CN104602802A - 制备三聚氰胺/甲醛泡沫的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及制备三聚氰胺/甲醛泡沫的方法，其包含以下方法步骤：a)制备包含以下物质的含水混合物M1)：100重量份的至少一种三聚氰胺/甲醛预缩合物，2至4重量份的至少一种固化剂，0.2至5重量份的表面活性剂混合物，0.1至5重量份的至少一种无机酸盐或有机羧酸盐，1至40重量份的至少一种发泡剂，0至5重量份的至少一种着色剂和/或荧光增白剂，0至20重量份的一种或多种其它添加剂，以及25至60重量份的水；b)使用微波辐射加热和发泡所述混合物M1)；c)使用固化剂和微波辐射将已形成的泡沫交联和固化；d)使用微波辐射干燥所述泡沫；以及e)使用热空气对干燥的泡沫退火。根据本发明，所述混合物M1)必须含有由50至90重量％的阴离子表面活性剂和10至50重量％的非离子表面活性剂组成的混合物作为表面活性剂混合物，这些重量百分比各自以表面活性剂混合物的总重量计。本发明还涉及通过本发明方法制备的三聚氰胺-甲醛泡沫及其用途。

Description

制备三聚氰胺/甲醛泡沫的方法

本发明涉及制备三聚氰胺-甲醛泡沫的方法，所述方法包括以下步骤：

a)制备包含以下物质的含水混合物M1)

100重量份的至少一种三聚氰胺-甲醛预缩合物，

2至4重量份的至少一种固化剂，

0.2至5重量份的表面活性剂混合物，

0.1至5重量份的至少一种无机酸盐和/或至少一种有机羧酸盐，

1至40重量份的至少一种发泡剂，

0至5重量份的至少一种染料和/或荧光增白剂，

0至20重量份的一种或多种其它添加剂，以及

25至60重量份的水，

b)使用微波辐射加热和发泡所述混合物M1)，

c)使用固化剂和微波辐射将所得的泡沫交联和固化，

d)使用微波辐射干燥泡沫，以及

e)使用热空气对干燥的泡沫退火。

本发明还涉及三聚氰胺-甲醛泡沫及其用途。

基于三聚氰胺-甲醛树脂的开孔弹性泡沫以及通过使用热空气、水蒸气或微波辐射加热以发泡和将三聚氰胺-甲醛预缩合物分散体或含发泡剂的溶液交联，然后进行干燥和退火步骤来制备所述泡沫的方法是已知的，并记载于例如EP-A074593、EP-A017671、EP-A017672和EP-A037470中。此类型的三聚氰胺-甲醛泡沫通常具有良好的机械性能和良好的隔音和隔热性能以及低可燃性。在湿热条件下，通过合适的措施(例如WO 06/134083中所记载的通过添加甲醛清除剂，或WO 01/94436和PCT/IB2011/053803(申请号)中所记载的通过为三聚氰胺-甲醛预缩合物选择合适的组合物和处理参数)可使从这些三聚氰胺-甲醛泡沫中可能释放出的甲醛最少。

在所有这些已知的制备方法中，表面活性剂/乳化剂在发泡前被添加至三聚氰胺-甲醛预缩合物中。阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂通常被提及作为合适的表面活性剂/乳化剂。

例如EP-A 017 671和EP-A 017 672也公开了适于制备所述三聚氰胺-甲醛泡沫的阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂，实施例6各自使用多于90重量％的阴离子表面活性剂和少于10重量％的以其他未详细说明的低乙氧基化饱和醇形式存在的非离子表面活性剂的混合物，各百分比均以所用表面活性剂的总重量计。实施例8各自公开了以表面活性剂混合物方式使用所提及的27重量％的阴离子表面活性剂和73重量％的非离子表面活性剂。引用文件中的所有其它实施例各自仅使用了阴离子表面活性剂。

已知的三聚氰胺-甲醛泡沫仍需对良好的机械性能和高的流动阻力(对应于良好的噪音吸收)以及低密度的结合进行改善。

本发明的目的是提供具有改善的机械/弹性性能和流动阻力(即声学特性)的结合的三聚氰胺-甲醛泡沫，以及制备其的方法。

我们已发现，此目的可通过开篇描述的用于制备三聚氰胺-甲醛泡沫的方法来实现，其中作为本发明的必要特征，所述混合物M1)包含一种表面活性剂混合物，其含有50至90重量％的阴离子表面活性剂和10至50重量％的非离子表面活性剂的混合物，其中所述重量百分比各自以表面活性剂混合物的总重量计。

本发明还提供通过本发明方法获得的三聚氰胺-甲醛泡沫以及所述泡沫的用途。

通过本发明方法获得的三聚氰胺-甲醛泡沫展示了机械/弹性性能和流动阻力(即声学特性)的结合，其相比于此类型的已知泡沫得到改进。

现将更详细地描述本发明的方法、产品和用途。

本发明所提供的用于制备三聚氰胺-甲醛泡沫的方法包括下文更详细描述的步骤：

a)制备含水混合物M1)，

b)使用微波辐射加热和发泡所述混合物M1)，

c)使用固化剂和微波辐射将所得泡沫交联和固化，

d)使用微波辐射干燥所述泡沫，以及

e)使用热空气对干燥的泡沫退火。

步骤e)之后可进行另一步骤——步骤f)，其中退火后的泡沫被一次或多次压缩和释放。如果进行，所获得的泡沫带材(strand)优选在步骤e)或步骤f)后被切割成泡沫立方体。

本发明的方法优选以连续的方式进行。用于制备待发泡的混合物M1)的方法步骤a)必须在所有其他方法步骤之前进行。方法步骤b)、c)、d)和e)基本上以所述顺序进行，但实际上各个步骤并非彼此严格划界；相反，它们彼此合并。因此，当步骤b)的发泡发生时，按照步骤c)也发生一些轻微的交联，然而，与此同时，一定量的甲醛和水按照步骤d)已经从泡沫中除去。此外，例如按照步骤e)进行干燥的泡沫的退火时，泡沫中的交联过程仍按照步骤c)进行，且水和甲醛的剩余物也仍在步骤d)的干燥过程中被除去。尽管存在各个操作之间的连续过渡，本发明方法的显著特征和特别重要的泡沫形成过程的时间程序可以根据本发明方法的各个步骤a)至f)来描述。

方法步骤a)包括制备含水混合物M1)，其包括：

100重量份的至少一种三聚氰胺-甲醛预缩合物，

2至4重量份，优选2.2至3.8重量份且更优选2.7至3.3重量份的至少一种固化剂，

0.2至5重量份，优选0.5至3重量份且更优选1.25至2.3重量份的表面活性剂混合物，

0.1至5重量份，优选0.5至4重量份且更优选1.1至3.6重量份的至少一种无机酸盐或至少一种有机羧酸盐，

1至40重量份，优选10至35重量份且更优选15至21重量份的至少一种发泡剂，

0至5重量份，优选0至4重量份且更优选0至3重量份的至少一种染料和/或荧光增白剂，

0至20重量份，优选0至10重量份且更优选0至5重量份的一种或多种其它添加剂，以及

25至60重量份，优选30至50重量份且更优选36至44重量份的水，

其中作为本发明的必要特征，所述混合物M1)包含一种表面活性剂混合物，其含有50至90重量％，优选65至90重量％且更优选75至90重量％的阴离子表面活性剂和10至50重量％，优选10至35重量％且更优选10至25重量％的非离子表面活性剂的混合物，其中所述重量百分比各自以表面活性剂混合物的总重量计。

本领域技术人员已知的且记载于文献中的三聚氰胺和甲醛的任何缩合产物原则上都可用作方法步骤a)中的三聚氰胺-甲醛预缩合物。优选使用三聚氰胺:甲醛的摩尔比在1:1.5至1:4，优选1:1.6至1:3.5且更优选1:2至1:3范围内的三聚氰胺-甲醛预缩合物。优选的三聚氰胺-甲醛预缩合物具有在200g/mol至1000g/mol，优选200g/mol至800g/mol且更优选200g/mol至600g/mol范围内的平均(数均)分子量M_n。

除了三聚氰胺和甲醛，三聚氰胺-甲醛预缩合物可含有多达50重量％、优选多达20重量％(均以共缩合三聚氰胺的重量计)的其它热固性形成物和多达50重量％且优选多达20重量％(均以共缩合甲醛的重量计)的共缩合形式的其它醛。有用的热固性形成物包括例如：烷基-取代的和芳烷基-取代的三聚氰胺、脲、氨基甲酸酯、羧酰胺、双氰胺、胍、硫酰胺(sulfurylamide)、磺酰胺(sulfonamide)、脂族胺、二醇、苯酚及其衍生物。有用的其它醛的实例包括乙醛、三羟甲基乙醛、丙烯醛、苯甲醛、糠醛、乙二醛、戊二醛、邻苯二甲醛和对苯二甲醛。但特别优选除三聚氰胺外基本上不含任何其它热固性形成物和除甲醛外基本上不含其它醛的三聚氰胺-甲醛预缩合物(即，其它热固性形成物和其它醛的水平各自低于1重量％，以三聚氰胺-甲醛预缩合物的重量计)。市售可得的三聚氰胺-甲醛预缩合物可用于多种应用领域，例如用于进一步加工成胶水。含有亚硫酸酯基团(名称“亚硫酸酯基团”通常用于文献中且因此也保留于本申请中，尽管例如亚硫酸盐、亚硫酸氢盐、焦亚硫酸盐或连二亚硫酸盐与三聚氰胺-甲醛缩合物的羟甲基基团的反应同样能够制备氨基甲烷磺酸盐基团，参见Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry，第三卷，Hans Diem等，“Amino Resins”，第95-97页；Wiley-VCH Verlag GmbH&Co.KGaA，2010年10月15日在线发表，DOI:10.1002/14356007.a02_115.pub2)的三聚氰胺-甲醛预缩合物能有利地应用于这些领域中的一些领域。这些含有亚硫酸酯基团的三聚氰胺-甲醛预缩合物可以按照例如EP-B37470描述的方法获得，其中在三聚氰胺和甲醛的缩合过程中引入1至20重量％的亚硫酸氢钠，从而获得共缩合的亚硫酸酯基团。这些含有亚硫酸酯基团的三聚氰胺-甲醛预缩合物也可用于本发明的方法中，在这种情况下，优选的亚硫酸酯基团(被看作-SO₃)的含量在0.1至3重量％的范围内，以三聚氰胺-甲醛预缩合物的总重量计。

具有小于0.1重量％的亚硫酸酯基团(被看作-SO₃)含量的三聚氰胺-甲醛预缩合物被视为不含亚硫酸酯基团，以三聚氰胺-甲醛预缩合物的总重量计。

关于合适的三聚氰胺-甲醛预缩合物的其它细节见于例如Houben-Weyl,Methoden der organischen Chemie，第14/2卷，1963，第319-402页。

发泡剂的乳化以及在本发明方法中泡沫的稳定需要在步骤a)中加入表面活性剂。根据本发明，混合物M1)包含一种表面活性剂混合物，其含有50至90重量％，优选65至90重量％且更优选75至90重量％的阴离子表面活性剂和10至50重量％，优选10至35重量％且更优选10至25重量％的非离子表面活性剂的混合物，其中所述重量百分比各自以表面活性剂混合物的总重量计。

合适的阴离子表面活性剂包括例如二苯并呋喃磺酸盐、烷烃磺酸盐和烷基苯磺酸盐、烷基萘磺酸盐、烯烃磺酸盐、烷烃磺酸盐、烷基醚磺酸盐、脂肪醇硫酸盐、脂肪醇聚乙二醇醚硫酸盐、醚硫酸盐、α-磺基脂肪酸酯、酰基氨基烷烃磺酸盐、酰基羟乙基磺酸盐、烷基醚羧酸盐、N-酰基肌氨酸盐、烷基磷酸盐和烷基醚磷酸盐。

优选的阴离子表面活性剂为盐类，优选烷烃磺酸盐，优选正烷烃磺酸盐且更优选烷烃链上具有13至17个碳原子的正烷烃磺酸盐的碱金属盐，更优选钠盐。这些烷烃磺酸盐及其制备方法是本领域技术人员已知的且记载于文献中。优选的合成方法为磺化氧化，即，所需烷烃，优选正烷烃且更优选具有13至17个碳原子的正烷烃在UV线照射下与SO₂和O₂反应。这优选产生单磺酸盐，但也会形成少量的二磺酸盐或多磺酸盐。所述磺化反应主要发生在仲碳原子上，这是因为烷烃链的末端碳原子明显具有较低活性。相应地，非常特别优选的阴离子表面活性剂符合式(I)，

其中m+n＝10-14  (I)

其他优选的阴离子表面活性剂为盐类，优选脂肪醇聚乙二醇醚硫酸盐的碱金属盐且更优选为钠盐，优选可通过饱和的C₈-C₂₂脂肪醇与2至10倍、优选4倍摩尔过量的环氧乙烷的反应以及随后的硫酸化反应获得的脂肪醇聚乙二醇醚硫酸盐的碱金属盐且更优选为钠盐。这些脂肪醇聚乙二醇醚硫酸盐及其制备方法是本领域技术人员已知的且记载于文献中。另一非常特别优选的阴离子表面活性剂对应于式(II)的脂肪醇聚乙二醇醚硫酸盐：

CH₃-(CH₂)_j-O-(CH₂-CH₂-O)_k-SO₃Na其中j＝11至16，k＝3至10(II)

非离子表面活性剂作为表面活性剂混合物的一个组成部分不包含任何阴离子或阳离子基团，合适的非离子表面活性剂为例如烷基酚聚乙二醇醚、脂肪醇聚乙二醇醚、脂肪酸聚乙二醇醚、脂肪酸烷醇酰胺、EO-PO嵌段共聚物、非离子胺氧化物、脂肪酸甘油酯、脱水山梨醇酯和烷基多糖苷。优选的非离子型表面活性剂为烷基聚乙二醇醚类，特别是可通过直链饱和C₁₂-C₁₈脂肪醇与30至120倍，优选70至90倍且更优选80倍摩尔过量的环氧乙烷反应获得的那些烷基聚乙二醇醚。这些非离子表面活性剂及其制备方法是本领域技术人员已知的且记载于文献中。

根据本发明，混合物M1)包含每100重量份的三聚氰胺-甲醛预缩合物0.2至5重量份，优选0.5至3重量份且更优选1.25至2.3重量份的所述表面活性剂混合物。

为了使包含三聚氰胺-甲醛预缩合物的含水混合物M1)产生泡沫，必须将至少一种发泡剂添加到步骤a)的所述混合物中。在上述范围的情况下，所选择的发泡剂添加量通常取决于所需泡沫的密度。原则上，本发明的方法可以使用物理发泡剂和化学发泡剂。有用的物理发泡剂包括例如烃(卤代烃，特别是氟代烃)、醇、醚、酮和酯。优选的物理发泡剂为沸点在0和80℃之间的物理发泡剂。

混合物M1)特别优选包括丁烷或戊烷作为发泡剂。非常特别优选作为发泡剂的是30至90重量％且特别是70至85重量％的正戊烷和70至10重量％且特别是30至15重量％的异戊烷的混合物，其中重量％各自以发泡剂混合物的总重量计。

根据本发明，所述混合物M1)包括每100重量份的三聚氰胺-甲醛预缩合物1至40重量份，优选10至35重量份且更优选15至21重量份的发泡剂。

在方法步骤a)的混合物M1)中所述固化剂包含催化三聚氰胺-甲醛预缩合物连续缩合的酸性化合物。可以使用有机酸和无机酸，其实例为盐酸、硫酸、磷酸、硝酸、甲酸、乙酸、草酸、甲苯磺酸、酰胺基磺酸以及酸酐。甲酸是本发明方法中优选使用的固化剂。根据本发明，所述混合物M1)包含每100重量份的三聚氰胺-甲醛预缩合物2至4重量份，优选2.2至3.8重量份且更优选2.7至3.3重量份的所述固化剂。

方法步骤a)包括将一种或多种无机酸盐和/或一种或多种有机羧酸盐添加至混合物M1)中。特别合适的是硫系含氧酸(sulfur oxygen acids)、甲酸、乙酸和柠檬酸的一种或多种盐，特别是钠盐和/或钾盐。氯化物、溴化物、硝酸盐和磷酸二氢盐也是特别适合的，特别是以钠盐和/或钾盐形式存在。更特别优选作为无机酸盐和/或有机羧酸盐的是一种或多种选自钠和钾的甲酸盐、乙酸盐、柠檬酸盐、氯化物、溴化物、硫酸盐、亚硫酸盐、硝酸盐和磷酸二氢盐的化合物。非常特别合适的无机酸盐和/或有机羧酸盐是甲酸盐、柠檬酸盐及其混合物，特别是40至90重量％，优选45至70重量％且更优选50至60重量％的甲酸钠和10至60重量％，优选30至55重量％且更优选40至50重量％的柠檬酸钠的混合物，其中所述重量百分比各自以甲酸钠和柠檬酸钠的总重量计。

根据本发明，所述混合物M1)包含每100重量份的三聚氰胺-甲醛预缩合物0.1至5重量份，优选0.5至4重量份且更优选1.1至3.6重量份的所述无机酸盐和/或所述有机羧酸盐。

在一些应用中，将可通过本发明方法获得的且原本无色的三聚氰胺-甲醛泡沫进行染色是可取的。为了生产有色的三聚氰胺甲醛泡沫，原则上可将任何被本领域技术人员已知的并记载于文献中的染料添加至本发明方法的步骤a)的含水混合物M1)中。术语染料不仅包括可溶于含水混合物M1)的染料而且包括不溶于混合物M1)的有色颜料。但颜料通常对发泡过程具有破坏性影响。因此，在混合物M1)中优选使用可溶性染料，以便尽可能阻止对发泡操作的任何损伤。特别适用于本发明方法的染料详尽地记载于WO 96/20229中。除了或代替染料，荧光增白剂也可加入至混合物中M1)中。荧光增白剂为吸收UV区域的光线并在400至500nm的波长范围内具有荧光发射的化合物。根据本发明，所述混合物M1)包含每100重量份的三聚氰胺-甲醛预缩合物0至5重量份，优选0至4重量份且更优选0至3重量份的所述染料和/或荧光增白剂。

使用荧光增白剂优选抑制三聚氰胺-甲醛泡沫的未染色部分变黄(变黄是由于例如选择具有高亚硫酸酯含量的三聚氰胺-甲醛预缩合物作为原料或在步骤d)或步骤e)中选择高温导致的)。当制备有色的三聚氰胺-甲醛泡沫时，除一种或多种染料外，优选将至少一种荧光增白剂添加至混合物M1)中，例如为了增白和/或增强颜色的亮度。当例如为了所提及的原因而使用荧光增白剂时，更特别地，将其以每100重量份的三聚氰胺甲醛预缩合物0.1至5重量份的量添加至混合物M1)中。合适的光学增白剂也记载于文献中并为本领域技术人员所知。优选用作光学增白剂的是衍生自均二苯代乙烯的化合物(例如4,4'-二氨基二苯乙烯-2,2'-二磺酸的烷基化产物)、萘二甲酰亚胺(特别是N-甲基-4-甲氧基萘二甲酰亚胺)。

按照方法步骤a)制备的含水混合物M1)优选不含其它添加剂。然而，对于某些目的而言，使用一种含有每100重量份的三聚氰胺-甲醛预缩合物0至20重量份，优选0至10重量份且更优选0至5重量份的其它添加剂的混合物M1)是有利的。可以以这样的量使用的其它添加剂的实例为：阻燃剂、在火灾发生时具有膨胀效果和/或促进碳化的添加剂、降低燃烧气体毒性的添加剂、甲醛清除剂、UV稳定剂和热稳定剂。特别是当使用含亚硫酸酯基团的三聚氰胺-甲醛预缩合物时，所述混合物M1)有利地包含所述量的UV稳定剂和/或热稳定剂，特别是0.01至5，优选0.03至0.5且更优选0.05至0.3重量份的UV稳定剂和/或热稳定剂。特别有利的是包含含有亚硫酸酯基团的三聚氰胺-甲醛预缩合物的混合物M1)包含所述量的其它添加剂如碱式碳酸铜(x CuCO₃·Cu(OH)₂其中x＝1或2)，其具有UV稳定作用和热稳定作用。用作其它添加剂的化合物为本领域技术人员所知且记载于文献中。

混合物M1)(可以溶液形式或分散体形式存在)中的三聚氰胺-甲醛预缩合物浓度可以通过所述混合物中存在的水的量调节。根据本发明，所述混合物M1)包含每100重量份的三聚氰胺-甲醛预缩合物25至60重量份，优选30至50重量份且更优选36至44重量份的水。混合物M1)的粘度优选在1和3000dPa·s之间且优选在5和2000dPa·s之间(均在20℃下)。

在方法步骤a)中基于不含亚硫酸酯基团的三聚氰胺-甲醛预缩合物而获得的优选的含水混合物M1)包含：

100重量份的具有1:1.5至1:4，优选1:1.6至1:3.5且更优选1:2至1:3的三聚氰胺:甲醛的摩尔比和200g/mol至1000g/mol，优选200g/mol至800g/mol且更优选200g/mol至600g/mol的平均分子量(数均)M_n的不含亚硫酸酯基团的三聚氰胺-甲醛预缩合物，其包含多达50重量％，优选多达20重量％(均以共缩合三聚氰胺的重量计)的其它热固性形成物和多达50重量％，优选多达20重量％(均以共缩合甲醛的重量计)的其它醛类，但最优选基本上不包含除三聚氰胺以外的其它热固性形成物和基本上不包含除甲醛以外的其它醛，

2至4重量份，优选2.2至3.8重量份且更优选2.7至3.3重量份的至少一种无机酸或有机酸，优选甲酸作为固化剂，

0.2至5重量份，优选0.5至3重量份且更优选1.25至2.3重量份的表面活性剂混合物，其包含50至90重量％，优选65至90重量％且更优选75至90重量％的至少一种阴离子表面活性剂，优选烷基链上具有13至17个碳原子的碱金属正烷烃磺酸盐且最优选符合式(I)的阴离子表面活性剂，

其中m+n＝10-14  (I)

和10至50重量％，优选10至35重量％且更优选10至25重量％的至少一种非离子表面活性剂，特别是可通过直链饱和C₁₂-C₁₈脂肪醇与30至120倍，优选70至90倍且更优选80倍摩尔过量的环氧乙烷反应获得的烷基聚乙二醇醚，其中所述重量百分比各自以表面活性剂混合物的总重量计，

0.1至5重量份，优选0.5至4重量份，更优选1.1至3.6重量份且特别是2.2至3.6重量份的至少一种无机酸盐和/或至少一种有机羧酸盐，优选甲酸盐、柠檬酸盐或其混合物，更优选包含40至90重量％，优选45至70重量％且更优选50至60重量％的甲酸钠和10至60重量％，优选30至55重量％且更优选40至50重量％的柠檬酸钠的混合物，其中所述重量百分比均以甲酸钠和柠檬酸钠的总重量计，

1至40重量份，优选10至35重量份且更优选15至21重量份的至少一种发泡剂，优选沸点在0和80℃之间的物理发泡剂，更优选丁烷、戊烷或含有丁烷和戊烷的混合物且最优选含有30至90重量％且特别是70至85重量％的正戊烷和70至10重量％且特别是30至15重量％的异戊烷的发泡剂混合物，其中重量％各自以发泡剂混合物的总重量计，

0至5重量份，优选0至4重量份且更优选0至3重量份的至少一种染料和/或荧光增白剂，

0至20重量份，优选0至10重量份且更优选0至5重量份的一种或多种其它添加剂，以及

25至60重量份，优选30至50重量份且更优选36至44重量份的水。

在方法步骤a)中基于含有亚硫酸酯基团的三聚氰胺-甲醛预缩合物而获得的优选的含水混合物M1)包含：

100重量份的具有0.1至3重量％的亚硫酸酯基团(被看作-SO₃)含量(以三聚氰胺-甲醛预缩合物的总重量计)且具有1:1.5至1:4，优选1:1.6至1:3.5且更优选1:2至1:3的三聚氰胺:甲醛的摩尔比以及200g/mol至1000g/mol，优选200g/mol至800g/mol且更优选200g/mol至600g/mol的平均分子量(数均)M_n的三聚氰胺-甲醛预缩合物，其包含多达50重量％，优选多达20重量％(均以共缩合三聚氰胺的重量计)的其它热固性形成物和多达50重量％，优选多达20重量％(均以共缩合甲醛的重量计)的其它醛类，但最优选基本上不包含除三聚氰胺以外的其它热固性形成物和基本上不包含除甲醛以外的其它醛，

2至4重量份，优选2.2至3.8重量份且更优选2.7至3.3重量份的至少一种无机酸或有机酸，优选甲酸作为固化剂，

0.2至5重量份，优选0.5至3重量份且更优选1.25至2.3重量份的表面活性剂混合物，其包含50至90重量％，优选65至90重量％且更优选75至90重量％的至少一种阴离子表面活性剂，优选烷基链上具有13至17个碳原子的碱金属正烷烃磺酸盐且最优选符合式(I)的阴离子表面活性剂，

其中m+n＝10-14  (I)

和10至50重量％，优选10至35重量％且更优选10至25重量％的至少一种非离子表面活性剂，特别是可通过直链饱和C₁₂-C₁₈脂肪醇与30至120倍，优选70至90倍且更优选80倍摩尔过量的环氧乙烷反应获得的烷基聚乙二醇醚，其中所述重量百分比各自以表面活性剂混合物的总重量计，

0.1至5重量份，优选0.5至4重量份，更优选1.1至3.6重量份且特别是1.1至1.9重量份的至少一种无机酸盐和/或至少一种有机羧酸盐，优选至少一种甲酸盐、柠檬酸盐或其混合物，更优选包含40至90重量％，优选45至70重量％且更优选50至60重量％的甲酸钠和10至60重量％，优选30至55重量％且更优选40至50重量％的柠檬酸钠的混合物，其中所述重量百分比各自以甲酸钠和柠檬酸钠的总重量计，

1至40重量份，优选10至35重量份且更优选15至21重量份的至少一种发泡剂，优选沸点在0和80℃之间的物理发泡剂，更优选丁烷、戊烷或含有丁烷和戊烷的混合物且最优选含有30至90重量％且特别是70至85重量％的正戊烷和70至10重量％且特别是30至15重量％的异戊烷的发泡剂混合物，其中重量％各自以发泡剂混合物的总重量计，

0至5重量份，优选0至4重量份且更优选0至3重量份的至少一种染料和/或荧光增白剂，特别是0.1至5重量份的荧光增白剂，优选衍生自均二苯代乙烯，特别是衍生自4,4'-二氨基二苯乙烯-2,2'-二磺酸的烷基化产物，或萘二甲酰亚胺的荧光增白剂。

0至20重量份，优选0至10重量份且更优选0至5重量份的一种或多种其它添加剂，特别是0.01至5，优选0.03至0.5且更优选0.05至0.3重量份的至少一种UV稳定剂和/或热稳定剂，优选碱式碳酸铜(x CuCO₃·Cu(OH)₂其中x＝1或2)，

25至60重量份，优选30至50重量份且更优选36至44重量份的水。

本发明方法的步骤a)包括由所提及的组分制备所述混合物M1)。原则上，其可通过使用本领域技术人员已知的且记载于文献中的任何混合装置和混合方法来实现。合适的混合装置例如记载于“Mischen beimHerstellen und Verarbeiten von Kunststoffen”,H.Pahl,VdI-Verlag 1986,以及Saechtling,Kunststofftaschenbuch,Carl Hanser Verlag Munich,Vienna,第29版,2004中。合适的混合装置包括例如挤出机和动态混合器和静态混合器，例如搅拌槽、具有剥离装置的单轴搅拌器(特别是浆料搅拌器(paste stirrers))、多轴搅拌器(特别是PDSM混合器)、固体混合器以及混合-捏合反应器(例如购自List的ORP、CRP、AP.DTP以及购自Krauss-Maffei的Reaktotherm)、双槽混合机(槽式混合器)和柱塞式混合机(密闭式混合机)或转子/定子系统(例如购自Ika的Dispax)、循环反应器或填充(packed)管式混合器或折流板管式混合器。所述混合设备通常以连续或间歇的方式装料。粉状组分可以以自由流动的方式例如通过差动计量天平(differential metering balance)引入。可塑性变形的材料(例如高粘度、含有三聚氰胺-甲醛预缩合物和少量水的子混合物(sub-mixture))可由挤出机或通过特别是在高粘度和高压力下有利的齿轮泵直接进料。可通过合适的泵机组添加液体介质。原则上，可将所有组分(即三聚氰胺-甲醛预缩合物、固化剂、表面活性剂混合物、无机酸盐和/或有机羧酸盐、发泡剂、水和——如果存在——染料和/或荧光增白剂和/或其它添加剂)以所述量彼此同时混合并将由此形成的混合物M1)投入以下步骤中。但也可以预混合所述组分中的两种或多种，然后同时或相继混合仍缺少的组分。同样地，可以将各所述组分同时添加至混合物M1)中，但所述单独的组分也可以两个或多个子量的形式添加至混合物M1)中。

在本发明方法的一个优选实施方案中，步骤a)包括在步骤b)进行前与一种或多种对混合物M1)的组分不具有活性的气体混合的混合物M1)，例如稀有气体，优选空气和/或氮气，出于对防爆和经济的考虑，优选氮气。这种气体混合可以发生在预制混合物M1)中，也可以发生在混合物M1)的单独组分中或混合物M1)的单独组分的子混合物中。使用本领域技术人员已知的装置进行这种气体(特别是和空气和/或氮气，优选氮气)的混合，例如通过压缩机和模槽(die)，优选在压力下注入。混合的气体部分以溶解于混合物M1)中的溶液形式存在，部分形成细分散气泡的分散体，所述气泡优选具有10至50μm，特别是20至30μm的平均气泡直径(D₅₀，数均)。溶解/分散的气体量的比例取决于温度、压力以及粘度条件和流量。混合物M1)中的这些气体(如空气和/或氮气，优选氮气)在随后的泡沫形成过程中作为成核剂对气泡形成是有效的。

在本发明方法的一个优选实施方案中，所述混合物M1)在步骤a)中通过以下过程制备：在搅拌槽中由水、三聚氰胺-甲醛预缩合物和无机酸盐和/或有机羧酸盐制备第一子混合物，在静态或动态混合器中由表面活性剂混合物和发泡剂制备第二子混合物，然后在挤出机或其它动态混合器中将所述两个子混合物和——如果存在——染料和/或荧光增白剂和其它添加剂混合在一起，最后在另一静态或动态混合器中加入固化剂。在按照方法步骤a)制备混合物M1)的一个更具体的实施方案中，在于静态或动态混合器中制备第二子混合物期间和/或在于挤出机或其它动态混合器中混合两种子混合物期间，混入空气和/或氮气。

在本发明方法的一个特别优选的实施方案中，步骤a)包括：在大气压力和0至50℃，优选20至40℃且更优选25至35℃的温度下，在搅拌罐中使用向下或向上(优选向下)作用的搅拌元件，特别是一种或多种搅拌桨、搅拌叶片或搅拌抓手，混合总量的三聚氰胺-甲醛预缩合物和总量的水和总量的无机酸盐和/或有机羧酸盐以及先前单独制备的子量的表面活性剂混合物(优选5至20重量％的总的表面活性剂混合物)和——如果存在——总量的染料和/或荧光增白剂和其它添加剂的连续操作。在搅拌槽中制备该子混合物的同时，在压力为2到20bar且温度为0至30℃(优选0至15℃)的条件下，以技术上独立的方式，各自通过计量泵，将总量的发泡剂和先前单独制备的子量的表面活性剂混合物(优选80至95重量％的全部表面活性剂混合物)在静态混合器(优选填充管)中彼此混合以制备第二子混合物，同时特别优选在3至30bar的压力下将空气和/或氮气(优选氮气)连续吹入该第二子混合物中。在0至80℃的温度(优选最初为0至20℃，稍后为50至70℃)以及2至20bar的压力(优选5至15bar)下，将在搅拌槽中获得的子混合物和在静态混合器中获得的子混合物连续进料至双螺杆挤出机中并混合在一起。将该混合物从双螺杆挤出机中排出并直接进料至静态或动态混合器(优选静态混合器)中，其中在混合物M1)形成的同时计量加入总量的固化剂。在温度通常为40到90℃，优选50至80℃且更优选60至70℃且压力为2至30bar，优选3至20bar的条件下，在静态或动态混合器中混合所有组分以形成混合物M1)。在所述混合物M1)中，发泡剂形成细分散的分散体，优选平均粒径(D₅₀，数均)在1至10μm，优选4至6μm范围内的细分散的液滴。

在一个优选的实施方案中，在本发明方法的步骤a)中获得的混合物M1)通过一个或多个模槽优选在200至1200kg/h且更优选350至900kg/h的流速下以连续的方式进料至优选水平布置的发泡通道(foamingchannel)中，在所述发泡通道中方法步骤b)、c)、d)和e)以连续方式进行。待注入的混合物M1)处于2至30bar，优选3至20bar的压力下，且在大气压力下具有高于发泡剂沸点的温度，该温度通常为40至90℃，优选50至80℃且更优选60至70℃，因此，将混合物M1)注入到发泡通道(其优选处于大气压力下或为了理想地防止气体流出发泡通道而具有低的负压，所述压力优选比大气压力小1至10bar)中，伴随着压力的突然变化，再加上通过下文描述的微波加热，所述发泡剂和所加的任何非反应性气体蒸发并且所述混合物M1)发泡。

所述发泡通道由后壁(backwall)和四个连接后壁且彼此垂直布置的侧壁形成，因此它们形成一个封闭的直角横截面，且发泡通道在与后壁相对的一面开放，经过所述后壁使用一个或多个槽模将所述混合物M1)进料至发泡通道中。优选地，仅通过一个模槽将所述混合物M1)进料至发泡通道中。所述模槽优选布置在后壁下方三分之一处且在发泡通道两个横向侧壁之间的中心上。所述模槽可为例如圆形、椭圆形或矩形，且优选为狭槽(slot die)。使用下文描述的微波辐射加热和发泡混合物M1)的方法步骤b)优选在所述混合物M1)喷射至发泡通道中后直接进行。然后将在方法步骤a)中于发泡通道中形成的泡沫带材通过发泡通道进行输送，在该发泡通道中其它步骤b)、c)、d)和e)同样以连续方式进行。原则上，发泡通道的四个侧壁可以是静态的(即不动的)，但是这意味着泡沫带材可以通过发泡通道进行输送的唯一方式是由于连续供给且发泡的混合物M1)的顺向进料，这通常会导致发泡通道堵塞。因此，在本发明方法的一个优选实施方案中，发泡通道的所述四个侧壁表现为优选以0.2m/min至2m/min，特别是0.6至1.6m/min的恒定速度从混合物M1)的投料点向发泡通道的开放侧移动的带，对于所有四个带而言所述速度优选相同。特别优选循环带，即每个形成侧壁的带为循环带。由于在步骤b)、c)和d)中使用微波辐射，因此发泡通道的侧壁(优选带)应该对这种微波辐射具有很高的透明度，且对这种微波辐射具有很高的抗性。优选地，所述发泡通道的侧壁(特别是带)由聚烯烃或聚酯组成。稳定性可以通过可移动的带来改善，所述可移动的带由外部支撑壁支撑和/或引导，所述外部支撑壁例如金属支撑片，和/或合适的导向装置，例如导轨。侧壁彼此之间或侧壁与后壁的连接点可以用本领域技术人员已知的装置和方法密封，例如弹性或滑动垫片，特别是硅胶垫圈，或堵塞气体入口或出口的塞珠，例如可由弹性硅胶管或金属网包裹的珠子造成微波辐射的任何无意漏出。发泡通道的每个侧壁(特别地包括表现为带的侧壁)可以在发泡通道的整个长度(即从发泡通道的后壁至发泡通道的相反开口端)上具有一体结构，例如作为沿着发泡通道的整个长度循环的带；然而，每个侧壁也可由两个或多个连接段组成，例如由两个或多个串联布置的循环带组成；非一体结构的侧壁的实施方案的优点在于特别简单地在该侧壁的两段之间布置装置例如开口或门，通过该装置可接近发泡通道，例如以使得如果发生故障泡沫带材可以全部或部分地从发泡通道中除去或使得泡沫带材的样品可被引入正在进行的操作中。原则上，发泡通道的后壁可由任何抗微波材料组成，优选地，所述后壁也可由聚烯烃或聚酯组成。就其形状而言，所述后壁可以在宽的范围内变化，并且可构造为例如垂直布置的平面，但其也可为突出至发泡通道中的凸面。在一个特别优选的实施方案中，所述侧壁和/或后壁的接触泡沫的面包括抗粘层(特别是聚硅氧烷或聚四氟乙烯涂层)或在正在进行的操作中可拆卸或可更换的元件(特别是纸或聚合物箔(所谓的牺牲箔))以减少或避免泡沫粘连，在这种情况下，这些用于减少或避免粘连的装置本身为本领域技术人员已知于例如PU泡沫生产。形成泡沫带材的外部形状(特别是宽和高)的发泡通道优选含有矩形横截面且优选具有1.0m至2.0m的宽度，0.3m至0.7m的高度。发泡通道的长度通常在30m至70m的范围内，优选在40m至60m的范围内。发泡通道的宽度和高度没有原则上的限制，但所描述的尺寸在商业实践上是优选的，这是因为从经济的角度来看，极高体积的泡沫带材的生产是令人满意的，然而在步骤b)、c)、d)和e)中进行的发泡、干燥和退火操作在材料的均匀性方面是受限的。发泡通道的长度同样不受任何原则上的限制，但出于经济考虑应尽可能短，由于对停留在发泡通道中的泡沫带材进行方法步骤a)至e)确实需要一定的时间，因此所述发泡通道长度是优选的。

发泡通道的至少一个侧壁的外壁，优选两个或多个侧壁的外壁且更优选顶面和底面的外壁都配备有每个侧壁两个或多个装置，特别是磁控管，用于放射在步骤b)、c)和d)所用的微波辐射。用于放射微波辐射的单独装置还优选彼此隔离，间隔距离对应于所放射的微波辐射的波长。在一个特别优选的用于放射微波的装置的分布中，发泡通道的上侧壁和下侧壁的外表面包括两排(每排2至30个，特别是10至20个)照射装置，其中单独的照射装置彼此隔离，间隔距离对应于所放射的微波辐射的波长。这些排相对于彼此偏离20至80cm，以便将所发射的辐射的任何相互影响保持到最小。具有至少一个布置在其中的模槽——通过其可将混合物M1)进料至发泡通道中——的发泡通道的后壁和用于放射微波辐射的第一个装置的距离应该在10cm至200cm，尤其100至150cm的范围内，以使得从模槽中出现并发泡的混合物M1)可尽快地暴露于呈微波辐射形式的能量中，同时可保证均匀的分布。用于发射微波辐射的装置优选沿着被认为进行方法步骤b)、c)和d)的发泡通道的整个长度进行布置。特别优选的是，按照方法步骤b)进行的混合物M1)的加热和发泡基本上发生在发泡通道总长度的0至30％的区域内；按照方法步骤c)进行的产物泡沫的固化和交联基本上发生在随后的占发泡通道总长度10至50％的区域内；按照方法步骤d)进行的泡沫的干燥基本上发生在随后的占发泡通道总长度共计30至70％的区域内；以及按照方法步骤e)进行的干燥的泡沫的退火基本上发生在占发泡通道总长度40至100％的最后区域内；其中所提及的百分比值涉及发泡通道的全长，且0％代表发泡通道的后壁以及100％代表与后壁相对的发泡通道的开口端，以上表述“基本上”反映了一个事实：如在开篇时已经阐明的，单独的步骤b)至e)实际上没有严格地彼此划界，但在一定程度上彼此连续过渡，且在短时间内同时发生。优选地，每个用于发射微波辐射的装置的照射强度可以独立控制。本发明的方法原则上可以利用频率范围为0.2GHz至100GHz的微波。0.915、2.45和5.8GHz的频率可用于工业实践，其中2.45GHz是特别优选的。有利地，进行微波辐射以使得跨越发泡通道整个长度(其中发生方法步骤b)、c)和d))的泡沫所吸收的能量为5和2000Wh之间且优选在500和1500Wh之间，以混合物M1)中的1kg水计。

方法步骤e)包括用热空气使干燥的泡沫退火，所述热空气具有150℃至290℃，优选为160℃至280℃且更优选为170至270℃范围的温度且具有优选在500至5000S.T.P.m³/m²的泡沫渗透面积/h(其中S.T.P.条件符合DIN 1343)范围内的流速。为此，预想用于进行方法步骤e)的发泡通道的区域在至少一侧上设有至少一个进气装置，经过该进气装置将热空气吹入发泡通道中，并且在至少另一侧上设有至少一个排气装置，经过该排气装置将热空气从发泡通道中除去。在一个优选实施方案中，所述发泡通道的一侧(优选为顶侧)设有一个或多个进气装置，并在相对侧(优选为底侧)设有一个或多个排气装置，并因此开孔泡沫可以完全被热空气流冲洗。特别优选通过循环风扇使热空气流得以循环，从而可反复吹扫泡沫带材。

以下过程作为步骤b)至e)中必要的化学和/或物理过程发生，关于这点可再次指出，各个步骤实际上没有严格地彼此划界，但在一定程度上相互连续过渡和/或同时发生：在步骤b)中，由于混合物M1)中的热能和照射的微波能量，在将混合物M1)喷射至发泡通道中以及在此过程中发生压力突变之后，紧接着是发泡剂的蒸发和任何所添加的非反应性气体(特别是空气和/或氮气)的逃逸，其导致混合物M1)发泡从而形成基本上仍未交联的闭孔三聚氰胺-甲醛泡沫。这种发泡过程的发生应伴随着体积非常均匀地增加，即理论上没有例如泡沫前期周期性展开和坍塌，其通过将混合物M1)的进料、所发射的微波能量以及发泡通道的优选移动侧壁的速度适当地控制在各自所描述的参数范围内来保证。在方法步骤c)中，固化剂实质上触发产物泡沫的交联和固化，该交联和固化通过照射微波能量使三聚氰胺-甲醛预缩合物中氨基和N-羟甲基彼此反应并释放水而进行；该步骤c)本身，但主要是随后的步骤d)，也证实了泡沫孔壁的打开/破裂以形成含有三聚氰胺-甲醛泡沫支架(strut)和相应空隙的开孔泡沫结构。在方法步骤d)中，通过照射微波能量本质上发生的是产物泡沫的干燥，即泡沫中主要量的挥发性组分如发泡剂、水、甲醛和固化剂被除去。方法步骤e)包括提供热风从而由仍化学连接在泡沫上的N-羟甲基基团逐步形成甲醛。在步骤d)和e)中，由于所提及物质的去除，并考虑到在本发明的一个特别优选的实施方案中发泡通道的上述宽度和高度的适当降低，泡沫带材的体积经受约10％的收缩量(相对于在步骤c)结束时的泡沫的最大体积)。

按照步骤b)，所述混合物M1)的所述加热和发泡通常在40℃至100℃，优选50℃至90℃且更优选60至90℃的温度范围内进行。

按照步骤c)，所得泡沫的交联和固化通常在50℃至110℃，优选60℃至100℃且更优选70至100℃的温度范围内进行。

按照步骤d)，所述泡沫的所述干燥通常在100℃至200℃，优选110℃至180℃且更优选110至150℃的温度范围内进行。

按照步骤e)，所述干燥的泡沫的所述退火通常在150℃至290℃，优选160℃至280℃且更优选170至270℃的温度范围内进行。

按照步骤b)，所述混合物M1)的所述加热和发泡时间通常为0.1min至4min，优选0.1min至3.5min且更优选0.1min至3min。

按照步骤c)，所得泡沫的交联和固化时间通常为2min到40min，优选5min至30min且更优选10min至20min。

按照步骤d)，所述泡沫的所述干燥时间通常为2min到40min，优选5min至30min且更优选10min至20min。

按照步骤e)，所述干燥的泡沫的所述退火时间通常为15min至150min，优选20min至80min且更优选30min至50min。

在本发明的一个优选实施方案中，通过一个或多个进料点向所述发泡通道供应空气和/或氮气，特别是空气和氮气，并通过一个或多个排气点排出废气。非常特别优选通过两个或多个进料点将空气供应至发泡通道中进行方法步骤b)、c)、和e)的区域，并通过两个以上的排气点除去废气。方法步骤d)包括通过两个或多个进料点供应氮气以及通过两个或多个排气点除去废气。供应至发泡通道的空气和/或氮气(特别是空气和氮气)优选被预热，更优选被预热至方法步骤b)、c)、和d)各自进行时的上述温度，并在方法步骤e)中通过额外的加热和热空气再循环通过泡沫带材而膨胀。该进料和再循环空气和/或氮气(特别是空气和氮气)的目的是改进挥发性化合物的去除，特别是提高本发明方法的安全水平，这是因为空气和/或氮气(特别是空气和氮气)的供应导致更低的可燃/易燃物质的浓度，并且在供应氮气的情况下还导致发泡通道内的气相的惰化。同样是出于安全的原因，在本发明另一优选实施方案中，使用测量装置测定从发泡通道中移除的废气中发泡剂的含量。合适的测量装置，优选那些基于红外光谱法，特别是内联或在线红外光谱法的测量装置，本身为本领域技术人员已知并记载于文献中。因此测定的发泡剂含量用作空气和/或氮气进料流的控制变量，更优选地通过本身为本领域技术人员已知并记载于文献中的调节装置可以使所述进料流被精确化，以使得空气和/或氮气的进料流总是以至少这样一个量级——废气流和发泡通道中发泡剂或氧气浓度的爆炸下限不被打破——进入发泡通道。优选通过本领域技术人员已知并记载于文献中的燃烧装置(特别是燃烧室)处理从发泡通道中移除的废气。

通过合适的切割装置，例如刀片、锯或发热线，将在步骤e)后得到的退火后的泡沫带材优选在垂直于发泡通道的方向上切断，以获得宽度和高度取决于发泡通道尺寸的泡沫立方体。切断泡沫带材后得到的泡沫立方体优选具有以下尺寸：宽度范围为1m至1.5m，高度范围为0.3m至0.7m以及长度范围为1.5m至2.5m。

在上述使用切割装置将退火后的泡沫带材切割之前或任选之后(但至少在方法步骤e)进行之后)，本发明的方法包括步骤f)，其中退火后的泡沫被压缩一次或多次直至其初始高度的一半以下，优选被压缩至其初始高度的5％至50％且更优选其初始高度的10％至20％，并允许其恢复至初始高度。该压缩操作将导致一些可形成泡沫的开孔骨架(scaffolding)的支架破裂，其可提高泡沫的弹性。使三聚氰胺-甲醛泡沫具有弹性的压缩操作为本领域技术人员已知并记载于文献中，例如记载于EP-A 1505105和EP-B 37470中。

可通过本发明方法得到的三聚氰胺-甲醛泡沫的密度在4和50g/L之间，优选在4和20g/L之间，密度在8和11g/L之间的所述泡沫的拉伸强度值高于100kPa，根据DIN EN ISO 1798测定。可通过本发明方法得到的三聚氰胺-甲醛泡沫具有开孔结构，其开孔含量高于80％，特别是高于90％，根据DIN ISO 4590所测定。平均孔径优选在10至1000μm的范围内，特别是50至500μm的范围内(D₅₀值，数均，利用光学显微镜或电子显微镜结合图像分析测定)。

可通过本发明方法获得的以带材或立方体形式存在的三聚氰胺-甲醛泡沫可以被切割成所有需要的片材、薄片或箔厚度。也可以使用本领域技术人员所已知的切割和铣削工艺来制备具有许多形状的物体。所述三聚氰胺-甲醛泡沫也可以在一侧或两侧上用覆盖层层压或用覆盖层包裹，所述覆盖层为例如纸、纸板、玻璃垫、木材、石膏板、金属片材或金属箔、聚合物箔，还可任选地呈发泡状态。

根据本发明获得的三聚氰胺-甲醛泡沫的主要应用领域是飞机、船只和机动车辆结构中、机械工程中或建筑结构中的隔音和/或隔热，特别是建筑和建筑部件(特别是间隔墙(interwall))的隔热和隔音；还有车辆和飞机的发动机和内部空间的隔热和隔音，以及例如冷冻室、油罐和包括LNG载体的液化气容器的低温隔绝。由于这些泡沫的高开孔含量，它们对于吸收和储存任何种类的液体都是有用的。它们可以合适地降低相对大量的液体在移动槽(飞机、船只和机动车辆)中不想要的晃动。其它应用领域是作为隔热墙纸以及作为隔热和减震包装材料的使用。由于三聚氰胺树脂的高硬度，这些泡沫也可用作高效清洁工具，例如具有轻微摩擦效果的用于清洁、研磨和抛光的海绵。泡沫的开孔结构还允许在泡沫内部吸收和储存合适的清洁、研磨和抛光试剂。对于特定情况，所述泡沫也可呈疏水性和疏油性，例如通过浸渍硅酮和氟碳乳剂。由于极低的甲醛释放，所以本发明的泡沫也可以用于卫生领域中，例如以薄垫的形式作为伤口覆盖物，或作为婴儿尿布、妇女用品(femcare)和成人失禁产品的组分。

通过本发明方法获得的三聚氰胺-甲醛泡沫优于先前已知的三聚氰胺-甲醛泡沫，特别是具有改进的机械/弹性性能和流动阻力的结合，即声学性能。

以下实施例阐述本发明。

实施例：

带有前缀“V-”的材料或实施例不是本发明的，而是用于对照。

测定方法：

柱塞压力值[N]：

所有用于评估三聚氰胺-甲醛泡沫的机械/弹性性能的柱塞压力值测定按照以下进行：将直径8mm、高10cm的圆柱形钢柱塞以直角压入直径11cm、高5cm的圆柱形泡沫样品11中直至泡沫样品撕裂。直到泡沫样品撕裂，柱塞发挥的最大压力(单位：N)在下文也称为柱塞压力值，并且提供了泡沫的机械/弹性质量的信息(记录在表1中的值各自为通过“/”隔开的两个数值，第一个数值对应于平行于泡沫上升方向的测定值，而第二个数值对应于垂直于泡沫上升方向的测定值)。所述柱塞压力值越大，三聚氰胺-甲醛泡沫的机械/弹性性能越好；任一三聚氰胺-甲醛泡沫在平行和垂直于泡沫上升方向的测定值彼此差异越大，泡沫的各向异性越大且泡沫的均匀性越差。

基于长度的流动阻力r[Pa·s/m²]

按照1993年的DIN EN ISO 29053(方法A)测定基于长度的流动阻力r。三聚氰胺-甲醛泡沫的基于长度的流动阻力越大，泡沫吸收声音的能力越好。

重量损失率[％]/收缩率[％]：

三聚氰胺-甲醛泡沫的重量损失率和收缩率为热氧化抗性的测定且通过在260℃下老化48小时来测定(记录在表1中的值各自为通过“/”隔开的两个数值，其中第一个数值对应于重量损失率，而第二个数值对应于收缩率，各自以初始重量和初始体积的％为单位)。

所用材料：

三聚氰胺-甲醛预缩合物：

mf-1：三聚氰胺-甲醛预缩合物mf-1为喷雾干燥的三聚氰胺-甲醛预缩合物，其平均分子量(数均)M_n为370g/mol，其三聚氰胺:甲醛的摩尔比为1:3，其除三聚氰胺外不包含其它的热固性形成物且除甲醛外不包含其它的醛，且其亚硫酸酯基团的含量为2.3重量％，以三聚氰胺-甲醛预缩合物的总重量计。

mf-2：三聚氰胺-甲醛预缩合物mf-2为喷雾干燥的三聚氰胺-甲醛预缩合物，其平均分子量(数均)M_n为350g/mol，其三聚氰胺:甲醛的摩尔比为1:3，其除三聚氰胺外不包含其它的热固性形成物且除甲醛外不包含其它的醛，且其不含有亚硫酸酯基团。

表面活性剂：

at-1：阴离子表面活性剂at-1为购自Clariant的SAS 60(CAS登记号85711-69-9)，一种市售可得的式(I)的烷烃磺酸盐混合物：

其中m+n＝10-14  (I)

nt-1：非离子表面活性剂nt-1为购自BASF SE的AT 80粉末，一种市售可得的由直链饱和C₁₆/C₁₈脂肪醇混合物与80倍摩尔过量的环氧乙烷反应获得的烷基聚二醇醚混合物。

固化剂：

h-1：固化剂h-1为浓缩的甲酸。

无机酸盐和/或有机羧酸盐：

z-1：甲酸钠用作有机羧酸盐z-1。

z-2：柠檬酸钠用作有机羧酸盐z-2。

发泡剂：

t-1：发泡剂t-1为80重量％的正戊烷和20重量％的异戊烷的混合物。

其它添加剂：

wa-1：其它添加剂wa-1为用于热稳定和紫外稳定的碱式碳酸铜。

发明实施例和对比实施例1-15：

表1中提及的重量份的初始材料(同样在表1中提及)各自在实验室规模上进行如下反应以形成三聚氰胺-甲醛泡沫：首先在步骤a)中，将总量的三聚氰胺-甲醛预缩合物、总量的水、总量的表面活性剂、总量的无机酸盐和/或有机羧酸盐、总量的发泡剂以及总量的其它添加剂在20至35℃下使用搅拌棒(在10000rpm下操作)彼此混合1min并同时混入空气，然后加入总量的固化剂并继续进行混合操作30s。将由此获得的混合物引入到聚丙烯的发泡模具(尺寸：20cm×20cm×20cm)中，并在微波炉中用2.45GHz频率的微波能量照射5min。在这5分钟的时间内，所述混合物发泡，所述泡沫通过交联不断固化并通过挥发性组分的去除而不断干燥(方法步骤b)、c)和d))；在微波辐射期间，所述混合物的温度和/或所述产物泡沫的温度从最初的40℃升高至100℃。为了进行方法步骤e)，将微波辐射后获得的泡沫体在热风循环烘箱中于240℃下退火20min(方法步骤e))。

所获得的三聚氰胺-甲醛泡沫的性质各自呈现在表1中。一种改进的机械/弹性性能和流动阻力的结合，即声学性能，通常要求三聚氰胺-甲醛泡沫不仅具有≥20N的柱塞压力值，还具有≥4500Pa·s/m²的基于长度的流动阻力。非常特别改进的结合具有＞30N的柱塞压力值，＞7000Pa*s/m²的基于长度的流动阻力以及＜10g/L的密度。

表1：用于制备三聚氰胺-甲醛泡沫的起始材料的类型和数量以及这些泡沫的性能(前缀V：用于对照；n.d：未测定；*表面活性剂被认为是固体材料)

表1(续)：用于制备三聚氰胺-甲醛泡沫的起始材料的类型和数量以及这些泡沫的性能(前缀V：用于对照；n.d：未测定；*表面活性剂被认为是固体材料)

实施例16：

在实施例1的表1中提及的重量份的起始材料(同样在表1中提及)在工业规模上进行如下反应以形成三聚氰胺-甲醛泡沫：

在一个具有向上的搅拌抓手的搅拌槽中，在大气压力和30℃的温度下，将总量的三聚氰胺-甲醛预缩合物和总量的水和总量的无机酸盐和/或有机羧酸盐和分别由阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂制备的总量的10％的表面活性剂混合物，以及总量的其它添加剂在连续的过程中混合。在搅拌槽内制备子混合物的同时，在10bar的压力和5℃的温度下，以技术上独立的方式，各自通过计量泵，将总量的发泡剂和总量的90％的表面活性剂混合物在填充管里彼此混合以制备第二子混合物，同时在15bar的压力下将氮气不断地吹进该第二子混合物中。在最初为15℃，然后升高至60℃的温度下以及在8bar的压力下，将在搅拌槽中获得的子混合物以及在填充管中获得的子混合物连续进料至双螺杆挤出机中并彼此混合。将该混合物从双螺杆挤出机中排出并直接进料至静态混合器中，并同时向其中计量加入总量的固化剂以形成混合物M1)。在65℃的温度和8bar的压力下，在该静态混合器中混合所有组分以形成混合物M1)。然后将在方法步骤a)中获得的混合物M1)通过一个模槽以560kg/h的流速连续进料至水平布置的发泡通道中，该发泡通道相对于大气压具有2mbar的负压，并且在该发泡通道中，方法步骤b)、c)、d)和e)以连续方式进行。所述混合物M1)在被注入到发泡通道中之前处于8bar的压力下并且具有65℃的温度。所述发泡通道由后壁和四个连接于后壁且彼此垂直布置的侧壁形成，因此它们形成一个封闭的矩形横截面，并且其中发泡通道在与后壁相对的一面开放，经过所述后壁使用模槽将所述混合物M1)进料至发泡通道中。所述模槽布置在后壁下方的三分之一处且在发泡通道两个横向侧壁之间的中心上，且表现为狭槽。在所述混合物M1)被注入至发泡通道中后，直接进行使用微波辐射加热和发泡混合物M1)的方法步骤b)。然后将在方法步骤a)中于发泡通道中形成的泡沫带材通过发泡通道进行输送，在该发泡通道中其它步骤b)、c)、d)和e)以连续方式进行。发泡通道的四个侧壁各自呈现为循环带，该循环带以0.83m/min的恒定速度从混合物M1)投料点向发泡通道的开放侧移动，且对于四个带而言速度相同。所述循环带为聚酯带，该聚酯带在接触泡沫的一侧具有聚硅氧烷涂层作为抗粘层。所述循环带由外部金属支撑片支撑且由导轨引导。发泡通道的后壁由聚乙烯组成。所述发泡通道具有矩形横截面且具有46m的全长、1.4m的宽度和0.6m的高度。发泡通道的上循环带和下循环带的每个外表面都配备有两排(每排14个)相互偏离的微波照射装置，其中单独的照射装置彼此隔离，间隔距离对应于所放射的微波辐射的波长。含有模槽——通过该模槽将混合物M1)进料至发泡通道——的发泡通道的后壁与用于放射微波辐射的第一装置之间的距离为100cm。按照方法步骤b)进行的混合物M1)的加热和发泡基本上发生在发泡通道总长度的0至15％的区域内，按照方法步骤c)进行的产物泡沫的固化和交联基本上发生在随后的占发泡通道总长度15至35％的区域内，按照方法步骤d)使用135微波(该微波入射在6m的长度上并在整个宽度上呈均匀分布)进行的泡沫的干燥基本上发生在随后的占发泡通道总长度的35至50％的区域内，以及按照方法步骤e)进行的干燥的泡沫的退火基本上发生在占发泡通道总长度50至100％的最后区域内，其中所提及的百分比值以发泡通道的全长计，且0％代表发泡通道的后壁以及100％代表与后壁相对的发泡通道的开口端；本文中，以上表述“基本上”反映了一个事实：如在开篇时已经阐明的，单独的步骤b)至e)实际上没有严格地彼此划界，但在一定程度上彼此连续过渡和/或同时发生。每个用于发射微波辐射的装置的照射强度均独立控制。微波辐射具有2.45GHz的频率。由横跨发泡通道整个长度(在该整个长度的每处进行方法步骤b)、c)和d))的泡沫所吸收的能量约为100Wh，以混合物M1)中的1kg水计。微波辐射在所用磁控管特定的最大输出功率处施以脉冲，输入功率通过脉冲的数目和持续时间控制。方法步骤e)包括用热空气使干燥的泡沫退火，所述热空气具有180℃至240℃的温度并且具有4000S.T.P.m³/m²的泡沫渗透面积/h的流速(其中S.T.P.条件符合DIN 1343)。为此，预想用于进行方法步骤e)的发泡通道区域设有多个循环风扇和电子加热器，其用热空气向下吹过泡沫带材，以及设有多个排气装置，经过该排气装置将热空气从发泡通道中除去。所述进料空气在多个点处被引入且在某些情况下被预热。按照方法步骤b)，所述混合物M1)的加热和发泡发在约70℃的温度下进行。按照方法步骤c)，产物泡沫的交联和固化在约90℃的温度下进行。按照方法步骤d)，所述泡沫的干燥在约120℃的温度下进行。按照方法步骤e)，干燥的泡沫的退火在约240℃的温度下进行。按照方法步骤b)，所述混合物M1)的加热和发泡时间为2.5min。按照方法步骤c)，产物泡沫的交联和固化时间为20min。按照方法步骤d)，所述泡沫的干燥时间为10min。按照方法步骤e)，干燥的泡沫的退火时间为24min。通过发泡通道底部的多个进料点将预热后的氮气供应至发泡通道中步骤c)发生的区域，同时通过发泡通道顶部的多个排气点将废气排出。氮气的进料保证了绝不会使部分d)中的氧气浓度极限被打破。在NIR激光光谱仪的持续监控下保持氧含量不变。在方法步骤b)、c)和e)中，发泡通道顶部的多个进料点供应空气，该空气在一些情况下被预热，同时通过多个排气点将废气除去。发泡剂的含量通过在线IR光谱法持续测定，且通过供入空气将其总是保持在发泡剂的爆炸下限之下。将从发泡通道中除去的废气烧弃。当在步骤e)后得到的退火后的泡沫带材和从发泡通道中不断出现的退火后的泡沫带材的长度达到2m以后，各自使用切割装置将其在垂直于发泡通道的方向上切断，由此获得宽度和高度取决于发泡通道的尺寸的泡沫立方体。将这些泡沫立方体置于柱塞压缩机中并进行一个周期的压缩，压缩至其初始高度的15％并恢复至其初始高度。

在生产规模上由此获得的三聚氰胺-甲醛泡沫同样进行柱塞压力值、基于长度的流动阻力r、密度、重量损失率和收缩率的测定。所述测量值各自与对实验室规模上获得的三聚氰胺-甲醛泡沫进行测量而获得并记录在实施例1的表1中的那些测量值是相同的(在误差范围内)。

这些实施例表明，通过本发明方法获得的三聚氰胺-甲醛泡沫优于现有的三聚氰胺-甲醛泡沫，特别是具有改进的机械/弹性性能和流动阻力的结合，即声学性能。

Claims (33)

1.一种用于制备三聚氰胺-甲醛泡沫的方法，所述方法包括以下步骤：

a)制备包含以下物质的含水混合物M1)

100重量份的至少一种三聚氰胺-甲醛预缩合物，

2至4重量份的至少一种固化剂，

0.2至5重量份的表面活性剂混合物，

0.1至5重量份的至少一种无机酸盐和/或至少一种有机羧酸盐，

1至40重量份的至少一种发泡剂，

0至5重量份的至少一种染料和/或荧光增白剂，

0至20重量份的一种或多种其它添加剂，以及

25至60重量份的水，

b)使用微波辐射加热和发泡所述混合物M1)，

c)使用固化剂和微波辐射将所得泡沫交联和固化，

d)使用微波辐射干燥泡沫，以及

e)使用热空气对干燥的泡沫退火，

其中所述混合物M1)包含一种表面活性剂混合物，其含有50至90重量％的阴离子表面活性剂和10至50重量％的非离子表面活性剂的混合物，其中所述重量百分比各自以表面活性剂混合物的总重量计。

2.权利要求1的方法，其中所述混合物M1)包含一种表面活性剂混合物，其含有

50至90重量％的式(I)的阴离子表面活性剂

其中m+n＝10-14      (I)

和10至50重量％的可通过直链饱和C₁₂-C₁₈脂肪醇与30至120倍摩尔过量的环氧乙烷反应获得的非离子表面活性剂的混合物，其中所述重量百分比各自以表面活性剂混合物的总重量计。

3.权利要求1的方法，其中所述混合物M1)包含一种表面活性剂混合物，其含有

50至90重量％的式(II)的阴离子表面活性剂

CH₃-(CH₂)_j-O-(CH₂-CH₂-O)_k-SO₃Na其中j＝11至16，k＝3至10   (II)

和10至50重量％的可通过直链饱和C₁₂-C₁₈脂肪醇与30至120倍摩尔过量的环氧乙烷反应获得的非离子表面活性剂的混合物，其中所述重量百分比各自以表面活性剂混合物的总重量计。

4.权利要求1至3的方法，其中步骤a)使用三聚氰胺:甲醛的摩尔比在1:1.5至1:4范围内且平均分子量(数均)M_n在200g/mol至1000g/mol范围内的三聚氰胺-甲醛预缩合物。

5.权利要求1至4的方法，其中步骤a)使用甲酸作为固化剂。

6.权利要求1至5的方法，其中步骤a)使用含有30至90重量％的正戊烷和70至10重量％的异戊烷的混合物的发泡剂，其中重量％各自以发泡剂的总重量计。

7.权利要求1至6的方法，其中在步骤a)中所述混合物M1)包含一种或多种选自钠和钾的甲酸盐、乙酸盐、柠檬酸盐、氯化物、溴化物、硫酸盐、亚硫酸盐、硝酸盐和磷酸二氢盐的化合物作为无机酸盐和/或有机羧酸盐。

8.权利要求1至7的方法，其中步骤a)使用以三聚氰胺-甲醛预缩合物的总重量计亚硫酸酯基团——被看作-SO₃——的含量在0.1至3重量％范围内的三聚氰胺-甲醛预缩合物，且其中所述混合物M1)包含0.01至5重量份的UV稳定剂和/或热稳定剂作为其它添加剂。

9.权利要求1至8的方法，其中在步骤b)之前将空气和/或氮气混入所述混合物M1)中。

10.权利要求1至9的方法，其中所述混合物M1)在步骤a)中通过以下过程制备：在搅拌槽中由水、三聚氰胺-甲醛预缩合物和无机酸盐和/或有机羧酸盐制备第一子混合物，在静态或动态混合器中由表面活性剂混合物和发泡剂制备第二子混合物，然后在挤出机或其他一些动态混合器中将所述两个子混合物和——如果存在——染料和/或荧光增白剂混合在一起，最后在另一静态或动态混合器中加入固化剂。

11.权利要求10的方法，其中在于静态或动态混合器中制备第二子混合物的步骤期间和/或在于挤出机或其它动态混合器中混合两种子混合物的步骤期间，混入空气和/或氮气。

12.权利要求1至11的方法，其中所述混合物M1)被不断进料至水平布置的发泡通道中，在所述通道中步骤b)、c)、d)和e)连续进行。

13.权利要求12的方法，其中所述发泡通道由后壁和四个连接于后壁且彼此垂直布置的侧壁形成，因此它们形成一个封闭的直角横截面，并且发泡通道在与后壁相对的一面开放，经过所述后壁使用槽模将所述混合物M1)进料至发泡通道中。

14.权利要求11至13的方法，其中所述发泡通道的四个侧壁为以0.2m/min至2m/min的恒定速度从混合物M1)的投料点向发泡通道的开放侧移动的带，对于所有四个带而言所述速度相同。

15.权利要求12至14的方法，其中所述发泡通道的侧壁和后壁由聚烯烃或聚酯组成，所述侧壁和/或后壁与泡沫接触的面具有聚硅氧烷或聚四氟乙烯涂层。

16.权利要求12至15的方法，其中所述发泡通道的侧壁和/或后壁在与泡沫接触的面上设有在发泡操作中可更换的聚合物箔。

17.权利要求12至16的方法，其中所述发泡通道的矩形横截面具有1.0至2m范围的宽度和0.3m至0.7m范围的高度。

18.权利要求12至17的方法，其中所述发泡通道的侧壁的外表面设有两个或多个在步骤b)、c)和d)中使用的用于放射微波辐射的装置，所述装置彼此隔离，间隔距离对应于所放射的微波辐射的波长。

19.权利要求1至18的方法，其中步骤e)中的所述退火利用热空气进行，所述热空气的流速在500至5000S.T.P.m³/m²的泡沫渗透面积/h的范围内(其中S.T.P.条件符合DIN 1343)。

20.权利要求1至19的方法，其中按照步骤b)，所述混合物M1)的加热和发泡在40℃至100℃的温度范围内进行。

21.权利要求1至20的方法，其中按照步骤c)，所得泡沫的交联和固化在50℃至110℃的温度范围内进行。

22.权利要求1至21的方法，其中按照步骤d)，所述泡沫的干燥在100℃至200℃的温度范围内进行。

23.权利要求1至22的方法，其中按照步骤e)，所述干燥的泡沫的退火在150℃至290℃的温度范围内进行。

24.权利要求1至23的方法，其中按照步骤b)，所述混合物M1)的加热和发泡时间为0.1min至4min。

25.权利要求1至24的方法，其中按照步骤c)，所得泡沫的交联和固化时间为2min到40min。

26.权利要求1至25的方法，其中按照步骤d)，所述泡沫的干燥时间为2min到40min。

27.权利要求1至26的方法，其中按照步骤e)，所述干燥的泡沫的退火时间为15min至150min。

28.权利要求12至27的方法，其中通过一个或多个进料点向所述发泡通道供应空气和/或氮气，并通过一个或多个排气点排出废气。

29.权利要求28的方法，其中废气中发泡剂的含量由测量装置测定并通过调节装置作为空气和/或氮气进料流的控制变量，使得发泡通道中发泡剂或氧气浓度极限的爆炸下限不被打破。

30.权利要求1至29的方法，其中使用合适的切割装置将在步骤e)后得到的退火后的泡沫带材在垂直于发泡通道的方向上切断，以获得宽度和高度取决于发泡通道尺寸的泡沫立方体。

31.权利要求1至30的方法，其中在步骤e)后紧接着步骤f)，其中退火后的泡沫被压缩一次或多次直至其初始高度的一半以下，并允许其恢复至初始高度。

32.一种三聚氰胺-甲醛泡沫，其可通过权利要求1至31的方法获得。

33.权利要求32的三聚氰胺-甲醛泡沫在飞机、船只和机动车辆结构中、在机械工程或建筑结构中用于隔音和/或隔热，以及作为用于清洁任何表面的清洁海绵的用途。