CN101098935A - 基于粘结性树脂的复合材料，其制备方法和用途 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种复合材料，该复合材料基于聚氨酯泡沫材料，聚氨酯-聚异氰酸酯泡沫材料，聚脲泡沫材料和/或它们的混合物，其中，分散有占总体积的0.1-90％的惰性材料。本发明还涉及所述复合材料的一些制造方法及其一些用途。

Description

基于粘结性树脂的复合材料，其制备方法和用途
本发明涉及基于粘结性树脂的复合材料，及其制备方法和用途。
本发明更具体地涉及复合材料中的制成品(manufactured product)的制造领域，这种复合材料是轻质的或不是轻质的，具有优良的绝热和隔音特性，优良的物理-机械特性和阻燃性。
目前，通常在市场上可购得基于合成树脂的各种制成品。
特别是基于发泡聚氨酯或发泡聚氨酯和发泡聚异氰酸酯的混合物是特别易扩散的。
在诸如家具、运输(通过陆路、海运或空运)、建筑物结构的不同工业领域，需要能制造具有特定特性如抗湿性和/或耐化学品性，或者其形态(attitute)还通过施用石膏修饰或装饰来进行处理(在建筑物结构领域)的制成品的材料。
本申请人开发了基于粘结性树脂的复合材料，这种复合材料能够达到上述目的。
本文中，针对提供具有特定配方的基于粘结性树脂，特别是聚氨酯泡沫材料、聚氨酯-聚异氰酸酯泡沫材料、聚脲(polyureic)泡沫材料和/或它们的混合物的复合材料以及用所述复合材料可制得的制成品的制备方法，提出了本发明的解决方法。特别是，用本发明的复合材料制造的最终制成品可以是轻质的或不是轻质的，具有优良的绝热和隔音特性，优良的物理-机械特性和阻燃性。
因此，本发明的第一个目的是提供基于聚氨酯泡沫材料、聚氨酯-聚异氰酸酯泡沫材料、聚脲泡沫材料和/或它们的混合物的复合材料，该复合材料中分散有占总体积的0.1-90％的惰性材料。
根据本发明，所述惰性材料宜选自以下：膨胀型粘土，木材衍生物，碳纤维和及其相关织物和毡，玻璃纤维及其织物、薄片、毡片，金属纤维，天然纤维及其织物、薄片、pinnacles，合成纤维及其织物、薄片、pinnacles，火山砾和其衍生物，比重很低(15-90kg/m3)的热膨胀型空心微胶囊，珍珠岩，聚苯乙烯，三聚氰胺粉及其衍生物，浮石，岩石及其衍生物，锯末及其衍生物，软木及其衍生物，具有良好阻燃性和绝热特性的织物/毡/夹衬及其衍生物，蛭石，以前复合材料制造周期的排出料，以及它们的混合物。
因为惰性材料的不同粒度、比重和物理状态，组成的百分比在一定范围内。
就相对密度、物理和机械特性、阻燃性特性、隔音和/或绝热特性而论，本发明复合材料中惰性材料的选择(使用一种惰性材料或以混合物使用)及其用量必定关系到制成的产品的最终要求的性能规格。
一种惰性材料或多种惰性材料的混合物的选择应遵循以下条件：性能、成本和容易与所需复合材料中的其它材料一起使用。
更确切地，根据性能条件，优选的惰性材料有：膨胀型粘土、碳纤维及其衍生物、玻璃纤维及其衍生物、珍珠岩、三聚氰胺粉及其衍生物、具有良好阻燃性和绝热特性的织物/毡/夹衬及其衍生物、蛭石，原因是这些材料能够提高机械-热特性、隔音和阻燃性。
按照经济条件，优选的惰性材料是例如木材及其衍生物、聚苯乙烯、锯末及其衍生物、前面产品周期的出料，在这种情况下物理-机械特性不在考虑之列。
当要求选择能容易用于制造模塑品的惰性材料时，需要针对使用轻度研磨的惰性材料进行选择，选择的惰性材料容易被构成聚合反应的组分润湿，例如是木材衍生物、膨胀型粘土、三聚氰胺粉、锯末及其衍生物。
此外，本发明的第二个目的是制备权利要求1-2中所述的复合材料的第一种方法，该方法包括以下步骤：
a)在环境压力和低于40℃的温度下，混合以下组分30分钟至1小时，获得粘结性树脂：
-30-90重量％各种多元醇(polyoil)、聚醚和/或聚酯和/或低聚二胺(oligomeric diamine)的混合物，
-1-5重量％催化剂，
-3-20重量％交联剂，
-2-4重量％稳定剂，
-2-10重量％超流化剂(superfluidifier)，
-3-20重量％阻燃剂，
-0-6重量％发泡剂，
-0-5重量％染料；
b)以步骤a)中的混合物为100重量份计，在20-40℃温度下，在该混合物中加入30-250重量份的MDI聚异氰酸酯(或其预聚物)；
c)在该混合物中还加入占总体积的0.1-90％的如权利要求2所述的惰性材料；
d)使上述混合物在25-60℃温度下聚合反应5-45分钟；
e)通过在60-110℃的干燥器内稳定和固化2-8小时，或者在环境条件下稳定和固化最多80小时(时间增加，是为了包括在高于35℃进行步骤a)的方法)，完成聚合反应。
根据本发明，粘结性树脂的所述多元醇、聚醚和/或聚酯宜选自分子量为200-6000的那些，所述低聚二胺选自当量为200-800的那些；所述催化剂选自脂族叔胺，基于铋或锡的金属材料，季铵盐，钾盐；所述交联剂选自乙二醇(ethilenglycol)和/或链烷醇酰胺；所述稳定剂选自二氧化硅共聚物，所述超流化剂选自磷酸酯或碳酸酯；所述发泡剂选自水、二氧化碳、戊烷异构体(penthanes)、含低沸点液体的热塑性微胶囊在液体载体(liquid vehicle)中的分散体；所述3-20份阻燃剂分为2-10份选自含溴和磷的氧化树脂(oxydrilated resin)的液体组分以及1-10份选自各种粒度的三水合铝和/或氧化镁和/或三聚氰胺粉的固体组分；所述染料是有机性染料和/或无机性染料。
根据本发明，所述方法的步骤a)中的温度优选低于或等于35℃。
在低于或等于35℃的操作温度下，能够防止各种多元醇、聚醚和/或聚酯和/或低聚二胺与催化剂和交联剂一起过快反应。因此，在低于或等于35℃的温度，能够改善流动特性(因此能够填充模具)，并能有效防止异常的气泡夹带(气泡会损害模塑制品的机械和热特性)。
另一方面，高温与稳定剂形成对照，高温会使模塑制品的泡孔结构变坏并使其机械和热特性变差；高温还与发泡剂形成对照，由于在填充模具和/或模型(form)和泡孔结构的均匀性方面可能产生反常现象而很难重复该体系的发泡密度，结果，热特性和机械特性发生变化。
因此，如果步骤a)时的温度保持低于35℃，就能够制得本发明具有优良特性的复合材料，制成品在模具和/或模型中的停留时间缩短约7-10分钟，固化和稳定时间缩短3-4小时。
另一方面，如果步骤a)时的温度不保持低于35℃，可行的方式是使所述各种多元醇、聚醚和/或聚酯和/或低聚二胺，所述催化剂和所述交联剂的用量接近各自组成范围的最小量，延长制成品在模具和/或模型中操作时间并且延长固化和稳定化时间。但是，通过用这些条件操作，完成操作过程所需的时间延长，特别是在模具和/或模型中的操作时间延长。为能在单位时间制造同样数量的制成品，必须使用更多数量的模具和/或模型，结果是增加了投资成本。
对于该方法的步骤b)中加入的组分的组成范围，所述聚异氰酸酯或相关预聚物的量是根据考虑所述组分中NCO(异氰酸酯)基的量和在不同多元醇中OH(活性羟基)的量时的反应平衡，以及各特定混合物中涉及的试剂来决定，以利用90-300的化学计量指数。
考虑到惰性材料的性质和量决定了用液相加工反应混合物的容易性，如前所述，不仅要根据对所需产品的各种考虑事项，而且要根据工艺的需要选择一种或多种惰性材料及其在最终材料中的量，因为体系的粘度变化影响该惰性材料的润湿性。
有助于反应混合物用液相，特别是制造模塑品时的加工性的惰性材料中，优选轻度研磨的并容易被构成聚合反应的组分润湿的那些材料，例如木材衍生物、膨胀型粘土、三聚氰胺粉、锯末和相关衍生物。
根据本发明，如前述的所述制造复合材料的方法优选将所述惰性材料预先放置在模具中，随后倒入按照该方法的步骤a)和b)制成的混合物，进行混合，以控制惰性材料在该混合物中的分布。
或者，如前述的所述制造复合材料的方法将所述的惰性材料预先加入到按照该方法的步骤a)制成的混合物中，并在步骤b)之前进行混合。这种情况下，根据本发明，所述预先加入到步骤a)制成的混合物中的惰性材料选自木材衍生物、合成纤维、三聚氰胺粉及其衍生物、锯末及其衍生物和它们的混合物。
此外，如前述的所述制造复合材料的方法，或者可以用按照该方法的步骤a)和b)制成的混合物浸渍惰性材料的基材，例如织物-毡。
本发明的第三个目的是采用前面所述的方法获得的复合材料。
本发明第四个目的是在没有发泡剂的条件下，通过所述方法的所述步骤a)获得的粘结性树脂。
本发明的第五个目的是前述的粘结性树脂在作为修饰和/或涂敷材料的用途。
事实上，在制备没有发泡剂的混合物情况，该混合物可以通过喷涂用作修饰和/或涂层漆；用作紧密的材料来制造制成品的边缘和轮廓；用作与各种惰性材料一起的填充和粘结用树脂，以制造较小厚度的制成品，这种制成品具有优良的物理-机械特性以及对静态和动态力的优良拉伸强度；通过对回收原料(薄片、废料、纤维、颗粒)的压制，用作粘结性树脂。
本发明的第六个目的是制造前述的复合材料的第二种方法，该方法包括以下步骤：
a’)在环境温度和压力下，混合以下组分2-5分钟，获得粘结性树脂：
-40-60重量％基于添加了硬化剂的二氧化硅的硬化粉的混合物，所述硬化剂选自多元醇酯和碳酸亚烷酯，
-余量由水和掺混物构成，掺混物是例如基于硅酸铝的耐火土和/或有机粘合剂和如基于硅酸盐的水合物的无机粘合剂、抗水剂，
b’)加入占总体积的0.1-90％量的如权利要求2所述的惰性材料；
c’)将所述混合物倒入模具，或用所述混合物浸渍惰性材料的基材，如织物-毡；
d’)使所述混合物在15-35℃聚合反应3-4天；
e’)通过在60-80℃的干燥器内稳定和固化1-3天，或者在环境条件下稳定和固化最多15天，完成聚合反应。
本发明的第七个目的是提供采用前述的所述第二种方法获得的复合材料。
本发明的第八个目的是提供制造如权利要求1-2所述的复合材料的第三种方法，该方法包括以下步骤：
a”)在环境温度和压力下，混合以下组分2-5分钟，获得粘结性树脂：
-40-60重量％基于添加了硬化剂的二氧化硅的硬化粉的混合物，该硬化剂选自多元醇酯和碳酸亚烷酯，
-余量由水和掺混物构成，掺混物是例如基于硅酸铝的耐火土和/或有机粘合剂和如基于硅酸盐的水合物的无机粘合剂、抗水剂，
b”)加入占总体积的0.1-90％量的如权利要求2所述的惰性材料；
c”)将所述混合物倒入模具，或用所述混合物浸渍惰性材料的基材，如织物-毡；
d”)使所述混合物在15-35℃聚合反应3-4天；
e”)通过在60-100℃的干燥器内稳定和固化1-5天，完成聚合反应；
f”)在环境压力和低于40℃的温度下，单独混合以下组分30分钟至1小时，将这些组分混合在一起，获得粘结性树脂：
-30-90重量％各种多元醇，聚醚和/或聚酯和/或低聚二胺的混合物，
-1-5重量％催化剂，
-3-20重量％交联剂，
-2-4重量％稳定剂，
-2-10重量％超流化剂，
-3-20重量％阻燃剂，
-0-6重量％发泡剂，
-0-5重量％染料；
g”)以步骤f”)中的混合物为100重量份计，在20-40℃温度下，在该混合物中加入30-250重量份的MDI聚异氰酸酯(或其预聚物)；
h”)将占该模具的总自由体积的0.1-90％的如权利要求2所述的惰性材料倒入模具中，而在该模具的壁上覆盖了一层步骤a”)至e”)制得的材料；
i”)将步骤f”)和g”)制得的混合物倒入同一个模具中；
l”)使该混合物在25-60℃聚合反应5-45分钟；
m”)通过在60-110℃的干燥器内稳定和固化2-8小时，或者在环境条件下稳定和固化最多80小时，完成聚合反应。
根据本发明，所述方法的步骤f”)的混合物中，所述多元醇、聚醚和/或聚酯宜选自分子量为200-6000的那些；所述低聚二胺选自当量为200-800的那些；所述催化剂选自脂族叔胺、基于铋或锡的金属材料、季铵盐、钾盐；所述交联剂选自乙二醇和/或链烷醇酰胺；所述稳定剂选自二氧化硅共聚物；所述超流化剂选自磷酸酯或碳酸酯；所述发泡剂选自水、二氧化碳、戊烷异构体、含低沸点液体的热塑性微胶囊在液体载体的分散体；所述3-20份阻燃剂由2-10份选自含溴和磷的氧化树脂的液体组分以及1-10份选自不同粒度的三水合铝和/或氧化镁和/或三聚氰胺粉的固体组分组成；所述染料可以是有机性染料和/或无机性染料。
因此，本发明的第九个目的是通过采用前述的第三种方法制得的复合材料。
申请的方法只是对本发明解决方法的说明，但不构成限制，下面这些替代方法可以认为是等价的：
-通过对反应组分模塑、铸塑、层叠、胶粘、压制、注塑进行组合；
-用按照第一种方法的步骤a)和b)制得的混合物喷涂模具的表面，以获得良好软质和/或硬质表面修饰，触摸舒适，既不粘也不油滑，耐磨、耐化学品，易于清洁，并高度抗水解；随后，按照本发明的一种混合物和方法，在同一模具中模塑和/或注塑包含惰性材料的不同混合物；
-在预定模具和/或模型中进行自由敞开式(free open sky)铸塑；
-在预定的闭合模具和/或模型中进行铸塑；
-使用预成形的或者没有模型的织物和/或塑料薄膜如PVC、聚氨酯或聚乙烯进行铸塑，或者通过在特定模具中对该模型抽真空进行铸塑；
-在一面或两面上外部施用胶合板或压制板材如木材、软木、塑料层压材料、三聚氰胺纸(melaminic paper)、铝板、钢板的装饰板的模具和/或模型中进行铸塑；
-对制造有柔性面(纸、毡纸板、纸板和聚乙烯玻璃)或硬质面(铝、铜、钢、铁板)的夹心板，通过传送和/或自动推进来连续或不连续地铸塑，可以在其一面或两面用涂层进行修饰或者没有涂层；
-在一面或两面上外部施用胶合板或压制板材如木材、软木、塑料层压材料、三聚氰胺纸、铝板、钢板的装饰板的模具和/或模型中进行铸塑，随后将制成的产品再放置在另一个模具中进行下一铸塑，用来将同一制成品的两个外表面更好地邻接和/或连接，提供制成品良好的装饰和美观的外观；
-通过预先制成的管道或区域，按程序流动在预定的模具中铸塑，以获得各种不同密度(最小值为30g/dm3-最大值为600g/dm3)的制成品，并用于制备具有两种或更多种不同密度的组件和/或制成品；
-对组件和/或半成品加工，通过手工浸渍，有可能使用高压釜或真空泵进行压塑和注塑，用粘结性树脂进行配对或组合。
此外，需要制造大尺寸的制成品(长度范围为最小100cm至最大250cm，高度范围为最小50cm至最大110cm，厚度即使是不均匀，其范围也为3-35cm的板，填充的体积大于75升)时，可以采用以下制备方法：
-用多级铸塑(multiple casting)进行模塑；
-用多头进行模塑；
-用位于模具和/或模型内的柔性塑料管进行模塑(内尺寸等于混合头的混合腔的出口尺寸，直径为18-30mm，最大长度为220cm)进行模塑，将仍呈液相的反应混合物均匀分布，改善流动和填充。
一个具体的模塑方法包括使用特定的装置，该装置有两个独立的管线，通过使用不同百分含量的组分的混合物，提供具有不同活性的双重配方的基于多元醇的组分(第一制造方法的步骤a)的组分和第三制造方法的步骤f”)的组分)，装置有一个或多个独立的MDI聚异氰酸酯和/或其相关预聚物(第一方法的步骤b)的组分和第三方法的步骤g”)的组分)的管线(当使用两个独立的管线时，所用的产品可以具有不同的NCO和/或化学-物理特性)。
此外，优化最终制成品的特性的具体方法可以包括，在不超过反应组分的混合物开始发泡所需的时间(约为5-15秒)，部分或完全旋转模具和/或模型并将它们复位于起始位置，以使存在的惰性材料的“润湿性”最大，改善它们的流动，有助于排出空气并且使制成品的密度更均匀。
此外，使用泵，以在闭合模具和/或模型中，在反应组分混合物发泡步骤之前和/或期间达到真空，改善流动，有助于排出空气并使制成品的密度更均匀。这种情况下，需要在模具的出口放置细孔筛的双面滤器，以防止抽出惰性材料。
使用由层压材料、碎片、成块木材制成的板，用木纤维和/或其衍生物、三聚氰胺的层压材料及其衍生物制成的板，金属板(例如由铝或钢制成)，塑料板(如PVC、聚丙烯、ABS、聚苯乙烯)(根据材料，最小厚度可为2mm，最大厚度可为25mm)，以完全覆盖模型和/或模具的两个侧面，便于制得厚度大于35cm，长度超过250cm，高度大于110cm的制成品。
前面所述的所有制造方法便于在塑料(如PVC、ABS、聚酰胺、聚丙烯)，金属材料(钢、铝)，木材和其它材料中引入不同形式或尺寸的连接，并能使制成品容易安装和/或组装。
下面，为了说明而非限制起见，参照一些说明性实施例描述本发明。这些实施例中，使用某些字母来标注各组分的种类，以帮助识别不同实施例中的类似组分。
实施例1
为制造基于PUR-PIR(即，聚氨酯-聚异氰酸酯)的发泡树脂的制成品，在环境条件(20℃温度和约45％的湿度)下，制备两种混合物：
-组分A(35重量％)：多元醇和相关掺混物的混合物，由分子量为200-6000的聚醚(29.00重量％)、含溴氧化树脂(3.00重量％)、脂族胺催化剂(0.30重量％)、基于钾盐的催化剂(1.00重量％)、含硅表面活性剂(siliconic surfactant)(0.70重量％)、水(1.00重量％)构成；
-组分B：MDI聚异氰酸酯(65重量％)
另外，用桨式搅拌器(blade plunger)混合2分钟，独立制备惰性材料的混合物(组分C)，该混合物包含2体积份珍珠岩和1体积份膨胀型粘土(基重(basicweight)6/8mm)，该桨式搅拌器的速度为70转/分钟。用有刻度的玻璃瓶(graduate carafe)，将该惰性材料混合物放置在35℃的铝制模具中，填充量为模具体积的30％。
使用双组分的低压发泡机，混合组分A和组分B，通过静态混合器以6000转/分钟，使组分A的压力等于20个大气压，温度为23℃，组分B的压力为8个大气压，温度为23℃。同时，通过特定的支架分配器(rack distributor)(用钢制成的管，下部封闭，长35mm，其内径为20mm，为倒T形，在其下部有12个开孔，六个中心开孔的直径为1.5mm，六个侧面开孔的直径为2mm)将组分A和组分B的混合物铸塑在该模具中，直到该模具被完全填充(即填充该模具的70％体积，其余部分是惰性材料的混合物)。所述分配器的流速为150g/s。
通过上述步骤，可制成板，其厚度为20mm，其尺寸为400×600mm。
铸塑25分钟之后，从模具中取出制品，使该制成品在环境温度下稳定约5小时。
所获得的制成品的重量相当轻(平均比重为75g/dm3)，且具有优良的抗水解性，良好的机械强度(特别是对于扭力(torsion))，良好的绝热和隔音性。
特别是，制成品在+70℃和-30℃温度下的尺寸稳定性优良，闭合泡孔量等于或大于90％，23℃时的导热率等于0.032W/(m·K)，20℃的吸水率小于或等于2％。按照意大利的法律，所获制成品的阻燃特性可将该制成品分类在类别1。
实施例2
为制造基于发泡聚脲的复合材料的制成品，在环境条件(25℃温度和约40％的湿度)下，制备以下混合物：
-组分A(65重量％)：由氨基苯甲酸酯聚四氢呋喃(aminobenzoatepolytetramethylene oxide)(61.5重量％)、胺类脂族催化剂(aminic aliphatic cataliser)(0.50重量％)、含硅表面活性剂(1.00重量％)和水(2.00重量％)构成的混合物，
-组分B(35重量％)：MDI聚异氰酸酯，
另外，用有刻度的玻璃瓶将基重为4/8mm的聚苯乙烯(组分C)倒入50℃的铝制模具中，填充该模具的60％的体积。
使用双组分的低压发泡机，混合组分A和组分B，通过静态混合器以7000转/分钟，使组分A的压力等于20个大气压，温度为25℃，组分B的压力为10个大气压，温度为23℃。同时，通过特定的支架分配器(与实施例1相同)，将组分A和组分B的混合物铸塑在该模具中，直到该模具被完全填充(即填充该模具的40％体积，其余部分是已存在的聚苯乙烯)。所述分配器的流度为160g/s。
通过上述步骤，可制成板，其厚度为20mm，其尺寸为400×600mm。
铸塑15分钟之后，从模具中取出制品，该制成品在环境温度下稳定约3小时。
所获得的制成品特别轻(可以浮在水上)，且具有优良的抗水解性，良好的机械强度(特别是对于扭力)，良好的绝热和隔音性。此外，制成品在+70℃和-30℃温度下的尺寸稳定性优良，闭合泡孔量等于或大于90％，在10％flession时的抗压缩性大于/等于0.45MPa，23℃的导热率为0.031W/(m·K)，20℃的吸水率小于或等于1.5％。
按照意大利的法律，制成品的阻燃特性可将该制成品分类在类别1。
实施例3
在环境条件，即27℃温度和约60％的湿度下，制备两种混合物：
-组分A：低聚二胺和掺混物的混合物(66重量％，由氨基苯甲酸酯聚四氢呋喃(61.50重量％)、胺类脂族催化剂(0.50重量％)、含硅表面活性剂(1.00重量％)和水(3.00重量％)构成)；
-组分B：MDI聚异氰酸酯(34重量％)
由三聚氰胺层压材料单独制造两块同样尺寸的板，通过浸渍，在该层压材料内部进行涂敷，该层压材料具有基重为280g/m2(组分C)的织物-毡，并浸有无机树脂(组分D，基于两个组分，第一组分是基于二氧化硅的硬化粉与添加的硬化剂的组合，所述硬化剂选自多元醇酯和碳酸亚烷酯，第二组分由水和另一些掺混物，如基于硅酸铝的特定耐火土和/或有机和无机粘合剂、抗水剂构成，所述无机粘合剂如基于硅酸盐的水合物)，该无机树脂具有以下组成：
-试剂1(55重量％)：粉状产品，由Resinteco以REA 503 PL商品名销售
-试剂2(45重量％)：液体产品，由Resinteco以REA 600 SL商品名销售
所述板在70℃的烘箱内硬化和固化。
准备铝模具，采用真空方法，在其表面上覆盖上述的板。用有刻度的玻璃瓶，在模具内加入一些基重为2/5mm的聚苯乙烯，填充了模具体积的50％。
使用双组分的低压发泡机，混合组分A和组分B，通过静态混合器以7000转/分钟，使组分A的压力等于20个大气压，温度为25℃，组分B的压力为10个大气压，温度为23℃。同时，通过特定的支架分配器(与实施例1相同)，将组分A和组分B的混合物铸塑在该模具中，直到该模具被完全填充，制成的板的厚度为28mm，其尺寸为400×600mm。
铸塑30分钟之后，从模具中取出制品，使该制成品在环境温度下稳定约3小时。
对所获得的制成品进行测试，显示具有优良的抗水解性，良好的机械强度(特别是对于扭力)，良好的绝热和隔音性。其重量很轻，能浮在水上。
此外，制成品在+70℃和-30℃温度下的尺寸稳定性优良，闭合泡孔量等于或大于93％，20℃的吸水率小于或等于1.65％。
所获制成品接触火焰时，显示特别高的阻燃性。
实施例4.
为制造基于PUR-PIR(即，聚氨酯-聚异氰酸酯)的发泡树脂的制成品，在27℃温度和约60％的湿度下，制备两种混合物：
-组分A：多元醇和相关掺混物的混合物(35重量％)，包含分子量为200-6000的聚醚多元醇(29.00重量％)、含溴氧化树脂(3.00重量％)、胺类脂族催化剂(0.30重量％)、基于钾盐的催化剂(1.00重量％)、含硅表面活性剂(0.70重量％)、水(1.00重量％)；
-组分B：MDI聚异氰酸酯(65重量％)
单独制备基于多元醇和相关掺混物的第三混合物(涂层)，即包含分子量为200-6000的聚醚多元醇(81重量％)、1，4-丁二醇(13重量％)、基于锡的金属催化剂(1重量％)、液体阻燃剂(4重量％)、有机染料(1重量％)。
最后，制备基于MDI聚异氰酸酯(NCO 23-30)(97重量％)和液体阻燃剂(3重量％)的第四混合物。
用特定的喷射设备，在30℃的环氧树脂(epossidic resin)制成的模具的内表面上同时喷射同样量的第三混合物和第四混合物。特别是，所用喷射设备是双组分的装置，其具有独立的管线，在头部混合，使第三混合物和第四混合物的喷射重量百分数为总量的50％。
使用双组分的低压发泡机，混合组分A和组分B，通过静态混合器以6000转/分钟，使组分A的压力等于15个大气压，温度为25℃，组分B的压力为7个大气压，温度为25℃。同时，将组分A和组分B的混合物铸塑在该模具中，制造凳子的座面，其平均厚度为38mm，其最大外部尺寸为300×350mm。
铸塑8分钟之后，从模具中取出制品，使该制成品在环境温度下稳定约3小时。
对所获得的制成品进行测试，显示具有优良的抗水解性，良好的机械强度(特别是对于磨耗和断裂)。
该制成品还具有以下特性：在+70℃和-30℃温度下的尺寸稳定性优良，20℃的吸水率小于或等于1％。按照意大利的法律，所获制成品的阻燃特性可将该制成品分类在类别1。
所获制成品特别轻，能浮在水上，并具有优良的表面光洁度和触摸舒适。
实施例5
在22℃温度和约55％湿度下制备两种混合物：
-组分A：多元醇和相关掺混物的混合物(30重量％)，包含：分子量200-6000的聚醚(25.00重量％)、含溴氧化树脂(2.00％)、胺类脂族催化剂(0.30重量％)、基于钾盐的催化剂(1.00重量％)、含硅表面活性剂(0.70重量％)、水(1.00重量％)；
-组分B：MDI聚异氰酸酯(70重量％)
单独制造厚15mm以及尺寸相同的两块板，所述板由具有无机基料(组分D)的化学产物的混合物构成的树脂制成，该基料有多个反应组分，多个反应组分为第一试剂，由基于二氧化硅的硬化粉和添加的硬化剂构成，所述硬化剂选自多元醇酯和碳酸亚烷酯(由Resinteco以REA 503 PL商品名销售的产品)；和第二液体试剂，由水和掺混物构成，所述掺混物如基于硅酸铝的耐火土和/或有机和无机粘合剂和抗水剂(由Resinteco以商品名REA 600 SL销售的产品)，所述无机粘合剂如是基于硅酸盐的水合物；以及珍珠岩(惰性材料)；该基料具有以下组成：
-第一试剂(28重量％)(40重量％的组分D)
-第二试剂(42重量％)(60重量％的组分D)
-惰性材料(珍珠岩)(30重量％)(组分C)。
采用模型制成两块板，方法是将预先混合的第一试剂和第二试剂的混合物倒入容器，添加一定量的珍珠岩。将该得到的混合物用螺旋桨或盘式搅拌器(至少100转/分钟)混合2分钟。
当混合物组分完成聚合反应时，从模型中取下两块板，在环境温度下硬化2小时，然后在70℃的烘箱内固化和稳定2天。
之后，准备铝模具，其表面覆盖该板。用有刻度的玻璃瓶，在35℃的模具内加入一些聚苯乙烯(基重2/5mm)，直到填充该模具体积的55％。
使用双组分的低压发泡机，混合组分A和组分B，通过静态混合器以6500转/分钟，使组分A的压力等于20个大气压，温度为22℃，组分B的压力为10个大气压，温度为22℃。同时，通过特定的支架分配器(与实施例1相同)，将组分A和组分B的混合物铸塑在该模具中，其流速为180g/s，直到该模具被完全填充，因此，制成的板的厚度为50mm，其尺寸为400×600mm。
铸塑30分钟之后，从模具中取出制品，使该制成品在环境温度下稳定约3小时。
对所获得的制成品进行测试，显示具有优良的抗水解性，良好的机械强度(特别是对于扭力)，良好的绝热和隔音性。重量很轻。特别是，制成品在+70℃和-30℃温度下的尺寸稳定性优良，闭合泡孔量等于或大于95％，20℃的吸水率小于或等于1.4％。
所获制成品接触火焰时，显示特别高的阻燃性。
所述制成品用石膏修饰或装饰，能应用于建筑领域。例如，用作顶楼的绝热材料，分隔墙，增强件或藻井形式中的一次性使用的壁，用作门的阻燃屏的部件以及机动车和船舶的隔板。
实施例6
通过螺旋桨或盘式搅拌器，以最少100转/分钟的转速，在21℃温度和约50％的湿度，制备树脂，该树脂包含具有无机相(组分D)的化学产物的混合物，该无机相有两种反应组分，所述两种反应组分是，第一试剂，由基于二氧化硅的硬化粉和添加的硬化剂构成，所述硬化剂选自多元醇酯和碳酸亚烷酯(由Resinteco以REA 503 PL商品名销售的产品)；第二液体试剂，由水和掺混物构成，所述掺混物如基于硅酸铝的耐火土和/或有机和无机粘合剂以及抗水剂(由Resinteco以商品名REA 600 SL销售的产品)，所述无机粘合剂是如基于硅酸盐的水合物；所述无机相的组成如下：
-第一试剂(40重量％)
-第二试剂(60重量％).
单独准备一层织物-毡(组分C)，组分C的基重为230g/m2。用特制的模板切割该层，得到一定尺寸和形状的组分C。
通过用涂料辊和涂料刷进行层叠，将无机树脂放置在30℃的预先放入成型模具中的织物-毡的上面，该成型模具由层压聚酯树脂制成，以制造半球圆柱体的外壳，其高度为50cm，宽度为30cm。
聚合反应结束30分钟后，从该成型模具中取出制品，该制成品在90℃恒温的烘箱内稳定和固化96小时，直到制成品完全干燥并最终硬化。
使用微波炉可以明显缩短固化所需的时间，并且能够以工业规模制造产品。
对所获得的制成品进行测试，显示具有优良的抗水解性，良好的机械强度，良好的绝热和隔音性。而且重量轻。
接触火焰时，制成品特别能耐高温，甚至超过1300℃，不燃烧，不产生毒性和/或有害物质的气体，不产生烟雾。
使用以下组分的一种组合，可以根据要求的技术特征制造具有不同化学、物理和机械特性的复合材料制成品：其它惰性材料(组分C)，PUR-PIR-聚脲和/或它们的混合物(组分A)，天然和/或合成纤维，金属纤维，玻璃纤维，碳纤维和其衍生物，天然和/或合成织物。
一旦进行了上述的处理，板可以进行以下操作：
-用石膏或装饰品进行修饰，使制成品能够用于建筑领域，用作顶楼的绝热材料，用作门的阻燃屏的部件以及隔板。
-制造用于机动车的部件和/或各种附件，所述机动车用来运输人和/或物，如陆路运输(汽车、火车、客车、货车)、海运(轮船、小船、渡船(ferry-boat))、空运(飞机、卫星、宇宙飞船)、各种工业领域(家具、各种部件)。
实施例7
通过螺旋桨或盘式搅拌器，以最少100转/分钟的转速，在23℃温度和约60％的湿度，制备树脂，该树脂由具有无机相(组分D)的化学产物的混合物构成，无机相有两种反应组分，所述两种反应组分是，第一试剂，由基于二氧化硅的硬化粉和添加的硬化剂构成，所述硬化剂选自多元醇酯和碳酸亚烷酯(由Resinteco以REA 503 PL商品名销售的产品)；第二液体试剂，由水和掺混物构成，所述掺混物如基于硅酸铝的耐火土和/或有机和无机粘合剂以及抗水剂(由Resinteco以商品名REA 600 SL销售的产品)，所述无机粘合剂是如基于硅酸盐的水合物；所述无机相具有以下组成：
-第一试剂(45重量％)
-第二试剂(55重量％).
单独准备一层织物-毡(组分C)，组分C的基重为130g/m2。用特制的模板切割该层，得到一定尺寸和形状的组分C。
通过用涂料辊和涂料刷进行层叠，将无机树脂放置在30℃的预先放入成型模具中的织物-毡的上面，该成型模具由层压聚酯树脂制成，以制造厚度为20mm，尺寸为800×400mm的板。
然后，通过高温平板硫化机，在60/70℃对所述的板进行压制。35分钟后，从该平板硫化机中取出模塑品，该制成品在90℃恒温的烘箱内进行稳定和固化96小时，直到制成品完全干燥并最终硬化。
使用微波炉可以明显缩短固化所需的时间，并且能够以工业规模制造产品。
对所获得的制成品进行测试，接触火焰时，该制成品显示特别能耐高温，甚至超过1000℃，不燃烧，不产生毒性和/或有害物质的气体，不产生烟雾。
使用以下多种组分的一种组合，可以根据要求的技术特征制造具有不同化学、物理和机械特性的复合材料制成品：其它惰性材料(组分C)，PUR-PIR-聚脲和/或它们的混合物，天然和/或合成纤维，金属纤维，玻璃纤维，碳纤维和其衍生物，天然和/或合成织物。
所有木板及其衍生物，钢层压材料，铝层压材料，金属材料及其衍生物，天然纤维及其衍生物，合成纤维及其衍生物都适用于这种应用。
一旦进行了上述的处理，所述板可以进行以下操作：
-用石膏或装饰品进行修饰，使制成品能够用于建筑领域，用作顶楼的绝热材料、分隔墙，用作门的阻燃屏的部件以及隔板；
-制造用于机动车的部件和/或各种附件，所述机动车用来运输人和/或物，如陆路运输(汽车、火车、客车、货车)、海运(轮船、小船、渡船)、空运(飞机、卫星、宇宙飞船)、各种工业领域(家具、各种部件)。
为了说明而非限制起见，根据优选的实施方式描述了本发明。应理解，在不偏离由所附权利要求书定义的相关范围的情况下，本领域的技术人员可以进行变动和/或修改。

Claims (18)

1.一种复合材料，该复合材料基于聚氨酯泡沫材料、聚氨酯-聚异氰酸酯泡沫材料、聚脲泡沫材料和/或它们的混合物，该复合材料中分散有占总体积的0.1-90％的惰性材料。
2.如权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述惰性材料选自以下：膨胀型粘土，木材衍生物，碳纤维和其相关的织物和毡，玻璃纤维及其织物、薄片、毡，金属纤维，天然纤维及其织物、薄片、pinnacles，合成纤维及其织物、薄片、pinnacles、火山砾及其衍生物，很低比重(15-90kg/m3)的热膨胀空心微胶囊，珍珠岩，聚苯乙烯，三聚氰胺粉及其衍生物，浮石，岩石及其衍生物，锯末及其衍生物，软木及其衍生物，具有良好阻燃性和绝热特性的织物/毡/夹衬及其衍生物，蛭石，前面复合材料制造周期中的排出料，以及它们的混合物。
3.制造如权利要求1或2所述的复合材料的方法，该方法包括以下步骤：
a)在环境压力和低于40℃的温度下，混合以下组分30分钟至1小时，获得粘结性树脂：
-30-90重量％的各种多元醇、聚醚和/或聚酯和/或低聚二胺的混合物，
-1-5重量％催化剂，
-3-20重量％交联剂，
-2-4重量％稳定剂，
-2-10重量％超流化剂，
-3-20重量％阻燃剂，
-0-6重量％发泡剂，
-0-5重量％染料；
b)以步骤a)中的混合物为100重量份计，在20-40℃温度下，在该混合物中加入30-250重量份的MDI聚异氰酸酯(或其预聚物)；
c)在该混合物中还加入占总体积的0.1-90％的如权利要求2所述的惰性材料；
d)使上述混合物在25-60℃温度下聚合反应5-45分钟；
e)通过在60-110℃的干燥器内稳定和固化2-8小时，或者在环境条件下稳定和固化最多80小时(时间增加，是为了包括在高于35℃进行步骤a)的方法)，完成聚合反应。
4.如权利要求3所述的制造复合材料的方法，其特征在于，所述粘结树脂的所述多元醇、聚醚和/或聚酯选自分子量为200-6000的那些；所述低聚二胺选自当量为200-800的那些；所述催化剂选自脂族叔胺、基于铋或锡的金属材料、季铵盐、钾盐；所述交联剂选自乙二醇和/或链烷醇酰胺；所述稳定剂选自二氧化硅共聚物；所述超流化剂选自磷酸酯或碳酸酯；所述发泡剂选自水、二氧化碳、戊烷异构体、含低沸点液体的热塑性微胶囊在液体载体中的分散体；所述3-20份阻燃剂分为2-10份选自含溴和磷的氧化树脂的液体组分以及1-10份选自各种粒度的三水合铝和/或氧化镁和/或三聚氰胺粉的固体组分；所述染料是有机性染料和/或无机性染料。
5.如权利要求3或4所述的制造复合材料的方法，其特征在于，所述方法的步骤a)中的温度低于或等于35℃。
6.如权利要求3-5中任一项所述的制造复合材料的方法，其特征在于，所述惰性材料预先放置在模具中，随后在该模具中倒入所述方法的步骤a)和b)所制得的混合物，进行混合，以控制惰性材料在该混合物中的分布。
7.如权利要求3-5中任一项所述的制造复合材料的方法，其特征在于，在步骤b)之前，将所述惰性材料预先加入步骤a)所制得的混合物中。
8.如权利要求7所述的制造复合材料的方法，其特征在于，预先加入到步骤a)所制得的混合物中的所述惰性材料选自以下：木材衍生物、合成纤维、三聚氰胺粉及其衍生物、锯末和其衍生物，以及它们的混合物。
9.如权利要求3-5中任一项所述的制造复合材料的方法，其特征在于，惰性材料的基材，例如织物-毡用步骤a)和b)制得的所述混合物浸渍。
10.复合材料，采用权利要求3-8中任一项所述的方法制造。
11.粘结性树脂，采用权利要求3-8中任一项所述的方法的所述步骤a)，在没有发泡剂条件下制备。
12.如权利要求10所述的粘结性树脂在作为修饰和/或涂敷材料的用途。
13.制造权利要求1或2所述的复合材料的方法，该方法包括以下步骤：
a’)在环境温度和压力下，混合以下组分2-5分钟，获得粘结性树脂：
-40-60重量％的基于添加了硬化剂的二氧化硅的硬化粉的混合物，所述硬化剂选自多元醇酯和碳酸亚烷酯，
-余量由水和掺混物构成，掺混物是例如基于硅酸铝的耐火土和/或有机粘合剂和如基于硅酸盐的水合物的无机粘合剂、抗水剂，
b’)加入占总体积的0.1-90％量的如权利要求2所述的惰性材料；
c’)将所述混合物倒入模具，或用所述混合物浸渍惰性材料的基材，如织物-毡；
d’)使所述混合物在15-35℃聚合反应3-4天；
e’)通过在60-80℃的干燥器内稳定和固化1-3天，或者在环境条件下稳定和固化最多15天，完成聚合反应。
14.复合材料，采用权利要求13所述的方法制造。
15.制造如权利要求1或2所述的复合材料的方法，该方法包括以下步骤：
a”)在环境温度和压力下，混合以下组分2-5分钟，获得粘结性树脂：
-40-60重量％基于添加了硬化剂的二氧化硅的硬化粉的混合物，所述硬化剂选自多元醇和碳酸亚烷酯，
-余量由水和掺混物构成，掺混物是例如基于硅酸铝的耐火土和/或有机粘合剂和如基于硅酸盐的水合物的无机粘合剂、抗水剂，
b”)加入占总体积的0.1-90％量的如权利要求2所述的惰性材料；
c”)将所述混合物倒入模具，或用所述混合物浸渍惰性材料的基材，如织物-毡；
d”)使所述混合物在15-35℃聚合反应3-4天；
e”)通过在60-100℃的干燥器内稳定和固化1-5天，完成聚合反应；
f”)在环境压力和低于40℃的温度下，单独混合以下组分30分钟至1小时，将这些组分混合在一起，获得粘结性树脂：
-30-90重量％各种多元醇，聚醚和/或聚酯和/或低聚二胺的混合物，
-1-5重量％催化剂，
-3-20重量％交联剂，
-2-4重量％稳定剂，
-2-10重量％超流化剂，
-3-20重量％阻燃剂，
-0-6重量％发泡剂，
-0-5重量％染料；
g”)以步骤f”)中的混合物为100重量份计，在20-40℃温度下，在该混合物中加入30-250重量份的MDI聚异氰酸酯(或其预聚物)；
h”)将占模具的总自由体积的0.1-90％的如权利要求2所述的惰性材料倒入模具中，而在该模具的壁上覆盖了一层步骤a”)至e”)制得的材料；
i”)将步骤f”)和g”)制得的混合物倒入同一个模具中；
l”)使该混合物在25-60℃聚合反应5-45分钟；
m”)通过在60-110℃的干燥器内稳定和固化2-8小时，或者在环境条件下稳定和固化最多80小时，完成聚合反应。
16.如权利要求15所述的制造复合材料的方法，其特征在于，所述方法的步骤f”)的混合物中，所述多元醇、聚醚和/或聚酯选自分子量为200-6000的那些；所述低聚二胺选自当量为200-800的那些；所述催化剂选自脂族叔胺、基于铋或锡的金属材料、季铵盐、钾盐；所述交联剂选自乙二醇和/或链烷醇酰胺；所述稳定剂选自二氧化硅共聚物；所述超流化剂选自磷酸酯或碳酸酯；所述发泡剂选自水、二氧化碳、戊烷异构体、含低沸点液体的热塑性微胶囊在液体载体中的分散体；所述3-20份阻燃剂由2-10份选自含溴和磷的氧化树脂的液体组分以及1-10份选自各种粒度的三水合铝和/或氧化镁和/或三聚氰胺粉的固体组分组成；所述染料可以是有机性染料和/或无机性染料。
17.复合材料，采用权利要求15或16所述的方法制造。
18.如权利要求1-17中任一项所述的组合物、方法和用途，基本如所述的。
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