘醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇或三羟甲基丙烷。
24.其它聚环氧化物是多元羧酸的聚缩水甘油酯,例如缩水甘油或表氯醇与脂肪族或芳香族多元羧酸(例如,草酸、琥珀酸、戊二酸、对苯二甲酸或二聚脂肪酸)的反应产物。
25.其它环氧化物衍生自烯属不饱和脂环族化合物的环氧化产物或衍生自天然油和脂肪。
26.可以使用胍、取代的胍、取代的脲、三聚氰胺树脂、胍胺衍生物、环状叔胺、芳香族胺和/或它们的混合物作为用于由上述组分组成的环氧树脂粘合剂体系的可热活化或潜在固化剂。在这种情况下,固化剂可以化学计量地参与固化反应。然而,它们也可具有催化效果。取代的胍的实例有甲基胍、二甲基胍、三甲基胍、四甲基胍、甲基异双胍、二甲基异双胍、四甲基异双胍、六甲基异双胍、七甲基异双胍,并且非常特别是氰胍(双氰胺)。合适的胍胺衍生物的代表包括烷基化的苯并胍胺树脂、苯并胍胺树脂或甲氧基甲基-乙氧基甲基苯并胍胺。对于单组分的热固化成型体,选择标准是这些物质在室温下在树脂体系中的低溶解度;因此,在这种情况下优选固体的、磨得很细的固化剂。双氰胺是特别合适的。由此确保热固化成型体的良好储存稳定性。
27.除了上述固化剂之外或代替上述固化剂,可以使用具有催化效果的取代脲。这些物质特别是对氯苯基-n,n-二甲基脲(灭草隆(monuron))、3-苯基-1,1-二甲基脲(非草隆(fenuron))或3,4-二氯苯基-n,n-二甲基脲(敌草隆(diuron))。原则上,也可以使用具有催化效果的丙烯酸类的(acrylic)或烷基的叔胺,例如苄基二甲胺、三(二甲氨基)苯酚、哌啶或哌啶衍生物。然而,这些物质在粘合剂体系中的溶解度常常太高,从而使得单组分体系的储存稳定性不合适。此外,可以使用各种——优选固体的——咪唑衍生物作为具有催化效果的促进剂。代表性实例包括2-乙基-2-甲基咪唑、n-丁基咪唑、苯并咪唑和n-c1-12-烷基咪唑或n-芳基咪唑。特别优选的是使用固化剂和促进剂的组合,其形式为磨得很细形式的“加速”双氰胺。这意味着向环氧化物固化体系中单独添加具有催化效果的促进剂是多余的。
28.在另一个优选实施方案中,其包含至少一种热塑性弹性体作为粘合剂,优选苯乙烯/丁二烯或苯乙烯/异戊二烯嵌段共聚物。优选使用软化点不高于发泡剂开始活化时的温度的热塑性弹性体;所述软化点优选比发泡剂的活化温度低至少约30℃。软化点通过dsc测定。
29.热塑性弹性体优选选自热塑性聚氨酯(tpu)和a-b、a-b-a、a-(ba)n-b和(a-b)n-y类型的嵌段共聚物(包括线性和径向嵌段共聚物),其中a是芳香族聚乙烯基(“硬”)嵌段,b嵌段是聚丁二烯或聚异戊二烯等的橡胶状(“软”)嵌段(其可以是部分氢化的或完全氢化的),y是多官能化合物,并且n是至少3的整数。b嵌段的氢化除去了最初存在的双键并提高了嵌段共聚物的热稳定性。然而,优选不进行氢化。
30.合适的嵌段共聚物包括但不限于sbs(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)共聚物、sis(苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯)共聚物、seps(苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯)共聚物、seeps(苯乙烯-乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯)或sebs(苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯)共聚物。特别合适的嵌段共聚物是苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯三嵌段聚合物及其完全或部分氢化的衍生物,其中聚异戊二烯嵌段优选含有较高数量的呈1,2和/或3,4构型的衍生自异戊二烯的单体单元。
31.优选地,至少约50%的聚合的异戊二烯单体单元以1,2和/或3,4构型包含在聚合物中,其中其余的异戊二烯单元具有1,4构型。这种嵌段共聚物例如可从kuraray co.,ltd.以商品名hybrar获得。
32.在本发明的某些优选实施方案中,“硬”嵌段占嵌段共聚物的大约15至大约30重量%的比例,并且“软”嵌段占嵌段共聚物的大约70至大约85重量%的比例。
[0033]“软”嵌段的玻璃化转变温度优选为大约-80℃至大约10℃,而“硬”嵌段的玻璃化转变温度优选为大约90℃至大约110℃。嵌段共聚物的熔体流动指数优选为约0.5至约6g/10min(根据astm d1238,190℃,2.16kg测量)。嵌段共聚物优选具有约30,000至约300,000的数均分子量,其通过gpc相对于聚苯乙烯标准品测量。
[0034]
也可以使用热塑性聚氨酯(tpu)作为热塑性弹性体;还可以使用其它含有硬链段和软链段的嵌段共聚物,例如聚苯乙烯-聚二甲基硅氧烷嵌段共聚物、聚砜-聚二甲基硅氧烷嵌段共聚物、聚酯-聚醚嵌段共聚物(例如共聚多酯,如由对苯二甲酸二甲酯、聚(氧亚丁基)二醇和四亚甲基二醇组成的那些共聚多酯)、聚碳酸酯-聚二甲基硅氧烷嵌段共聚物和聚碳酸酯-聚醚嵌段共聚物。
[0035]
不是嵌段共聚物的热塑性弹性体通常是精细相互分散的多相体系或合金(alloy),并且也可以使用所述热塑性弹性体,包括聚丙烯与乙丙橡胶(epr)或三元乙丙橡胶(epdm)的混合物。
[0036]
在涉及一种或多种热塑性弹性体的这种实施方案中,可膨胀材料优选包含一种或多种非弹性体的热塑性聚合物。在这种情况下,选择非弹性体的热塑性聚合物,尤其是为了改善可膨胀组合物的粘合性能和可加工性。
[0037]
通常,想要使用其软化点不高于发泡剂开始活化时的温度的非弹性体的热塑性聚合物,所述软化点优选比所述活化温度低至少约30℃。
[0038]
特别优选的非弹性体的热塑性聚合物包括烯烃聚合物,特别是具有非烯烃单体(例如,乙烯基酯,如乙酸乙烯酯和丙酸乙烯酯;(甲基)丙烯酸酯,如丙烯酸和甲基丙烯酸的c1至c6烷基酯)的烯烃(例如乙烯)的共聚物。乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(特别是具有大约16至35重量%的比例的乙酸乙烯酯的共聚物)和乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(特别是具有大约15至大约35重量%的比例的丙烯酸甲酯的共聚物)。
[0039]
在这种实施方案的某些配置中,热塑性弹性体与非弹性体的热塑性聚合物的重量比为至少0.5:1或至少1:1且/或不高于5:1或2.5:1。
[0040]
本发明的另一个优选主题包含作为粘合剂的至少一种可过氧化交联的聚合物,优选与作为固化剂的至少一种过氧化物结合。
[0041]
原则上,可以使用所有可过氧化交联的热塑性聚合物和热塑性弹性体作为可过氧化交联的聚合物。本领域技术人员使用“可过氧化交联”的表述是指这样的聚合物,其中通过自由基引发剂的作用,可以从主链或侧链中夺取氢原子,从而留下在第二反应步骤中作用于其它聚合物链的自由基。
[0042]
在一个优选的实施方案中,至少一种可过氧化交联的聚合物选自苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、官能化的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、官能化的乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸2-乙基己酯共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物和聚烯烃(例如聚乙烯或聚丙烯)。
[0043]
根据本发明,“官能化的共聚物”被理解为是指提供有额外的羟基、羧基、酸酐基团、丙烯酸酯基团和/或甲基丙烯酸缩水甘油酯基团的共聚物。
[0044]
在本发明的含义内,乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、官能化的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、官能化的乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、乙烯-丙烯-二烯共聚物、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物和乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物是特别有利的。
[0045]
如果使用含有一种或多种乙烯-乙酸乙烯酯共聚物作为唯一的可过氧化固化的聚合物的根据本发明的可热固化的制剂(即包含乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的可热固化的制剂基本上不含其它可过氧化固化的聚合物),则可以实现特别好的粘合性能,特别是可以在涂油的板上实现特别好的粘合性能。
[0046]
根据本发明,当可热膨胀的制剂包含少于3重量%、优选少于1.5重量%、更特别优选少于0.5重量%的不是乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的可过氧化交联的聚合物时,它“基本上不含其它可过氧化固化的聚合物”。
[0047]
根据本发明特别优选这样的包含至少一种乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的可热膨胀的制剂;其中,基于所述共聚物的总重量,所述乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的乙酸乙烯酯比例为9至30重量%,特别是15至20重量%,更特别是17.5至19重量%。
[0048]
可热膨胀的制剂优选包含至少30重量%的至少一种可过氧化交联的聚合物。特别优选的是包含40至90重量%、特别是50至80重量%的至少一种可过氧化交联的聚合物的可热膨胀的制剂,在每种情况下基于组合物的总重量。
[0049]
除了可过氧化交联的聚合物之外,可热膨胀的制剂还可以优选包含至少一种低分子多官能丙烯酸酯作为另外的成分。
[0050]“低分子多官能丙烯酸酯”应理解为具有至少两个丙烯酸酯基团且摩尔量低于2,400g/mol、优选低于800g/mol的化合物。特别地,已发现每分子具有两个、三个或更多个丙烯酸酯基团的化合物是有利的。
[0051]
优选的双官能丙烯酸酯是乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇-二甲基丙烯酸酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯(1,3butylene glycol dimethacrylate或1,3-butanediol dimethacrylate)、三环癸烷二甲醇二甲基丙烯酸酯、1,10-十二烷二醇二甲基
丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、2-甲基-1,8-辛二醇二甲基丙烯酸酯、1,9-壬二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯和聚丁二醇二甲基丙烯酸酯。
[0052]
优选的具有三个或更多个丙烯酸酯基团的低分子量丙烯酸酯是甘油三丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯(tmm)、四羟甲基甲烷四丙烯酸酯(tmmt)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(tmpta)、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、二(三羟甲基丙烷)四丙烯酸酯(tmpa)、季戊四醇四丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(tmptma)、三(2-丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯和三(2-甲基丙烯酰氧基乙基)偏苯三酸酯及它们的乙氧基化和丙氧基化衍生物,其中所述乙氧基化和丙氧基化衍生物包含最多35个eo单元和/或最多20个po单元。
[0053]
根据本发明,非常特别优选包含选自以下的低分子量多官能丙烯酸酯的可热膨胀的制剂:三甘醇二丙烯酸酯、三甘醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(tmpta)和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(tmptma)、季戊四醇三丙烯酸酯(tmm)、四羟甲基甲烷四丙烯酸酯(tmmt)、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、二(三羟甲基丙烷)四丙烯酸酯(tmpa)和季戊四醇四丙烯酸酯。
[0054]
除了低分子丙烯酸酯之外,可热膨胀的制剂可以包含另外的共交联剂,例如烯丙基化合物,如氰脲酸三烯丙酯、异氰脲酸三烯丙酯、苯均三酸三烯丙酯、偏苯三酸三烯丙酯(tatm)、均苯四酸四烯丙酯、1,1,3-三甲基-5-羧基-3-(4-羧基苯基)茚、三羟甲基丙烷偏苯三酸酯(tmptm)或亚苯基二马来酰亚胺的二烯丙基酯。
[0055]
已经发现特别有利的是,可热膨胀的制剂包含至少一种选自三甘醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(tmpta)和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(tmptma)的低分子量多官能丙烯酸酯。
[0056]
低分子多官能丙烯酸酯在可热膨胀的制剂中的含量优选0.2至2.5重量%、尤其是0.4至1.4重量%,在每种情况下基于可热膨胀的制剂的总重量计。
[0057]
作为用于可过氧化交联聚合物的固化剂体系,可热膨胀的制剂优选包含至少一种过氧化物。特别地,合适的是有机过氧化物,例如酮过氧化物、二酰基过氧化物、过酸酯、过缩酮和过氧化氢。特别优选的为例如氢过氧化枯烯、过氧化叔丁基、双(叔丁基过氧化)-二异丙基苯、二(叔丁基过氧化异丙基)苯、过氧化二枯基、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二碳酸二烷基酯、二过氧化缩酮(例如1,1-二叔丁基过氧化-3,3,5-三甲基环己烷)、酮过氧化物(例如甲基乙基酮过氧化物)和4,4-二叔丁基过氧化-正丁基-戊酸酯。
[0058]
特别优选的是例如由akzo nobel商业销售的过氧化物,例如3,3,5,7,7-五甲基-1,2,4-三氧杂环庚烷、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己-3-炔、二叔丁基过氧化物、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷、过氧化叔丁基异丙苯、二-(叔丁基过氧化异丙基)苯、过氧化二枯基、丁基-4,4-二(叔丁基过氧化)戊酸酯、叔丁基过氧化-2-乙基己基碳酸酯、1,1-二-(叔丁基过氧化)-3,3,5-三甲基环己烷、叔丁基过氧化苯甲酸酯、二-(4-甲基苯甲酰基)过氧化物和过氧化二苯甲酰。
[0059]
还已经发现有利的是,所使用的过氧化物在室温下基本上是惰性的并且仅在被加热到相对高的温度时(例如当被加热到130℃至240℃之间的温度时)才被活化。特别有利的是,所使用的过氧化物在65℃下具有超过60分钟的半衰期,即:在含有所述过氧化物的可热膨胀的制剂已被加热至65℃持续60分钟后,少于一半的所用过氧化物被分解。根据本发明,可特别优选的是在115℃下具有60分钟半衰期的过氧化物。
[0060]
特别优选包含至少一种选自以下的过氧化物:二(叔丁基过氧化异丙基)苯、过氧化二异丙苯、1,1-二-(叔丁基过氧基)-3,3,5-三甲基环己烷、过氧化二苯甲酰和二叔丁基-1,1,4,4-四甲基丁-2-炔-1,4-亚基二过氧化物(di-tert-butyl-1,1,4,4-tetramethylbut-2-in-1,4-ylendiperoxide)。
[0061]
根据本发明,还有利的是至少一种或多种过氧化物以它们被施用到固体惰性载体(例如碳酸钙和/或二氧化硅和/或高岭土)上的形式使用。
[0062]
优选地,对过氧化物进行选择从而使得交联温度t90低于吸热发泡剂的分解温度,优选比其低15至35℃。这确保了高气体产量,从而确保了材料的高度膨胀。实例有:碳酸氢钠开始分解温度为130℃的过氧化物(t90=105℃)或柠檬酸开始分解温度为195℃的过氧化物(t90=170℃)。交联温度t90被定义为在12分钟内达到材料的90%交联时的温度。
[0063]
至少一种或多种过氧化物优选以0.2至2重量%、特别是0.5至1.3重量%的量包含在根据本发明的可热膨胀的制剂中;其中,在每种情况下,过氧化物的活性物质含量基于可热膨胀的制剂的总重量。
[0064]
此外,有利的是,至少一种过氧化物与至少一种低分子多官能丙烯酸酯的重量比为至少1:3。如果配制物基于1g过氧化物包含不多于3g低分子多官能丙烯酸酯,则根据本发明总是实现至少1:3的重量比。特别优选的是至少1:2.5、特别是至少1:1.6的重量比。
[0065]
通过选择这个重量比,根据本发明可以改进与相对板的连接,即粘合性。已经发现,根据本发明的可热膨胀的制剂具有改进的粘合性,特别是在待密封的系统的狭窄区域中具有改进的粘合性;这是因为泡沫本身以锐角渗透最小的角落,因此系统可以以更完整的方式密封。
[0066]
本发明优选还涉及包含以下物质作为粘合剂和固化剂的组合物:
[0067]-至少一种甘油三酯部分,其脂肪酸分布具有至少5重量%、特别是至少60重量%的比例的一种或多种ω-3脂肪酸和/或一种或多种ω-6脂肪酸,
[0068]-至少一种选自以下的硫化剂:
[0069]-硫,
[0070]-过氧化物硫化剂,
[0071]-醌和/或醌二肟,和/或
[0072]-二亚硝基苯(dinitrosobenzolene);和
[0073]-任选存在的至少一种含有至少一个c=c双键和/或至少一个cξc三键的合成聚合物。
[0074]
至少一种甘油三酯部分的脂肪酸分布具有至少5重量%、特别是至少10重量%、更特别优选至少60重量%的比例的一种或多种ω-3脂肪酸和/或一种或多种ω-6脂肪酸。
[0075]
根据本发明,“甘油三酯部分”被理解为是指制剂中所含的所有甘油三酯的总和,即包含三个脂肪酸分子的甘油三酯。当确定甘油三酯部分时,所述甘油三酯来自哪种原料没有区别。
[0076]
根据本发明,甘油三酯部分的脂肪酸分布表示各种脂肪酸相对于所述甘油三酯部分中脂肪酸的总重量的重量比例;不同的比例通常在脂肪酸作为甲酯释放后通过气相色谱法测定。因此,甘油的重量不包括在该计算中。
[0077]
根据本发明优选的ω-3脂肪酸是:十六碳三烯酸(16:3;(ω-3))、α-亚麻酸(18:3
(ω-3))、十八碳四烯酸(stearidonic acid)(18:4;(ω-3))、二十碳三烯酸(20:3;(ω-3))、二十碳四烯酸(20:4;(ω-3))、二十碳五烯酸(20:5;(ω-3))、二十一碳五烯酸(21:5;(ω

3))、二十二碳五烯酸(22:5;(ω-3))、二十二碳六烯酸(22:6;(ω

3))、二十四碳五烯酸(24:5;(ω

3))和二十四碳六烯酸(24:6;(ω

3))。非常特别优选的ω-3脂肪酸是α-亚麻酸(18:3(ω-3))和二十碳五烯酸(20:5;(ω-3))。α-亚麻酸(18:3(ω-3))是非常特别优选的ω-3脂肪酸。
[0078]
根据本发明优选的ω-6脂肪酸是:亚油酸(18:2;(ω-6))、γ-亚麻酸(18:3;(ω-6))、桐油酸(18:3;(ω-6))、二十碳二烯酸(20:2;(ω-6))、双高-γ-亚麻酸(20:3;(ω-6))、花生四烯酸(20:4;(ω-6))、二十二碳二烯酸(22:2;(ω-6))、二十二碳四烯酸(22:4;(ω-6))、二十二碳五烯酸(22:5;(ω-6))、二十四碳四烯酸(24:4;(ω-6))和二十四碳五烯酸(24:5;(ω-6))。
[0079]
特别优选的ω-6脂肪酸是亚油酸(18:2;(ω-6))、γ-亚麻酸(18:3;(ω-6))和花生四烯酸(20:4;(ω-6)),其中亚油酸(18:2(ω-6))是非常特别优选的ω-6脂肪酸。
[0080]
如果甘油三酯部分的脂肪酸分布具有至少4重量%、特别是至少15重量%的比例的一种或多种ω-3脂肪酸,则可以获得特别好的机械性能。
[0081]
已经发现根据本发明有利的是,至少40重量%、特别是60重量%、非常特别是100重量%的甘油三酯部分在25℃下是液体,即以油的形式存在。
[0082]
此外,已经发现有利的是,具有所述比例的ω-3脂肪酸和/或ω-6脂肪酸的甘油三酯部分来源于天然来源,例如相应的植物油和/或动物油。虽然植物油是特别优选的,但也涵盖使用动物油,例如鱼油或鱼肝油。
[0083]
根据本发明的甘油三酯部分包含在例如向日葵油、菜籽油、大豆油、妥尔油、亚麻荠油、桐油、亚麻子油和/或大麻油中。根据本发明优选菜籽油、大豆油、妥尔油、亚麻荠油、桐油、亚麻子油和/或大麻油;根据本发明特别优选妥尔油、亚麻荠油、桐油、亚麻子油和/或大麻油;根据本发明更特别优选桐油、亚麻子油和大麻油。非常特别优选使用亚麻子油。还优选使用两种、三种或更多种合适油的组合。
[0084]
甘油三酯部分或含有甘油三酯部分的油优选以5至50重量%、特别是10至40重量%的量包含在根据本发明的组合物中。
[0085]
作为用于甘油三酯部分的固化剂,组合物优选包含至少一种选自以下的特别选择的硫化体系:
[0086]
(b1)硫,
[0087]
(b2)过氧化物硫化体系,
[0088]
(b3)醌和/或醌二肟,和/或
[0089]
(b4)二亚硝基苯。
[0090]
在第一优选实施方案中,使用合成或天然硫作为硫化剂。优选地,根据本发明使用硫粉;然而,为了防止生产过程中的粉尘污染,也可以优选使用与粉尘粘合剂混合的硫,例如与矿物油、石蜡油或二氧化硅混合的硫。可以对粉尘粘合油(dust-binding oil)的含量很好地进行选择,从而使用含硫的糊剂作为原料。硫优选以s8构型使用。
[0091]
根据本发明的制剂中硫的活性物质含量可以在很宽的范围内变化;在每种情况下基于总的制剂,所述含量可以不高于20重量%,优选不高于约15重量%,特别是不高于10重
量%;下限应优选不小于0.5重量%。硫含量取决于所用体系的反应性,也可取决于聚合添加剂的使用。
[0092]
在第二优选实施方案中,使用基于有机或无机过氧化物的自由基硫化剂。根据本发明优选的过氧化物的实例是过氧化二乙酰、过氧化二叔丁基、过氧化二异丙苯和过氧化二苯甲酰。作为硫化剂的过氧化物在根据本发明的制剂中的含量为0.2至3重量%。
[0093]
在第三优选实施方案中,使用醌和/或醌二肟作为硫化剂。该组特别优选的代表是对苯醌二肟。醌和/或醌二肟优选以0.2重量%至5重量%的浓度用于组合物中。
[0094]
这些基于醌的硫化剂优选以敏感度减少的(phlegmatized)和糊状的形式使用;例如,当与诸如矿物油的物质混合时,活性物质含量通常分别为40重量%和70重量%。
[0095]
硫是非常特别优选的作为用于甘油三酯部分的固化剂的硫化剂。
[0096]
在第四优选实施方案中,使用二亚硝基苯——特别是1,4-二亚硝基苯——作为硫化剂。该组物质优选以0.2重量%至5重量%的浓度用于根据本发明的制剂中,在每种情况下均基于整个可热固化的制剂计。
[0097]
已经发现特别有利的是:无论具体实施方案如何,硫化剂与有机固化促进剂和/或金属氧化物(例如氧化锌)组合使用,其中所述有机固化促进剂例如为巯基苯并噻唑、二硫代氨基甲酸酯、次磺酰胺、二硫化物(例如二苯并噻唑二硫化物和/或二硫化四烷基秋兰姆)、醛-胺促进剂、胍。此外,典型的橡胶硫化助剂——例如脂肪酸(如硬脂酸)——也可以存在于配制物中。
[0098]
有机固化促进剂的含量可以优选地在0和大约10重量%之间变化。金属氧化物的含量也优选在0和10重量%之间的范围内。
[0099]
此外,已经发现有利的是:除了不饱和甘油三酯部分之外,可热固化的制剂还包含至少一种合成聚合物,所述合成聚合物包含至少一个c=c双键和/或至少一个cξc三键。这些聚合物优选选自以下均聚物和/或共聚物:
[0100]-聚丁二烯,特别是1,4-聚丁二烯和1,2-聚丁二烯,
[0101]-聚丁烯,
[0102]-聚异丁烯,
[0103]-1,4-聚异戊二烯,
[0104]-苯乙烯-丁二烯共聚物和
[0105]-丁二烯丙烯腈共聚物,
[0106]
这些聚合物可具有末端和/或(无规分布的)侧基官能团。这种官能团的实例是羟基、羧基、羧酸酐或环氧基团,特别是马来酸酐基团。这些聚合物尤其可以选自上述聚烯并且以相同的量存在。
[0107]
可膨胀的制剂非常特别优选包含至少一种基于(甲基)丙烯酸酯的聚合物作为粘合剂。相应的聚合物或共聚物基于(甲基)丙烯酸或(甲基)丙烯酸酯,例如丙烯酸和甲基丙烯酸的c1至c6-烷基酯,并且特别是以≥50重量%、优选≥80重量%、特别是≥95重量%的量包含这些物质的。特别优选地,可膨胀的制剂包含至少一种(甲基)丙烯酸酯聚合物作为粘合剂,其中所述(甲基)丙烯酸酯聚合物仅由(甲基)丙烯酸单元或(甲基)丙烯酸酯单元——特别是(甲基)丙烯酸酯单元——组成。相应的聚合物也可以通过酯基团或通过聚合的单体进行官能化。
[0108]
构成基于(甲基)丙烯酸酯的聚合物的优选单体包括例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸癸酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异癸酯、甲基丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯和(甲基)丙烯酸羟丙酯。此外,所述聚合物可以——优选以小比例(《5重量%)——包含另外的具有不饱和基团的单体,例如:(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯腈、苯乙烯、取代的苯乙烯、丁二烯,乙酸乙烯酯、丁酸乙烯基酯和其它乙烯基酯,和乙烯基单体如乙烯、氯乙烯、偏二氯乙烯。然而,基于(甲基)丙烯酸酯的聚合物优选基本上不含另外的具有不饱和基团的单体。如在整个公开中使用的术语“(甲基)”后跟有诸如丙烯酸酯或丙烯酰胺的另一个术语的使用涉及丙烯酸酯或丙烯酰胺和甲基丙烯酸酯或甲基丙烯酰胺。
[0109]
可热膨胀的制剂特别优选包含(甲基)丙烯酸甲酯或(甲基)丙烯酸丁酯作为粘合剂。
[0110]
基于(甲基)丙烯酸酯的聚合物的玻璃化转变温度(“tg”)优选为-30℃至50℃,更优选为-10℃至20℃。tg值可以通过差示扫描量热法(dsc)通过测量相对于温度转变的热流的中点来确定。所需的聚合物tg范围可以通过选择单体和单体的量来设定。
[0111]
特别有利的是,基于可热膨胀的制剂的总质量,根据本发明的可热膨胀的制剂以3至30重量%、特别是5至20重量%的量包含作为粘合剂的至少一种基于(甲基)丙烯酸酯的聚合物。
[0112]
基于(甲基)丙烯酸酯的聚合物特别优选以水乳液的形式被引入制剂中。
[0113]
作为对本发明必不可少的另一组分,根据本发明的可热膨胀的制剂包含物理发泡剂。优选使用可膨胀的塑料空心微球——特别是基于聚偏二氯乙烯共聚物或丙烯腈/(甲基)丙烯酸酯共聚物的可膨胀的塑料空心微球——作为物理发泡剂。这些物质市售可得,例如可分别从pierce&stevens和akzo nobel以名称和购得。
[0114]
可热膨胀的制剂特别优选包含这样的物理发泡剂,其在低于100℃、特别是低于85℃、特别优选在50至100℃、特别是50至85℃的温度范围内开始膨胀。
[0115]
已经发现特别有利的是,基于可热膨胀的制剂的总质量,根据本发明的可热膨胀的制剂以0.05至5重量%、特别是0.1至1重量%的量包含至少一种物理发泡剂。
[0116]
在一个优选实施方案中,可热膨胀的制剂基本上不含adca(偶氮二甲酰胺)和/或obsh(4,4
’‑
氧双(苯磺酰肼)),特别是基本上不含放热的化学发泡剂,优选基本上不含化学发泡剂。根据本发明,如果可热膨胀的制剂包含少于1重量%、优选少于0.5重量%、非常特别优选少于0.1重量%的所述组分之一(特别是根本不包含所述组分),则该可热膨胀的制剂“基本上不含”。
[0117]
作为对于本发明所必需的另一种组分,可热膨胀的组合物包含至少两种多糖。多糖优选应理解为指其中至少10个单糖分子通过糖苷键连接的分子。优选的实例包括纤维素、淀粉(直链淀粉和支链淀粉)、果胶、几丁质、壳聚糖、糖原、胼胝质及它们的衍生物。特别优选地,在可热膨胀的组合物中包含至少两种纤维素或至少两种淀粉或它们的混合物,特别是至少两种淀粉。至少两种多糖是至少两种不同的多糖。
[0118]
使用多糖——特别是纤维素和/或淀粉,尤其是两种淀粉——对储存稳定性以及特别是对气泡形成行为具有特别有利的效果,尽管同时多糖不对膨胀行为产生负面影响,而是改善它。使用多糖——特别是淀粉与物理发泡剂的组合——改善了制剂本身的性质
(例如储存稳定性和膨胀过程中的气泡形成方面的性质)以及泡沫的性质(例如粘合性和吸湿性方面的性质)。
[0119]
在根据本发明优选的纤维素的情况下,纤维素衍生物原则上可以以所有可用的改性、分子量、支化度和取代模式使用。优选的实例是甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基乙基纤维素、羧甲基纤维素和鲸蜡基羟乙基纤维素。
[0120]
纤维素特别优选以纤维素粉末例如木屑的形式使用。纤维素粉末特别优选具有》30%、特别是》60%、优选》90%的小于32μm——并且优选另外》70%、特别是》90%、优选》100%的小于100μm——的颗粒/纤维大小分布(以重量%计的量)(根据din en iso 8130-1在alpine空气喷射筛上的筛余物)。
[0121]
本发明上下文中优选的淀粉通常基本上由不同比例的直链淀粉和支链淀粉组成。基于具体淀粉的总重量,淀粉优选具有>50重量%、特别是>80重量%、优选>95重量%、特别优选>99重量%的支链淀粉含量。
[0122]
淀粉可以是天然的、阴离子和/或阳离子改性的、酯化的、醚化的和/或交联的。优选天然的和/或阴离子的淀粉。特别优选基于马铃薯淀粉、玉米淀粉、蜡状玉米淀粉、大米淀粉、小麦淀粉(通常是谷物淀粉)或木薯淀粉(木薯)的淀粉。在测试过程中,用基于马铃薯淀粉的淀粉获得了特别好的结果;因此,特别优选基于马铃薯淀粉的淀粉,所述马铃薯淀粉特别是天然马铃薯淀粉和/或化学改性马铃薯淀粉,例如磷酸盐化的羟丙基改性的马铃薯淀粉。
[0123]
合适的淀粉原则上是可以从天然存在中产生的所有淀粉。合适的淀粉实例是来自马铃薯、木薯(tapioca或cassava)、大米、小麦或玉米的淀粉。另外的实例是:来自竹芋、甘薯、黑麦、大麦、小米、燕麦、高粱的淀粉,来自果实如栗子、橡子、豆类、豌豆和其它豆科植物、香蕉和植物浆(例如西谷椰子)的淀粉。
[0124]
除了植物来源的淀粉之外,还可以使用已经化学改性的、通过发酵获得的、具有重组来源的或者已经通过生物转化或生物催化产生的淀粉。本发明的“化学改性淀粉”是指其中与天然性质相比性质已经发生化学变化的淀粉。这基本上是通过聚合物类似反应(polymer-analogous reaction)实现的,其中将淀粉用单、双或多官能试剂或氧化剂处理。淀粉的聚葡萄糖(polyglucan)的羟基优选通过醚化、酯化或选择性氧化进行转化,或者改性基于可共聚的不饱和单体在淀粉主链上的自由基引发的接枝共聚。
[0125]
特别的化学改性淀粉包括:淀粉酯,如黄原酸酯、乙酸酯、磷酸酯、硫酸酯、硝酸酯;淀粉醚,如非离子、阴离子或阳离子淀粉醚;氧化淀粉,如双醛淀粉、羧基淀粉、过硫酸盐降解的淀粉和类似的物质。
[0126]
优选的化学改性包括磷酸盐化、羟丙基化、乙酰化和乙基化。
[0127]
在本发明的上下文中,“通过生物转化产生的淀粉”是指淀粉、直链淀粉、支链淀粉或聚葡萄糖由在特殊条件下使用的生物催化剂(又名:酶)通过单体基本构造单元——通常是寡聚糖,特别是单糖和二糖——的催化反应产生。来自生物催化方法的淀粉的实例包括聚葡萄糖和改性聚葡萄糖、聚果糖(polyfructan)和改性聚果糖。
[0128]
原则上,可以使用任何适合于对淀粉改性的阴离子或阳离子基团用于化学改性的目的。
[0129]
阴离子基团的实例是羧基、磷酸根基团、硫酸根团、硼酸根基团、膦酸根基团和磺酸根基团。
[0130]
在这些基团中,磷酸根、硼酸根和硫酸根基团是特别优选的,并且在硫酸根基团中,特别是来自与硫酸反应的那些;特别优选磷酸根基团。
[0131]
阳离子基团的实例是叔氨基、季铵基、叔膦基、季鏻基团、亚氨基、硫化物基团和锍基团。
[0132]
在这些基团中,氨基和铵基团是特别优选的。
[0133]
这些基团可以游离形式或其盐的形式存在于淀粉分子中。淀粉分子也可以被不同的阴离子或阳离子基团取代,所述阴离子或阳离子基团也可以通过不同的取代基引入化合物以及通过不同的反应而被引入。
[0134]
用于引入这些基团的方法和化合物对于本领域技术人员来说是熟悉的并且通常是已知的。
[0135]
在磷酸根、硫酸根或硼酸根的情况下,相应的淀粉衍生物可以通过使游离的无机酸反应而获得;例如,在磷酸根的情况下,可以获得磷酸或其酯。
[0136]
羧基可以例如通过亲核取代或与迈克尔加成(michael addition)相关的变型引入。第一种反应的一个实例是淀粉与氯乙酸的反应;第二种反应的一个实例是将马来酸酐加成到淀粉主链上。还应提及在类似于威廉逊的醚合成(williamson’s ether synthesis)的合成中与羟基羧酸的反应。以这种方式,例如通过使用苹果酸、柠檬酸或酒石酸进行醚化反应,可以将一个以上的羧基同时偶联至淀粉的一个羟基。
[0137]
此外,将例如含有至少两个羧基的化合物(例如二羧酸等)通过用羟基进行的对羧基的酯化而偶联至淀粉主链。
[0138]
阳离子淀粉衍生物可以如下获得:对于氨基官能团的偶联,尤其可以使用这样的所有衍生物,所述衍生物以诸如通过亲核取代、通过加成或通过缩合使它们发生反应的方式而被化学活化。第一种反应的一个实例是三甲基氯化铵或2-二乙基氨基乙基氯化物。离子结构通过与相应盐的直接反应或通过随后添加盐酸而获得。与含氮试剂的侧基中的环氧基团的反应可被视为加成产物。实例是2,3-(环氧丙基)二乙基氯化铵或其盐酸盐或2,3-(环氧丙基)三甲基氯化铵。通过缩合进行的偶联在淀粉与引入离子基团的试剂反应过程中缩合产物(例如水或甲醇等)被分离时发生。
[0139]
此外,除了阴离子或阳离子基团之外,其它官能团也可以作为取代基存在于淀粉中。
[0140]
实例是非离子取代基,其例如可以形成醚或酯官能团。
[0141]
在将其它取代基通过醚键而连接到淀粉主链的情况下,例如以下选择是可能的:烷基,例如甲基、乙基、丙基、丁基;烯基;羟烷基,例如羟乙基、羟丙基。对于通过酯基团的偶联,与乙酸酐的反应是最重要的,通过该反应形成淀粉乙酸酯衍生物。其它取代基可以通过与丙酸、丁酸和高级脂肪酸——特别是来自天然代谢的,例如月桂酸、油酸等——的反应引入。特别优选醚键,特别是具有羟烷基——优选羟丙基——的醚键。
[0142]
特别优选多糖,特别是淀粉和/或纤维素,优选具有至少40℃、优选至少50℃的胶凝温度的淀粉。特别地,淀粉具有40至200℃、优选50至150℃的胶凝温度。相应的淀粉对储存稳定性有积极的影响,并具有改善的膨胀。
[0143]
特别地,有利的是,使用多于一种多糖,优选多于一种淀粉和/或多于一种纤维素,特别是多于一种淀粉。淀粉优选具有不同的胶凝温度,其中多糖1或淀粉1的胶凝温度在50至100℃的范围内,第二多糖2或至少第二——优选改性的——淀粉2的胶凝温度在80至150℃的范围内。
[0144]
胶凝描述了多糖的溶胀。为了确定胶凝/糊化温度,以多糖或淀粉在溶胀温度下的转变为基础。胶凝温度可以通过动态差示量热法dsc或通过具有偏振光的显微镜和观察开始溶胀——优选通过dsc——来确定。
[0145]
在一个优选实施方案中,可热膨胀的组合物包含冷溶性淀粉和热溶性(warm-soluble)淀粉的组合。在一个优选实施方案中,至少一种冷溶胀淀粉和至少一种羟基化的——特别是羟丙基化的——淀粉包含在可热膨胀的组合物中。
[0146]
在各种实施方案中,可热膨胀的组合物包含至少两种多糖,优选至少两种淀粉或至少两种纤维素或它们的混合物,特别是至少两种淀粉;其中,基于总的组合物,所述至少两种多糖的量为0.1至20重量%,特别是0.5至15重量%,优选1至10重量%,特别优选2至5重量%。除非另有说明,此处给出的以重量%计的量是基于膨胀前的总的组合物的。
[0147]
特别地,也可以使用市售可得的淀粉和淀粉衍生物,例如来自avebe、cerestar、national starch、purac和的。
[0148]
根据本发明的可热膨胀的制剂还包含水。已证明特别有利的是,基于可热膨胀的制剂的总质量,根据本发明的可热膨胀的制剂包含0.5至30重量%、特别是1至20重量%、优选5至15重量%的量的水。
[0149]
特别优选地,制剂另外包含至少一种石墨,特别是具有20至200μm的粒径的石墨。石墨——特别是具有所述大粒径的石墨——对隔音性能具有特别有利的效果。令人惊讶的是,甚至可以将具有所述大粒径的石墨掺入含水体系中而不会对储存稳定性和膨胀行为产生不利影响。这主要是由于使用了至少两种淀粉。基于可热膨胀的制剂的总质量,根据本发明的可热膨胀的制剂有利地包含5至30重量%、特别是10至25重量%的量的石墨。
[0150]
除了提到的成分之外,可热膨胀的化合物还可以包含其它常规组分,例如染料、填料和抗氧化剂。
[0151]
填料包括例如:各种研磨的或沉淀的白垩、碳酸钙镁、滑石、重晶石、硅酸或二氧化硅;以及特别是硅酸盐填料,如云母(例如绿泥石(chlorite)的形式)或铝镁钙硅酸盐类型的硅酸盐填料(例如硅灰石)。滑石是特别优选的填料。
[0152]
填料的用量优选为0至70重量%、特别是30至60重量%,在每种情况下均基于整个可热膨胀的制剂的质量。
[0153]
发色组分——特别是基于炭黑的黑色染料——优选以0至8重量%、特别是0.1至4重量%的量包含在根据本发明的可热膨胀的制剂中,在每种情况下均基于整个可热膨胀的制剂的质量。
[0154]
可以使用例如空间位阻酚和/或空间位阻硫醚和/或空间位阻芳香族胺——例如双-(3,3-双-(4
’‑
羟基-3-叔-丁基苯基)丁酸)乙二醇酯——作为抗氧化剂或稳定剂。
[0155]
抗氧化剂或稳定剂优选以0至2重量%、特别是0.1至0.5重量%的量包含于根据本发明的可热膨胀的制剂中,在每种情况下均基于整个可热膨胀的制剂的质量。
[0156]
根据本发明的可热膨胀的制剂可以通过在任何合适的混合器中混合所选择的组
分来制备;所述混合器例如为分散混合器、行星式混合器、双螺杆混合器、连续混合器或挤出机,特别是双螺杆挤出机。
[0157]
尽管有利的可以是稍微加热组分以更容易获得均质且均匀的化合物,但必须注意确保不达到使得任选存在的可热活化的固化剂和/或发泡剂被活化的温度。
[0158]
在它们被使用之前,将根据本发明的制剂优选储存在容器/油罐汽车/喷嘴筒或桶(例如密封的鼓桶)中。
[0159]
根据本发明的组合物优选特征在于,它们可以被可逆地加热(温度依赖性粘度行为没有显著变化)至不高于70℃的温度并且因此可以通过加热泵而被运输和/或在此温度范围内被成型几次。
[0160]
此外,根据本发明的制剂优选是在施用温度下可泵送的。特别优选在以下意义上的“在施用温度下可泵送的”制剂:当在60℃的温度(在预热45分钟后)和6巴的压力下从容量为310ml、内径为46mm、其出口开口通过外径9mm的筒冲孔工具打开而不连接喷嘴的完全填充的市售可得的铝喷嘴筒中排出时,所述制剂在60℃和6巴的泵压下具有至少100g/min、优选150g/min至4,500g/min、更优选250g/min至3,000g/min的流速。流速表示可在1分钟内排出的制剂的质量,因此以g/min为单位给出。
[0161]
在使用时,将根据本发明的制剂从储存容器运输到施用位点,并通过使用常规加热泵在所述位点处施用。可以将所述制剂毫无困难地施用至5cm的层厚,从而使得即使相对较大的空腔——例如具有相应内径的管——也可以容易地被填充。
[0162]
所施用的可热膨胀的制剂通过被加热而发生膨胀,其中将所述制剂加热特定的一段时间并加热至特定温度以足以引起对发泡剂和任选存在的固化剂体系的活化。
[0163]
取决于制剂的组成和生产线的要求,这些温度通常在100℃至240℃、优选140℃至200℃的范围内,其中停留时间为10至90分钟,优选15至60分钟。
[0164]
原则上,热源的类型并不重要,因此热量可以例如通过热空气鼓风机、通过微波辐射、通过磁感应或通过加热钳来提供。在车辆制造领域和涉及相关生产过程的技术领域中,特别有利的是,根据本发明的制剂在车辆通过用于固化阴极浸漆或用于烘烤粉末涂料的加热炉时膨胀,并且因此可以省去单独的加热步骤。
[0165]
根据本发明的制剂对于3kg/m2的施用而言在膨胀和任选存在的热固化之后具有用oberst方法测量的损耗因子clf(复合损耗因子),其中所述损耗因子clf(复合损耗因子)在-5℃至 40℃范围内的温度下为至少0.1、优选至少0.2、尤其是0.25,这表示良好的声阻尼行为。“在-5℃至 40℃范围内的温度下”是指在指定范围内的任何温度下达到指定的clf最小值。损耗因子clf可以通过基于din en iso 6721的“oberst分析”确定:
[0166]
本发明的第二主题为一种用于使结构部件——特别是具有薄壁结构、特别是管状结构的结构部件——隔音的方法。在这样的方法中,可以将根据本发明的可热膨胀的制剂在低于120℃的温度下——优选在小于200巴的泵压下可泵送地——施用于结构或结构部件的表面,并且可以将这种制剂在稍后的时间点——优选在130℃以上的温度下——固化。固化导致可热膨胀的制剂膨胀,从而使得结构部件硬化/使得空腔密封。
[0167]
根据本发明,特别优选将制剂在30℃至80℃的温度范围内施用。
[0168]
在6巴至180巴的施用压力下施用也是特别优选的。
[0169]
实际固化根据本发明在“稍后的时间点”进行。例如,根据本发明,可以想到将结构
部件用可泵送的、可热膨胀的制剂涂覆/填充,然后使其处于中间储存状态。中间储存也可以包括例如运输到另一个工厂。这种中间储存可以持续长达数周。
[0170]
然而,在另一个实施方案中,还可以想到的是,使结构部件在将其用可泵送的、可热膨胀的制剂涂覆/填充之后不久经历固化步骤。这可以立即进行,或者在装配线(assembly-line)生产的情况下在到达后续工位(station)之一后进行。在这种实施方案的上下文中,根据本发明特别优选固化步骤在已施用根据本发明的制剂之后的24小时内——尤其是3小时内——进行。
[0171]
根据本发明的可泵送的经热活化的制剂或由其产生的泡沫可用于所有产品中以实现隔音。除了车辆之外,这些产品还包括例如航空器、家用电器、家具、建筑物、墙壁、隔断(partition)或船只。
[0172]
在车辆制造领域中,已经发现使用根据本发明的制剂对于制造驾驶员的安全笼或乘客舱特别有利,因为它可以为结构提供大量的稳定性,同时重量轻。根据本发明的制剂可以有利地特别用于制造所有级别的赛车(i级方程式、旅行车、拉力车等)中。
[0173]
本发明还涉及一种任选地具有薄壁结构的结构部件,其已经通过根据本发明的制剂而使其隔音。
[0174]
与本发明的制剂相关公开的所有实施方案也可以转用到方法和用途中,反之亦然。
[0175]
实施例:
[0176]
制备了以下可热膨胀的制剂。
[0177]
除非另有说明,定量数据以重量百分比为单位给出。
[0178]
[0179][0180]
为了制备根据本发明的可热膨胀的制剂,将所含的组分在行星式混合器中加工(优选冷却至低于20℃),以形成均匀的组合物。
[0181]
膨胀率的测定:
[0182]
为了确定膨胀率,将组合物施用并引入到对流烘箱中,将其加热到下面指定的温度(加热时间大约7至10分钟)。然后将样品在该温度下放置30分钟。
[0183]
膨胀度[%]根据膨胀率公式通过水置换法确定
[0184][0185]
m1=在去离子水中原始状态的样品的质量
[0186]
m2=在去离子水中膨胀后的样品的质量。
[0187]
温度[℃]实施例1的膨胀率125℃81%145℃80%165℃82%205℃84%
[0188]
实施例配制物显示在宽温度范围内的均匀膨胀。此外,经膨胀的样品在所有温度下均无气泡。而且,样品显示出优异的隔音性能。
再多了解一些

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