专利名称：苯乙烯聚合物泡沫及产品的制备的制作方法
技术领域：
本发明涉及苯乙烯聚合物泡沫体的制备及制得的产品，特别是涉及在大规模生产微泡内含有新的气体混合物的各种新颖密封微泡泡沫体过程中，控制表层性质的方法。
苯乙烯聚合物泡沫体的主要应用之一是用在热绝缘方面。用于热绝缘的苯乙烯聚合物泡沫体要求具有较小的微泡和极好的尺寸稳定性，理想的是尽可能长时间保持泡沫体的热绝缘值。本发明着重考虑挤压苯乙烯聚合物泡沫体，与所谓的模制颗粒泡沫体比较，这种挤压泡沫体具有相当均匀的微泡球径。挤压泡沫体也可应用于通常所说的装饰领域，把原泡沫板切成装饰泡沫、用做装饰材料或做为进一步的装饰材料的基底。
目前制备海绵聚苯乙烯的已知技术包括把掺合挥发性气化剂或发泡剂的热塑性树脂胶挤压到压力较低的区域，挥发性气化剂在那里蒸发，并在挤压胶内形成许多气体微孔，随后挤压泡沫胶冷却，形成自架的或蜂窝状的泡沫体。人们已经知道许多种发泡剂(也称做泡沫剂或气化剂)，这些发泡剂主要属于脂肪烃类，例如丁烷、己烷、庚烷、戊烷等等，在压力下溶于聚合物中的气体、如二氧化碳，某些氟代烃类如三氯氟甲烷、三氟甲烷等，也可使用诸如氯代甲烷等氯代烃。人们发现许多这类发泡剂对各种链烯基芳族聚合物材料是令人满意的。然而在加工条件下、不受控制的易变性会导致某些缺陷，特别是表层性能差、蜂窝状泡沫体内有气孔，在模具内放气及尺寸稳定性差。这些缺陷使间断生产形成次品，并使生产成本增加。
过去，一般认为熔融聚合物和发泡剂的混合不充分是产生气孔的原因。在典型的生产工艺中，把控制器设计成监控泡沫体表面，并在出现混合不充分时增加混合器的速度。如果混合器速度增加后表面仍然不合适，那么可进行其他调节，包括减少发泡剂和聚合物的流量、模具间隔及泡沫脱离速率。然而，这些改变减少了特定设备的产量。在过去，从来没有在混合条件开始变得不合适时发生警告信号，产品性能的均一性控制很大程度上是一项技术而不是科学，因为在加工过程中改变一种可变因素，一般会使多种产品性能发生变化。例如临时减少发泡剂的流速有助于补偿整个挤压系统中积聚的过量发泡剂，但这种校正也会产生具有较高密度的发泡产品。实际上，由于随机的条件变化会引起气孔产生，每两小时对苯乙烯聚合物泡沫体的挤压条件做某些改变是必要的。
在很长时间内，人们单独使用氯代甲烷或氯代甲烷与含氯氟烃的混合物做发泡剂、挤压苯乙烯聚合物泡沫体。
在挤压中采用这样的体系时，通常必须老化一段时间，使氯代甲烷从微泡中离去并通过适当的扩散过程使空气通过微泡壁进入其中。在泡沫体中全部或部分使用氯甲烷做发泡剂，对较厚的挤压板来说老化时间长，会带来储存上的麻烦。在这样的泡沫体储存或切割成形时，对氯甲烷的不良的物理性质需引起注意、要保持通风良好。
从工艺观点出发，已经发现某些含卤素的化合物如二氯二氟甲烷在制备挤压苯乙烯聚合物泡沫体方面是有用的。目前，人们认为这些化合物释放到大气中，会降低做为太阳遮蔽层的臭氧层的效能，因此，人们希望在最终释放到大气中的应用中部分或全部取消这类化合物。
在下列美国专利中相当详细地讨论了挤出泡沫体及其制备，这些美国专利号是2，409，910;2，515，250;
2，669，751;2，848，428;2，928，130;3，121，130;3，121，911;3，770，688;3，815，674;3，960，792;3，966，381;4，085，073;4，146，563;4，229，396;4，312，910;4，421，866;4，438，224;4，454，086和4，486，550。
使用M.Nakamura的美国专利3，960，792中所述的方法制得特别理想的稳定的苯乙烯聚合物泡沫体。
制备苯乙烯聚合物泡沫体可使用氯代乙烷、氯代甲烷和二氯二氟甲烷或氯代乙烷和二氯二氟甲烷的混合物做发泡剂，美国专利4，393，016和4，451，417中分别描述了这些泡沫体的制备。美国专利4，344，710和4，424，287中叙述了使用另一种由二氧化碳和链烷烃构成的发泡剂系统。
链烯基芳族聚合物泡沫体也可用美国专利4，636，527中所述的方法制备，用二氧化碳，氯代乙烷和含氟烃的混合物做发泡剂，含氟烃可任意选自二氯二氟甲烷，1-氯-1，1-二氟乙烷及这些含氟烃的混合物。
人们希望获得一种有效的方法，用来制备不产生气孔、表层性能好和在模具中不放气的链烯基芳族聚合物泡沫体。
人们也希望用本发明的方法、用对周围环境更满意的发泡剂制备一种新颖的链烯基芳族聚合物泡沫体。
按照本发明、这些效果和其它优点是很容易达到的。为了生产密闭微泡的平均球径从约0.05毫米(mm)到约3.5毫米，密度从约1.0磅/呎3(Pcf)到约5.0Pcf，最小横截面厚度1/2吋和最小横截面积8平方吋的链烯基芳族合成树脂挤压泡沫体，所用方法包括下列步骤(a)热塑化链烯基芳族合成树脂;(b)把塑化的树脂和发泡剂引入到入口压力保持在PM的混合装置中，该压力大于链烯基芳族合成树脂与发泡剂的混合物中的发泡剂的平衡蒸汽压;(C)使混合物通过冷却装置;(d)使冷却的混合物通过模具入口压力为PD的模具，该压力大于大气压;在所有这些步骤中，通过精确地维持从混合器入口到模具入口的压力降△P来控制泡沫体表面的质量，对给定的树脂与发泡剂的混合物，该压力降大于或等于根据经验预测的最小的临界压力降△Pc。
根据本发明方法，在本发明范围内，考虑用已知的发泡剂制备链烯基芳族合成树脂挤压泡沫。
根据本发明方法，在本发明范围内，进一步考虑用对周围环境更令人满意的发泡剂制备链烯基芳族合成树脂泡沫体，这些泡沫体用后面所述的测试方法测得具有极好的表面特性。
根据本发明方法，在本发明范围内，进一步考虑制备聚苯乙烯挤压泡沫体。
根据本发明的方法，在本发明的范围内进一步考虑制备苯乙烯/丙烯酸共聚物挤压泡沫体。
根据本发明的方法、在本发明的范围内更进一步考虑制备离子交联的苯乙烯/丙烯酸共聚物挤压泡沫体。
在本发明之前的数十年内，人们认为在给定的发泡温度下，只要保持模具压力高于发泡剂体系的蒸汽压，就可能生产出具有良好表层特性的质量优异的密闭微泡低密度泡沫体。用现行方法制备的普通泡沫体有时含有不同数目的气孔和表皮裂痕或纹理，而且，用含有周围环境可接受的发泡剂如甲烷、乙烷、二氧化碳、氮气、水和含氢的某些含氟烃和含氯氟烃发泡剂体系、很难生产低密度挤压泡沫体。
与现有技术明显不同、根据本发明制备的泡沫体为一致地具有表层性能和物理性能改变的低密度挤压泡沫体，本发明也减少了废料比例，使原材料得到更好的利用，降低了成本，同时散发到大气中的挥发性有机化合物较少。
图1～19是按照本发明各工艺的原理图，包括从混合器入口到模具入口处压力降的测定。
与现有技术相反，在挤压条件严重变坏以致实际上在最终的泡沫产品表面形成气孔之前，本发明发出“预警告”信号，特别是很容易用仪器测定连续生产中的△P，如果△P的值低于给定值便发出警报信号。
人们发现下述步骤对校正△P值漂移变小是有效的。首先，把混合装置的温度降低几度;第二，部分关闭混合器和模具之间的节流阀;第三，降低发泡剂的流速，从而增加部分混合的聚合物和发泡剂的粘度;第四，增加聚合物的流速〔即增加安装在混合器前面的齿轮泵的RPM〕，从而增加部分混合的聚合物和发泡剂的粘度。
“链烯基芳族合成树脂”是指含有至少6.0%重量的一种或多种下列通式的可聚合的链烯基芳族化合物的固体树脂(或聚合物)。
式中Ar代表芳烃基或苯系芳族卤代烃基，R是氢或甲基。
这样的链烯基芳族树脂的例子是苯乙烯，α-甲基苯乙烯，邻-甲基苯乙烯，间-甲基苯乙烯，对-甲基苯乙烯，ar-乙基苯乙烯，ar-乙烯基二甲苯，ar-氯代苯乙烯或ar-溴代苯乙烯的固体均聚物;一种或多种这样的链烯基芳族化合物和少量其它易聚合的烯属化合物如甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、马来酸酐、柠康酐、衣康酸酐、丙烯酸、甲基丙烯酸及橡胶增强的苯乙烯聚合物等的固体共聚物。
链烯基芳族合成树脂也包括与其它固体均聚物和固体共聚物及少量其它聚合的热塑性化合物如聚乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯氧等混合的固体均聚物和固体共聚物。
特别有用的是苯乙烯的固体均聚物，聚苯乙烯、苯乙烯和丙烯酸的共聚物(SAA)和SAA离子交联聚合物，其中离子交联聚合物是钠、钙、锂、钾和镁的交联聚合物。
在生产SAA离子交联聚合物时，加入到挤压机中的热塑化的SAA中的适用的中和剂有氢氧化钠、氢氧化锂、氢氧化钾、氧化镁、氢氧化钙和硬脂酸钙，但并不限于这些。中和剂的加入量为每100份重量树脂约百分之0.1份到1份重量的中和剂，优选的是百分之0.1到0.6份。
在实施本发明中使用的发泡剂如果是工业纯的，则通常是令人满意的。
有些发泡剂或发泡剂混合物含有至少一种含氟烃，这种含氟烃通过链烯基芳族树脂聚合物的渗透率不大于氮气通过该物体的渗透率的0.017倍、导热率不大于0.09英国热单位一吋/小时·呎2·°F，进一步限制的低渗透率发泡剂为下式的化合物。
R1-CF2-R2式中R1分别选自氯、氟、甲基、乙基、氯代甲基、二氯代甲基、二氟代甲基、氯氟甲基、氟代甲基和三氟甲基，R2分别选自氯、氟、甲基、三氟甲基和氢，进一步限制该化合物不多于三个碳原子，如果该化合物只含有2个氟原子做为卤素原子，那么该化合物必须含有3个碳原子或这些化合物的混合物必须满足上述限制。
满足上述要求的低渗透率发泡剂是1，1，1-三氟丙烷、2，2-二氟丙烷、1，1，2，2-四氟-2-氯乙烷、1，1，1，2-四氟乙烷、1，1，1，2-四氟-2-氯乙烷、1，1，1-三氟-2-氯乙烷、1，1-二氯-2，2，2-三氟乙烷、五氟乙烷、1，1，2-三氟乙烷、1，1，1-三氟乙烷、八氟丙烷和1，1-二氟-1-氯乙烷、二氯二氟甲烷和三氯氟甲烷及它们的混合物。所有上述这些化合物具有要求的渗透率和导热率。
特别适用的是1，1，1，2-四氟乙烷(CFC-134A)、1，1，1，2-四氟-2-氯乙烷(CFC-124)、1，1，1-三氟乙烷(CFC-143A)、1，1-二氟-1-氯乙烷(CFC-142B)和二氯二氟甲烷(CFC-12)。
然而，由于环境的原因，要求减少或限制使用CFC-12。
根据本发明，在制备泡沫体时考虑损耗臭氧的问题和限制或减少完全卤化的含氯氟烃的浓度，可采用对周围环境更满意的另外一些发泡剂包括氯代乙烷(EtCl)，二氧化碳(CO2)，氯代二氟甲烷，1，1-二氟乙烷，氮气(N2)，水(H2O)，脂肪烃包括甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、丁烷、丁烯、异丁烷、戊烷、新戊烷、异戊烷、己烷、庚烷及任何这些发泡剂的混合物。
特别适用的是甲烷、乙烷、丙烷，氯代乙烷、二氧化碳、氮气、水和氯代二氟甲烷(CFC-22)。
本说明书中使用的术语“发泡剂”是指单一的发泡剂和发泡剂的混合物这两种。
在本发明的方法中，发泡剂的用量为每100份重量链烯基芳族合成树脂约3到约30份重量的发泡剂。
本发明方法制备链烯基芳族合成树脂泡沫体过程中所用的具体的发泡剂是(以发泡剂总重量为基准，所有百分数均为重量百分数)(1)CFC-12，CFC-124，CFC-134A，CFC-142B，CFC-143A和它们的混合物;
(2)任何一种CFC单独使用或者以含6%CO2的混合物使用;
(3)约5～97%EtCl和约3～45%CO2;
(4)发泡剂(3)包括多达90%的CFC，选自CFC-12，CFC-142B和它们的混合物;
(5)约19～97%EtCl和约3～45%CO2;
(6)发泡剂(5)包括多达约90%的CFC，选自CFC-12，CFC-142B或其混合物;
(7)发泡剂(3)包括多达约90%CFC-12和一种或多种选自CFC-134A、CFC-124和CFC-143A的CFC的混合物;
(8)发泡剂(5)包括多达约90%CFC-12和一种或多种选自CFC-134A、CFC-124和CFC-143A的CFC的混合物;
(9)约20～97%EtCl和约3～90%CFC-12，CFC-142B、CFC-134A、CFC-124、CFC-143A及它们的混合物;
(10)发泡剂(9)包括多达约3%CO2;
(11)发泡剂(1)包括多达约40%CFC-22;
(12)发泡剂(11)包括多达约5.5%CO2;
(13)发泡剂(1)包括多达约50%乙烷;
(14)发泡剂(13)包括多达约6%CO2;
(15)发泡剂(1)包括多达约50%丙烷;
(16)发泡剂(15)包括多达约6%CO2;
(17)发泡剂(5)包括多达约90%发泡剂(1)，进一步还包括多达约50%乙烷;
(18)发泡剂(5)包括多达约90%发泡剂(1)，进一步还包括多达约50%丙烷;
(19)发泡剂(5)包括多达约90%发泡剂(1)，进一步还包括多达约50%CFC-22;
(20)CFC-22;
(21)发泡剂(20)包括多达约5%CO2;
(22)发泡剂(20)包括多达约50%乙烷;
(23)发泡剂(21)包括多达约50%乙烷;
(24)发泡剂(20)包括多达约50%丙烷;
(25)发泡剂(21)包括多达约50%丙烷;
(26)约20～90%EtCl和多达约40%CO2;
(27)约20～90%EtCl和多达约70%乙烷;
(28)发泡剂(26)包括多达约70%乙烷;
(29)约20～90%EtCl和多达约70%丙烷;
(30)发泡剂(26)包括多达约70%丙烷;
(31)约20～90%EtCl和多达约70%CFC-22;
(32)发泡剂(26)包括多达约70%CFC-22;
(33)发泡剂(31)包括多达约70%乙烷;
(34)发泡剂(31)包括多达约70%丙烷;
(35)H2O;
(36)约0.4～99.9%H2O和约0.1～50%CO2;
(37)发泡剂(36)包括多达约99.5%发泡剂(1);
(38)约0.4～99.9%H2O和多达约60%CFC-22;
(39)发泡剂(36)包括多达约60%CFC-22;
(40)发泡剂(38)包括多达约60%选自乙烷，丙烷，EtCl及其混合物的发泡剂;
(41)约0.4～99.9%H2O和多达约60%乙烷;
(42)发泡剂(36)包括多达约60%乙烷;
(43)约0.4～99.9%H2O和多达约60%丙烷;
(44)发泡剂(36)包括多达约60%丙烷;
(45)约0.4～99.9%H2O和多达约60%EtCl;和(46)发泡剂(36)包括多达约60%EtCl。
上面例举的这些发泡剂并不是完全无遗留的，而仅仅是一些有代表性的例子，例如可能还有含有甲烷、氮气和/或其它已知发泡剂如氯代甲烷的发泡剂。
根据本发明的方法，在制备泡沫体时，常常需要加入成核剂来控制微泡的大小。滑石粉，硅酸钙，靛蓝等等是控制微泡大小的合适试剂。还希望加入阻燃剂如六溴环十二烷或一氯五溴环己烷，挤压助剂如硬脂酸钡或硬脂酸钙，和酸净化剂如氧化镁或焦磷酸四钠。
根据本发明的方法制备的链烯基芳族树脂聚合物泡沫体的平均微泡球径从约0.05mm到约3.5mm，优选的从约0.08mm到约3.0mm，密度从约1.0磅/呎3(Pcf)到约5.0pcf)优选的是从约1.0pcf到约4.0pcf。
根据本发明的方法制备的链烯基芳族树脂聚合物泡沫的最小横截面厚度为1/2吋，最小横截面积为8吋2。
按照本发明，通常用美国专利2，669，751中所示和叙述的方法制备链烯基芳族树脂聚合物是最简便的，在该专利中将挥发性的流体和/或气体发泡剂注入到挤压机中的热塑化的聚合物熔融体中。热塑化胶从挤压机通入混合器中，该混合器是旋转式混合器，其中有一个带螺栓的转子密封在混合器内，该混合器具有用双头螺栓与转子相互咬合的内表面。热塑化胶从挤压机导入混合器入口端，并从出口端排出，通常以轴向流动。挥发性流体和/或气体发泡剂加入到热塑化聚合物熔融体中的第二个可能的注入点是混合器而不是挤压机。凝胶从混合器中出来，通过如美国专利2，669，751中所述的冷却器，从冷却器进入挤压普通矩形板的模具。普通类似的挤压系统和较好的挤压系统见美国专利3，966，381。
第二种方法是两个挤压机串联放置，发泡剂加入到第一个挤压机中，混合装置如界面表面发生器(ISG)放在两个挤压机之间，或把第二个挤压机用做混合装置。第一个挤压机热塑化聚合物，但如果把发泡剂加到第一个挤压机中，也可成为混合装置。第二个挤压机是冷却器，但如果把发泡剂加到第二个挤压机中，也可成为混合装置。热塑化聚合物熔融体在离开第二个挤压机之后，可进一步混合和/或在离开模具之前冷却。
本说明书中术语“混合装置”指的是加入发泡剂的地方，例如包括ISG，挤压机或旋转式混合器。
术语“冷却装置”是指冷却热塑化聚合物熔融体的装置，例如包括挤压机、ISG和冷却器。
根据本发明制备泡沫时，发泡剂可以任何普通方式加入到树脂中。通常将发泡剂混合物灌注到热塑化链烯基芳族树脂中，并在挤压成泡沫体之前混合。发泡剂可以做为混合流灌注并掺和到热塑化树脂中，或者做为单独的一股流体应用其中。为了得到满足要求的均匀的产品、发泡剂与热塑化树脂必须充分混合。可用各种方法进行混合，包括旋转式混合器如挤压机，所谓的静态混合器或美国专利3，751，377和3，817，669中使用的界面表面发生器。
根据本发明的方法，用美国专利2，669，751中所示的类似方法，把链烯基芳族合成树脂装入挤压机，树脂在那里进行热塑化，生产挤压链烯基芳族合成树脂泡沫体。
热塑化的树脂通过压力控制装置如齿轮泵，该压力控制装置控制挤压机的出料压力，更重要的是控制混合装置如螺栓式旋转混合器的入口压力。
把发泡剂加入到螺栓式旋转混合器中，并通过调节压力控制装置和混合装置的混合得到所需压力。
从混合装置出来的物料通过冷却装置，例如美国专利3，014，702中所示的一个或多个热交换器。
然而，从冷却装置出来的物料通过模具并膨胀，本说明书中的泡沫样品在大气压下膨胀，然而在低于大气压的情况下也能产生膨胀。
保持恒定的模具入口压力，并在一定的压力降范围内调节混合器入口到模具入口的压力降，这样可使挤压泡沫体表面质量由差变好(或反之亦然)，对给定的发泡剂而言，“临界最小压力降”△Pc是可以测定的。该临界压力降决定于发泡剂和链烯基芳族合成树脂的结合，并很容易通过简单的实验测定。实验方法是保持模具压力恒定、调节混合装置压力，直到挤压泡沫体表面具有良好表层，没有气泡产生，在模具内不放气为止。
然后测定此时的临界压力降，即混合装置压力和模具压力之差。
对于给定的发泡剂和链烯基芳族合成树脂，当已知临界压力时，在保证大于大气压的条件下可以调节模具压力。然而，模具压力加上发泡剂的临界压力降必须大于该发泡剂的蒸汽压，为了生产表面良好，实际上没有气孔和在模具内几乎不放气的挤压泡沫体，该模具压力也是必须维持的最小压力。
简而言之，模具压力和实验测定的临界压力降之和是最小混合压力，混合装置必须保持在该压力下，以便生产优质的挤压链烯基芳族合成树脂泡沫体。
混合装置必须至少在临界混合压力下操作，也可以在临界混合压力以上操作。
混合装置中需要的最小操作压力不是由方法、工艺或系统决定的，混合装置中最小的可接受的操作压力数值主要是由发泡剂决定的，而不是由具体的挤压方法(如图1～19所示的方法)以及压力计的准确位置等决定的。本发明可应用于任何生产链烯基芳族合成树脂泡沫体的挤出方法。
下述例子说明应用本发明原理的各种方法，但不应解释成对本发明的限制。
泡沫体可用几种不同的聚合物，各种不同的发泡剂，并使用示意图3中所示的装置制备。更具体地说，使用1 1/2 吋挤压机并与由Zenith制造的 1/2 马力齿轮泵结合起来使用，美国专利3，770，668中公开的螺栓式旋转型混合器，美国专利3，014，702中所示的平板冷却器和可调节缝隙的狭长挤压模具。聚合物通过速度为每小时10磅。表1～5表示对聚合物和发泡剂相结合物每一个例子，所采用的工艺条件，一些产品的性质以及由经验确定的临界压力降△Pc。
本说明书(包括附图)使用下列缩写词PS聚苯乙烯，重均分子量约200，000，用凝胶渗透色谱法测定;
SAA苯乙烯/丙烯酸共聚物，重均分子量约165，000，用凝胶渗透色谱法测定;
CISAASAA的钙离子交联树脂;
BA发泡剂PPh每100份中的份数°F华氏度PPM每分钟的转数PSi磅/平方吋Tmixer混合器温度
℃摄氏度pcf磅/立方呎mm毫米MD机器方向TD横向Tf模具发泡温度Poor表层差、有气孔和在模具内放气Fair表层较好Good表层良好、无气孔Excellent表层极好、无气孔PM混合器入口压力PD模具入口压力
节流阀
齿轮泵△P 压力降(或PM-PD)△Pc临界压力降PMc 测定△Pc时PM的值(也称为临界混合压力)表1说明在给定的典型的模具压力下，分别在发泡剂混合装置内的临界压力以上和以下制备的质量好的和质量差的泡沫体。用含有至少一种低渗透率的发泡剂成份(或长效绝热发泡剂成份)如CFC-12，CFC-142B或两者的混合物的发泡剂，制备的泡沫体在空气中室温下老化五年以后，其K系数(以英国热单位-吋/小时·呎2·°F为单位的泡沫体导热率)比用空气代替发泡剂的相同泡沫体的K系数至少小0.03单位。
表2表示在给定的典型模具压力下，混合装置的压力高于，在某些情况下低于所要求的临界压力时，制备质量极好、好和差的SAA泡沫体(总树脂重量中含有3%聚合的丙烯酸)的实施例。
该表也说明测定临界压力降所需的实验是简单的而不是大范围的，如表2中第二个例子所示。
表3表示在给定的典型模具压力下，混合装置的压力高于，在某些情况下低于所要求的临界压力时，制备质量极好、好和差的离子交联SAA泡沫体(树脂总重量中有3%聚合的丙烯酸)的实施例。
表4说明在低于或高于临界压力下，制备质量好和差的聚苯乙烯泡沫体的实施例。发泡剂是具有高渗透率的组分，不含上述表1中讨论定义的长效绝热组份，且对周围环境更为理想。
表5说明用本发明的方法制备的SAA和新型的CISAA泡沫体，发泡剂为非长效发泡剂。
从上述的说明可见，可以通过各种变化和改进来实施本发明，尤其是与前面说明描述的方法所不同的改进。为此，很明显，除了在后面的权利要求中所阐述和定义的内容之外，上面的内容仅仅是为了说明本发明，而不能解释成对本发明的约束和限制。
权利要求
1.生产链烯基芳族合成树脂挤压泡沫体的一种方法，该泡沫体具有平均微泡球径从约0.05毫米(mm)到约3.5mm的密闭微泡、密度从约1.0磅/立方呎(pcf)到约5.0pcf，最小横截面厚度为 1/2 吋，最小横截面积为8平方吋，该方法包括下列步骤(a)热塑化链烯基芳族合成树脂；(b)把该塑化的树脂和发泡剂加入到入口压力保持在PM的混合装置中，该压力大于链烯基芳族合成树脂与发泡剂的混合物中发泡剂的平衡蒸汽压；(c)使混合物通过冷却装置；(d)使冷却的混合物通过入口压力为PD的模具，该压力大于大气压；所有这些步骤中，通过精确地维持混合器入口到模具入口的压力降△P来控制泡沫表面质量，对给定的树脂和发泡剂的混合物，该压力降大于或等于根据经验预测的最小临界压力降△Pc。
2.根据权利要求1的方法，其中，步骤(b)中的发泡剂组合物选自下列各种组合物中的一种，其中所有百分数都是以发泡剂总重量为基准的重量百分数(1)CFC-12、CFC-124、CFC-134A、CFC-142B、CFC-143A和它们的混合物;(2)任何一种CFC单独使用或者以含有多达约6%CO2的混合物使用;(3)约5～97%Etcl和约3～45%CO2;(4)发泡剂(3)包含多达约90%的选自CFC-12，CFC-142B及其混合物的CFC;(5)约19～97%EtCL和约3～45%CO2;(6)发泡剂(5)包含多达约90%的选自CFC-12，CFC-142B或它们的混合物的CFC;(7)发泡剂(3)包含多达约90%的CFC-12和一种或多种选自CFC-134A，CFC-124和CFC-143A的CFC的混合物;(8)发泡剂(5)包含多达约90%的CFC-12和一种或多种选自CFC-134A，CFC-124和CFC-143A的CFC的混合物;(9)约20～97%EtCL和约3～90%CFC-12，CFC-142B，CFC-134A，CFC-124，CFC-143A及它们的混合物;(10)发泡剂(9)包含多达约3%CO2;(11)发泡剂(1)包含多达约40%CFC-22;(12)发泡剂(11)包含多达约5.5%CO2;(13)发泡剂(1)包含多达约50%乙烷;(14)发泡剂(13)包含多达约6%CO2;(15)发泡剂(1)包含多达约50%丙烷;(16)发泡剂(15)包含多达约6%CO2;(17)发泡剂(5)包含多达约90%发泡剂(1)，还包括多达约50%乙烷;(18)发泡剂(5)包含多达约90%发泡剂(1)，还包括多达约50%丙烷;(19)发泡剂(5)包含多达约90%发泡剂(1)，还包含多达约50%CFC-22;(20)CFC-22;(21)发泡剂(20)包含多达约5%CO2;(22)发泡剂(20)包含多达约50%乙烷;(23)发泡剂(21)包含多达约50%乙烷;(24)发泡剂(20)包含多达约50%丙烷;(25)发泡剂(21)包含多达约50%丙烷;(26)约20～90%Etcl和多达约40%CO2;(27)约20～90%Etcl和多达约70%乙烷;(28)发泡剂(26)包含多达约70%乙烷;(29)约20～90%Etcl和多达约70%丙烷;(30)发泡剂(26)包含多达约70%丙烷;(31)约20～90%Etcl和多达约70%CFC-22;(32)发泡剂(26)包含多达约70%CFC-22;(33)发泡剂(31)包含多达约70%乙烷;(34)发泡剂(31)包含多达约70%丙烷;(35)H2O;(36)约0.4～99.9%H2O和约0.1～50%CO2;(37)发泡剂(36)包含多达约99.5%发泡剂(1);(38)约0.4～99.9%H2O和多达约60%CFC-22;(39)发泡剂(36)包含多达约60%CFC-22;(40)发泡剂(38)包含多达约60%选自乙烷、丙烷，Etcl及其混合物的发泡剂;(41)约0.4～99.9%H2O和多达约60%乙烷;(42)发泡剂(36)包含多达约60%乙烷;(43)约0.4～99.9%H2O和多达约60%丙烷;(44)发泡剂(36)包含多达约60%丙烷;(45)约0.4～99.9%H2O和多达约60%Etcl;和(46)发泡剂(36)包含多达约60%Etcl。
3.根据权利要求1的方法，其中链烯基芳族合成树脂是聚苯乙烯。
4.根据权利要求1的方法，其中链烯基芳族合成树脂是苯乙烯/丙烯酸共聚物，树脂总重量中含有约0.1到约15%重量聚合的丙烯酸。
5.根据权利要求1的方法，其中链烯基芳族合成树脂是苯乙烯/丙烯酸离子交联共聚物。
6.根据权利要求1的方法，其中链烯基芳族合成树脂是树脂总重量中含有约0.1到约15%重量聚合的丙烯酸的苯乙烯/丙烯酸离子交联共聚物，离子选自钙、钠、锂、钾、镁和这些离子的混合物。
7.根据权利要求6的方法，其中供给离子交联苯乙烯/丙烯酸共聚物的离子是通过于热塑化树脂中同步加入每100份重树脂百分之0.1到约1份重的中和剂，这些中和剂选自氢氧化钙、氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氧化镁及这些化合物的混合物。
8.根据权利要求6的方法，其中供给离子交联苯乙烯/丙烯酸共聚物的离子是通过于热塑性树脂中同步加入每100份重树脂百分之0.1到约0.6份重的中和剂，这些中和剂选自氢氧化钙、氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氧化镁和这些化合物的混合物。
9.根据权利要求1的方法，在步骤(a)之后，步骤(b)之前，还包括把热塑性树脂通过压力控制装置这一步骤。
10.一种由权利要求1的方法制备的挤压链烯基芳族合成树脂泡沫体。
11.根据权利要求1的方法，其中通过降低混合装置的温度校正△P值的降低。
12.根据权利要求1的方法，其中通过部分关闭装在混合装置和模具入口之间的节流阀来校正△P值的降低。
13.根据权利要求1的方法，其中通过降低发泡剂浓度校正△P值的降低。
14.根据权利要求1的方法，其中通过增加链烯基芳族合成树脂加到混合装置中的进料速度来校正△P值的降低。
15.根据权利要求1的方法，其中对△P值连续测定，每当△P值降到预定值以下时便自动发出警报信号。
全文摘要
生产苯乙烯聚合物挤压泡沫体的方法，其步骤是热塑化链烯基芳族合成树脂；把热塑化树脂加到混合装置中；把发泡剂加到混合装置中；维持混合装置内的压力等于或大于链烯基芳族合成树脂与发泡剂的混合物中发泡剂的平衡蒸汽压；使混合物通过冷却装置，使混合物通过压力大于大气压的模具；在混合装置入口和模具入口之间保持一个具体确定的最小临界压力降△Pc。
文档编号C08J9/32GK1041960SQ8810843
公开日1990年5月9日 申请日期1988年10月14日 优先权日1988年10月14日
发明者京·W·苏 申请人:唐化学原料公司