[发明专利]用于不燃的、吸声的、绝热的地质聚合物泡沫元件的地质聚合物泡沫制剂

说明书

本发明涉及一种地质聚合物泡沫制剂，其包含至少一种无机粘合剂，该无机粘合剂选自潜在水硬性粘合剂、火山灰质粘合剂及其混合物；至少一种碱性活化剂，该碱性活化剂选自碱金属氢氧化物、碱金属碳酸盐、碱金属铝酸盐、碱金属硅酸盐及其混合物；至少一种表面活性剂，该表面活性剂选自阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂及其混合物；气相；以及水。所述制剂可以另外包含：水泥；用于泡沫稳定、收缩减小、弹性化、疏水化或分散的添加剂；纤维和填料或其混合物，并且可以一种组分或两种组分的制剂。本发明还涉及一种通过机械引入空气进行发泡来制备所述制剂的方法，涉及所述制剂用于制备不可燃烧的、吸声的、热绝缘的地质聚合物泡沫元件的用途，以及涉及所述地质聚合物泡沫元件。

本发明涉及一种地质聚合物泡沫制剂、一种用于制备所述地质聚合物泡沫制剂的方法，以及所述制剂用于制备不燃的、吸声的、绝热的地质聚合物泡沫元件的用途以及所述地质聚合物泡沫元件本身。

室内声学很大程度上取决于建筑参数。适当的房间设计可或多或少的影响决定室内声学的变量。简单的降低噪音的同时，室内声学的重要目标是使房间的声学特性适应其预期目的。室内的声场是扩散的，由于它们通过直接和反射的声音来产生，因此不同于外界的那些。可以通过适当的降低声学功率来控制室内的声场。在此使用工业吸声材料，其允许有针对性的吸收和反射。

原则上，基于工业吸声器的操作模式，可以将其分为两类，即谐振器和多孔吸声器。谐振器的操作模式通常涉及具有显著的吸声最大值的声学弹簧-质量体系。这些吸声器的实例为片式谐振器、亥姆霍兹(Helmholtz)谐振器和微穿孔吸声器。

与此相反，多孔吸声器主要通过孔壁处的摩擦来吸收音能，在孔壁处将声能转化为热能。这需要具有足够孔隙率的开孔结构。由于吸声主要通过耗散来实现，因此多孔吸声器的吸声光谱与谐振器的明显不同。在理想的情况下，与频率相关的吸声系数以s形状不断增加至更高的频率，并渐进地达到最大值。多孔吸声器可具有各种结构。在此，可使用许多不同的材料。

泡沫制品通常是两相体系，其中一相是气相而另一相是固体或液体。在此，气相由被固体或液体孔壁限定的细小气泡组成。所述孔壁在节点处彼此相交，从而形成框架。

具有吸声特性的泡沫大多为开孔泡沫。在此，限定孔壁之间的薄隔板至少在某种程度上被破坏，并且在泡孔之间至少存在一些连接。因此，该材料用作多孔吸声器。许多不同的材料用于开孔泡沫的孔壁。这些材料从金属、无机材料直到有机聚合物，目前，有机聚合物构成迄今为止工业用途中的最大部分，通常将术语泡沫应用于这些中。基于有机聚合物泡沫的刚性，将其分为软泡沫和硬泡沫。在这些泡沫中，气泡形成主要是通过经化学反应原位产生的吹气，或通过溶解于有机基质并且在低温下沸腾或分解以得到气态产物的化学化合物来实现。泡沫也可以通过下述方式产生：机械混合以纳入气体、在溶液中聚合并进行相分离或使用在固化过程后从所述材料中析出的填料。

有许多描述开孔PUR泡沫的文献。所述PUR泡沫通常由含有异氰酸酯的化合物和多元醇制得。发泡主要使用由于其低沸点而具有物理作用的吹气来进行。在发泡工艺中也有特定熟知的具有物理作用的吹气与二氧化碳的吹气组合物，所述二氧化碳通过异氰酸酯基团与水的化学反应而产生。在水与异氰酸酯的反应过程中(不同于与多元醇的反应)，产生二氧化碳的同时还产生了脲基团，其有助于形成所述泡孔结构。三聚氰胺泡沫提供了另一种选择。

有机聚合物泡沫的决定性缺点是它们是易燃的，或者使用不同的表达，它们具有受限的热稳定性。在燃烧时，即使归类为具有“低可燃性”的有机聚合物泡沫也会释放出有毒气体并产生燃烧的液滴。如果有机聚合物泡沫以特定的方式产生并具有特定的组分，则它们也会在室内区域中释放出有害的烟雾，其实例为甲醛。因此，需要不燃的无机泡沫。

DE 102004006563 A1描述了一种通过下述步骤来制备无机-有机杂合泡沫的方法：a)将至少一种形成石材类材料的无机反应性组分、至少一种水性硬化剂——其在碱性条件下引起至少一种无机反应性组分进行固化反应、至少一种发泡剂、至少一种有机硅化合物和至少一种表面活性剂进行混合，以及b)将所述混合物至少部分硬化。然而，在此没有形生纯的无机泡沫。