CN102958968A - 生产多孔聚脲基材料的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种生产多孔材料的方法，该方法包括使至少一种多官能异氰酸酯与包含至少一种多官能取代芳族胺的胺组分以及水在溶剂存在下反应。本发明进一步涉及可以以此方式得到的多孔材料以及该多孔材料作为绝缘材料和在真空绝缘板中的用途。

Description

生产多孔聚脲基材料的方法
本发明涉及一种生产多孔材料的方法，该方法包括使至少一种多官能异氰酸酯与包含至少一种多官能取代芳族胺的胺组分以及还有水在溶剂存在下反应。
本发明进一步涉及可以以此方式得到的多孔材料以及该多孔材料作为绝缘材料和在真空绝缘板中的用途。
具有尺寸范围为几微米或显著更低的孔且具有至少70%的高孔隙率的多孔材料，例如聚合物泡沫基于理论考虑为特别好的绝热体。
具有小平均孔径的该类多孔材料例如可以呈有机干凝胶形式。在文献中，术语干凝胶并不完全一致地使用。通常认为干凝胶是已经通过溶胶-凝胶方法生产的多孔材料，其中液相已经通过在液相的临界温度以下和临界压力以下(“次临界条件”)干燥而从凝胶中除去。相反，术语气凝胶通常是指在超临界条件下从凝胶中除去液相而得到的凝胶。
在溶胶-凝胶方法中，首先产生基于反应性有机凝胶前体的溶胶，然后借助交联反应使该溶胶胶凝而形成凝胶。为了由凝胶得到多孔材料，例如干凝胶，必须除去液体。该步骤在下文简称为干燥。
WO-95/02009公开了基于异氰酸酯的干凝胶，其特别适合真空绝缘领域中的应用。该公布还公开了用于生产干凝胶的溶胶-凝胶基方法，其中使用已知的，尤其是芳族多异氰酸酯和非反应性溶剂。作为具有活性氢原子的其他化合物，使用脂族或芳族多胺或多元醇。该公布中所公开的实例包括其中多异氰酸酯与二氨基二乙基甲苯反应的那些。所公开的干凝胶通常具有50μm左右的平均孔度。在一个实施例中提到10μm的平均孔径。
WO-2008/138978公开了包含30-90重量%至少一种多官能异氰酸酯和10-70重量%至少一种多官能芳族胺且体均孔径不超过5微米的干凝胶。
未公布的EP-A 09178783.8描述了基于多官能异氰酸酯和多官能芳族胺的多孔材料，其中胺组分包括多官能取代芳族胺。所述多孔材料通过使异氰酸酯与所需量的胺在对异氰酸酯呈惰性的溶剂中反应而生产。脲键的形成仅通过异氰酸酯基团与所用氨基的反应产生。
然而，基于聚脲的已知多孔材料的材料性能，尤其是机械稳定性和/或压缩强度以及还有导热性并非对于所有应用都令人满意。此外，该材料所基于的配制剂在干燥时显示出收缩，孔隙率降低且密度增加。此外，胶凝时间，即起始化合物胶凝所需时间通常太长。
与由现有技术已知的基于异氰酸酯和胺的配制剂相关的特殊问题是混合不足。混合不足因异氰酸酯和氨基之间的反应速率高而出现，因为胶凝反应已经在完全混合之前深度进行。混合不足导致多孔材料具有非均相且不令人满意的材料性能。减少混合不足的现象这一构思因此通常是合乎需要的。
因此，本发明的目的是避免上述缺点。尤其应提供不具有上述缺点或者具有上述缺点的程度降低的多孔材料。与现有技术相比，该多孔材料应具有改进的真空导热性。此外，该多孔材料甚至应在真空范围以上的压力下，尤其是在约1-100毫巴的压力范围内具有低导热性。这由于在真空板中随时间发生压力增加而是合乎需要的。此外，该多孔材料应同时具有高孔隙率、低密度和足够高的机械稳定性。
最后，应避免混合不足以及因此避免在异氰酸酯与胺的反应中形成的多孔材料的结构和材料性能上的非均匀性。
因此，我们发现了本发明方法和可以以此方式得到的多孔材料。
本发明生产多孔材料的方法包括使下列组分(a1)、(a2)和(a3)在溶剂(C)存在下以及任选在至少一种催化剂(a4)存在下反应而形成本发明的多孔材料：
(a1)至少一种多官能异氰酸酯，
(a2)至少一种具有通式I的多官能取代芳族胺(a2-s)：
Figure BDA00002671169400031
其中R1和R2可以相同或不同且各自独立地选自氢和具有1-6个碳原子的线性或支化烷基以及所有取代基Q1-Q5和Q1’-Q5’相同或不同且各自独立地选自氢、伯氨基和具有1-12个碳原子的线性或支化烷基，其中烷基可以带有其他官能基团，条件是
-具有通式I的化合物包含至少两个伯氨基，其中Q1、Q3和Q5中至少一个为伯氨基且Q1’、Q3’和Q5’中至少一个为伯氨基，和
-Q2、Q4、Q2’和Q4’经选择使得具有通式I的化合物在相对于至少一个与芳族环键合的伯氨基的α位具有至少一个具有1-12个碳原子的线性或支化烷基，所述烷基可以带有其他官能基团，以及
任选至少一种不同于具有通式I的胺(a2-s)的其他多官能芳族胺(a2-u)，以及
(a3)水。
优选实施方案可以在权利要求书和说明书中找到。优选实施方案的组合不超出本发明范围。所用组分的优选实施方案如下所述。
多官能异氰酸酯(a1)在下文统称为组分(a1)。类似地，多官能胺(a2)在下文统称为组分(a2)。对本领域熟练技术人员显而易见的是所述单体组分以已反应形式存在于该多孔材料中。
对本发明而言，化合物的官能度为每分子的反应性基团数。在单体组分(a1)的情况下，官能度为每分子的异氰酸酯基团数。在单体组分(a2)的氨基情况下，官能度为每分子的反应性氨基数。多官能化合物具有的官能度至少为2。
若将具有不同官能度的化合物的混合物用作组分(a1)或(a2)，则该组分的官能度在每种情况下由各化合物的官能度的平均数给出。多官能化合物每分子包含至少两个上述官能基团。
组分(a1)
在本发明方法中，至少一种多官能异氰酸酯作为组分(a1)反应。
在本发明方法中，组分(a1)的用量优选为40-99.8重量%，尤其是55-99.3重量%，特别优选68-97.5重量%，在每种情况下基于为100重量%的组分(a1)、(a2)和(a3)的总重量。
可能的多官能异氰酸酯是芳族、脂族、脂环族和/或芳脂族异氰酸酯。该类多官能异氰酸酯本身是已知的或者可以通过本身已知的方法制备。多官能异氰酸酯尤其还可以作为混合物使用，从而使组分(a1)在此时包含各种多官能异氰酸酯。能够作为单体结构单元(a1)的多官能异氰酸酯每个单体组分的分子具有两个(下文称为二异氰酸酯)或不止两个异氰酸酯基团。
特别合适的多官能异氰酸酯是二苯基甲烷-2,2’-、2,4’-和/或4,4’-二异氰酸酯(MDI)，萘-1,5-二异氰酸酯(NDI)，甲苯-2,4-和/或2,6-二异氰酸酯(TDI)，3,3’-二甲基联苯二异氰酸酯，1,2-二苯基乙烷二异氰酸酯和/或对苯二异氰酸酯(PPDI)，三亚甲基、四亚甲基、五亚甲基、六亚甲基、七亚甲基和/或八亚甲基二异氰酸酯，2-甲基五亚甲基-1,5-二异氰酸酯，2-乙基亚丁基-1,4-二异氰酸酯，五亚甲基-1,5-二异氰酸酯，亚丁基-1,4-二异氰酸酯，1-异氰酸酯基-3,3,5-三甲基-5-异氰酸酯基甲基环己烷(异佛尔酮二异氰酸酯，IPDI)，1,4-和/或1,3-二(异氰酸酯基甲基)环己烷(HXDI)，环己烷-1,4-二异氰酸酯，1-甲基环己烷-2,4-和/或2,6-二异氰酸酯以及二环己基甲烷-4,4’-、2,4’-和/或2,2’-二异氰酸酯。
作为多官能异氰酸酯(a1)，优选芳族异氰酸酯。组分(a1)的特别优选多官能异氰酸酯为下列实施方案：
i)基于甲苯二异氰酸酯(TDI)，尤其是2,4-TDI或2,6-TDI或2,4-和2,6-TDI的混合物的多官能异氰酸酯；
ii)基于二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)，尤其是2,2’-MDI或2,4’-MDI或4,4’-MDI或低聚MDI—也称为多苯基多亚甲基异氰酸酯，或两种或三种上述二苯基甲烷二异氰酸酯的混合物或在MDI的生产中得到的粗MDI或MDI的至少一种低聚物和上述低分子量MDI衍生物中至少一种的混合物的多官能异氰酸酯；
iii)至少一种根据实施方案i)的芳族异氰酸酯和至少一种根据实施方案ii)的芳族异氰酸酯的混合物。
低聚二苯基甲烷二异氰酸酯特别优选作为多官能异氰酸酯。低聚二苯基甲烷二异氰酸酯(下文称为低聚MDI)为低聚缩合产物或多种低聚缩合产物的混合物且因此为二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)的一种或多种衍生物。多官能异氰酸酯优选也可以由单体芳族二异氰酸酯和低聚MDI的混合物构成。
低聚MDI包含MDI的一种或多种具有多个环且官能度大于2，尤其是3或4或5的缩合产物。低聚MDI是已知的且通常称为多苯基多亚甲基异氰酸酯或称为聚合MDI。低聚MDI通常由具有各种官能度的MDI基异氰酸酯的混合物构成。低聚MDI通常以与单体MDI的混合物使用。
包含低聚MDI的异氰酸酯的(平均)官能度可以在约2.2-5，尤其是2.4-3.5，尤其是2.5-3的范围内变化。具有各种官能度的MDI基多官能异氰酸酯的该混合物尤其为在MDI的生产中得到的粗MDI。
基于MDI的多官能异氰酸酯或多种多官能异氰酸酯的混合物是已知的且例如由BASF Polyurethanes GmbH以名称
Figure BDA00002671169400051
销售。
组分(a1)的官能度优选为至少2，尤其是至少2.2，特别优选至少2.5。组分(a1)的官能度优选为2.2-4，特别优选2.5-3。
组分(a1)中异氰酸酯基团的含量优选为5-10mmol/g，尤其是6-9mmol/g，特别优选7-8.5mmol/g。本领域熟练技术人员知道以mmol/g计的异氰酸酯基团含量和以g/当量计的当量具有倒数关系。以mmol/g计的异氰酸酯基团含量可以按照ASTM D-5155-96 A由以重量%计的含量得到。
在优选实施方案中，组分(a1)包含至少一种选自二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、二苯基甲烷-2,4’-二异氰酸酯、二苯基甲烷-2,2’-二异氰酸酯和低聚二苯基甲烷二异氰酸酯的多官能异氰酸酯。在该优选实施方案中，组分(a1)特别优选包含低聚二苯基甲烷二异氰酸酯且官能度至少为2.5。
所用组分(a1)的粘度可以在宽范围内变化。组分(a1)优选具有100-3000mPa.s，特别优选200-2500mPa.s的粘度。
组分(a2)
根据本发明，作为组分(a2)反应的是至少一种具有通式I的多官能取代芳族胺(a2-s)：
Figure BDA00002671169400061
其中R1和R2可以相同或不同且各自独立地选自氢和具有1-6个碳原子的线性或支化烷基以及所有取代基Q1-Q5和Q1’-Q5’相同或不同且各自独立地选自氢、伯氨基和具有1-12个碳原子的线性或支化烷基，其中烷基可以带有其他官能基团，条件是
-具有通式I的化合物包含至少两个伯氨基，其中Q1、Q3和Q5中至少一个为伯氨基且Q1’、Q3’和Q5’中至少一个为伯氨基，和
-Q2、Q4、Q2’和Q4’经选择使得具有通式I的化合物在相对于至少一个与芳族环键合的伯氨基的α位具有至少一个具有1-12个碳原子的线性或支化烷基，所述烷基可以带有其他官能基团，以及
任选至少一种不同于具有通式I的胺(a2-s)的其他多官能芳族胺(a2-u)。
组分(a2)因此包含多官能芳族胺，其中具有通式I的多官能芳族胺(a2-s)为一种成分。
对本发明而言，多官能胺为每分子具有至少两个对异氰酸酯呈反应性的氨基的胺。在这里伯和仲氨基对异氰酸酯呈反应性，其中伯氨基的反应性通常显著高于仲氨基的反应性。
组分(a2)的用量优选为0.1-30重量%，尤其是0.5-20重量%，特别优选2-12重量%，在每种情况下基于为100重量%的组分(a1)、(a2)和(a3)的总重量。
根据本发明，通式I中的R1和R2相同或不同且各自独立地选自氢、伯氨基和具有1-6个碳原子的线性或支化烷基。R1和R2优选选自氢和甲基。特别优选R1=R2=H。
优选选择Q2、Q4、Q2’和Q4’以使得取代的芳族胺(a2-s)包含至少两个各自在α位具有1或2个具有1-12个碳原子的线性或支化烷基的伯氨基，所述烷基可以带有其他官能基团。若选择Q2、Q4、Q2’和Q4’中的一个或多个以使得它们对应于具有1-12个碳原子的线性或支化烷基且带有其他官能基团，则优选氨基和/或羟基和/或卤原子作为该类官能基团。
作为通式I中的取代基Q的烷基优选选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基和叔丁基。
胺(a2-s)优选选自3,3’,5,5’-四烷基-4,4’-二氨基二苯基甲烷、3,3’,5,5’-四烷基-2,2’-二氨基二苯基甲烷和3,3’,5,5’-四烷基-2,4’-二氨基二苯基甲烷，其中在3、3’、5和5’位中的烷基可以相同或不同且各自独立地选自具有1-12个碳原子的线性或支化烷基并且可以带有其他官能基团。上述烷基优选为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基或叔丁基(在每种情况下未被取代)。
在一个实施方案中，取代基Q的一个或多个烷基的一个、不止一个或所有氢原子可能已经被卤原子，尤其是氯替代。作为替换，取代基Q的一个或多个烷基的一个、不止一个或所有氢原子可能已经被NH2或OH替代。然而，通式I中的烷基优选由碳和氢构成。
在特别优选的实施方案中，组分(a2)包含3,3’,5,5’-四烷基-4,4’-二氨基二苯基甲烷，其中烷基可以相同或不同且各自独立地选自具有1-12个碳原子的线性或支化烷基并且可以任选带有官能基团。上述烷基优选选自未取代烷基，尤其是甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基和叔丁基，特别优选甲基和乙基。非常特别优选3,3’,5,5’-四乙基-4,4’-二氨基二苯基甲烷和/或3,3’,5,5’-四甲基-4,4’-二氨基二苯基甲烷。
类型(a2-s)的上述多官能胺对本领域熟练技术人员而言本身是已知的或者可以由已知方法制备。已知方法之一是苯胺或苯胺衍生物与甲醛在酸催化剂存在下的反应，尤其是2,4-或2,6-二烷基苯胺的反应。
组分(a2)还可以任选包含不同于具有结构(a2-s)的胺的其他多官能芳族胺(a2-u)。芳族胺(a2-u)优选仅具有芳族键合的氨基，但也可以具有同时(环)脂族和芳族键合的反应性氨基。
合适的多官能芳族胺(a2-u)尤其为二氨基二苯基甲烷的异构体和衍生物。优选作为组分(a2)的成分的二氨基二苯基甲烷的异构体和衍生物尤其是4,4’-二氨基二苯基甲烷、2,4’-二氨基二苯基甲烷、2,2’-二氨基二苯基甲烷和低聚二氨基二苯基甲烷。
其他合适的多官能芳族胺(a2-u)尤其是甲苯二胺的异构体和衍生物。优选作为组分(a2)的成分的甲苯二胺的异构体和衍生物尤其是甲苯-2,4-二胺和/或甲苯-2,6-二胺以及二乙基甲苯二胺，尤其是3,5-二乙基甲苯-2,4-二胺和/或3,5-二乙基甲苯-2,6-二胺。
在第一个特别优选的实施方案中，组分(a2)仅由类型(a2-s)的多官能芳族胺构成。在第二个优选实施方案中，组分(a2)包含类型(a2-s)和(a2-u)的多官能芳族胺。在后面的第二个优选实施方案中，组分(a2)优选包含至少一种多官能芳族胺(a2-u)，其中至少一种选自二氨基二苯基甲烷(MDA)的异构体和衍生物。
在第二个优选实施方案中，组分(a2)相应地特别优选包含至少一种选自4,4’-二氨基二苯基甲烷、2,4’-二氨基二苯基甲烷、2,2’-二氨基二苯基甲烷和低聚二氨基二苯基甲烷的多官能芳族胺(a2-u)。
低聚二氨基二苯基甲烷包含苯胺和甲醛的一种或多种具有多个环的亚甲基桥接缩合产物。低聚MDA包含官能度大于2，尤其是3或4或5的MDA的至少一种低聚物，但通常包含多种低聚物。低聚MDA是已知的或者可以通过本身已知的方法制备。低聚MDA通常以与单体MDA的混合物形式使用。
包含低聚MDA的多官能胺(a2-u)的(平均)官能度可以在约2.3-5，尤其是2.3-3.5，尤其是2.3-3的范围内变化。具有不同官能度的MDA基多官能胺的一种该类混合物尤其为粗MDA，其尤其在粗MDI的生产中在苯胺与甲醛的缩合中作为中间体形成，该缩合通常由盐酸催化。
在上述优选的第二个实施方案中，特别优选组分(a2)包含低聚二氨基二苯基甲烷作为化合物(a2-u)且具有至少2.1的总官能度。
具有通式I的类型(a2-s)的胺的比例基于组分(a2)的所有多官能胺的总重量—因此加起来总共为100重量%—优选为10-100重量%，尤其是30-100重量%，非常特别优选50-100重量%，尤其是80-100重量%。
不同于类型(a2-s)的胺的多官能芳族胺(a2-u)的比例基于组分(a2)的所有多官能胺的总重量优选为0-90重量%，尤其是0-70重量%，特别优选0-50重量%，尤其是0-20重量%。
组分(a3)为水。水的优选用量为0.1-30重量%，尤其是0.2-25重量%，特别优选0.5-20重量%，在每种情况下基于为100重量%的组分(a1)、(a2)和(a3)的总重量。
在所述范围内水的优选量取决于是否使用催化剂(a4)。
在第一个实施方案中，组分(a1)、(a2)和(a3)的反应在不存在催化剂(a4)下进行。在该第一实施方案中，已经发现有利的是作为组分(a3)使用5-30重量%，尤其是6-25重量%，特别优选8-20重量%水，在每种情况下基于为100重量%的组分(a1)、(a2)和(a3)的总重量。
在该第一个实施方案中，上述组分(a1)、(a2)和(a3)优选以下列比例使用，在每种情况下基于为100重量%的组分(a1)、(a2)和(a3)的总重量：40-94.9重量%，尤其是55-93.5重量%，特别优选68-90重量%的组分(a1)，0.1-30重量%，尤其是0.5-20重量%，特别优选2-12重量%的组分(a2)和5-30重量%，尤其是6-25重量%，特别优选8-20重量%的组分(a3)。
氨基的计算含量可以通过假定水与组分(a1)的异氰酸酯基团完全反应形成相应数目的氨基并将该含量加入由组分(a2)得到的含量中(总n胺)而由水含量和组分(a1)的反应性异氰酸酯基团含量得到。计算的剩余NCO基团nNCO与计算已经形成和使用的氨基的所得使用比在下文称为计算的使用比nNCO/n胺且为当量比，即相应官能基团的摩尔比。
在上述第一个实施方案中，计算的使用比(当量比)nNCO/n胺可以在宽范围内变化且尤其可以为0.6-5。nNCO/n胺优选为1-1.6，尤其是1.1-1.4。
水与异氰酸酯反应形成氨基并释放CO2。多官能胺因此作为中间体部分产生(就地)。在进一步的反应过程中，它们与异氰酸酯基团反应形成脲键。胺作为中间体的产生导致多孔材料具有特别高的机械稳定性和低导热性。然而，形成的CO2决不能干扰胶凝到以任何不利方式影响所得多孔材料的结构的程度。这对基于组分(a1)-(a3)总重量的水含量给出了上述优选上限，该水含量优选不超过30重量%，特别优选不超过25重量%，尤其不超过20重量%。在该范围内的水含量也导致胶凝完全后任何残留的水不必通过干燥以复杂方式除去的优点。
在第二个优选实施方案中，组分(a1)、(a2)和(a3)的反应在催化剂(a4)存在下进行。在该第二个实施方案中，已经发现有利的是作为组分(a3)使用0.1-15重量%，尤其是0.2-15重量%，特别优选0.5-12重量%水，在每种情况下基于为100重量%的组分(a1)、(a2)和(a3)的总重量。在上述范围内，得到所得多孔材料的特别有利机械性能，这是由于特别有利的网络结构。更大量的水对网络结构具有不利影响且就该多孔材料的最终性能而言是不利的。
在该优选的第二个实施方案中，上述组分(a1)、(a2)和(a3)优选以下列比例使用，在每种情况下基于为100重量%的组分(a1)、(a2)和(a3)的总重量：55-99.8重量%，尤其是65-99.3重量%，特别优选76-97.5重量%的组分(a1)，0.1-30重量%，尤其是0.5-20重量%，特别优选2-12重量%的组分(a2)和0.1-15重量%，尤其是0.2-15重量%，特别优选0.5-12重量%的组分(a3)。
在上述第二个实施方案中，计算的使用比(当量比)nNCO/n胺优选为1.01-5。所述当量比特别优选为1.1-3，尤其是1.1-2。nNCO过量于n胺在该实施方案中导致多孔材料，尤其是干凝胶在溶剂除去中的更低收缩且作为与催化剂(a4)协同相互作用的结果导致改进的网络结构和所得多孔材料的改进最终性能。
组分(a1)和(a2)在下文统称为有机凝胶前体(A)。对本领域熟练技术人员显而易见的是组分(a1)与组分(a3)的部分反应导致实际的凝胶前体(A)，其随后转化成凝胶。
催化剂(a4)
本发明方法优选在至少一种催化剂作为组分(a4)存在下进行。
可能的催化剂原则上是本领域熟练技术人员已知的促进异氰酸酯三聚(已知为三聚催化剂)和/或异氰酸酯与氨基反应(已知为胶凝催化剂)和/或异氰酸酯与水反应(已知为发泡催化剂)的所有催化剂。
相应的催化剂本身已知且就上述三种反应具有不同的相对活性。取决于相对活性，它们因此可以归为上述类型中的一种或多种。此外，本领域熟练技术人员已知也可以发生上述那些以外的反应。
相应催化剂尤其可以根据其胶凝/发泡比表征，正如例如由Polyurethane，第3版，G.Oertel，Hanser Verlag，Munich，1993已知的。
优选的催化剂(a4)具有平衡的胶凝/发泡比，从而不会太强地促进组分(a1)与水的反应(这导致对网络结构的不利效果)，同时导致短胶凝时间，从而脱模时间有利地短。优选的催化剂同时就三聚而言具有显著活性。这有利地影响网络结构的均匀度，导致特别有利的机械性能。
催化剂可以作为单体结构单元掺入(可掺入催化剂)或者不能掺入。
组分(a4)有利地以最小有效量使用。基于总共100重量份组分(a1)、(a2)和(a3)，优选使用0.01-5重量份，尤其是0.1-3重量份，特别优选0.2-2.5重量份组分(a4)。
优选作为组分(a4)的催化剂选自伯、仲和叔胺，三嗪衍生物，有机金属化合物，金属螯合物，季铵盐，氢氧化铵，还有碱金属和碱土金属氢氧化物、醇盐和羧酸盐。
合适的催化剂尤其是强碱，例如季铵氢氧化物如在烷基中具有1-4个碳原子的四烷基氢氧化铵和苄基三甲基氢氧化铵，碱金属氢氧化物如氢氧化钾或氢氧化钠以及碱金属醇盐如甲醇钠、乙醇钾、乙醇钠和异丙醇钾。
其他合适的催化剂尤其是羧酸的碱金属盐，例如甲酸钾、乙酸钠、乙酸钾、2-乙基己酸钾、己二酸钾和苯甲酸钠，具有8-20个碳原子，尤其是10-20个碳原子和任选具有OH侧基的长链脂肪酸的碱金属盐。
其他合适的催化剂尤其是N-羟基烷基季铵羧酸盐，例如三甲基羟丙基甲酸铵。
尤其作为胶凝催化剂的有机金属化合物本身对本领域熟练技术人员是已知的且同样适合作为催化剂(a4)。优选有机锡化合物如2-乙基己酸锡和二丁基二月桂酸锡作为组分(a4)的成分。
叔胺对本领域熟练技术人员而言本身已知为胶凝催化剂和三聚催化剂。叔胺特别优选作为催化剂(a4)。优选的叔胺尤其是N,N-二甲基苄基胺、N,N'-二甲基哌嗪、N,N-二甲基环己基胺、N,N',N″-三(二烷基氨基烷基)-s-六氢三嗪，如N,N',N″-三(二甲基氨基丙基)-s-六氢三嗪，三(二甲基氨基甲基)苯酚，二(2-二甲基氨基乙基)醚，N,N,N,N,N-五甲基二亚乙基三胺，甲基咪唑，二甲基苄基胺，1,6-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯，三乙胺，三亚乙基二胺(IUPAC：1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷)，二甲基氨基乙醇胺，二甲基氨基丙基胺，N,N-二甲基氨基乙氧基乙醇，N,N,N-三甲基氨基乙基乙醇胺，三乙醇胺，二乙醇胺，三异丙醇胺和二异丙醇胺。
特别优选作为组分(a4)的催化剂选自N,N-二甲基环己基胺、二(2-二甲基氨基乙基)醚、N,N,N,N,N-五甲基二亚乙基三胺、甲基咪唑、二甲基苄基胺、1,6-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯、三-二甲基氨基丙基六氢三嗪、三乙胺、三(二甲基氨基甲基)苯酚、三亚乙基二胺(二氮杂双环[2.2.2]辛烷)、二甲基氨基乙醇胺、二甲基氨基丙基胺、N,N-二甲基氨基乙氧基乙醇、N,N,N-三甲基氨基乙基乙醇胺、三乙醇胺、二乙醇胺、三异丙醇胺、二异丙醇胺、金属乙酰丙酮化物、乙基己酸铵和金属乙基己酸盐。
使用对本发明目的而言优选的催化剂(a4)导致多孔材料具有改进的机械性能，尤其是改进的压缩强度。此外，胶凝时间通过使用催化剂(a4)降低，即促进胶凝反应，而不会不利地影响其他性能。
溶剂(C)
根据本发明，该反应在溶剂(C)存在下进行。
对本发明而言，术语溶剂(C)包括液体稀释剂，即在更窄意义上的溶剂以及分散介质二者。该混合物尤其可以为真溶液、胶态溶液或分散体，例如乳液或悬浮液。该混合物优选为真溶液。溶剂(C)为在步骤(a)的条件下为液体的化合物，优选有机溶剂。
溶剂(C)原则上可以为有机化合物或多种化合物的混合物，其中溶剂(C)在步骤(a)中提供该混合物的温度和压力条件(简称溶解条件)下为液体。选择溶剂(C)组成以使得它能够溶解或分散，优选溶解有机凝胶前体。优选的溶剂(C)是为有机凝胶前体(A)的溶剂的那些，即在反应条件下完全溶解有机凝胶前体(A)的那些。
在溶剂(C)存在下反应的反应产物最初为凝胶，即被溶剂(C)溶胀的粘弹性化学网络。为在步骤(b)中形成的网络的良好溶胀剂的溶剂(C)通常导致具有细孔和小平均孔径的网络，而为由步骤(b)得到的凝胶的不良溶胀剂的溶剂(C)通常导致具有大平均孔径的粗孔网络。
因此，溶剂(C)的选择影响所需孔度分布和所需孔隙率。溶剂(C)的选择也通常以使得在本发明方法的步骤过程(b)中或之后不以显著程度发生由于形成沉淀反应产物的沉淀或絮凝的方式进行。
当选择合适的溶剂(C)时，沉淀反应产物的比例基于该混合物的总重量通常小于1重量%。在特定溶剂(C)中形成的沉淀产物量可以通过在胶凝点之前将反应混合物滤过合适过滤器而以重量分析法测定。
可能的溶剂(C)是由现有技术已知用于异氰酸酯基聚合物的溶剂。优选的溶剂是为组分(a1)、(a2)和(a3)的溶剂的那些，即在反应条件下基本完全溶解组分(a1)、(a2)和(a3)的成分的溶剂。溶剂(C)优选对组分(a1)呈惰性，即非反应性。
可能的溶剂(C)例如为酮类、醛类、链烷酸烷基酯、酰胺类如甲酰胺和N-甲基吡咯烷酮、亚砜类如二甲亚砜、脂族和脂环族卤代烃类、卤代芳烃类和含氟醚类。上述化合物中两种或更多种的混合物同样可能。
作为溶剂(C)的其他可能性是缩醛类，尤其是二乙氧基甲烷、二甲氧基甲烷和1,3-二氧戊环。
二烷基醚类和环醚类同样适合作为溶剂(C)。优选的二烷基醚类尤其是具有2-6个碳原子的那些，尤其是甲基乙基醚、乙醚、甲基丙基醚、甲基异丙基醚、丙基乙基醚、乙基异丙基醚、二丙醚、丙基异丙基醚、二异丙醚、甲基丁基醚、甲基异丁基醚、甲基叔丁基醚、乙基正丁基醚、乙基异丁基醚和乙基叔丁基醚。优选的环醚尤其是四氢呋喃、二
Figure BDA00002671169400131
和四氢吡喃。
其他优选的溶剂(C)是链烷酸烷基酯，尤其是甲酸甲酯、乙酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸丁酯和乙酸乙酯。优选的卤代溶剂如WO 00/24799第4页第12行至第5页第4行所述。
醛类和/或酮类特别优选作为溶剂(C)。适合作为溶剂(C)的醛类或酮类尤其是对应于通式R2-(CO)-R1的那些，其中R1和R2各自为氢或具有1、2、3或4个碳原子的烷基。合适的醛类或酮类尤其是乙醛、丙醛、正丁醛、异丁醛、2-乙基丁醛、戊醛、异戊醛、2-甲基戊醛、2-乙基己醛、丙烯醛、甲基丙烯醛、巴豆醛、糠醛、丙烯醛二聚体、甲基丙烯醛二聚体、1,2,3,6-四氢苯甲醛、6-甲基-3-环己烯醛、氰基乙醛、乙醛酸乙酯、苯甲醛、丙酮、甲基异丁基酮、二乙基酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、甲基正丁基酮、乙基异丙基酮、2-乙酰基呋喃、2-甲氧基-4-甲基戊-2-酮、环己酮和苯乙酮。上述醛类和酮类还可以以混合物形式使用。具有每个取代基具有至多3个碳原子的烷基的酮类和醛类优选作为溶剂(C)。特别优选丙酮。
在许多情况下，特别合适的溶剂(C)通过以混合物形式使用两种或更多种选自上述溶剂的完全溶混化合物而得到。
为了在步骤(b)中得到在步骤(c)的干燥过程中不过多收缩足够稳定凝胶，组分(a1)、(a2)和(a3)的比例基于为100重量%的组分(a1)-(a3)和溶剂(C)的总重量通常必须不小于5重量%。组分(a1)、(a2)和(a3)的比例基于为100重量%的组分(a1)-(a3)和溶剂(C)的总重量优选至少为6重量%，特别优选至少8重量%，尤其是至少10重量%。
另一方面，组分(a1)-(a3)在所提供的混合物中的浓度必须不太高，因为否则的话得不到具有有利性能的多孔材料。通常而言，组分(a1)、(a2)和(a3)的比例基于为100重量%的组分(a1)-(a3)和溶剂(C)的总重量不超过40重量%。组分(a1)、(a2)和(a3)的比例基于为100重量%的组分(a1)-(a3)和溶剂(C)的总重量优选不超过35重量%，特别优选不超过25重量%，尤其不超过20重量%。
组分(a1)、(a2)和(a3)的总重量比例基于为100重量%的组分(a1)、(a2)和(a3)以及溶剂(C)的总重量优选为8-25重量%，尤其是10-20重量%，特别优选12-18重量%。遵守在所述范围内的原料量导致多孔材料具有特别有利的孔结构、低导热性和在干燥过程中的低收缩。
在反应之前，必需混合所用组分，尤其是将它们均匀混合。混合速率相对于反应速率应高，以避免混合不足。合适的混合方法对本领域熟练技术人员而言本身已知。
生产多孔材料的优选方法
在优选实施方案中，本发明方法至少包括下列步骤：
(a)提供如上所述的组分(a1)、(a2)和(a3)以及溶剂(C)，
(b)使组分(a1)、(a2)和(a3)在溶剂(C)存在下反应而形成凝胶，以及
(c)干燥在前一步骤中得到的凝胶。
步骤(a)-(c)的优选实施方案在下面详细说明。
步骤(a)
根据本发明，在步骤(a)中提供组分(a1)、(a2)和(a3)以及溶剂(C)。
组分(a1)和(a2)优选相互分开提供，各自在合适的部分量溶剂(C)中。分开提供使得可以在混合之前和之中最佳地监测或控制胶凝反应。
组分(a3)特别优选作为与组分(a2)的混合物提供，即与组分(a1)分开提供。这避免了水与组分(a1)反应而在没有组分(a2)的存在下形成网络。否则，水与组分(a1)的预先混合就所得材料的孔结构的均匀性和导热性而言导致不太有利的性能。
在步骤(a)中提供的一种或多种混合物也可以包含本领域熟练技术人员已知的常规助剂作为其他成分。例如可以提高表面活性物质，阻燃剂，成核剂，氧化稳定剂，润滑剂和脱模剂，染料和颜料，例如对抗水解、光、热或变色的稳定剂，无机和/或有机填料，增强材料和生物杀伤剂。
有关上述助剂和添加剂的其他信息可以在专家文献中，例如在PlasticsAdditive Handbook，第5版，H.Zweifel编辑，Hanser Publishers，Munich，2001中找到。
步骤(b)
根据本发明，组分(a1)和(a2)的反应在溶剂(C)存在下进行而在步骤(b)中形成凝胶。因此，在本发明方法的步骤(b)中，组分(a1)部分与水反应而形成至少一种多官能胺且该多官能胺与多官能异氰酸酯以胶凝反应方式反应形成凝胶。
为了进行该反应，首先必须生产在步骤(a)中提供的各组分的均匀混合物。
在步骤(a)中提供的各组分的提供可以以常规方式进行。优选在这里使用搅拌器或另一混合装置以实现良好和快速混合。生产该均匀混合物所需时间相对于胶凝反应导致至少部分形成凝胶的时间应短，以避免混合不足。其他混合条件通常并不重要；例如，混合可以在0-100°C和0.1-10巴(绝对)下进行，尤其在例如室温和大气压力下进行。在已经生产出均匀混合物之后，优选关闭该混合设备。
胶凝反应为加聚反应，尤其是异氰酸酯基团和氨基的加聚反应。
对本发明而言，凝胶是基于聚合物的交联体系，其以与液体接触而存在(已知为Solvogel或液凝胶，或者以水作为液体：水凝胶)。在这里聚合物相形成连续的三维网络。
在本发明方法的步骤(b)中，凝胶通常通过静置，例如通过简单地使其中存在混合物的容器、反应容器或反应器(下文称为胶凝设备)静止而形成。在胶凝(凝胶形成)过程中优选不再搅拌或混合该混合物，因为这可能妨碍凝胶的形成。已经发现有利的是在胶凝过程中覆盖该混合物或者将胶凝设备密闭。
胶凝对本领域熟练技术人员而言本身已知且例如描述于WO-2009/027310第21页第19行至第23页第13行，该文献的内容在此完全作为参考引入。
步骤(c)
根据本发明，在步骤(c)中干燥在前一步骤中得到的凝胶。
在超临界条件下干燥原则上是可能的，优选在溶剂被CO2或其他适合超临界干燥目的的溶剂置换之后。该干燥对本领域熟练技术人员而言本身已知。超临界条件的特征是待除去的流体相以超临界状态存在的温度和压力。以此方式可以降低凝胶体在除去溶剂时的收缩。
然而，考虑到简单的工艺条件，优选通过在凝胶中所含液体的临界温度和临界压力以下的温度和压力下将凝胶中所含液体转化成气态而干燥所得凝胶。
所得凝胶的干燥优选通过在溶剂(C)的临界温度和临界压力以下的温度和压力下将溶剂(C)转化成气态而进行。因此，干燥优选通过在没有预先被其他溶剂置换下除去存在于反应中的溶剂(C)而进行。
该类方法同样为本领域熟练技术人员已知且描述于WO-2009/027310第26页第22行至第28页第36行中，该文献的内容在此完全作为参考引入。
多孔材料的性能和应用
本发明进一步提供了可以通过本发明方法得到的多孔材料。
对本发明而言，干凝胶优选作为多孔材料，即可以根据本发明得到的多孔材料优选为干凝胶。
对本发明而言，干凝胶是孔隙率为至少70体积%且体均孔径不超过50微米的多孔材料，其已经通过溶胶-凝胶方法生产，其中液相已经通过在该液相的临界温和以下和临界压力以下(“次临界条件”)干燥而从凝胶中除去。
平均孔径通过扫描电子显微法并随后使用孔的统计显著数(statistically significant number of pores)的图象分析确定。相应方法对本领域熟练技术人员是已知的。
多孔材料的体均孔径优选不超过5微米。多孔材料的体均孔径特别优选不超过4微米，非常特别优选不超过3微米，尤其不超过2.5微米。
尽管从低导热性角度、生产角度和获得足够机械稳定的多孔材料角度看希望非常小的孔度以及高孔隙率，但体均孔径仍存在实际的下限。体均孔径通常为至少200nm，优选至少400nm。在许多情况下，体均孔径为至少500nm，尤其是至少1微米。
可以根据本发明得到的多孔材料优选具有至少70体积%，尤其是70-99体积%，特别优选至少80体积%，非常特别优选至少85体积%，尤其是85-95体积%的孔隙率。以体积%表示的孔隙率是指多孔材料的总体积中孔所占具体比例。尽管从最小导热性角度看通常希望非常高的孔隙率，但多孔材料的机械性能和可加工性对孔隙率施加了上限。
组分(a1)(有时首先与水反应)和(a2)以反应性(聚合物)形式存在于可以根据本发明得到的多孔材料中。由于本发明的组成，单体结构单元(a1)和(a2)主要经由脲键接和/或经由异氰脲酸酯键接在多孔材料中键合，其中异氰脲酸酯基团由单体结构单元(a1)的异氰酸酯基团三聚而形成。若多孔材料包含其他组分，则其他可能的键接例如为由异氰酸酯基团与醇或酚反应形成的尿烷基团。
组分(a1)(有时首先与水反应)和(a2)优选至少50mol%由脲基团-NH-CO-NH-和/或经由异氰脲酸酯键接在多孔材料中连接。组分(a1)和(a2)优选50-100mol%，尤其是60-100mol%，非常特别优选70-100mol%，尤其是80-100mol%，例如90-100mol%通过脲基和/或经由异氰脲酸酯键接在多孔材料中连接。
至100mol%的余量作为其他键接存在，该类其他键接对本领域熟练技术人员而言本身由异氰酸酯聚合物领域已知。可以提到的实例是酯、脲、缩二脲、脲基甲酸酯、碳二亚胺、异氰脲酸酯、二氮杂环丁二酮(uretdione)和/或尿烷基团。
多孔材料中单体结构单元键接mol%的测定借助NMR光谱法(核磁共振)在固态或溶胀状态下进行。合适的测定方法为本领域熟练技术人员已知。
可以根据本发明得到的多孔材料的密度通常为20-600g/l，优选50-500g/l，特别优选70-200g/l。
本发明方法给出内聚多孔材料，而不仅仅是聚合物粉末或颗粒。此时所得多孔材料的三维形状由凝胶的形状确定，后者又由胶凝设备的形状确定。因此，例如圆柱形胶凝容器通常给出近似圆柱形凝胶，其随后可以干燥而得到具有圆柱体形状的多孔材料。
可以根据本发明得到的多孔材料具有低导热性、高孔隙率和低密度以及高机械稳定性。此外，该多孔材料具有小平均孔度。上述性能的组合允许该材料在热绝缘领域中用作绝缘材料，尤其是对于其中优选厚度非常小的真空板的真空领域中的应用，例如在制冷设备或建筑物中。因此，优选在真空绝缘板中的用途，尤其是作为真空绝缘板的芯材料的用途。此外，优选本发明多孔材料作为绝缘材料的用途。
此外，在1-100毫巴，尤其是10-100毫巴下的用途因为可以根据本发明得到的多孔材料的低导热性是可能的。可以根据本发明得到的多孔材料的性能特征尤其开创了其中需要真空板的长寿命且其中甚至压力每年增加约2毫巴时，例如在100毫巴的压力下在许多年后导热性仍保持低的用途。可以根据本发明得到的多孔材料具有有利的热性能以及有利的材料性能如简单的可加工性和高机械稳定性，例如低脆性。
实施例
导热性λ按照DIN EN 12667使用来自Hesto的板式仪器(LambdaControl A50)测定。
使用下列化合物：
组分a1：
低聚MDI(
Figure BDA00002671169400191
M200)，NCO含量按照ASTM D-5155-96 A为30.9g/100g，官能度为3左右且在25°C下的粘度按照DIN 53018为2100mPa.s(下文称“化合物M200”)。
低聚MDI(
Figure BDA00002671169400192
M50)，NCO含量按照ASTM D-5155-96 A为31.5g/100g，官能度为2.8-2.9且在25°C下的粘度按照DIN 53018为550mPa.s(下文称“化合物M50”)。
组分a2：
3,3’,5,5’-四乙基-4,4’-二氨基二苯基甲烷(下文称“MDEA”)；3,3’,5,5’-四甲基-4,4’-二氨基二苯基甲烷(下文称“MDMA”)。
组分a2(用于对比例)：
来自Albemarle的
Figure BDA00002671169400193
100，为芳族二胺的混合物，尤其包含3,5-二乙基甲苯-2,4-二胺和3,5-二乙基甲苯-2,6-二胺；
来自UOP的
Figure BDA00002671169400194
4200，为具有结构4,4’-二(仲丁基氨基)二苯基甲烷的芳族二胺；
3,3’,5,5’-四甲基-4,4’-二氨基二环己基甲烷；4,4’-二氨基二苯基甲烷。催化剂(a4)：
三乙醇胺；三亚乙基二胺(IUPAC：1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷)；N,N-二甲基环己基胺。
实施例1
在20°C下在搅拌的同时在玻璃烧杯中将56g化合物M50溶于210g丙酮中。在第二玻璃烧杯中将4g化合物MDEA和8g水溶于210g丙酮中。在搅拌下混合来自步骤(a)的两种溶液。这得到清澈的低粘度混合物。使该混合物在室温下静置24小时以进行固化。然后由玻璃烧杯中取出凝胶并通过在20°C下干燥7天而除去液体(丙酮)。
扫描电子显微法以及随后的图象分析显示孔径约15μm和800nm的双模态孔度分布。导热性在2.2*10-4毫巴的压力下为2.9mW/m*K。
实施例2
在20°C下在搅拌的同时在玻璃烧杯中将60g化合物M200溶于210g丙酮中。在第二玻璃烧杯中将8g化合物MDEA和8g水溶于210g丙酮中。在搅拌下混合来自步骤(a)的两种溶液。这得到清澈的低粘度混合物。使该混合物在室温下静置24小时以进行固化。然后由玻璃烧杯中取出凝胶并通过在20°C下干燥7天而除去液体(丙酮)。
电子显微照片显示平均孔径为约1μm。
导热性在2.3*10-4毫巴的压力下为5.5mW/m*K。
实施例3
在20°C下在搅拌的同时在玻璃烧杯中将70g化合物M50溶于210g丙酮中。在第二玻璃烧杯中将4g化合物MDEA、2g三乙醇胺和8g水溶于210g丙酮中。在搅拌下混合来自步骤(a)的两种溶液。这得到清澈的低粘度混合物。使该混合物在室温下静置24小时以进行固化。然后由玻璃烧杯中取出凝胶并通过在20°C下干燥7天而除去液体(丙酮)。
电子显微照片显示具有约15μm和800nm的孔的双模态孔度分布。
导热性在2.3*10-4毫巴的压力下为7.1mW/m*K。使用该催化剂导致与没有催化剂的程序相比胶凝时间降低且压缩强度改进。
实施例4
在20°C下在搅拌的同时在玻璃烧杯中将56g化合物M50溶于210g丙酮中。在第二玻璃烧杯中将4g化合物MDEA、0.5g三乙醇胺和8g水溶于210g丙酮中。在搅拌下混合来自步骤(a)的两种溶液。这得到清澈的低粘度混合物。使该混合物在室温下静置24小时以进行固化。然后由玻璃烧杯中取出凝胶并通过在20°C下干燥7天而除去液体(丙酮)。
电子显微照片显示平均孔径为约1.5μm。
导热性在2.2*10-4毫巴的压力下为4.3mW/m*K。使用该催化剂导致与没有催化剂的程序相比胶凝时间降低且压缩强度改进。
实施例5
在20°C下在搅拌的同时在玻璃烧杯中将70g化合物M50溶于210g丙酮中。在第二玻璃烧杯中将4g化合物MDEA、2g N,N-二甲基环己基胺和8g水溶于210g丙酮中。在搅拌下混合来自步骤(a)的两种溶液。这得到清澈的低粘度混合物。使该混合物在室温下静置24小时以进行固化。然后由玻璃烧杯中取出凝胶并通过在20°C下干燥7天而除去液体(丙酮)。
电子显微照片显示平均孔径为约800nm。
导热性在2.7*10-4毫巴的压力下为7.2mW/m*K。使用该催化剂导致与没有催化剂的程序相比胶凝时间降低且压缩强度改进。
对比例6
在20°C下在搅拌的同时在玻璃烧杯中将3g化合物M200溶于10.5g丙酮中。在第二玻璃烧杯中将0.1g化合物
Figure BDA00002671169400211
100和0.5g水溶于11g丙酮中。在搅拌下混合来自步骤(a)的两种溶液。这得到清澈的低粘度混合物。使该混合物在室温下静置24小时以进行固化。然后由玻璃烧杯中取出凝胶并通过在20°C下干燥7天而除去液体(丙酮)。
因为仅形成沉淀物，因此不可能形成稳定凝胶。
对比例7
在20°C下在搅拌的同时在玻璃烧杯中将3g化合物M200溶于10.5g丙酮中。在第二玻璃烧杯中将0.1g化合物
Figure BDA00002671169400212
4200和0.5g水溶于11g丙酮中。在搅拌下混合来自步骤(a)的两种溶液。这得到清澈的低粘度混合物。使该混合物在室温下静置24小时以进行固化。然后由玻璃烧杯中取出凝胶并通过在20°C下干燥7天而除去液体(丙酮)。
因为仅形成沉淀物，因此不可能形成稳定凝胶。
对比例8
在20°C下在搅拌的同时在玻璃烧杯中将3g化合物M200溶于10.5g丙酮中。在第二玻璃烧杯中将0.1g化合物3,3’,5,5’-四甲基-4,4’-二氨基二环己基甲烷和0.5g水溶于11g丙酮中。在搅拌下混合来自步骤(a)的两种溶液。这得到清澈的低粘度混合物。使该混合物在室温下静置24小时以进行固化。然后由玻璃烧杯中取出凝胶并通过在20°C下干燥7天而除去液体(丙酮)。
因为仅形成沉淀物，因此不可能形成稳定凝胶。
对比例9
在20°C下在搅拌的同时在玻璃烧杯中将3g化合物M200溶于10.5g丙酮中。在第二玻璃烧杯中将0.1g化合物4,4’-二氨基二苯基甲烷和0.5g水溶于11g丙酮中。在搅拌下混合来自步骤(a)的两种溶液。这得到清澈的低粘度混合物。使该混合物在室温下静置24小时以进行固化。然后由玻璃烧杯中取出凝胶并通过在20°C下干燥7天而除去液体(丙酮)。
因为仅形成沉淀物，因此不可能形成稳定凝胶。

Claims (16)

1.一种生产多孔材料的方法，包括使下列组分在溶剂(C)存在下以及任选在至少一种催化剂(a4)存在下反应：
(a1)至少一种多官能异氰酸酯，和
(a2)至少一种具有通式I的多官能取代芳族胺(a2-s)：
Figure FDA00002671169300011
其中R1和R2可以相同或不同且各自独立地选自氢和具有1-6个碳原子的线性或支化烷基以及所有取代基Q1-Q5和Q1’-Q5’相同或不同且各自独立地选自氢、伯氨基和具有1-12个碳原子的线性或支化烷基，其中烷基可以带有其他官能基团，条件是
-具有通式I的化合物包含至少两个伯氨基，其中Q1、Q3和Q5中至少一个为伯氨基且Q1’、Q3’和Q5’中至少一个为伯氨基，和
-Q2、Q4、Q2’和Q4’经选择使得具有通式I的化合物在相对于至少一个与芳族环键合的伯氨基的α位具有至少一个具有1-12个碳原子的线性或支化烷基，所述烷基可以带有其他官能基团，以及
任选至少一种不同于具有通式I的胺(a2-s)的其他多官能芳族胺(a2-u)，以及
(a3)水。
2.根据权利要求1的方法，其中Q2、Q4、Q2’和Q4’经选择使得所述取代的芳族胺(a2-s)包含至少两个各自在α位具有1-12个碳原子的线性或支化烷基的伯氨基，所述烷基可以带有其他官能基团。
3.根据权利要求1或2的方法，其中所述胺组分(a2)包含至少一种选自如下的化合物(a2-s)：3,3’,5,5’-四烷基-4,4’-二氨基二苯基甲烷、3,3’,5,5’-四烷基-2,2’-二氨基二苯基甲烷和3,3’,5,5’-四烷基-2,4’-二氨基二苯基甲烷，其中在3、3’、5和5’位的烷基可以相同或不同且独立地选自具有1-12个碳原子的线性或支化烷基并且可以带有其他官能基团。
4.根据权利要求1-3中任一项的方法，其中所述具有通式I的多官能芳族胺(a2-s)的烷基选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基和叔丁基。
5.根据权利要求1-4中任一项的方法，其中所述具有通式I的多官能芳族胺(a2-s)为3,3’,5,5’-四烷基-4,4’-二氨基二苯基甲烷，优选3,3’,5,5’-四乙基-4,4’-二氨基二苯基甲烷和/或3,3’,5,5’-四甲基-4,4’-二氨基二苯基甲烷。
6.根据权利要求1-5中任一项的方法，其中组分(a1)的用量基于为100重量%的组分(a1)、(a2)和(a3)的总重量为40-99.8重量%，尤其是55-99.3重量%。
7.根据权利要求1-6中任一项的方法，其中组分(a2)的用量为0.1-30重量%，组分(a1)的用量为40-99.8重量%且组分(a3)的用量为0.1-30重量%，在每种情况下基于为100重量%的组分(a1)、(a2)和(a3)的总重量。
8.根据权利要求1-7中任一项的方法，其中组分(a2)仅由具有通式I的类型(a2-s)的化合物构成。
9.根据权利要求1-8中任一项的方法，其中所述反应在催化剂(a4)存在下进行。
10.根据权利要求1-9中任一项的方法，其中所述反应在至少一种叔胺作为催化剂(a4)存在下进行。
11.根据权利要求1-10中任一项的方法，其包括：
a)提供如权利要求1-8中任一项所定义的组分(a1)、(a2)和(a3)以及溶剂(C)，
b)使组分(a1)、(a2)和(a3)在溶剂(C)存在下反应而形成凝胶，以及
c)干燥在前一步骤中得到的凝胶。
12.根据权利要求11的方法，其中组分(a1)和(a2)分开提供，在每种情况下在部分量的溶剂(C)中。
13.根据权利要求11或12的方法，其中所得凝胶的干燥通过在所述凝胶中所包含的液体的临界温度和临界压力以下的温度和压力下将包含在所述凝胶中的液体转化成气态而进行。
14.根据权利要求11或12的方法，其中所得凝胶的干燥在超临界条件下进行。
15.一种可以通过根据权利要求1-14中任一项的方法得到的多孔材料。
16.根据权利要求15的多孔材料作为绝缘材料或用于真空绝缘板的用途。
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