[發明專利]含有微珠的樹脂泡沫

有效

• 申請號: 201080052601.7
• 申請日: 2010-11-16
• 公開（公告）號: CN102639620A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: T·H·施泰克;A·阿爾特黑爾德;T·尤拉諾瓦;M·蘭夫特;M·佩雷托奇;H·褒姆伽特爾;H-J·夸德貝克-西格;K·哈恩
• 申請（專利權）人: 巴斯夫歐洲公司
• 主分類號: C08J9/32
• 分類號: C08J9/32;C08J9/42;C08J9/228;C08K7/22;C08J9/00;C08J9/35
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 肖威;劉金輝

本發明涉及一種用于吸聲的包含具有柔性外層的中空微珠的開孔泡沫，其中所述中空微珠的D₅₀值為至少70μm且至多250μm，以及一種生產所述開孔泡沫的方法及其在吸聲和/或絕熱中的用途。

現代社會對用于吸聲和隔音的材料要求嚴格。吸聲和隔音材料用于改善立體聲效果，例如降低不希望的混響程度。為此通常使用塑料，這些材料由于具有優異的粘彈性、易于加工和可商購獲得而為合適的材料。這些塑料的使用形式通常為多孔泡沫形式。

多孔材料的特征在于其在高頻率下顯示出良好吸聲，但在較低頻率下具有低吸收能力。塑料泡沫在較低頻率下的吸聲可例如通過使用薄膜和層(振動)或通過使用共振器而改善。然而，這些措施效果有限，因為頻率范圍收到限制，而且還由于結構限制如寬度和重量。

改善塑料隔音和吸聲性能的另一可能性為將各種填料引入塑料中。

US5,378,733描述了用于減小聲音的聚氨酯組合物，所述組合物包含雙組分聚氨酯粘合劑、密度高于5的顆粒狀填料和作為第二種填料的密度低于0.5的中空聚合物微珠。將所述中空微珠在使各組分反應以獲得聚氨酯之前通過在多元醇組分中分散而引入。

WO2004/022298A1涉及一種聲學隔斷材料，該材料通過熱塑性橡膠顆粒和PU塑料顆粒的擠出而生產，其中加入可發泡中空體作為發泡劑。

WO98/52997A1公開了一種由環氧樹脂和熱塑性材料的混合物制成的泡沫。可使用的發泡劑尤其為可熱發泡的中空微珠。WO98/52997中描述的泡沫尤其可在汽車中用作隔音元件。

US5,272,001涉及開孔柔性聚氨酯泡沫，為了改善彈性和震動吸收性能，其包含平均直徑為35-60μm的中空微珠。

盡管迄今為止公開了改性泡沫，但仍需要在相對低頻率范圍內具有改善的吸聲和隔音性能的泡沫。

本發明通過包含中空微珠且用于吸聲的泡沫實現該目的，所述泡沫基于聚合物泡沫和中空微珠的總重量包含：

40-85重量%開孔聚合物泡沫，和

15-60重量%具有柔性外層的中空微珠，其中所述中空微珠的D₅₀值為至少70μm且至多250μm。

在約300-1600Hz的頻率范圍中，本發明泡沫與不包含或包含較低量中空微珠的相同泡沫相比具有較高的吸聲系數。令人驚訝地，泡沫中所包含的中空微珠的效果取決于其尺寸。中空微珠必須具有最小尺寸從而產生有利的效果，即所需吸聲性能的改善。D₅₀值為約35-55μm的中空微珠對泡沫吸聲沒有影響，但不同的是如果泡沫包含D₅₀值≥70μm的較大中空微珠，則它們顯示出較高吸聲系數和較高流阻，這同樣與隔音效果的改善有關。令人驚訝地，盡管必須使用相對大的中空微珠，但中空微珠的存在對本發明泡沫的機械性能沒有或僅具有非常輕微的不利影響。

下文對本發明進行詳細描述。

本發明泡沫包含基于開孔聚合物泡沫和中空微珠的總重量為40-85重量%，優選50-80重量%的開孔聚合物泡沫。

開孔泡沫為其中泡沫結構基本上由大量相互連接的三維支化泡孔壁構成的那些。由聚合物膜密封的開孔聚合物泡沫的面積越小，泡沫的彈性就越大。

優選使用本發明開孔聚合物泡沫，所述泡沫包含大量相互連接的三維支化泡孔壁，其中壁的平均長度與厚度之比大于10:1，優選大于12:1，尤其是大于15:1，并且其中壁的密度大于1.1g/cm³，優選大于1.2g/cm³，尤其是大于1.3g/cm³。

平均長度與厚度之比以顯微鏡測定且本文中壁的長度和厚度通過統計評價方法測定。本文中壁的長度定義為兩個連接點中心之間的距離且本文中壁的厚度定義為壁的最窄點處的厚度，在每種情況下在顯微照片上測量。為了測定泡沫中壁的密度，將泡沫置于合適的液體中，用所述液體使其借助其開孔性質而完全飽和，液體實例為異丙醇。然后使用阿基米德原理測定泡孔壁的密度。

在本發明中，優選開孔聚合物泡沫為彈性的。

彈性泡沫在變形后具有高回彈力。稱為彈性泡沫的泡沫尤其為當經受根據DIN?53580的壓縮變形至其50%厚度時，不顯示出大于其起始體積的2%的殘留變形的那些(Chemie-Lexikon?[化學百科全書]，1995年第9版，第4016頁)。