[发明专利]用于制备基于鞣酸的弹性泡沫材料的组合物，及其方法

说明书

本发明一般涉及泡沫材料(或称为泡沫状(foamy)材料或泡孔型(cellular)材料)，并且更具体地，涉及一种用于获得基于鞣酸的所述材料的组合物，其具有弹性性质。

鞣酸是植物来源的天然化合物，因此其不具毒性，并且通常被视作是环保角度上可接受的，不同于可能造成污染的源自石油化学品的合成材料。鞣酸具有可再生或生态相容(eco-compatible)的性质，同时还具有高反应性和低成本的特点。

具体而言，植物源性的鞣酸具有酚的性质，这使其可用于合成鞣酸-呋喃型的刚性泡沫或泡沫性材料。

基于鞣酸的泡沫材料是已知的，例如见述于意大利专利申请TO2011A000656和TO2012A000860，以及科学出版物(G.Tondi，A.Pizzi，Industrial Crops and Products，29，2009，356-363；C.Lacoste，M.C.Basso，A.Pizzi，M.-P.Laborie，A.Celzard，V.Fierro，Industrial Crops and Products，43，2013，245-250)。这种类型的泡沫材料可通过采用如下物质的混合物，在水性介质中制备：缩合(聚类黄酮)鞣酸、糠醇、挥发性溶剂和/或适于原位生成发泡剂的化合物、可能的交联剂(例如甲醛)，以及酸催化剂(通常是对甲苯磺酸(p-TSA))。

具体而言，本发明涉及一种组合物，所述组合物可用于制造基于鞣酸的起泡材料或泡孔材料，其具有所附权利要求1的前序部分中所提及的特征。

具有上述特征的泡沫材料的物理和机械性质与市场上已知的那些传统泡沫材料完全相当，并且相对于聚氨酯材料还有如下优势：具有天然来源和改善的防火特点。

然而，正如纯合成来源的酚类泡沫材料，这些已知的基于鞣酸的材料的不足之处在于：刚硬且易碎，这使其较不适合于各种应用。

为了降低这些已知材料的刚度，已采用添加剂(例如甘油)(X.Li，A.Pizzi，M.Cangemi，V.Fierro，A.Celzard，Industrial Crops and Products，37，2012，389-393)，但这没能获得明显的改善。实际上，所研制的泡沫材料仍具有显著脆性，并且抗冲击能力极低。

本发明的主要目的在于，提供一种组合物，能够由该组合物获得基于鞣酸的泡沫材料，其特点在于：具有弹性和挠性，这允许随意控制该材料的开放泡孔(cell)和闭合泡孔的比例，从而其适合被用作隔热(insulating)材料和/或用作机械应力阻尼(dampening)材料，由此适用于各种领域，例如运输、建筑、包装、家具和装置的制造等领域。

本发明通过所附权利要求中限定的组合物实现了该目的。

由于本发明的组合物包含小于80重量％的鞣酸和5重量％～80重量％的异氰酸盐或酯，并且，其包含至少一种具有胺官能度和烷氧基官能度的物质，该物质包含至少一个氨基基团和至少一个烷氧基化基团，所述组合物能够获得具有所需弹性和挠性特点的泡沫材料。此外，可由本发明组合物获得的泡沫材料不是脆性的，具有弹性形状记忆的特点，由此在施加应力并使所述材料形变之后，所述材料能够基本恢复至其原本的形状。

前述物质的至少一个氨基基团和至少一个烷氧基化基团可以是相同分子或不同分子的部分。

具体而言，所述包含至少一个氨基基团和至少一个烷氧基化基团的物质，借助氨基基团的存在，在所述组合物的组分反应过程中发挥催化剂的作用，并且，借助烷氧基化基团的存在，使所述泡沫材料具有所需的弹性特点。

此外，该物质的烷氧基化基团因其与鞣酸具有亲和性而能够获得其悬浮液，并且能和鞣酸分子中的-OH基团(尤其是杂环上的醇基团)一起与异氰酸盐或酯发生放热反应，从而促进该反应。并且，该物质还允许获得一定的pH值，该pH值适合于确保异氰酸盐或酯和鞣酸之间能发生反应。