專利名稱：：用于泡沫顆粒的涂料組合物和生產(chǎn)泡沫模塑品的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種涂料組合物、一種生產(chǎn)涂覆的泡沫顆粒的方法以及由所述顆粒制得的泡沫模塑品和它們的用途。
背景技術(shù)：
：顆粒泡沫通常是通過在封閉的鑄模中經(jīng)蒸汽燒結(jié)泡沫顆粒例如預(yù)發(fā)泡的可膨脹聚苯乙烯顆粒(EPS)或膨脹的聚丙烯顆粒(EPP)而獲得。具有低可燃性的聚苯乙烯泡沫一般都具有含鹵素的阻燃劑，如六溴環(huán)十二烷(HBCD)。然而，它們在建筑領(lǐng)域中作為絕緣材料的許可用途限于特定的應(yīng)用。其原因之一是聚合物基質(zhì)在火中會熔化和滴落。另外，含鹵素的阻燃劑由于其毒性而無法不受限地使用。WO00/050500記載了由預(yù)發(fā)泡的聚苯乙烯顆粒制成的耐燃泡沫，所述聚苯乙烯顆粒與硅酸鈉水溶液和高分子量的乙酸乙烯酯共聚物膠乳混合，倒至鑄模中，并在振蕩下空氣干燥。由此只獲得僅在一些點(diǎn)膠固而機(jī)械強(qiáng)度不足的聚苯乙烯顆粒的松散床層。WO2005/105405記載了一種生產(chǎn)泡沫模塑品的節(jié)能方法，其中預(yù)發(fā)泡的泡沫顆粒涂覆有一種軟化溫度低于該可膨脹聚合物的樹脂溶液。經(jīng)涂覆的泡沫顆粒隨后在鑄模中在施加的外部壓力下或者通過熱蒸汽使泡沫顆粒后膨脹而熔合。WO2005/07331記載了具有功能性涂層的膨脹的聚苯乙烯泡沫顆粒，所述涂層是通過只在較低程度上攻擊聚苯乙烯泡沫顆粒的溶劑來施用的。為了提供一種阻燃涂層，例如，可用含氫氧化鋁顆粒的聚乙酸乙烯酯甲醇溶液涂覆表面。為了防止在去除溶劑過程中的膠固，需對顆粒噴灑一種分離液，例如乙二醇。如果將經(jīng)涂覆的泡沫顆粒用于常規(guī)的自動鑄模裝置中，則可在使用蒸汽時將水溶性成分濾出。WO2007/023089記載了一種由具有聚合物涂層的預(yù)發(fā)泡的泡沫顆粒生產(chǎn)泡沫模塑品的方法。使用水玻璃溶液、水玻璃粉末和一種聚合物分散體的混合物作為優(yōu)選的聚合物涂料。如果合適，可向該聚合物涂料加入基于水泥或金屬鹽水合物的水硬粘合劑，例如氫氧化鋁。尚未公布的歐洲專利申請No.6122127記載了一種類似的方法，其中可將經(jīng)涂覆的泡沫顆粒干燥并隨后加工生成耐燃耐熱的泡沫模塑品。諸如水泥的水硬粘合劑甚至在室溫下、二氧化碳存在時在水性漿體中硬化。結(jié)果可發(fā)生泡沫板脆變。此外，根據(jù)所引述的現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)的泡沫板在高于800°C的溫度時遇火不穩(wěn)定，遇火會破裂。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一個目的是克服上述缺點(diǎn)并發(fā)現(xiàn)一種用于泡沫顆粒的涂料組合物，所述組合物使得可以對經(jīng)涂覆的泡沫顆粒加工而生成無鹵素的耐燃耐熱的泡沫模塑品。特別是該涂料應(yīng)不會導(dǎo)致泡沫模塑品的脆變，并確保泡沫模塑品在甚至高于800°C的溫度下結(jié)構(gòu)完整。于是，我們發(fā)現(xiàn)了一種涂料組合物，所述涂料組合物包含a)20-70重量％、特別是30-50重量％的粘土礦物，b)20-70重量％、特別是30-50重量％的堿金屬硅酸鹽，c)1-30重量％、特別是5-20重量％的成膜聚合物。優(yōu)選的涂料組合物包含a)30-50重量％、特別是35_45重量％的粘土礦物，b)30-50重量％、特別是35-45重量％的堿金屬硅酸鹽，c)5-20重量％、特別是7-15重量％的成膜聚合物，d)5-40重量％、特別是10-30重量％的紅外吸收顏料。上述的量在每種情況下都為基于所述涂料組合物中固體計的固體量。優(yōu)選地，組分a)至c)或a)至d)分別加和達(dá)100重量％。所述涂料組合物中粘土礦物與堿金屬硅酸鹽的重量比優(yōu)選為12至21。合適的粘土礦物特別是包含水鋁英石Al2[SiO5]&03·πΗ20、高嶺石Al4[(OH)JSi4O1J、埃洛石Al4[(OH)JSi4O1J·2Η20、蒙脫石(蒙皂石)(Al，Mg，F(xiàn)e)2[(0H2(Si，AD4O10)]·Natl.33(H2O)4、蛭石Mg2(Al，F(xiàn)e，Mg)[(OH2(Si，AD4O10)]·Mga35(H2O)4或它們的混合物。特別優(yōu)選的是使用高嶺土。對于堿金屬硅酸鹽，優(yōu)選使用組成為M2O(SiO2)n且其中M=鈉或鉀、n=1至4的水溶性堿金屬硅酸鹽或者它們的混合物。一般而言，所述涂料組合物包含具有一個或多個范圍在_60°C至+100°C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的未交聯(lián)聚合物作為成膜聚合物。干的聚合物膜的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度優(yōu)選范圍在-30°C至+80°C，特別優(yōu)選范圍在-10°C至+60°C?？赏ㄟ^差式掃描量熱法(DSC，根據(jù)ISO11357-2，升溫速度20K/min)測定玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。通過凝膠滲透色譜(GPC)測定的聚合物膜的分子量優(yōu)選低于400OOOg/mol。所述涂料組合物優(yōu)選包含烯屬不飽和單體的乳液聚合物作為成膜聚合物，所述烯屬不飽和單體例如乙烯基芳香族單體，如α-甲基苯乙烯、對-甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、叔丁基苯乙烯、乙烯基苯乙烯、乙烯基甲苯、1，2-二苯基乙烯、1，1-二苯基乙烯；烯烴，如乙烯或丙烯；二烯烴，如1，3_丁二烯、1，3_戊二烯、1，3-己二烯、2，3_二甲基丁二烯、異戊二烯、戊間二稀或異戊二烯；α，不飽和羧酸，如丙烯酸和甲基丙烯酸，它們的酯，特別是烷基酯，如丙烯酸的C1,烷基酯、特別是丁基酯，優(yōu)選丙烯酸正丁基酯，和甲基丙烯酸的C1,烷基酯，特別是甲基丙烯酸甲酯(MMA)；或羧酰胺，例如丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺。如果合適，所述聚合物包含1-5重量％的共聚單體，所述共聚單體例如，(甲基)丙烯腈、(甲基)丙烯酰胺、脲基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙基酯、(甲基)丙烯酸3-羥基丙基酯、丙烯酰胺基丙磺酸、羥甲基丙烯酰胺或者乙烯基磺酸的鈉鹽。所述成膜聚合物特別優(yōu)選由一種或多種以下單體組成苯乙烯、丁二烯、丙烯酸、甲基丙烯酸、C"烷基丙烯酸酯、CV4烷基甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺和羥甲基丙烯酰胺。為降低熱導(dǎo)率，諸如炭黑、焦炭、鋁、石墨或氧化鈦的紅外吸收顏料(IR吸收劑)優(yōu)選以基于涂料中固體計5-40重量％、特別是10-30重量％的量使用。所述IR吸收顏料的粒徑通常在0.1-100μm的范圍內(nèi)，特別是在0.5-10μm的范圍內(nèi)。優(yōu)選使用平均原始粒徑為10-300nm、特別是30-200nm的炭黑。BET表面積優(yōu)選為10-120m2/g。對于石墨，優(yōu)選使用平均粒徑為1-50μm的石墨。此外，所述涂料組合物可包含阻燃劑，例如可膨脹的石墨，硼酸鹽特別是硼酸鋅，三聚氰胺化合物或磷化合物，或者在相對較高的溫度下(通常為>80至100°C)膨脹、溶脹或發(fā)泡并且在該過程中形成可保護(hù)下面的絕熱泡沫顆粒免受火和熱作用的絕緣耐熱泡沫的發(fā)泡組合物。當(dāng)在所述聚合物涂料中使用阻燃劑時，也可通過不含任何阻燃劑——特別是不含任何鹵化阻燃劑——的泡沫顆粒實現(xiàn)充分的防火保護(hù)，或者通過相對少量的阻燃劑實現(xiàn)，因為聚合物涂料中的阻燃劑集中在泡沫顆粒表面，并且在熱或火的作用下可形成固體結(jié)構(gòu)。所述涂料組合物可包括含化學(xué)鍵合的水或者在40°C以上的溫度下消除水的發(fā)泡組合物例如金屬氫氧化物、金屬鹽水合物和金屬氧化物水合物作為附加添加劑。合適的金屬氫氧化物特別是元素周期表中第2族(堿土金屬)和第13族元素(硼族)的氫氧化物。優(yōu)選氫氧化鎂、氫氧化鋁和硼砂。特別優(yōu)選氫氧化鋁。合適的金屬鹽水合物為晶體結(jié)構(gòu)中納入了結(jié)晶水的所有金屬鹽。類似地，合適的金屬氧化物水合物為晶體結(jié)構(gòu)中納入了結(jié)晶水的所有金屬氧化物。其中，每個結(jié)構(gòu)式單元中結(jié)晶水分子的數(shù)目可為可能的最大值或者低于該值，例如，硫酸銅的五水合物、三水合物或單水合物。除了結(jié)晶水外，所述金屬鹽水合物或金屬氧化物水合物還可包含組成水。優(yōu)選的金屬鹽水合物為金屬鹵化物(特別是氯化物)、硫酸鹽、碳酸鹽、磷酸鹽、硝酸鹽或硼酸鹽的水合物。合適的金屬鹽水合物例如有十水硫酸鎂、十水硫酸鈉、五水硫酸銅、七水硫酸鎳、七水氯化鈷(II)、六水氯化鉻(III)、十水碳酸鈉、六水氯化鎂和硼酸錫水合物。特別優(yōu)選十水硫酸鎂和硼酸錫水合物。同樣，可以使用復(fù)鹽或明礬作為金屬鹽水合物，例如通式為M1M111(SO4)2·12H20的物質(zhì)。M1例如可以是鉀、鈉、銣、銫、銨、鉈或鋁離子。Mm例如可以是鋁、鎵、銦、鈧、鈦、釩、鉻、鎂、鐵、鈷、銠或銥。合適的金屬氧化物水合物例如為氧化鋁水合物，優(yōu)選氧化鋅水合物或三氧化硼水合物。除了粘土礦物外，還可向所述涂料加入其他礦物，例如水泥、氧化鋁、蛭石或珍珠巖。它們可以以含水漿體或分散體的形式加至涂料組合物中。也可通過“撒粉”的方式將水泥施用至泡沫顆粒。然后可在燒結(jié)過程中以蒸汽形式導(dǎo)入固化水泥所必需的水。所述涂料組合物特別用于涂覆泡沫顆粒。對于泡沫顆粒，可使用膨脹的聚烯烴，例如膨脹的聚乙烯(EPE)或膨脹的聚丙烯(EPP)或者可膨脹的苯乙烯聚合物的預(yù)發(fā)泡顆粒，特別是可膨脹的聚苯乙烯(EPS)。所述泡沫顆粒通常具有2-20mm的平均粒徑。泡沫顆粒的堆密度根據(jù)DINENISO60測定，通常為5-100kg/m3,優(yōu)選5-40kg/m3，特別是8_16kg/m3?；诒揭蚁┚酆衔锏呐菽w?？稍陬A(yù)發(fā)泡器中通過熱空氣或蒸汽將EPS預(yù)發(fā)泡至所需的密度而獲得。在壓力預(yù)發(fā)泡器或連續(xù)預(yù)發(fā)泡器中進(jìn)行單次或多次發(fā)泡可獲得低于10g/l的最終堆密度。為生產(chǎn)具有高熱導(dǎo)率的絕緣板，特別優(yōu)選使用包含絕熱固體的預(yù)發(fā)泡的可膨脹苯乙烯聚合物，所述絕熱固體例如為炭黑、鋁、石墨或二氧化鈦，特別是平均粒徑為1-50μm的石墨，所述絕熱固體基于EPS的量為0.1-10重量％，特別是2-8重量％，它們已知于例如EP-B981574和EP-B981575中。此外，所述泡沫顆?？砂陬A(yù)發(fā)泡的泡沫顆粒計3-60重量％的填充劑，優(yōu)選5-20重量％。可能的填充劑為有機(jī)的和無機(jī)的粉末或纖維材料，以及它們的混合物。對于有機(jī)填充劑，可例如使用木粉、淀粉、亞麻、大麻、苧麻、黃麻、劍麻、棉、纖維素或芳族聚酰胺纖維。對于無機(jī)填充劑，可例如使用碳酸鹽、硅酸鹽、重晶石、玻璃球、沸石或金屬氧化物。優(yōu)選粉狀無機(jī)材料，例如滑石、白堊、高嶺土(Al2(Si2O5)(OH)4)、氫氧化鋁、氫氧化鎂、氮化鋁、硅酸鋁、硫酸鋇、碳酸鈣、硫酸鈣、硅土、石英粉、Aerosil、鋁土或硅灰石或者球狀或纖維狀無機(jī)材料，例如玻璃球、玻璃纖維或碳纖維。平均粒徑或者當(dāng)為纖維狀填充劑時長度應(yīng)在泡孔大小區(qū)域內(nèi)或者更小。優(yōu)選平均粒徑為1-100μm,優(yōu)選地為2-50μm。特別優(yōu)選密度為1.0-4.Og/cm3、特別是1.5-3.5g/cm3的無機(jī)材料。白度/亮度(DIN/IS0)優(yōu)選為50-100%，特別是60-98%。填充劑的類型和量可影響可膨脹的熱塑性聚合物和可由其獲得的顆粒泡沫模塑品的性能。使用粘合劑例如馬來酸酐改性的苯乙烯共聚物、含環(huán)氧化物基團(tuán)的聚合物、有機(jī)硅烷或具有異氰酸酯基團(tuán)或酸基團(tuán)的苯乙烯共聚物可以顯著地改進(jìn)固體和聚合物基質(zhì)的粘合，從而增強(qiáng)顆粒泡沫模塑品的機(jī)械性能。通常，無機(jī)填充劑可降低可燃性。燃燒行為可特別因加入無機(jī)粉末例如氫氧化鋁、氫氧化鎂或硼砂而被進(jìn)一步改進(jìn)。這類含填充劑的泡沫顆?？衫缤ㄟ^將含填充劑的可膨脹熱塑性顆粒發(fā)泡而得。在高填充劑含量時，該目的所需的可膨脹顆?？赏ㄟ^例如W02005/056653中所述的將含發(fā)泡劑的熱塑性熔融物擠出并隨后在水下加壓?；瘉慝@得。所述聚合物泡沫顆粒還可含有其它阻燃劑。用于此目的的聚合物泡沫顆粒在泡沫顆?；蛲繉觾?nèi)部可包含例如1-6重量％的有機(jī)溴化合物例如六溴環(huán)十二烷(HB⑶)和——如果合適——0.1-0.5重量％的二枯基過氧化物。然而優(yōu)選使用不含鹵素的阻燃劑。本發(fā)明的涂料組合物優(yōu)選以聚合物水分散體的形式施用，所述分散體同時含粘土礦物和堿金屬硅酸鹽以及——如果合適——紅外吸收顏料和其他泡沫顆粒添加劑。合適的聚合物分散體可通過例如如W000/50480中所述將烯屬不飽和單體例如苯乙烯、丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯進(jìn)行自由基乳液聚合而獲得。聚合物分散體通過本身已知的方法制備，例如通過乳液、懸浮液或分散系聚合，優(yōu)選在水相中進(jìn)行。所述聚合物還可通過溶液聚合或本體聚合來制備，如果合適將其分散，聚合物顆粒然后可通過常規(guī)方式分散于水中。聚合過程使用引發(fā)劑、乳化劑或懸浮助劑、調(diào)節(jié)劑或各聚合方法常用的其他助劑進(jìn)行，并且可在常規(guī)反應(yīng)器中并在各方法常用的溫度和壓力下連續(xù)或者分批進(jìn)行。所述涂料組合物中所含的水玻璃粉末可促進(jìn)或加快由聚合物分散體形成膜，并由此而加快泡沫模塑品的固化。如果合適，可另外加入具有不會明顯使泡沫脆變的量的基于水泥、石灰-水泥或石膏的水硬粘合劑。可使用常規(guī)方法涂覆泡沫顆粒，例如在常規(guī)混合器、噴霧器、浸漬裝置或轉(zhuǎn)鼓裝置中，用聚合物水分散體噴灑、浸漬或潤濕泡沫顆粒。此外，根據(jù)本發(fā)明涂覆的泡沫顆粒還可用兩性有機(jī)化合物或疏水有機(jī)化合物涂覆。根據(jù)本發(fā)明，疏水劑的涂覆有利地在施用聚合物水分散體之前進(jìn)行。可提及的疏水有機(jī)化合物特別地有Cltl-C3tl石蠟、N-羥甲基胺和脂肪酸衍生物的反應(yīng)產(chǎn)物、C9-C11羰基合成醇與環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷或環(huán)氧丁烷的反應(yīng)產(chǎn)物或者聚氟烷基(甲基)丙烯酸酯，或它們的混合物，優(yōu)選以水乳液形式使用。優(yōu)選的疏水劑為碳鏈中的碳原子數(shù)為10-30且優(yōu)選具有10_70°C、特別是25-60°C的熔點(diǎn)的石蠟。這類石蠟包括例如市售的BASF產(chǎn)品RAMASITKGT、PERSISTOLE和PERSISTOLHP以及Henkel的AVERSINHY-N和Sandoz的CEROLZN。另一類合適的疏水劑包括N-羥甲基胺和脂肪酸衍生物(例如脂肪酸酰胺、脂肪胺或脂肪醇)的樹脂狀反應(yīng)產(chǎn)物，例如如US-A2927090或GB-A475170中所述。它們的熔點(diǎn)一般在50-90°C。這類樹脂包括市售的BASF產(chǎn)品PERSISTOLHP和Hoechst的ARC0PH0BEFM。最后，聚氟烷基(甲基)丙烯酸酯例如聚全氟辛基丙烯酸酯也是合適的。這類物質(zhì)包括BASF產(chǎn)品PERSISTOL0和Pfersee的0LE0PH0B0LC。其他可能的涂覆劑有抗靜電劑，例如EmulgatorK30(烷基磺酸酯的鈉鹽的混合物)或硬脂酸甘油酯如單硬脂酸甘油酯GMS或三硬脂酸甘油酯。但在本發(fā)明的方法中涂覆可膨脹的聚苯乙烯時，常規(guī)涂覆劑，特別是硬脂酸酯，可減量使用或者完全不使用，而對產(chǎn)品質(zhì)量無不良影響。為生產(chǎn)泡沫模塑品，可在鑄模中燒結(jié)根據(jù)本發(fā)明具有涂層的泡沫顆粒。此處，經(jīng)涂覆的泡沫顆?？扇匀槐３譂駶櫥蛞驯桓稍?。施用于泡沫顆粒的聚合物分散體的干燥可例如在流化床、漿式干燥器中或使空氣或氮?dú)馔ㄟ^松散床層來進(jìn)行。在0-80°C、優(yōu)選30-60°C時，干燥5分鐘至24小時、優(yōu)選30-180分鐘的時間，一般足以形成水不溶性聚合物膜。干燥后，經(jīng)涂覆的泡沫顆粒的水含量優(yōu)選為1-40重量％，特別優(yōu)選2-30重量％，極特別優(yōu)選5-15重量％。水含量可通過例如對經(jīng)涂覆的泡沫顆粒進(jìn)行Karl-Fisher滴定來測定。干燥后，泡沫顆粒與涂料混合物的重量比優(yōu)選為21至110，特別優(yōu)選11至15。根據(jù)本發(fā)明涂覆的泡沫顆?？稍诔Ｒ?guī)鑄模中利用熱空氣或蒸汽燒結(jié)以生產(chǎn)泡沫模塑品。在泡沫顆粒的燒結(jié)或膠固過程中，可例如通過用移動式?jīng)_頭減小鑄模容積來產(chǎn)生壓力。一般此處設(shè)定的壓力為0.5-30kg/cm2。為此目的，將經(jīng)涂覆的泡沫顆粒的混合物導(dǎo)入打開的鑄模中。關(guān)閉鑄模后，通過沖頭來壓制泡沫顆粒，此時泡沫顆粒間的空氣被排出，間隙體積減小。泡沫顆粒經(jīng)聚合物涂層接合形成泡沫模塑品。顆粒床優(yōu)選被壓至初始體積的約50%。對于橫截面為約Im2的鑄模而言，一般1至5巴的壓力就足夠。鑄模根據(jù)所需的泡沫體的幾何形狀構(gòu)造。填充的程度取決于將來的模塑品所需的厚度。就泡沫板而言，可使用簡單的盒狀鑄模。特別是對于復(fù)雜的幾何形狀，可能有必要將導(dǎo)入至鑄模中的顆粒床壓實，由此消除不想要的空隙。壓實例如可通過振動鑄模、翻轉(zhuǎn)動作或其他合適方法實現(xiàn)。為了加快硬化，可將熱空氣或蒸汽注入鑄模中或者可對鑄模進(jìn)行加熱?？梢允褂萌魏蝹鳠峤橘|(zhì)例如油或蒸汽來加熱鑄模。用于此目的的熱空氣或鑄模有利地被加熱到20-120°C的溫度，優(yōu)選30-90°C的溫度?；蛘撸虺酥?，可通過注入微波能量進(jìn)行連續(xù)燒結(jié)或分批燒結(jié)。此處一般使用頻率為0.85-lOOGHz、優(yōu)選0.9-IOGHz的微波，輻射時間為0.1-15分鐘。通過該方法也可制得厚度超過5cm的泡沫板。當(dāng)注入溫度為80-150°C的熱空氣或蒸汽，或者注入微波能量時，通?？蓪崿F(xiàn)0.1至1.5巴的表壓，這樣，不需要外部壓力或者無需減小鑄模容積也可實施該方法。微波或升高的溫度所產(chǎn)生的內(nèi)部壓力使得泡沫顆粒發(fā)生輕微的進(jìn)一步膨脹，從而使得泡沫顆粒除借助聚合物涂層膠固之外，還由于泡沫顆粒自身的軟化而熔合在一起。這就使得泡沫顆粒間的間隙消失。為加快硬化，也可如上所述通過傳熱介質(zhì)對鑄模額外加熱。連續(xù)生產(chǎn)泡沫模塑品時，用于生產(chǎn)聚氨酯泡沫的雙帶單元同樣也是合適的。例如，可將預(yù)發(fā)泡的經(jīng)涂覆的泡沫顆粒連續(xù)加至兩條金屬帶(如果合適，所述金屬帶可具有穿孔)的最下方，進(jìn)行壓制加工或者由于金屬帶會集而進(jìn)行無需壓制的加工，從而生成連續(xù)的泡沫板。在該方法的一個實施方案中，兩條帶之間的容積不斷減小，從而使帶間的產(chǎn)品被壓實，泡沫顆粒間的間隙消失。在固化區(qū)之后獲得連續(xù)板。在另一個實施方案中，帶間體積保持不變，帶可穿過一個通有熱空氣或微波的區(qū)域，在該區(qū)域中泡沫顆粒進(jìn)一步發(fā)泡。此處，間隙也消失并獲得連續(xù)板。也可將該方法的這兩個連續(xù)實施方案組合。泡沫板的厚度、長度和寬度可在很寬的范圍內(nèi)變化，并受工具的大小和閉合力(closureforce)的限制。泡沫板的厚度通常為l_500mm，優(yōu)選10_300mm。根據(jù)DIN53420的泡沫模塑品密度一般為10_150kg/m3，優(yōu)選20_90kg/m3。該方法使得可獲得整個橫截面密度均勻的泡沫模塑品。外層的密度約等于泡沫模塑品內(nèi)部區(qū)域的也/又。由回收的泡沫模塑品獲得的粉碎的泡沫顆粒也可用于該方法中?？墒褂?00%的粉碎的回收泡沫，或者比例為例如2-90重量％、特別是5-25重量％的粉碎的回收泡沫和新制產(chǎn)品一起來生產(chǎn)本發(fā)明的泡沫模塑品，而不會明顯損害強(qiáng)度和機(jī)械性能。還可向涂料中加入其他添加劑例如來自舊輪胎的橡膠或蛭石，以調(diào)整機(jī)械性能或水硬性。優(yōu)選的方法包含以下步驟i)將可膨脹的苯乙烯聚合物預(yù)發(fā)泡形成泡沫顆粒，ii)將本發(fā)明的涂料組合物通過聚合物水分散體施用于所述泡沫顆粒，iii)將所述泡沫顆粒上的聚合物分散體干燥形成水不溶性聚合物膜，iv)將已涂覆有所述聚合物膜的泡沫顆粒導(dǎo)入鑄模中并燒結(jié)。該方法適用于生產(chǎn)簡單或復(fù)雜的泡沫模塑品，例如板、塊、管、桿、輪廓等。優(yōu)選生產(chǎn)可隨后被鋸或切割以生成板材的板或塊。它們可在例如建筑和結(jié)構(gòu)中用于外壁絕緣。它們特別優(yōu)選用作生產(chǎn)夾層元件的核心層，所述夾心元件例如用于建造冷庫或倉庫的結(jié)構(gòu)絕緣板(SIP)。根據(jù)本發(fā)明使用的粘土礦物可容易地被分散于聚合物水分散體中并施用于預(yù)發(fā)泡的泡沫顆粒。由堿金屬硅酸鹽引起的陶瓷化只有在約500°C以上溫度時遇火才會發(fā)生。在涂料組合物中使用如高嶺土的粘土礦物不會導(dǎo)致泡沫模塑品在燒結(jié)過程中脆變。遇火時形成的多孔陶瓷骨架結(jié)構(gòu)可隨后耐受高于1000°C的溫度。具有本發(fā)明的涂層的泡沫顆粒可燒結(jié)形成具有高耐燃值E30、特別是E60，或者F30、特別是F60的泡沫模塑品，所述模塑品甚至在超過30或60分鐘的長時間施加火焰的情況下防止火焰穿過，并通過形成的多孔陶瓷骨架結(jié)構(gòu)保持結(jié)構(gòu)完整性。在建造冷庫和倉庫時，一般在各夾層元件(面板)之間的接合部使用密封帶。理想地，密封應(yīng)設(shè)計為使得背對熱源的接合部甚至在面板遇火，即處于熱的作用下，發(fā)生尺寸改變而使接合區(qū)域可能導(dǎo)致應(yīng)力并進(jìn)而在空間中不同方向上移動時，仍保持不漏氣。聚氨酯密封帶在約120°C時通常會變脆。如果密封帶暴露在熱蒸汽下，它就會變脆，并因此失去其密封性。由此，熱氣體可穿透接合部，結(jié)果外側(cè)的溫度傳感器被加熱。優(yōu)選使用甚至在相對較高的溫度下，即在接合部和密封帶受熱和“變形”時仍起到密封作用(保持不漏氣)的具有一些彈性的密封帶。于是，氣體在前方不能逸出。這可通過例如在30分鐘后接合部和觀測區(qū)之間幾乎無溫度差異而證實。此處，該結(jié)構(gòu)需是不對稱的，這是因為在非常短的時間內(nèi)在室內(nèi)部出現(xiàn)非常高的溫度，這時夾層元件的外金屬片層逐漸從核心剝離。這樣會產(chǎn)生大量自由空間，這些空間隨即會使氣體進(jìn)入室內(nèi)部。密封帶不僅應(yīng)在熱作用下保持彈性，它還應(yīng)能在一定限度內(nèi)“進(jìn)一步膨脹”，即具有發(fā)泡性，從而使得在接合部區(qū)域的尺寸改變時，特別是在有裂縫形成時，保持不漏氣。因此優(yōu)選在夾層元件的鄰接核心層之間使用發(fā)泡密封帶，該密封帶隨后在接合部變寬時可逐步發(fā)泡，由此阻止熱擴(kuò)散和氣體擴(kuò)散。該措施可降低作用于背對熱源的接合部的溫度應(yīng)力，并明顯延長“外接合部”的持續(xù)時間。還可考慮如下的泡沫狀結(jié)構(gòu)或彈性纖維結(jié)構(gòu)在面板構(gòu)造過程中，將它們置于接合部內(nèi)，并在將面板最終安裝到基底結(jié)構(gòu)上時對其進(jìn)行壓制。當(dāng)遇火時，特別是當(dāng)面板由于熱作用而發(fā)生尺寸改變時，這種彈性“嵌入物”可適應(yīng)接合部區(qū)域中改變的尺寸，從而能更有效的將其密封。適于該目的的材料例如有三聚氰胺樹脂泡沫(BASFSE的Basotect)、礦物羊毛帶或阻燃聚乙烯泡沫帶。所述核心可具有一種輪廓，例如槽口或凸榫和凹槽，同時具有接合的凸榫或者待插入的凸榫，從而可使核心間相互嚙合并由此同樣實現(xiàn)較好的密封。所述接合部的幾何形狀也很重要。優(yōu)選為具有很高程度的重疊和機(jī)械剛度的“標(biāo)準(zhǔn)接合部”。密封接合部的合適方法為例如根據(jù)鎖匙原理由核心材料磨制的凸榫和凹槽，其中凹槽被磨制到核心材料中數(shù)厘米深度，但分開的凸榫是后插在構(gòu)建的位點(diǎn)上。它們可由多種耐熱材料制成，并且主要用于遇火時，甚至在核心材料由于熱作用而有些收縮或者面板的接合部區(qū)域變形時，防止/減少氣體通過接合部，沒有插入凸榫時會產(chǎn)生空隙，由此使接合部區(qū)域的熱的燃燒氣體逸出。用于凸榫的合適材料例如有regips帶、由硅酮或發(fā)泡材料如可膨脹的石墨或硅酸鹽(例如Palusol)或本發(fā)明的涂料組合物制成的帶、礦物纖維楔、由三聚氰胺樹脂泡沫(Basotech)制成的楔、可在每一側(cè)引入至細(xì)槽內(nèi)的細(xì)金屬帶。如果合適，凸榫可通過螺紋連接、鉚接等機(jī)械固定。置于接合部金屬凹陷內(nèi)的、在熱作用下膨脹并密封接合部的彈性嵌入物和密封帶也是合適的。該區(qū)域的彈性嵌入物在構(gòu)建面板壁過程中被壓在核心材料的鄰接端面之間，當(dāng)遇火時，如果接合部因熱作用而開裂、收縮或變形，該彈性嵌入物可在一定限度內(nèi)起到密封作用，或者至少明顯減少燃燒氣體外流。可能的應(yīng)用有作為木制墊板替代品的泡沫制成的墊板，用于天花板、冷卻箱、篷車的蓋板。由于具有很好的阻燃性，它們也適用于空中貨運(yùn)。實施例涂料混合物的制備攪拌下，將表1所示重量比例的丙烯酸酯分散體(AcronalS790,固體含量約50%)和去離子水(Di水)加至高嶺土(Fluka)、水玻璃粉末(37%濃度，W511ner)和一如果合適——二氧化鈦(Kronos2220)和氫氧化鎂(95%濃度，F(xiàn)luke)的混合物中。聚苯乙烯泡沫顆粒(密度10g/l)在連續(xù)預(yù)發(fā)泡器中將含石墨的可膨脹聚苯乙烯(Neopor2300，來自BASFAktiengesellschaft)預(yù)發(fā)泡至密度為約10g/l。實施例1-6在混合器中以41的重量比用含有表1所示重量比例的組分的涂料混合物均勻涂覆聚苯乙烯泡沫顆粒。將經(jīng)涂覆的聚苯乙烯泡沫顆粒導(dǎo)入鋁鑄模(20CmX20Cm)中，并在壓力下壓至50%的初始體積。從鑄模中取出模塑品，使用基于DIN52612的方法在20°C用ANACON雙板測量儀測定熱導(dǎo)率。在坩堝爐中于1050°C儲存5分鐘后測定體積減小，將其作為陶瓷化結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的量度。實施例1-6的泡沫模塑品在燃燒試驗中無滴落，在熱作用下未變軟。它們能自動熄滅。在基于水玻璃粉末/高嶺土的涂料中使用二氧化鈦(實施例2-6)導(dǎo)致熱導(dǎo)率相對于實施例1顯著減小。比較實驗1使用水玻璃水溶液(Woellner硅酸鈉38/40，固體含量36%，密度1.37，SiO2Na2O摩爾比=3.4)替代涂料中的高嶺土，重復(fù)實施例1的過程。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>比較實驗2向比較實驗1的涂料組合物中加入表2中所示的不同量的水泥砂漿(SakretZM)、Acronal和水，同時保持相同重量的水玻璃粉末(80g)和水玻璃溶液(l20g)。將經(jīng)涂覆的聚苯乙烯泡沫顆粒導(dǎo)入鋁鑄模(20CmX20Cm)中，并在70°C在壓力下壓60分鐘至50%的初始體積。比較實驗C21和C2m不在加壓下燒結(jié)而是利用蒸汽(1巴)進(jìn)行20秒后發(fā)泡。從鑄模中取出模塑品，在20°C用ANACON雙板測量儀測定熱導(dǎo)率。在坩堝爐中于1050°C儲存5分鐘后的體積減小為約75%。比較實驗C21的樣品起火。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>比較實驗3向比較實驗1的涂料組合物中加入表3中所示的不同量的氫氧化鋁，同時保持相同重量的水玻璃粉末(80g)、水玻璃溶液(I20g)和Acronal(log)。將經(jīng)涂覆的聚苯乙烯泡沫顆粒導(dǎo)入鋁鑄模(20CmX20Cm)中，并在70°C在壓力下壓60分鐘至50%的初始體積。從鑄模中取出模塑品，在20°C用ANACON雙板測量儀測定熱導(dǎo)率。在坩堝爐中于1050°C儲存5分鐘后測定體積減小。比較實驗3a至3j的樣品當(dāng)與火焰直接接觸時顯示出很差的基質(zhì)穩(wěn)定性。所有實驗中，在坩堝爐中于1050°C儲存5分鐘后的體積減小均高于75%。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>權(quán)利要求一種涂料組合物，包含a)20-70重量％的粘土礦物，b)20-70重量％的堿金屬硅酸鹽，c)1-30重量％的成膜聚合物。2.根據(jù)權(quán)利要求1的涂料組合物，包含a)30-50重量％的粘土礦物，b)30-50重量％的堿金屬硅酸鹽，c)5-20重量％的成膜聚合物，d)5-40重量％的紅外吸收顏料。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的涂料組合物，其中粘土礦物與堿金屬硅酸鹽的重量比在12至21的范圍內(nèi)。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項的涂料組合物，所述涂料組合物包含水鋁英石Al2[SiO5]&03·ηΗ20、高嶺石Al4[(OH)81Si4O1J、埃洛石Al4[(OH)81Si4O1J·2Η20、蒙脫石(蒙皂石)(Al，Mg，F(xiàn)e)2[(OH21(Si，AD4O10)]·Naa33(H2O)4、蛭石Μ&(Α1，F(xiàn)e，Mg)[(OH2(Si，AD4O10)]·Mga35(Η20)4或它們的混合物作為礦物粘土。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項的涂料組合物，所述涂料組合物包含組成SM2O(SiO2)n且其中M=鈉或鉀并且η=1至4的水溶性堿金屬硅酸鹽或者它們的混合物作為堿金屬硅酸鹽。6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項的涂料組合物，所述涂料組合物包含玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在-30°C至+80°C范圍內(nèi)的烯屬不飽和單體的乳液聚合物作為成膜聚合物。7.泡沫顆粒，所述泡沫顆粒具有根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項的涂層。8.根據(jù)權(quán)利要求7的泡沫顆粒，所述泡沫顆粒選自膨脹的聚烯烴顆?；蚩膳蛎浀谋揭蚁┚酆衔?EPS)的預(yù)發(fā)泡顆粒。9.一種生產(chǎn)泡沫模塑品的方法，所述方法包含在一個鑄模中燒結(jié)根據(jù)權(quán)利要求7或8的泡沫顆粒。10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，所述方法包含步驟i)將可膨脹的苯乙烯聚合物預(yù)發(fā)泡形成泡沫顆粒，)將包含根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項的涂料組合物的聚合物水分散體施用于所述泡沫顆粒，iii)將所述泡沫顆粒上的聚合物分散體干燥形成水不溶性聚合物膜，和iv)將已涂覆有所述聚合物膜的泡沫顆粒導(dǎo)入鑄模中并燒結(jié)。11.根據(jù)權(quán)利要求9或10的方法，其中燒結(jié)在0.5-30kg/cm3的壓力下進(jìn)行。12.根據(jù)權(quán)利要求9-11任一項的方法，其中通過注入微波能量進(jìn)行燒結(jié)。13.根據(jù)權(quán)利要求9-12任一項的方法，其中將熱空氣或蒸汽注入所述鑄模中。全文摘要本發(fā)明涉及一種涂料組合物，所述涂料組合物包含a)20-70重量％、特別是30-50重量％的粘土礦物，b)20-70重量％、特別是30-50重量％的堿金屬硅酸鹽，c)1-30重量％、特別是5-20重量％的成膜聚合物，本發(fā)明還涉及一種生產(chǎn)涂覆的泡沫顆粒的方法以及由所述顆粒制得的泡沫模塑品和它們的用途。文檔編號C08J9/224GK101802113SQ200880106951公開日2010年8月11日申請日期2008年9月3日優(yōu)先權(quán)日2007年9月14日發(fā)明者A·凱勒,B·施米德,B·豪斯,K·哈恩申請人:巴斯夫歐洲公司