[发明专利]杂化泡沫

说明书

本发明涉及杂化泡沫，一种制备杂化泡沫的方法和通过该方法可获得的杂化泡沫，以及该杂化泡沫用于粘合、填充和/或保温的用途。

本发明涉及杂化泡沫、一种制备杂化泡沫的方法和通过该方法可获得的杂化泡沫，以及本发明的杂化泡沫用于粘合、填充和/或保温的用途。

水泥泡沫(cementitious foam)在建筑工业中具有许多应用，例如作为保温材料。

然而，由于脆性，水泥泡沫的强度和粘合性能不足。因此，需要强度和粘合性能改善的水泥泡沫。

WO 01/70647记载了一种制备水硬性粘合剂泡沫的方法。一种含水泡沫由水和泡沫前体制备，其中该泡沫前体包含可溶于水、可与水混溶或可分散于水中的亲水性聚合物，优选聚乙烯醇。将该含水泡沫与呈细分散的干燥颗粒形式的水硬性粘合剂混合以制备水硬性粘合剂泡沫。然后可以将水硬性粘合剂泡沫模制成所需的形状，并将水硬性粘合剂固化而得到成品。

US 4,137,198记载了可用作建筑材料的聚合物-无机杂化泡沫，其包含连续的塑性相或非膨胀聚合物的基底结构，例如聚乙酸乙烯酯、乙烯基-丙烯酸共聚物或沥青(asphalt)或油砂沥青(bitumen pitch)，其中无机相的颗粒如波兰特(Portland)水泥颗粒分布于其中，其中该无机相基本上不含沙子、石头或骨料。

US 6,586,483涉及包含表面改性的纳米颗粒的发泡组合物。

US 8,124,662涉及具有可控密度和形态的泡沫聚合物-无机粘合剂、特别是泡沫聚氨酯-无机粘合剂，其制备方法及其用途。

Guochen Sang等人记载了用乙烯-乙酸乙烯酯共聚物改性的水泥泡沫。

然而，现有技术记载的泡沫粘合剂不能提供如何在改善强度和粘合性能的同时降低水泥泡沫的脆性的解决方案。

因此，本发明的目的是制备具有低脆性和改善的强度和粘合性能的杂化泡沫。

该目的通过本发明的杂化泡沫实现，该杂化泡沫包含：

·至少一种无机粘合剂；

·至少一种包含单体单元的聚合物，所述单体单元衍生自至少一种烯键式不饱和单体或衍生自多异氰酸酯与多元醇和/或多胺的结合物；

·至少一种表面活性物质；

·至少一种增稠剂；

·任选地至少一种其他添加剂；和

·水。

现已出人意料地发现，除至少一种无机粘合剂外还包含至少一种下述聚合物以及至少一种表面活性物质的杂化泡沫表现出降低的脆性和改善的强度和粘合性能，所述聚合物包含衍生自至少一种烯键式不饱和单体的单体单元或衍生自多异氰酸酯与多元醇和/或多胺的结合物的单体单元。现认为，杂化泡沫中的聚合物部分是脆性降低的原因。进一步认为，杂化泡沫中的至少一种聚合物可以吸收能量并因此获得更高的强度，例如更高的冲击强度。杂化泡沫中存在的至少一种增稠剂(例如纤维素醚)使得水的粘度增加，并因此使得砂浆混合物的粘度增加。另外，增稠剂可减缓泡沫砂浆的排水，并改善系统中的保水性。增稠剂的添加原则上使得稳定性增加。

本发明还涉及一种制备杂化泡沫的方法。该方法包含首先制备混合物，该混合物包含至少一种无机粘合剂、至少一种包含衍生自至少一种烯键式不饱和单体的单体单元或衍生自多异氰酸酯与多元醇和/或多胺的结合物的单体单元的聚合物，以及水。随后将该混合物与包含水和表面活性物质的含水泡沫混合而获得本发明的杂化泡沫。然后任选地使所获得的杂化泡沫固化。现认为，首先将包含粘合剂、聚合物和水的混合物装料并随后与含水泡沫混合(拌入)，可得到特别均匀的杂化泡沫。这确保了在整个杂化泡沫中均匀地产生改善的性能，即降低的脆性和改善的强度和粘合性能。此外，泡沫的拌入确保了在适当调配的剪切速率下，所述泡沫可以非破坏性地和均匀地引入到包含粘合剂、聚合物和水的初始装料混合物中。