开孔泡沫和其制备方法

文档序号:3688951阅读:3260来源:国知局

专利名称::开孔泡沫和其制备方法
技术领域
:本发明涉及开孔泡沫、更具体涉及具有可控开孔程度的开孔泡沫,和制备该泡沫的方法。先有技术已认识到在形成泡沫中使用两种热塑性树脂的共混物可在所得泡沫中获得各树脂的有利性能。例如,由聚苯乙烯形成的泡沫为轻质的并显示刚性和良好的形状保持性,而由聚烯烃形成的泡沫具有柔韧性和良好的冲击吸收性。然而,将聚烯烃与聚苯乙烯树脂共混因该两种树脂不相容变得复杂。为解决此不相容问题,已尝试使用相容剂如接枝或嵌段共聚物改进这两种聚合物界面的粘结性。然而,已发现,即使使用相容剂,聚烯烃与聚苯乙烯的很多聚合物共混物难以通过常规挤出方法形成优质开孔泡沫。由挤出法形成的大多数共混聚合物泡沫导致所得泡沫显示不良表皮,不均匀泡孔分布、部分塌陷或弱机械强度。这主要是由于这样的事实在挤出期间,控制发泡温度对于形成优质泡沫起到关键作用,且发泡温度范围对于形成开孔泡沫特别窄。因此,要求能够提供较宽的发泡温度范围以确保形成优质泡沫。已尝试克服这些问题中的某一些。例如,Park在US4,605,682中公开通过挤出法,由聚苯乙烯与聚乙烯树脂的共混物,通过用过氧化物轻微交联这些树脂生产开孔泡沫。然而,加入过氧化物使该方法更复杂,因为过氧化物是高活性的。此外,所得泡沫具有低开孔率且相当软,因为聚乙烯构成共混物的主要相。有利的是制备其中聚苯乙烯为主要相的泡沫,这样所得泡沫具有更高的抗压强度、使该泡沫更适合用于结构领域。合适的是要控制开孔程度,以获得所需的泡沫性能。US5,411,687(D.Imeokparia等人)描述了一种挤出开孔链烯基芳族聚合物泡沫,其中将成核剂与比相应闭孔泡沫的最高发泡温度高3至15℃的发泡温度结合使用,获得具有开孔率30至80%的挤出开孔泡沫。US5,674,916(C.Scmidt等人)描述了一种制备挤出开孔微孔链烯基芳族聚合物泡沫的方法,其中将成核剂与在足以形成开孔结构的很小量下具有相当高固有成核趋势和相当高发泡温度的发泡剂结合使用。该方法获得具有开孔率约70wt%或更大和微孔尺寸70μm或更小的挤出开孔泡沫。WO/9858991描述了用链烯基芳族聚合物和至多7wt%的维卡软化点低于或等于85℃的烯属共聚物(如乙烯-乙酸乙烯酯,EVA)的共混物改进开孔形成的方法。然而,在用于在泡沫体中生成开孔的发泡温度下使用不相容聚合物如LLDPE和EVA作为开孔剂会导致泡沫的表面质量降低。因此,本领域仍然需要优质开孔聚合物共混泡沫以及提供较宽发泡温度范围的制备具有改进表面质量和可控开孔程度的泡沫的方法。本发明通过提供由链烯基芳族聚合物和基本上无规共聚体的共混物制备的开孔泡沫及制备它的挤出方法满足此要求,其中所述泡沫具有可控的开孔程度且所述制备泡沫的方法提供较宽的发泡温度范围,形成具有改进表面质量和可控开孔程度的泡沫。定义这里对于某一族的元素或金属的所有标号都指由CRCPressInc.1989年出版并拥有版权的元素周期表。同样任一族或所有族的标号应为使用IUPAC编号系统的元素周期表中记载的族。在此所提到的任何数值,如果在任何最低值和任何最高值之间至少有两个单位的间隔,则包括从最低值到最高值的每次增加一个单位的所有值。例如,如果声明一种组分的量,或诸如温度、压力、时间等工艺变量的值为例如1~90,优选为20~80,更优选为30~70,在本说明书它的意思是具体列举了如15~85,22~68,43~51,30~32等数值。对于那些小于1的值,可以适当地考虑以0.0001、0.001、0.01或0.1为一单位。这仅是一些特殊指明的例子,在本中请中,以相似的方式,所列举的最低值和最高值之间的数值的所有可能组合都被认为已具体公开。此处所用的术语“烃基”是指任何脂族,环脂族,芳族,芳基取代的脂族,芳基取代的环脂族,脂族取代的芳族,或脂族取代的环脂族基团。术语“烃氧基”是指含有一个氧原子的烃基,所述的氧原子连接在烃基和与烃基相连的碳原子之间。此处所用的术语“共聚体”是指至少由两种不同的单体聚合制得的聚合物。它包括共聚物、三元共聚物等。此处使用的术语“开孔泡沫”是指按照ASTMD2856-A测量具有至少20%开孔的泡沫。术语“最佳发泡温度”这里用于表示在或高于共混物玻璃化转变温度或熔点时且在其中泡沫不塌陷的范围内的发泡温度。本发明尤其覆盖包括一种或多种链烯基芳族均聚物,或链烯基芳族单体的共聚物,或链烯基芳族单体与一种或多种可共聚烯属不饱和共聚单体(除乙烯或线性C3-C12α-烯烃外)的共聚物或其与至少一种基本上无规共聚体的混合物的共混物的泡沫。该链烯基芳族聚合物材料可包括仅一种或多种链烯基芳族均聚物、一种或多种链烯基芳族共聚物、一种或多种各链烯基芳族均聚物和共聚物的共混物、或任一前述物质与非链烯基芳族聚合物的共混物。该链烯基芳族聚合物材料可进一步包括少量非链烯基芳族聚合物。无论组成如何,该链烯基芳族聚合物材料都包括大于50%,优选大于70wt%的链烯基芳族单体单元。该链烯基芳族聚合物材料最优选完全由链烯基芳族单体单元组成。合适的链烯基芳族聚合物包括衍生自链烯基芳族化合物如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、乙烯基苯、乙烯基甲苯、氯代苯乙烯和溴代苯乙烯的均聚物和共聚物。优选的链烯基芳族聚合物为聚苯乙烯。可将少量单烯属不饱和化合物如C2-6烷基酸和酯、离聚物衍生物和C4-6二烯烃与链烯基芳族化合物共聚。可共聚的化合物的例子包括丙烯酸、甲基丙烯酸、乙基丙烯酸、马来酸、衣康酸、丙烯腈、马来酸酐、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸甲酯、乙酸乙烯酯和丁二烯。这里使用的术语“基本上无规”(在包括衍生自乙烯和一种或多种α-烯烃单体和一种或多种乙烯基或亚乙烯基芳族单体或脂族或环脂族乙烯基或亚乙烯基单体或其混合物的聚合物单元的基本上无规共聚体中),是指所说共聚体的单体分布可以用伯努里统计模型或一级或二级Markovian统计模型来描述,参见《聚合物序列测定,碳-13核磁共振法》(J.C.Randall,PolymerSequenceDetermination,Carbon-13NMRMethod,AcademicPressNewYork,1977,71-78页)。基本上无规共聚体优选在超过3个单元的乙烯基芳族单体嵌段中所含有的乙烯基芳族单体的总量不超过15%。更优选地,该共聚体不具有高度的全同或间同立构特征。这就是说在基本上为无规的共聚体的碳-13核磁共振谱中,与代表内消旋二单元组序列或外消旋二单元组序列的主链亚甲基碳和次甲基碳相对应的峰面积不超过主链亚甲基碳和次甲基碳的总峰面积的75%。因此,本发明的一个特征是提供一种具有可控开孔程度的开孔泡沫。本发明的另一特征是提供一种制备该开孔泡沫的方法。本发明开孔泡沫的另一些用途包括真空绝缘、过滤和流体吸收应用。本发明的这些和其它特性及优点将从下面的详细描述和所附的权利要求书显而易见。将基本上无规共聚体,优选基本上无规乙烯-苯乙烯共聚体加入链烯基芳族聚合物泡沫,优选聚苯乙烯泡沫中,意想不到地获得具有可控开孔且对泡沫质量无不利影响的泡沫。在不希望受特定理论约束下,据信基本上无规共聚体(该共聚体可与链烯基芳族聚合物相容,但不溶混)通过在共混物的链烯基芳族聚合物相中形成多个微区而用作开孔剂。具有低固化温度的基本上无规共聚体液滴甚至在接近泡沫膨胀完成时也保持液态,由此提供开孔起始点。在开孔链烯基芳族聚合物泡沫的本发明优选实施方案中,我们发现开孔率随基本上无规乙烯-苯乙烯共聚体的量增加而增加,由此使要控制的开孔程度适合所需应用。对于基本上无规的乙烯-苯乙烯共聚体泡沫,我们发现,开孔率随链烯基芳族聚合物的量增加而增加,由此使要控制的开孔程度适合所需应用。例如,部分开孔泡沫(例如20-50%开孔)特别适用于要求更快老化和更大的泡沫尺寸稳定性领域,而完全开孔泡沫(例如80%或更多开孔)可用于声音吸收、流体吸收和过滤领域。我们还发现,加入基本上无规共聚体可允许更宽的发泡温度范围。在过去生产开孔泡沫中,必须使发泡温度比通常用于生产闭孔泡沫的温度高5至10℃以促进泡孔开孔。然而,如此升高温度通常会降低泡沫质量,因为过高的发泡温度会由于发泡剂快速减少造成泡沫塌陷并降低泡沫支架耐环境压力的性能。此外,高发泡温度会使挤出模头压力降至不可接受的低水平并对表皮质量具有不利影响,导致可生产优质泡沫的发泡温度范围非常窄。通过使用基本上无规共聚体和优选基本上无规乙烯-苯乙烯共聚体,可使用与过去用于生产闭孔泡沫的相同的温度条件加工本发明泡沫,由此获得较宽的发泡温度范围。优选的发泡温度为110℃至135℃,其中该发泡温度比相应的闭孔泡沫的最高发泡温度低3℃至15℃。应注意所需的发泡温度随包括聚合物材料特性、发泡剂组成和浓度,以及挤出系统的结构在内的多种因素而变化。我们还发现,可调节加入的基本上无规乙烯-苯乙烯共聚体以获得适合要求这种组合的应用所需的高开孔率、小泡孔尺寸泡沫,或要求这种组合的应用所需的高开孔率,大泡孔尺寸泡沫。用于制备本发明泡沫的共聚体包括通过聚合ⅰ)乙烯或一种或多种α-烯烃单体或其混合物和ⅱ)一种或多种乙烯基或亚乙烯基芳族单体或一种或多种空间受阻脂族或环脂族乙烯基或亚乙烯基单体或其混合物,和非必要的ⅲ)其它可聚合烯属不饱和单体制备的基本上无规共聚体。合适的α-烯烃包括例如含3至20个碳原子,优选3至12个碳原子,更优选3至8个碳原子的α-烯烃。特别合适的是乙烯、丙烯、丁烯-1、4-甲基-1-烯、己烯-1或辛烯-1,或乙烯与丙烯、丁烯-1、4-甲基-1-戊烯、己烯-1或辛烯-1中的一种或多种并用。这些α-烯烃不含芳族部分。其它非必要的可聚合烯属不饱和单体包括降冰片烯和C1-10烷基或C6-10芳基取代的降冰片烯,共聚体的一个例子为乙烯/苯乙烯/降冰片烯。可用于制备共聚体的适合的乙烯基或亚乙烯基芳族单体包括,例如由下式所代表的那些单体其中R1选自氢和含有1至4个碳原子的烷基,优选为氢或甲基;R2各自独立地选自氢和含有1至4个碳原子的烷基,优选为氢或甲基;Ar为苯基或带有1至5个选自卤素、C1-4烷基和C1-4卤代烷基的取代基的苯基;和n的值为0至4,优选为0至2,最优选为0。乙烯基芳族单体的例子包括苯乙烯、乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯、叔丁基苯乙烯和氯代苯乙烯,包括这些化合物的所有异构体。特别适用的这类单体包括苯乙烯及其低级烷基或卤素取代的衍生物。优选的单体包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯和低级烷基(C1-4)或苯基环上取代的苯乙烯衍生物,例如邻、间和对甲基苯乙烯、环被卤化的苯乙烯、对乙烯基甲苯或它们的混合物。尤为优选的芳族乙烯基单体为苯乙烯。“空间受阻脂族或环脂族乙烯基或亚乙烯基化合物”一词是指对应于下式的可加成聚合的乙烯基或亚乙烯基单体其中A1为含有至多20个碳原子的空间庞大的脂族或环脂族取代基,R1选自氢和含有1至4个碳原子的烷基,优选为氢或甲基;R2各自独立地选自氢和含有1至4个碳原子的烷基,优选为氢或甲基;或R1和A1也可以构成环体系。优选的脂族或环脂族乙烯基或亚乙烯基化合物为那些其中一个带有烯属不饱和度的碳原子是三级或四级取代的单体。这类取代基的例子包括环脂基如环己基、环己烯基、环辛烯基、或它们的环上烷基或芳基取代的衍生基团、叔丁基、降冰片基等等。最优选的脂族或环脂族乙烯基或亚乙烯基化合物为环上被乙烯基取代的环己烯衍生物的各种异构体、取代的环己烯和5-亚乙基-2-降冰片烯。特别合适的是1-、3-和4-乙烯基环己烯。包括例如含3至20个碳原子的α-烯烃如丙烯、丁烯-1、4-甲基-1-戊烯、己烯-1和辛烯-1的简单线性非支化α-烯烃不是空间受阻脂族或环脂族乙烯基或亚乙烯基化合物的例子。基本上无规共聚体的一种制备方法包括在一种或多种金属茂或几何受限催化剂和各种助催化剂同时存在下聚合可聚合单体的混合物,如描述于JamesC.Stevens等人的EP-A-O,416,815和FrancisJ.Timmers的US5,703,187中。这些聚合反应优选的操作条件是压力为从1大气压至3000大气压,温度为-30℃至200℃。在各自单体自聚合温度之上的温度下进行聚合反应和除去未反应的单体可能会导致一些均聚物聚合产物通过自由基聚合而生成。适用的催化剂的例子和制备基本上为无规的共聚体的方法公开于EP-A-514,828,以及US5,055,438、5,057,475、5,096,867、5,064,802、5,132,380、5,189,192、5,321,106、5,347,024、5,350,723、5,374,696、5,399,635、5,470,993、5,703,187和5,721,185中。基本上无规α-烯烃/乙烯基芳族共聚体也可按照JP07/278230中描述的方法采用如下通式描述的化合物制备其中Cp1和Cp2相互独立地为环戊二烯基、茚基、芴基或这些基团的取代基;R1和R2相互独立地为氢原子、卤原子、具有1-12个碳原子的烃基、烷氧基或芳氧基;M为Ⅳ族金属,优选Zr或Hf,最优选Zr;R3为用于交联Cp1和Cp2的亚烷基或硅烷二基。基本上为无规的α-烯烃/乙烯基芳族共聚体也可按照JohnG.Bradfute等(W.R.Grace&Co.)在WO95/32095,R.B.Pannell(埃克森化学专利公司)在WO94/00500和在《塑料技术》(PlasticsTechnology)1992年9月,第25页所描述的方法进行制备。同样适用的还有FrancisJ.Timmers等的WO98/09999中所公开的含有至少一种α-烯烃/乙烯基芳族单体/乙烯基芳族单体/α-烯烃四单元组的基本上为无规的共聚体。这些共聚体在其碳-13NMR光谱中含有强度比峰间噪音大3倍的其它信号。这些信号的化学位移在43.70至44.25ppm和38.0至38.5ppm之间。更具体地,主要峰的化学位移为44.1、43.9和38.2ppm。核磁共振质子试验表明化学位移在43.70至44.25ppm的信号属于次甲基碳,化学位移在38.0至38.5ppm的信号属于亚甲基碳。据信这些新的信号是归属于在两个头尾相接的乙烯基芳族单体的前后插入至少-个α-烯烃而形成的序列,例如乙烯/苯乙烯/苯乙烯/乙烯四单元组,其中苯乙烯单体只以1,2方式(头尾相接的方式)插入该四单元组中。本领域熟练技术人员懂得对于含有苯乙烯之外的乙烯基芳族单体和乙烯之外的α-烯烃的四单元组,这种乙烯/乙烯基芳族单体/乙烯基芳族单体/乙烯四单元组将具有类似的碳-13核磁共振峰,但在化学位移上有微小的差别。这些共聚体可在-30℃至250℃的温度下,在如下式所示的那些催化剂的存在下,以及非必要但优选在活化助催化剂的存在下进行聚合反应制备其中每个Cp独立地为以π键与M相连的取代的环戊二烯基;E为C或Si;M为第Ⅳ族金属元素,优选为Zr或Hf,最优选Zr;R各自独立地为H、烃基、硅杂烃基或烃基甲硅烷基,含有至多30个、优选1至20个、更优选1至10个碳原子或硅原子;R’各自独立地为H、卤素、烃基、烃氧基、硅杂烃基或烃基甲硅烷基,含有至多30个、优选1至20个、更优选1至10个碳原子或硅原子,或两个R’基共同可以构成C1-10烃基取代的1,3-丁二烯;m为1或2。特别地,适用的取代的环戊二烯基包括下式所示的那些基团其中R各自独立地为H、烃基、硅杂烃基或烃基甲硅烷基,含有至多30个、优选1至20个、更优选1至10个碳原子或硅原子,或两个R基共同构成该基团的二价衍生基团。优选R各自独立地为(若合适,包括所有异构体)氢、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、苄基、苯基或甲硅烷基,或(若合适)两个R基连接起来构成一稠环体系,如茚基、芴基、四氢茚基、四氢芴基或八氢芴基。特别优选的催化剂包括例如外消旋(二甲基硅烷二基)-双-(2-甲基-4-苯基茚基)二氯化锆、外消旋(二甲基硅烷二基)-双-(2-甲基-4-苯基茚基)1,4-二苯基-1,3-丁二烯锆、外消旋(二甲基硅烷二基)-双-(2-甲基-4-苯基茚基)二C1-4烷基锆、外消旋(二甲基硅烷二基)-双-(2-甲基-4-苯基茚基)二C1-4烷氧基锆,或它们的任意组合。还可以使用下面的钛基几何受限催化剂[N-(1,1二甲基乙基)-1,1-二甲基-1-[(1,2,3,4,5-η)-1,5,6,7-四氢-s-indacen-1-基]硅烷胺合(silanaminato)(2-)-N]二甲基钛、(1-茚基)(叔丁基氨基(amido))二甲基硅烷二甲基钛、((3-叔丁基)(1,2,3,4,5-η)-1-茚基)(叔丁基氨基)二甲基硅烷二甲基钛和((3-异丙基)(1,2,3,4,5-η)-1-茚基)(叔丁基氨基)二甲基硅烷二甲基钛或其混合物。用于本发明的共聚体的其它制备方法在文献中已有报道。Longo和Grassi(大分子化学(Makromol.Chem.),1990年,第191卷,2387-2396页)和D’Anniello等(应用聚合物科学杂志,1995年,第58卷,1701-1706页)报道了采用基于甲基铝氧烷(MAO)和环戊二烯基三氯化钛(CpTiCl3)的催化剂体系来制备乙烯-苯乙烯共聚物。Xu和Lin(美国化学学会高分子化学分会,聚合物预印集(PolymerPreprints,Am.Chem.Soc.,Div.Polym.Chem.),1994年,第35卷,686,687页)报道采用MgCl2/TiCl4/NdCl3/Al(iBu)3催化剂进行共聚以制备苯乙烯和丙烯的无规共聚物。Lu等人(应用聚合物科学杂志,1994年,第53卷,1453-1460页)报道采用TiCl4/NdCl3/MgCl2/Al(Et)3催化剂将乙烯和苯乙烯进行共聚合。Sernetz和Mulhaupt(大分子化学物理(Macromol.Chem.Phys.),1997年,第197卷,1071-1083页)描述了聚合条件对采用Me2Si(Me4Cp)(N-叔丁基)TiCl2/甲基铝氧烷齐格勒-纳塔型催化剂的苯乙烯和乙烯共聚合反应的影响。通过桥连金属茂催化剂生产的乙烯与苯乙烯的共聚物已由Arai、Toshiaki和Suzuki进行了描述(美国化学学会高分子化学分会,聚合物预印集(PolymerPreprints,Am.Chem.Sec.,Div.Polvm.Chem.),1997年,第38卷,349,350页)并公开于授予MitsuiToatusChemicals,Inc.的US5,652,315中。α-烯烃/乙烯基芳族单体的共聚体如丙烯/苯乙烯和丁烯/苯乙烯共聚体的制造公开于授予三菱石化工业有限公司的US5,244,996、授予三菱石化工业有限公司的US5,652,315中,或公开于DenkiKagakuKogyoKK.的DE19711339A1中。此外,尽管例如ToruAria等人在聚合物预印集(PolymerPreprints),1998年3月,第39卷,第一期中公开的乙烯与苯乙烯的无规共聚物是高全同立构而非“基本上无规的”,但也可用作本发明泡沫的共混物组分。当制备基本上无规共聚体时,由于在高温下将乙烯基芳族单体均聚,因此可形成一定量的无规立构乙烯基芳族均聚物。存在的乙烯基芳族均聚物通常对本发明目的无害,因此可容许。若需要,可通过萃取工艺如用共聚体或乙烯基芳族均聚物的非溶剂从溶液中选择性沉淀,将该乙烯基芳族均聚物从共聚体中分离出来。对于本发明,存在不超过30wt%,优选低于20wt%(按共聚体总重量计)的无规立构乙烯基芳族均聚物是优选的。可通过本领域已知的任何合适工艺,例如但不限于以珠粒形式按所需的比例干混,接着在螺杆挤出机、班伯里混炼机等中共混,制备本发明的聚苯乙烯和乙烯-苯乙烯共聚体掺混物。可将该干混的珠粒通过例如注塑直接熔融加工为最终的固态制品。此外,可通过在一个反应器中使用例如两种或多种催化剂,或通过使用单点催化剂和串联或并联的两个或多个反应器进行直接聚合而不分离共混物组分,制备共混物。制备本发明的泡沫在本发明方法中,优选使用螺杆挤出机。该挤出机通常包括一系列顺序段包括加料段、压缩和熔化段、计量段和混合段。为控制各段的温度,可对挤出机机筒设置常规电加热器。在挤出机料筒中计量与混合段之间设置将发泡剂加入聚合物共混物的入口。将发泡剂配混入聚合物共混物中形成可流动的凝胶。将挤出机的混合段的卸料末端通过冷却段与模孔连接。将该热聚合物凝胶冷却,然后通过模孔,在模孔中将发泡剂活化并使聚合物凝胶膨胀形成泡沫。对于已发泡的挤出形式,将其从模头中卸出,然后冷却并硬化。将挤出机各段的温度实际保持在160℃至230℃的温度下,并将冷却段的温度保持在110℃至135℃下。本发明组合物可用于形成挤出热塑性聚合物泡沫、可膨胀的热塑性泡沫珠粒或膨胀的热塑性泡沫,和通过膨胀和/或将这些颗粒聚结和熔接形成的模塑制品。泡沫可为任何已知的物理结构,如挤出片材、棒、厚板、薄膜和型材。该泡沫结构还可通过将可膨胀珠粒模塑为任何上述结构或任何其它结构的方式形成。若要求快速固化并达到加速发泡剂释放,可通过将多个料道或孔眼引入泡沫中(从表面延伸至泡沫内)对泡沫进行改性,对于泡沫纵向延伸这些料道无方向性。这种改性的较好教导公开于US5,424,016、WO92/19439和WO97/22455中。这些泡沫结构可通过常规挤出发泡方法制备。本发明的泡沫通常通过熔混制备,其中将链烯基芳族聚合物材料和一种或多种基本上无规共聚体一起加热形成增塑或熔融聚合物材料,将发泡剂加入其中形成可发泡凝胶,并将该凝胶经模头挤出形成泡沫产品。在从模头中挤出之前,将该凝胶冷却至最佳温度。对于制备泡沫,该最佳温度等于或高于共混物的玻璃化转变温度或熔点。对于本发明泡沫,该最佳发泡温度在其中泡沫不塌陷的范围内。可将发泡剂通过本领域已知的任何装置如用挤出机、混炼机、掺混机等掺入或混入熔融聚合物材料中。将发泡剂在足以防止熔融聚合物材料明显膨胀并通常使发泡剂均匀分散于其中的高压下与熔融聚合物材料混合。非必要地,可在聚合物材料塑化或熔化之前将成核剂掺入聚合物熔体中或与聚合物材料干混。可将基本上无规共聚体在加入挤出机之前与聚合物材料干混,或以聚合物浓缩物或共聚体/着色颜料载体材料形式加入挤出机中。将可发泡凝胶通常冷却至较低温度以优化泡沫结构的物理特性。可将凝胶在挤出机或其它混合装置或在单独的冷却机中冷却。然后将该凝胶挤出或通过所需形状的模头输送至降压或低压段形成泡沫结构。低压段处于压力低于其中在经模头挤出之前保持可发泡凝胶的压力下。该低压可为高于大气压或低于大气压(真空),但优选处于大气压下。本发明的泡沫结构可通过经多孔模头挤出本发明组合物以聚结线材形式形成。将模孔按这样的方式排列在发泡期间在熔融挤出物的相邻流体之间出现接触,且接触表面以足够的粘结力相互粘附,由此得到单一泡沫结构。从模头卸出的熔融挤出物流体为线材或型材形式,这些线材或型材合适地发泡、聚结并相互粘附形成单一结构。这些聚结的各线材或型材应在单一结构中保持合适粘附以防止在制备、成型和使用该泡沫中遇到的应力下线材剥离。生产聚结线材形式的泡沫结构的装置和方法参见US3,573,152和4,824,720。本发明的泡沫结构还可通过储料挤出法形成,参见US4,323,528。在该方法中,具有大的横截面区域的低密度泡沫结构通过如下步骤制备1)在加压下将本发明组合物与发泡剂在这样的温度下形成凝胶,即在该温度下凝胶的粘度足以使发泡剂保持至凝胶膨胀;2)将该凝胶挤出至维持温度和压力不使凝胶发泡的保压段,该保压段具有一限定模孔向凝胶发泡的低压段打开的出口模头和一关闭模孔的可开启闸;3)定时开启闸;4)基本上同时通过可移动的活塞将机械压力施加于凝胶上使凝胶自保压段经模孔喷入低压段,喷射速度高于在模孔中发生明显发泡的速度并低于横截面区域或形状出现明显不规则性的速度;和5)使喷出的凝胶在至少一个方向无限制发泡,由此生产泡沫结构。本发明的泡沫结构还可用于通过吹膜或流延膜挤出法制备瓶标签和其它容器的发泡薄膜。该薄膜还可通过共挤出法制备,由此获得的泡沫在核中具有一个或两个表面层,其可包括或不包括用于本发明的聚合物组合物。用于制备本发明泡沫的发泡剂包括无机发泡剂、有机发泡剂和化学发泡剂。合适的无机发泡剂包括氮、六氟化硫(SF6)、氩气、水、空气和氦气。有机发泡剂包括二氧化碳、含有1至9个碳原子的脂族烃,含有1至3个碳原子的脂族醇,和含有1至4个碳原子的完全和部分卤化的脂族烃。脂族烃包括甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷和新戊烷。脂族醇包括甲醇、乙醇、正丙醇和异丙醇。完全和部分卤化的脂族烃包括氟代烃、氯代烃和氯氟烃。氟代烃的例子包括氟甲烷、全氟甲烷、氟乙烷(HFC-161)、1,1-二氟乙烷(HFC-152a)、1,1,1-三氟乙烷(HFC-143a)、1,1,1,2-四氟乙烷(HFC-134a)、1,1,2,2-四氟乙烷(HFC-134)、1,1,1,3,3-五氟丙烷、五氟乙烷(HFC-125)、二氟甲烷(HFC-32)、全氟乙烷、2,2-二氟丙烷、1,1,1-三氟丙烷、全氟丙烷、二氯丙烷、二氟丙烷、全氟丁烷、全氟环丁烷。本发明采用的部分卤化的氯代烃和氯氟烃包括氯甲烷、二氯甲烷、氯乙烷、1,1,1-三氯乙烷、1,1-二氯-1-氟乙烷(HCFC-141b)、1-氯-1,1-二氟乙烷(HCFC-142b)、一氯二氟甲烷(HCFC-22)、1,1-二氯-2,2,2-三氟乙烷(HCFC-123)和1-氯-1,2,2,2-四氟乙烷(HCFC-124)。完全卤化的氯氟烃包括三氯一氟甲烷(CFC-11)、二氯二氟甲烷(CFC-12)、三氯三氟乙烷(CFC-113)、二氯四氟乙烷(CFC-114)、一氯七氟丙烷和二氯六氟丙烷。化学发泡剂包括偶氮二碳酰胺、偶氮二异丁腈、苯磺酰肼、4,4-羟苯磺酰氨基脲、对甲苯磺酰氨基脲、偶氮二甲酸钡、N,N-二甲基-N,N’二亚硝基对苯二甲酰胺、三肼三嗪和柠檬酸与碳酸氢钠的混合物,如以商品名HydrocerolTM(BoehringerIngelheim的产品和商标)出售的各种产品。所有的这些发泡剂可作为单一组分使用或以其组合的任何混合物或与其它助发泡剂的混合物形式使用。用于本发明的发泡剂必须能够确保形成具有所需泡孔尺寸和开孔率的泡沫。用于本发明的优选发泡剂包括1,1-二氟乙烷(HFC-152a)、1,1,1,2-四氟乙烷(HFC-134a)、二氧化碳和水。二氧化碳是优选的发泡剂,可单独使用或与其它发泡剂或其混合物并用。为制备形成泡沫的聚合物凝胶,在每千克聚合物熔融材料中加入的发泡剂的量为0.5至5.0克-摩尔、优选为0.2至4.0克-摩尔、最优选0.5至3.0克-摩尔。使用较少量的发泡剂可形成具有高开孔率的泡沫。此外,可加入成核剂控制泡孔尺寸。优选的成核剂包括无机物质如碳酸钙、滑石、粘土、二氧化硅、硬脂酸钡、硬脂酸钙、硅藻土和柠檬酸与碳酸氢钠的混合物。成核剂的用量为每100重量份聚合物树脂0至5重量份。优选范围为0至3重量份。各种添加剂可加入本发明泡沫结构中,这些添加剂的例子是无机填料、颜料、着色剂、抗氧剂、酸清除剂、紫外线吸收剂、阻燃剂、加工助剂、挤出助剂、渗透改进剂、抗静电剂和其它热塑性聚合物。渗透改进剂的例子包括但不限于甘油单酯。这些单酯还起到在泡沫制造期间降低静电的作用。其它热塑性聚合物的例子包括链烯基芳族均聚物或共聚物(具有分子量2,000至50,000)和烯属聚合物。用于制备本发明泡沫的共聚体和共混物组合物的性能用于制备本发明泡沫的聚合物组合物包括30至99.5,优选50至99.5,更优选80至99.5wt%的一种或多种链烯基芳族均聚物或共聚物(按基本上无规共聚体和链烯基芳族均聚物或共聚物的总重量计)。用于制备本发明泡沫的链烯基芳族均聚物或共聚物的分子量分布(Mw/Mn)为2至7。用于制备本发明泡沫的链烯基芳族均聚物或共聚物的分子量(Mw)为100,000至500,000,优选120,000至350,000,更优选130,000至325,000。用于制备本发明泡沫的链烯基芳族聚合物材料包括大于50,优选大于70wt%的链烯基芳族单体单元。链烯基芳族聚合物材料最优选完全由链烯基芳族单体单元组成。用于制备本发明泡沫的聚合物组合物包括0.5至70,优选0.5至50,更优选0.5至20wt%的一种或多种基本上无规共聚体(按基本上无规共聚体和链烯基芳族均聚物或共聚物的总重量计)。用于制备本发明泡沫的这些基本上无规共聚体通常含0.5至65,优选15至50,更优选30至50mol%至少一种乙烯基或亚乙烯基芳族单体或脂族或环脂族乙烯基或亚乙烯基单体或其组合,和35至99.5,优选50至85,更优选50至70mol%的乙烯或至少一种具有3至20个碳原子的脂族α-烯烃或其组合。用于制备本发明泡沫的基本上无规共聚体的熔体指数(I2)为0.1至50,优选0.3至30,更优选0.5至10g/10min。用于制备本发明泡沫的基本上无规共聚体的分子量分布(Mw/Mn)为1.5至20,优选1.8至10,更优选2至5。此外,可加入少量具有分子量2,000至50,000,优选4,000至25,000的链烯基芳族均聚物或共聚物,加入量应不超过20wt%(按基本上无规共聚体和各种链烯基芳族均聚物或共聚物的总重量计)。用于制备本发明泡沫的方法的参数制备本发明开孔泡沫的方法包括如下步骤将链烯基芳族聚合物,优选聚苯乙烯与基本上无规共聚体,优选基本上无规乙烯-苯乙烯共聚体掺混,并将发泡剂加入共混物中形成凝胶。将凝胶经模头挤出形成泡沫。形成泡沫的温度(发泡温度)为110℃至135℃,优选115至135℃,更优选120至135℃,该温度比相应闭孔泡沫的最高发泡温度低3至15℃。本发明泡沫的性能本发明泡沫具有密度10至200,优选15至100,最优选20至60kg/m3,按照ASTMD-1622-88测定。本发明泡沫具有平均泡孔尺寸5至2,000,优选20至1,000,更优选50至500μm,按照ASTMD3576-77测定。本发明泡沫具有吸水值5至25g/g泡沫。本发明开孔泡沫含至少20%开孔。该泡沫更优选含至少50%开孔,最优选至少80%开孔,按照ASTMD2856-A测量。生产的本发明泡沫可为珠粒、厚板、圆形物、片材,且特别适合形成在截面具有1mm或更大,优选2mm或更大,更优选2.5mm或更大的厚度或较小尺寸的厚板或片材,该泡沫的宽度可宽至1.5m。按照本发明生产的泡沫可具有很多用途,包括用于吸收流体和吸收声音。本发明的泡沫可用于其它各种领域如减震包装、运动和休闲产品、装蛋箱、装肉的托盘、建筑和结构(例如隔热、隔音)、管绝缘、衬垫、振动垫、皮箱衬里、桌子垫、鞋底、体操垫、温室的隔热垫、箱子内插物、显示器泡沫等。建筑和结构应用的例子包括外墙覆盖层(家用热绝缘)、屋顶、地基隔热和住所地基层。其它应用包括冷冻绝缘、浮力应用(例如船甲板、浮动船坞和救生筏)以及各种花卉和工艺应用。该泡沫应为透明的,然而,本发明泡沫并不局限于上述应用。下面的实施例用于说明本发明,但不以任何方式限制本发明范围。实施例测试方法a)熔体流动和密度测量用于本发明的基本上无规共聚体的分子量可方便地用熔体指数显示,该熔体指数按照ASTMD-1238,条件190℃/2.16kg(以前称为“条件(E)”,又称为I2)。熔体指数与聚合物的分子量成反比。因此,分子量越高、熔体指数越低,尽管关系不是线性的。本发明的基本上无规共聚体的分子量还可用Gottfert熔体指数(G,cm3/10min)显示,该熔体指数可按与熔体指数(I2)类似的方式用自动塑性计在设定熔体密度为0.7632(在190℃时的聚乙烯熔体密度)下按照ASTMD1238方法测定。测量熔体密度与乙烯-苯乙烯共聚体的苯乙烯含量关系,作为29.8至81.8wt%苯乙烯在190℃时的总苯乙烯含量的函数。在这些样品中的无规立构聚苯乙烯量通常为10wt%或更低。由于无规立构聚苯乙烯量低,因此认为无规立构聚苯乙烯的影响很小。此外,无规立构聚苯乙烯的熔体密度和具有高总苯乙烯的样品的熔体密度非常类似。用于测定熔体密度的方法使用熔体密度参数设定为0.7632的Gottfert熔体指数机和随时间收集熔体线材,同时施加I2重量。对于各熔体线材记录重量和时间,并对其归一化,得到每10分钟的质量(克数)。还记录仪器计算的I2熔体指数。用于计算实际熔体密度的方程为d=d0.7632×I2/I2Gottfert其中d0.7632=0.7632,和I2Gottfert=显示的熔体指数。相对于总苯乙烯含量对计算的熔体密度进行线性最小二乘法拟合,得到对于如下方程具有相关系数0.91的方程δ=0.00299×S+0.723其中S=苯乙烯在聚合物中的重量百分比。可将总苯乙烯与熔体密度的关系用于测定实际熔体指数值,若苯乙烯含量是已知的则使用这些方程。这样对于具有测量的熔体流动(“Gottfert数值”)的总苯乙烯含量73%的聚合物,计算变为x=0.00299~73+0.723=0.9412其中0.9412/0.7632=I2/G#(测量的)=1.23b)苯乙烯分析共聚体苯乙烯含量和无规立构聚苯乙烯浓度用质子核磁共振(1HN.M.R)测定。在1,1,2,2-四氯乙烷-d2(TCE-d2)中制备所有质子NMR样品。所得溶液为1.6-3.2wt%聚合物。熔体指数(I2)用作测定样品浓度的指标。因此,当I2大于2g/10min时,使用40mg共聚体;当I2为1.5-2g/10min时,使用30mg共聚体;当I2低于1.5g/10min时,使用20mg共聚体。将该共聚物直接称量入5mm样品管中。用注射器加入0.75mLTCE-d2等分试样,并将该管用紧密配合的聚乙烯盖封闭。将这些样品在85℃的水浴中加热使共聚体软化。为进行混合,将封闭的样品偶而用加热枪回流。将NMR质子光谱在80℃下累积于带有样品探针的VarianVXR300上,并将5.99ppm处的TCE-d2的残余质子用作参照。延迟时间在1秒内变化,并对各样品收集三次数据。将如下仪器条件用于分析共聚体样品VarianVXR-300,标准1H扫描宽度,5000Hz取数时间,3.002sec脉冲宽度,8μsec频率,300Mhz延迟,1sec瞬态,16每个样品的总分析时间为10min.。首先在延迟时间1秒内,获得分子量(Mw)192,000的聚苯乙烯样品的1HNMR光谱。将这些质子“标记”b,支化;α,alpha;o,邻;m,间;p,对,如图1所示图1对图1中标记的质子进行积分;′A′指定为aPS。据信积分A7.1(芳烃,在7.1ppm处)为三个邻/对质子;积分A6.6(芳烃,在6.6ppm处)为两个间位质子;两个脂族质子标记在1.5ppm处共振;标记b的单个质子处于1.9ppm处。从0.8至2.5ppm对脂族区域积分并称为Aa1。A7.1∶A6.6∶Aa1的理论比为3∶2∶3或1.5∶1∶1.5,该比例与观察到的聚苯乙烯样品在多个1秒的延迟时间内的比例非常相关。通过将合适的积分除以积分A6.6计算用于检测积分和证明峰分配的比例。比例Ar为A7.1/A6.6。将区域A6.6指定为数值1,比例A1为积分Aa1/A6.6。收集的所有光谱具有预期的(o+p)∶m∶(a+b)的积分比例1.5∶1∶1.5。芳族与脂族质子的比例为5比3。基于图1中分别标记为a和b的质子预期脂族比例为2比1。当对两个脂族峰分别积分时,也观察到该比例。对于乙烯/苯乙烯共聚体,使用延迟时间1秒的1HNMR谱具有定义的积分C7.1、C6.6和Ca1,这样在7.1ppm处的峰积分包括共聚物的所有芳族质子以及aPS的o&amp;p质子。同样,在共聚体光谱中脂族区域的积分Ca1包括来自aPS和共聚体的脂族质子,无明显的来自各聚合物的基线分解信号。将6.6ppm处的峰积分C6.6从其它芳族信号中分解出来,据信它仅属于aPS均聚物(可能是间位质子)。(基于与具有分子量(Mw)192,000的真实聚苯乙烯样品对比,指认在6.6ppm处的无规立构聚苯乙烯峰(积分A6.6),这是一个合理假定,因为无规立构聚苯乙烯的含量非常低时,这里仅观察到非常弱的信号。因此,共聚物的苯基质子对此信号必无贡献。在此假定下,积分A6.6变为定量测定aPS含量的基础。下面的方程用于测定在乙烯/苯乙烯共聚体样品中引入的苯乙烯程度(C苯基)=C7.1+A7.1-(1.5×A6.6)(C脂族)=Ca1-(15×A6.6)sc=(C苯基)/5ec=(C脂族)-(3×sc))/4E=ec/(ec+sc)Sc=sc/(ec+sc)下面的方程用于计算共聚体中乙烯和苯乙烯的mol%。Wt%E=E*28(E*28)+(Sc*104)(100)]]>Wt%S=Sc*104(E*28)+(Sc*104)(100)]]>其中sc和ec分别为共聚体中苯乙烯和乙烯的质子分数,Sc和E分别为共聚体中苯乙烯单体和乙烯单体的mol分数。共聚物中aPS的wt%通过如下方程测定Wt%aPS=(Wt%S)*(A6.6/2Sc)100+&lsqb;(Wt%S)*(A6.6/2Sc)&rsqb;*100]]>总苯乙烯含量也通过定量傅里叶变换红外光谱(FTIR)测定。开孔率的试验方法开孔试验基于液体侵入技术。记录各泡沫样品的体积(V)和干重(DW)。将泡沫样品放置于干燥器底上(低于干燥器板)。将塑料管用于将干燥器与用作储液器的过滤烧瓶连接。将用作液体捕集器的另一过滤烧瓶放置于储液器与真空泵之间,真空泵用于在该体系上建立压力梯度。本试验中使用的液体为含有0.75%常规洗涤皂(活性组分-水溶性表面活性剂月桂基硫酸钠)的水。该液体的低表面张力确保聚合物表面润湿。将泵设定为所需真空(>600乇)并使系统的压力稳定(约10分钟)。一旦稳定后,将从储液器至干燥器的塑料管插入液体中。然后关闭真空泵,将大气压引入系统中并强制液体从储液器流入干燥器中。注意储液器中必须有足够的液体以覆盖干燥器板。约15分钟后,将样品从液体中取出并用纸巾吸水以除去表面上的过量水。然后将样品称重以测定吸入的液体量并记录湿重(WW)。开孔率(开孔%)通过如下公式计算。开孔百分比=100*(WW-DW)/(V-DW/d)其中d为聚合物的密度,单位g/cm3。大气液体吸收的试验方法在该试验中,记录泡沫样品的干重。然后将样品放入低表面张力液体皂溶液中(表面张力<40达因/cm)。然后将该样品在该溶液中放置24小时。24小时后,将样品从液体中取出并用纸巾吸水以除去表面上的过量水。然后将样品称重以测定吸入的液体量。结果以每克泡沫吸入的液体的克数计。制备基本上无规乙烯/苯乙烯共聚体(ESI)1-3用1加仑搅拌高压釜工程反应器进行聚合试验。用质量流量计将所需量的环己烷溶剂和苯乙烯加入反应器中。将氢气自75mL容器通过膨胀加入并测量该容器的压力降(δpsig),然后将反应器加热至聚合温度60℃并用乙烯饱和至所需压力。按如下方法制备催化剂在惰性气氛的手套箱中,将催化剂((N-(1,1-二甲基乙基)二甲基(1-(1,2,3,4,5-η)-2,3,4,5-四甲基-2,4-环戊二烯-1-基)硅烷胺合))(2-)N)-二甲基钛,CAS#135072-62-7)和助催化剂三(五氟苯基)-硼烷(CAS#001109-15-5)的烃溶液,及以MMAO-3A购自AkzoNobel的改性甲基铝氧烷(CAS#146905-79-5)顺序加入足够的另外的溶剂中,使总体积达到20mL。TI∶B∶Al摩尔比为1∶1.5∶20。然后将该催化剂溶液用注射器转移入催化剂加料环路中,并用高压溶剂流在大约20分钟内注入反应器中。将聚合进行约30分钟,同时按需要加入乙烯以保持所需压力。在反应期间消耗的乙烯量用质量流量计监测。将聚合物溶液从反应器卸入氮气清洗的玻璃罐中。将该聚合物溶液卸入淋盘中,在甲醇中分离、过滤,然后在真空烘箱中彻底干燥。将用于这些样品的平均工艺条件概列于表1中,并将聚合物性能概列于表3中。表1制备ESI4在400加仑(1514L)搅拌半连续间歇反应器中制备ESI4共聚体。该反应混合物由包括环己烷(85wt%)和异戊烷(15wt%)的混合物的约250加仑(946L)溶剂和苯乙烯组成。在加入之前,将溶剂、苯乙烯和乙烯纯化以除去水和氧气。同时除去苯乙烯中的抑制剂。将惰性物质通过用乙烯清洗容器除去。然后用乙烯将该容器的压力控制至设定点。加入氢气控制分子量。通过改变容器上的夹套水温将容器中的温度控制至设定点。在聚合之前,将容器加热至所需的操作温度,按摩尔比1/3/5分别对催化剂组分钛(N-(1,1-二甲基乙基)二甲基(1-(1,2,3,4,5-η)-2,3,4,5-四甲基-2,4-环戊二烯-1-基)硅烷胺合))(2-)N)-二甲基,CAS#135072-62-7和三(五氟苯基)-硼CAS#001109-15-5,3A型改性甲基铝氧烷,CAS#146905-79-5进行流动控制,合并并加入容器中。开始后,在将乙烯按需要加入反应器中保持容器压力下进行聚合。在某些情况下,将氢气加入反应器的液面上空间,以基于乙烯浓度保持摩尔比。在操作结束时,停止催化剂流,从反应器中除去乙烯。然后将约1000ppmIrganoxTM1010抗氧剂(CibaGeigyCorp.的商标)加入溶液中,并将聚合物从溶液中分离出来。将所得聚合物通过用蒸汽在容器中汽提或通过使用脱挥发挤出机从溶液中分离出来。对于蒸汽汽提的物质,需要在类似于挤出机的装置中进行另外的加工以降低残余水分和任何未反应的苯乙烯。共聚体的具体制备条件概列于表2中,性能概列于表3中。表2表31按照ASTMD-1238在190℃/2kg下测定。用上面制备的乙烯-苯乙烯共聚体树脂按照本发明制备泡沫。实施例1通过将具有重均分子量200,000的聚苯乙烯树脂粒料与ESI-3树脂共混制备聚合物共混物。ESI-3的量为1至5wt%。通过将树脂与聚苯乙烯树脂用双螺杆挤出机预混使ES共聚体变为10wt%的浓缩物。然后将混合物加入挤出机料斗中并以均匀速度4.5kg/hr挤出。用于本实施例的装置为在常规加料、计量和混合顺序段后具有另外的混合和冷却段的38mm(1-1/2″)螺杆型挤出机。在挤出机料筒上计量和混合段之间设置发泡剂开口。在冷却段末尾包括-具有矩形开口的模孔。开口的高度(以下称为模口间隙)可调节,但其宽度固定为6.35mm。在挤出机各段保持的温度为加料段160℃、过渡段190℃、熔化段193℃、计量段204℃和混合段106℃。将二氧化碳按均匀速率注入注射点,使其量变为每100份所有树脂约4.92份。通过降低冷却剂(油)的温度将冷却段的温度逐渐降低,以使聚合物/发泡剂混合物(凝胶)冷却至最佳的发泡温度。将模孔温度保持在大约与冷却段相同的温度。其中制备优质泡沫的凝胶温度为129-130℃。所得泡沫的厚度为7.1至9.1mm,泡沫的宽度为22.5至24.7mm。如表4所示,泡沫密度随ESI树脂的量增加轻微降低。泡孔尺寸保持相对未变化。从表中可见,ESI树脂对开孔率具有非常明显的影响。开孔率显示随ESI量增加而升高。获得高达88%的开孔率。表4~不是本发明的实施例(1)混入100份共混物中的乙烯-苯乙烯共聚体的份数。(2)循环冷却区的冷却油温度(3)泡孔尺寸,按照ASTMD3576测定。(4)泡沫体的开孔率,按照ASTMD2856-A测定。实施例2按照实施例1生产泡沫,但使用ESI-2树脂(表1)。泡沫的厚度为5.8至7.6mm,泡沫的宽度为24.2至26.0mm。如表5所示,加入1-5wt%ESI树脂得到具有高开孔率的泡沫。表5<tablesid="table4"num="005"><table>批号ES量(wt%)(1)冷却剂温度(℃)(2)泡沫密度(kg/m3)泡孔尺寸(μm)(3)开孔率(%)(4)111335073702213342564535133446774</table></tables>(1)混入100份共混物中的乙烯-苯乙烯共聚体的份数。(2)循环冷却区的冷却油温度(3)泡孔尺寸,按照ASTMD3576测定。(4)泡沫体的开孔率,按照ASTMD2856-A测定。实施例3按照实施例1生产泡沫,但使用ESI-1树脂(表1)。泡沫的厚度为7.6至7.9mm,泡沫的宽度为23.6至23.9mm。如表6所示,加入2-5wt%ESI树脂得到具有高开孔率的泡沫。表6<tablesid="table5"num="006"><table>批号ES量(wt%)(1)冷却剂温度(℃)(2)泡沫密度(kg/m3)泡孔尺寸(μm)(3)开孔率(%)(4)1213251597125132486891</table></tables>(1)混入100份共混物中的乙烯-苯乙烯共聚体的份数。(2)循环冷却区的冷却油温度(3)泡孔尺寸,按照ASTMD3576测定。(4)泡沫体的开孔率,按照ASTMD2856-A测定。实施例4使用具有重均分子量130,000的聚苯乙烯树脂和具有苯乙烯含量81.5wt%的乙烯-苯乙烯共聚体(表1的ESI-4),按照实施例1制备泡沫。二氧化碳量固定为3.46pph。从表7中可以看出,在大约相同的发泡温度下,随着ES共聚物含量增加,开孔率增加且泡沫密度降低。还可以看出,发泡温度影响开孔率(见批号4和5)。即使在明显低发泡温度124℃(批号5)下,泡沫仍然显示33wt%的泡孔。表7(1)混入100份共混物中的乙烯-苯乙烯共聚体的份数(2)泡孔尺寸,按照ASTMD3576测定。(3)泡沫体的开孔率,按照ASTMD2856-A测定。实施例5-12制备ESI#5-8ESI#5-8为用如下催化剂和聚合方法制备的基本上无规乙烯/苯乙烯共聚体制备催化剂A(二甲基[N-(1,1-二甲基乙基)-1,1-二甲基-1-[(1,2,3,4,5-h)-1,5,6,7-四氢-3-苯基-s-indacen-1-基]硅烷胺合(2-)-N]钛)1)制备3,5,6,7-四氢-S-hydrindacen-1(2H)-酮将1,2-二氢茚(indane)(94.00g,0.7954mol)和3-氯丙酰基氯(100.99g,O.7954mol)在0℃下在CH2Cl2(300ml)中搅拌,与此同时在氮气流下慢慢加入AlCl3(130.00g,0.9750mol)。将该混合物在室温下搅拌2小时。然后除去挥发物质。将该混合物冷却至0℃并慢慢加入浓H2SO4(500mL)。由于在此步骤中搅拌很早就失去作用,因此不断用刮刀使形成的固体破裂。然后将该混合物在氮气下室温放置过夜。将该混合物加热至温度90℃。将这些条件保持2小时,在此期间定期用刮刀搅拌混合物。反应结束后,将碎冰放入混合物中并摇动。然后将该混合物转移入烧杯中并水和乙醚间断洗涤,然后将级分过滤并合并。将该混合物用H2O(2×200mL)洗涤。将有机层分离并除去挥发物。然后通过在0℃下用己烷重结晶分离出所需的产品,为浅黄色晶体(22.36g,收率16.3%)。1HNMR(CDCl3)d2.04-2.19(m,2H),2.65(t,3JHH=5.7Hz,2H),2.84-3.0(m,4H),3.03(t,3JHH=5.5Hz,2H),7.26(s,1H),7.53(s,1H).13CNMR(CDCl3)d25.71,26.01,32.19,33.24,36.93,118.90,122.16,135.88,144.06,152.89,154.36,206.50。GC-MSC12H12O的计算值172.09,测定值172.05。2)制备1,2,3,5-四氢-7-苯基-s-indacen将3,5,6,7-四氢-s-hydrindacen-1(2H)-酮(12.00g,0.06967mol)在乙醚(200mL)中在0℃下搅拌,与此同时慢慢加入PhMgBr(0.105mol,在乙醚中的35.00mL3.0M溶液)。然后室温搅拌该混合物一夜。反应结束后,通过倒入冰使该混合物骤冷。然后将该混合物用HCl酸化(pH=1)并剧烈搅拌2小时。将有机层分离出来并用H2O(2×100mL)洗涤,然后在MgSO4上干燥。过滤后除去挥发物,由此分离出所需产品,为黑色油(14.68g,收率90.3%)。1HNMR(CDCl3)d2.0-2.2(m,2H),2.8-3.1(m,4H),6.54(s,1H),7.2-7.6(m,7H)。GC-MSC18H16的计算值232.13,测定值232.05。3)制备1,2,3,5-四氢-7-苯基-s-indacene,二锂盐将1,2,3,5-四氢-7-苯基-s-indacen(14.68g,0.06291mol)在己烷(150mL)中搅拌,与此同时慢慢加入nBuLi(0.080mol,在环己烷中的40.00mL2.0M溶液)。将该混合物搅拌过夜。反应完成后,通过抽滤收集固体,将得到的黄色固体用己烷洗涤、在真空下干燥、并在不进一步纯化或分析下使用(12.2075g,收率81.1%)。4)制备氯二甲基(1,5,6,7-四氢-3-苯基-s-indacen-1-基)硅烷将在THF(50mL)中的1,2,3,5-四氢-7-苯基-s-indcaene,二锂盐(12.2075g,0.05102mol)在0℃下滴加入Me2SiCl2(19.5010g,0.1511mol)在THF(100mL)中的溶液中。然后将该混合物在室温下搅拌过夜。反应结束后,除去挥发物,并将残余物用己烷萃取和过滤,除去己烷后分离出所需产品,为黄色油(15.1492g,收率91.1%)。1HNMR(CDCl3)d0.33(s,3H),0.38(s,3H),2.20(p,3JHH=7.5Hz,2H),2.9-3.1(m,4H),3.84(s,1H),6.69(d,3JHH=2.8Hz,1H),7.3-7.6(m,7H),7.68(d,3JHH=7.4Hz,2H)。13CNMR(CDCl3)d0.24,0.38,26.28,33.05,33.18,46.13,116.42,119.71,127.51,128.33,128.64,129.56,136.51,141.31,141.86,142.17,142.41,144.62。GC-MSC20H21ClSi的计算值324.11,测定值324.05。5)制备N-(1,1-二甲基乙基)-1,1-二甲基-1-(1,5,6,7-四氢-3-苯基-s-indacen-1-基)硅烷胺将氯二甲基(1,5,6,7-四氢-3-苯基-s-indacen-1-基)硅烷(10.8277g,0.03322mol)在己烷(150mL)中搅拌,与此同时加入NEt3(3.5123g,0.03471mol)和叔丁基胺(2.6074g,0.03565mol)。将该混合物搅拌24小时。反应结束后,将该混合物过滤并除去挥发物,分离出所需产品,为粘稠的红黄色油(10.6551g,收率88.7%)。1HNMR(CDCl3)d0.02(s,3H),0.04(s,3H),1.27(s,9H),2.16(p,3JHH=7.2Hz,2H),2.9-3.0(m,4F),3.68(s,1H),6.69(s,1H),7.3-7.5(m,4H),7.63(d,3JHH=7.4Hz,2H)。13CNMR(CDCl3)d-0.32,-0.09,26.28,33.39,34.11,46.46,47.54,49.81,115.80,119.30,126.92,127.89,128.46,132.99,137.30,140.20,140.81,141.64,142.08,144.83。6)制备N-(1,1-二甲基乙基)-1,1-二甲基-1-(1,5,6,7-四氢-3-苯基-s-indacen-1-基)硅烷胺,二锂盐将N-(1,1-二甲基乙基)-1,1-二甲基-1-(1,5,6,7-四氢-3-苯基-s-indacen-1-基)硅烷胺(10.6551g,0.02947mol)在己烷(100mL)中搅拌,与此同时慢慢加入nBuLi(0.070mol,在环己烷中的35.00mL2.0M溶液)。将该混合物搅拌过夜,在此期间无盐碰撞该深红色溶液。反应结束后,除去挥发物,并将残余物用己烷快速洗涤(2×50mL)。然后将深红色残余物抽干,并在不进一步纯化或分析下使用(9.6517g,收率87.7%)。7)制备二氯[N-(1,1-二甲基乙基)-1,1-二甲基-1-[(1,2,3,4,5-h)-1,5,6,7-四氢-3-苯基-s-indacen-1-基]硅烷氨合(2-)-N]钛将在THF(50mL)中的N-(1,1-二甲基乙基)-1,1-二甲基-1-(1,5,6,7-四氢-3-苯基-s-indacen-1-基)硅烷胺,二锂盐(4.5355g,0.01214mol)滴加入TiCl3(THF)3(4.5005g,0.01214mol)在THF(100mL)中的淤浆中。搅拌该混合物2小时。然后加入PbCl2(1.7136g,0.006162mol),并将该混合物再搅拌1小时。反应结束后,除去挥发物,并用甲苯萃取和过滤。除去甲苯,分离出深色残余物。将该残余物在己烷中淤浆化并冷却至0℃。通过过滤分离出所需产品,得到红棕色结晶固体(2.5280g,收率43.5%)。1HNMR(CDCl3)d0.71(s,3H),0.97(s,3H),1.37(s,9H),2.0-2.2(m,2H),2.9-3.2(m,4H),6.62(s,1H),7.35-7.45(m,1H),7.50(t,3JHH=7.8Hz,2H),7.57(s,1H),7.70(d,3JHH=7.1Hz,2H),7.78(s,1H)。1HNMR(C6D6)d0.44(s,3H),0.68(s,3H),1.35(s,9H),1.6-1.9(m,2H),2.5-3.9(m,4H),6.65(s,1H),7.1-7.2(m,1H),7.24(t,3JHH=7.1Hz,2H),7.61(s,1H),7.69(s,1H),7.77-7.8(m,2H)。13CNMR(CDCl3)d1.29,3.89,26.47,32.62,32.84,32.92,63.16,98.25,118.70,121.75,125.62,128.46,128.55,128.79,129.01,34.11,34.53,136.04,146.15,148.93。13CNMR(C6D6)d0.90,3.57,26.46,32.56,32.78,62.88,98.14,119.19,121.97,125.84,127.15,128.83,129.03,129.55,134.57,135.04,136.41,36.51,47.24,148.96。8)制备二甲基[N-(1,1-二甲基乙基)-1,1-二甲基-1-[(1,2,3,4,5-h)-1,5,6,7-四氢-3-苯基-s-indacen-1-基]硅烷氨合(2-)-N]钛将二氯[N-(1,1-二甲基乙基)-1,1-二甲基-1-[(1,2,3,4,5-h)-1,5,6,7-四氢-3-苯基-s-indacen-1-基]硅烷氨合(2-)-N]钛(0.4970g,0.001039mol)在乙醚(50mL)中搅拌,与此同时慢慢加入MeMgBr(0.0021mol,在乙醚中的0.70mL3.0M溶液)。将该混合物搅拌1小时。反应结束后,除去挥发物,并用己烷萃取和过滤残余物。除去己烷后,分离出所需产品,为金黄色固体(0.4546g,收率66.7%)。1HNMR(C6D6)d0.071(s,3H),0.49(s,3H),0.70(s,3H),0.73(s,3H),1.49(s,9H),1.7-1.8(m,2H),2.5-2.8(m,4H),6.41(s,1H),7.29(t,3JHH=7.4Hz,2H),7.48(s,1H),7.72(d,3JHH=7.4Hz,2H),7.92(s,1H)。13CNMR(C6D6)d2.19,4.61,27.12,32.86,33.00,34.73,58.68,58.82,118.62,121.98,124.26,127.32,128.63,128.98,131.23,134.39,136.38,143.19,144.85。聚合ESI#5-6在6加仑(22.7L)带有油夹套的高压釜连续搅拌罐式反应器(CSTR)中制备ESI5-6。由带有LightningA-320转子的磁耦合搅拌器提供混合。将该反应器在475psig(3,275kPa)下全液操作。工艺流体从反应器底部流入,从顶部流出。将导热油通过反应器夹套循环以除去一些反应热。在反应器出口设置用于测量流体和溶液密度的微动流量计。将反应器出口上的所有管线用50psi(344.7kPa)蒸汽进行追踪并绝缘。将甲苯溶剂在30psig(207kPa)下加入反应器中。用微动质量流量计测量对反应器的加料。用速度可变的隔膜泵控制加料速度。在溶剂泵卸料时,采取侧流,以对催化剂注射管线(11b/hr(0.45kg/hr))和反应器搅拌器(0.751b/hr(0.34kg/hr))提供冲洗流。将这些流体用差压流量计测量并通过手动调节微流针型阀控制。将不合抑制剂的苯乙烯单体在30psig(207kPa)下加入反应器中。加入反应器的原料通过微动质量流量计测量。用速度可变的隔膜泵控制加料速度。将苯乙烯流与剩余的溶剂流混合。将乙烯在600psig(4,137kPa)下加入反应器中。在紧接Research阀控制流之前用微动质量流量计测量乙烯流。用Brooks流量计/控制计将氢气在乙烯控制阀出口通入乙烯流中。将乙烯/氢气混合物与溶剂/苯乙烯流在环境温度下合并。溶剂/单体的温度在进入反应器时通过夹套上的装有-5℃的甘醇的交换器降至~5℃。此流体进入反应器底部。三组分催化剂体系和其溶剂冲洗流也在反应器底但经与单体流不同的入口进入反应器。制备催化剂组分在惰性气氛的手套箱中进行。将稀释的组分倒入氮气填充的钢瓶中并加入在工艺区的催化剂操作罐中。自这些操作罐将催化剂用活塞泵加压并用微动质量流量计测量该流体。在刚要经单一注射管线进入反应器之前将这些流体相互和催化剂冲洗溶剂合并。在微动流量计测量溶液密度后通过向反应器产物管线中加入催化剂失活剂(水与溶剂的混合物)使聚合停止。其它聚合物添加剂可与催化剂失活剂一起加入。在管线中设置一静态混合器用于将催化剂失活剂和添加剂分散于反应器流出流体中。然后使该流体进入提供另外的除溶剂闪蒸的能量的后反应器加热器中。当流体自后反应器加热器流出时发生闪蒸,且在反应器压力控制阀处压力从475psig(3,275kPa)降至~250mm绝对压力。该已闪蒸的聚合物进入热油夹套脱挥发器中。在脱挥发器中约85%的挥发物从聚合物中除去。挥发物在脱挥发器顶部排出。将流体用甘醇夹套交换器冷凝、进入真空泵抽吸,并卸入甘醇夹套溶剂和苯乙烯/乙烯分离器中。溶剂和苯乙烯从容器底除去,乙烯从容器顶部除去。用微动质量流量计测量乙烯流并分析其组成。将测量的放空乙烯加上计算的溶剂/苯乙烯流中溶解的气体用于计算乙烯转化率。将在脱挥发器中分离出的聚合物用齿轮泵抽入ZSK-30脱挥发真空挤出机中。干燥的聚合物以单根线料形式从挤出机卸出。将该线料拉过水浴冷却。用空气将过量的水从线料中吹出,并用线料切割机将线料切成粒料。制备ESI#7和8ESI-7和8为用如下催化剂和聚合方法制备的基本上无规乙烯/苯乙烯共聚体。制备催化剂B(1H-环戊二烯并(cyclopenta)[1]菲-2-基)二甲基(叔丁基氨基(amido))-硅烷钛1,4-二苯基丁二烯)1)制备1H-环戊二烯并[1]菲-2-基锂向装有1.42g(0.00657mol)1H-环戊二烯并[1]菲和120ml苯的250ml圆底烧瓶中滴加入4.2mln-BuLi在混合己烷中的1.60M溶液。将该溶液搅拌过夜。通过过滤分离出锂盐,用25ml苯洗涤两次并在真空下干燥。分离收率为1.426g(97.7%)。1HNMR分析显示,主要异构体在2位被取代。2)制备(1H-环戊二烯并[1]菲-2-基)二甲基氯硅烷向装有4.16g(0.0322mol)二甲基二氯硅烷(Me2SiCl2)和250ml四氢呋喃(THF)的500ml圆底烧瓶中滴加入1.45g(0.0064mol)1H-环戊二烯并[1]菲-2-基锂在THF中的溶液。将该溶液搅拌约16小时,然后在减压下除去溶剂,剩下油状固体,将其用甲苯萃取,通过硅藻土过滤助剂(CeliteTM)过滤,用甲苯洗涤两次并在减压下干燥。分离收率为1.98g(99.5%)。3)制备(1H-环戊二烯并[1]菲-2-基)二甲基(叔丁基氨基)硅烷向装有1.98g(0.0064mol)(1H-环戊二烯并[1]菲-2-基)二甲基氯硅烷和250ml己烷的500ml圆底烧瓶中加入2.00ml(0.0160mol)叔丁基胺。将该反应混合物搅拌数天,然后用硅藻土过滤助剂(CeliteTM)过滤,用己烷洗涤2次。通过在减压下除去残余溶剂分离出产品。分离收率为1.98g(88.9%)。4)制备二锂(1H-环戊二烯并[1]菲-2-基)二甲基(叔丁基氨基)硅烷向装有1.03g(0.0030mol)(1H-环戊二烯并[1]菲-2-基)二甲基(叔丁基氨基)硅烷和120ml苯的250ml圆底烧瓶中滴加入3.90mln-BuLi在混合己烷中的1.60M溶液。将该反应混合物搅拌约16小时。将该产品通过过滤分离、用苯洗涤两次并在减压下干燥。分离收率为1.08g(100%)。5)制备(1H-环戊二烯并[1]菲-2-基)二甲基(叔丁基氨基)硅烷二氯化钛向装有1.17g(0.0030mol)TiCl3·3THF和约120mlTHF的250ml圆底烧瓶中快速滴加入约50ml1.08g二锂(1H-环戊二烯并[1]菲-2-基)二甲基(叔丁基氨基)硅烷的THF溶液。将该混合物在约20℃下搅拌1.5小时,此时加入0.55g(0.002mol)固体PbCl2。再搅拌1.5h后,在真空下除去THF,将残余物用甲苯萃取2次,过滤并在减压下干燥得到橙色固体。产量为1.31g(93.5%)。6)制备(1H-环戊二烯并[1]菲-2-基)二甲基(叔丁基氨基)-硅烷钛1,4-二苯基丁二烯)在70℃下向(1H-环戊二烯并[1]菲-2-基)二甲基(叔丁基氨基)硅烷二氯化钛(3.48g,0.0075mol)和1.551g(0.0075mol)1,4-二苯基丁二烯在约80ml甲苯的浆料中加入9.9ml1.6Mn-BuLi溶液(0.00150mol)。该溶液立即变黑。升高温度使混合物回流并将该混合物在此温度下保持2小时。将该混合物冷却至约-20℃并在减压下除去挥发物。将残余物在约20℃的60ml混合己烷中淤浆化约16小时。将混合物冷却至约-25℃,冷却约1小时。通过真空过滤在玻璃料上收集固体并在减压下干燥。将干燥的固体置于玻璃纤维套管中并将固体在索格斯利特提取器中用己烷连续提取。6小时后,在沸腾釜中观察到结晶固体。将混合物冷却至约-20℃、从冷却混合物中过滤分离并在减压下干燥,得到1.62g深色结晶固体。丢弃滤液。将提取器中的固体搅拌并用另外的混合己烷连续提取,得到另外的0.46g所需产品,为深色结晶固体。聚合ESI7-8ESI7-8在连续操作的环路反应器(36.8加仑,139L)中制备。将Ingersoll-Dresser双螺杆泵用于混合。将该反应器在475psig(3,275kPa)下全液操作,其中停留时间为约25分钟。将原料和催化剂/助催化剂流经注射器和Kenics静态混合器加入双螺杆泵的吸管中。该双螺杆泵将原料抽入装有串联连接的两个Chemineer-Kenics10-68型BEM多管热交换器的2″直径管线中。这些交换器管包含盘管以提高热交换。从最后一个交换器流出后,环路流体经注射器和静态混合器回到泵的吸管中。热交换油经交换器夹套循环以控制刚好位于第一个交换器之前的环路温度探针。在两个交换器之间取出环路反应器流出的流体。用MicroMotion测量流出流体的流量和溶液密度。通过两个不同途径将溶剂原料加入反应器中。将以通过微动流量计测量的流速自8480-S-EPulsafeeder隔膜泵抽出的新制甲苯流用于提供反应器封闭的冲洗流(20lb/hr(9.1kg/hr))。将回收的溶剂与不含抑制剂的苯乙烯单体在并联的五个8480-S-EPulsafeeder隔膜泵吸管一侧混合。这5个Pulsafeeder隔膜泵将溶剂和苯乙烯以650psig(4,583kPa)加入反应器中。用微动流量计测量新鲜苯乙烯流,并通过分离的微动流量计测量总的再循环溶剂/苯乙烯流。将乙烯在687psig(4,838kPa)下加入反应器中。用微动质量流量计测量乙烯流。用Brooks流量计/控制计将氢气在乙烯控制阀出口通入乙烯流中。将乙烯/氢气混合物与溶剂/苯乙烯流在环境温度下合并。整个原料流的温度在进入反应器时通过夹套上的装有-10℃的甘醇的交换器降至2℃。三个催化剂组分在三个分离的罐中制备将新鲜溶剂和浓缩催化剂/助催化剂预混料加入并混入其相应的操作罐中,然后通过速度可变的680-S-AEN7Pulsafeeder隔膜泵加入反应器中。如上所述,将该三组分催化剂体系经注射器和静态混合器在双螺杆泵的吸管一侧加入反应器环路中。将原料流也通过催化剂注射点下游,但在双螺杆泵吸管的上游的注射器和静态混合器加入反应器环路中。在微动流量计测量溶液密度后通过将催化剂失活剂(水与溶剂的混合物)加入反应器产品管线中使聚合停止。在管线中设置一静态混合器用于将催化剂失活剂和添加剂分散于反应器流出流体中。然后使该流体进入提供另外的除溶剂闪蒸的能量的后反应器加热器中。当流体自后反应器加热器流出时发生闪蒸,且在反应器压力控制阀处压力从475psig(3,275kPa)降至450mmHg(60kPa)绝对压力。该已闪蒸的聚合物进入两个热油夹套脱挥发器的第一个中。将闪蒸自第一个脱挥发器的挥发物用甘醇夹套交换器冷凝,经真空泵的吸管通过,并卸入溶剂和苯乙烯/乙烯分离器中。溶剂和苯乙烯从容器底除去作为再循环溶剂,同时乙烯从容器顶部除去。用微动质量流量计测量乙烯流。将测量的放空乙烯加上计算的溶剂/苯乙烯流中溶解的气体用于计算乙烯转化率。将在脱挥发器中分离出的聚合物和剩余的溶剂用齿轮泵抽入第二个脱挥发器中。第二个脱挥发器中的压力在5mmHg(0.7kPa)绝对压力下操作,以使剩余的溶剂闪蒸。将该溶剂在甘醇热交换器中冷凝,经另一真空泵抽出、装入用于处理废料的罐中。将干燥聚合物(总挥发物<1000ppm)用齿轮泵抽入设有一6-孔模头的水下切粒机中、造粒、旋转干燥并收集于1000lb箱中。用于制备各种不同乙烯苯乙烯共聚体(ESI#5-8)的催化剂、助催化剂和工艺条件概列于表8中,它们的性能概列于表9中。表8~N/A=不能获得a催化剂A是二甲基[N-(1,1-二甲基乙基)-1,1-二甲基-1-[(1,2,3,4,5-h)-1,5,6,7-四氢-3-苯基-s-indacen-1-基]硅烷氨合(2-)-N]钛b催化剂B是(1H-环戊二烯并[1]菲-2-基)二甲基(叔丁基氨基)-硅烷钛1,4-二苯基丁二烯)c助催化剂c是三(五氟苯基)硼烷,(CAS#001109-15-5),d改性甲基铝氧烷,以MMAO-3A购自AkzoNobel(CAS#146905-79-5)表9聚苯乙烯共混物组分PS1为具有重均分子量Mw约192,000和多分散度Mw/Mn约2的聚苯乙烯粒料。实施例5-9具有PS/ESI共混物的开孔泡沫,使用异丁烷作为发泡剂将包括单螺杆挤出机、混炼机、冷凝器和模头的发泡方法用于制备泡沫。将异丁烷用作发泡剂使聚苯乙烯(PS)和PS/ESI共混物发泡,对于实施例5-8每100份树脂(phr)使用7.5份发泡剂,对于实施例9使用8wt%。表10具有PS/ESI共混物的开孔泡沫,用异丁烷作为发泡剂<tablesid="table8"num="010"><table>Ex#共混物组成(wt%)发泡温度(℃)泡沫密度(kg/m3)开孔(vol%)泡孔尺寸(μm)实施例580%PS1/20%ESI51273761a71实施例680%PS1/20%ESI51224222a55实施例780%PS1/20%ESI61303350a75实施例880%PS1/20%ESI61174125a67实施例940%PS1/60%ESI81133231b780对比例1100wt%PS1127521a48</table></tables>a这里描述的试验方法bASTMD2856实施例10-11具有PS/ESI共混物的开孔泡沫,用CO2作为发泡剂将包括单螺杆挤出机、混炼机、冷却器和模头的发泡方法用于制备泡沫厚板。将二氧化碳(CO2)以4.7phr的量用作发泡剂以使聚苯乙烯与ESI-7的共混物发泡。其它添加剂是阻燃剂=2.5phr;加工助剂=0.2phr;颜料=0.15phr;酸清除剂=0.2phr;和线性低密度聚乙烯=0.4phr。表11具有PS/ESI共混物的开孔泡沫,使用CO2,作为发泡剂aASTMD2856实施例12具有PS/ESI共混物的开孔泡沫,用HFC-134a/CO2作为发泡剂将包括单螺杆挤出机、混炼机、冷却器和模头的发泡方法用于制备泡沫厚板。将1.1phrHFC-134a和4.23phr二氧化碳(CO2)用作发泡剂以使聚苯乙烯与ESI的共混物发泡。其它添加剂是阻燃剂=2.5phr;加工助剂=0.2phr;颜料=O.15phr和酸清除剂=0.2phr。表12具有PS/ESI共混物的开孔泡沫,使用HFC-134a/CO2作为发泡剂aASTMD2856表10,11和12的实施例和比较例证明,由聚苯乙烯与基本上无规乙烯/苯乙烯共聚体的共混物制备的泡沫在宽组成和发泡温度范围令人吃惊地具有高开孔率(至少20vol%泡孔)。权利要求1.一种开孔泡沫,包括(A)30至99.5wt%(按组分A和B的总重量计)的一种或多种链烯基芳族聚合物,其中至少一种所述链烯基芳族聚合物具有分子量(Mw)100,000至500,000;和(B)0.5至70wt%(按组分A和B的总重量计)的一种或多种具有I20.1至50g/10min、Mw/Mn1.5至20的基本上无规共聚体;包括(1)0.5至65mol%衍生自如下单体的聚合物单元(a)至少一种乙烯基或亚乙烯基芳族单体,或(b)至少一种受阻脂族或环脂族乙烯基或亚乙烯基单体,或(c)至少一种芳族乙烯基或亚乙烯基单体与至少一种受阻脂族或环脂族乙烯基或亚乙烯基单体的混合物,和(2)35至99.5mol%的衍生自乙烯或C3-20α-烯烃中至少一种或其混合物的聚合物单元;和(3)0至20mol%的衍生自一种或多种除上述(1)和(2)外的烯属不饱和可聚合单体的聚合物单元;和(C)非必要地,一种或多种成核剂和(D)非必要地,一种或多种其它添加剂;和(E)一种或多种发泡剂,其存在总量为0.5至5.0g-mol/kg(按组分A和B的总重量计)。2.权利要求1的开孔泡沫,其中A)在组分(A)中,所述至少一种链烯基芳族聚合物具有大于50wt%的链烯基芳族单体单元,具有分子量(Mw)120,000至350,000,其存在量为50至99.5wt%(按组分A和B的总重量计);B)所述基本上无规共聚体组分(B)具有I20.3至30g/10min和Mw/Mn1.8至10;其存在量为0.5至50wt%(按组分A和B的总重量计);并包括(1)15至50mol%衍生自如下单体的聚合物单元a)由下式表示的所述乙烯基或亚乙烯基芳族单体其中R1选自氢和含有3个或更少碳原子的烷基,Ar为苯基或带有1至5个选自卤素、C1-4烷基和C1-4卤代烷基的取代基的苯基;或b)所述空间受阻脂族或环脂族乙烯基或亚乙烯基单体由下式表示其中A1为含有至多20个碳原子的空间庞大的脂族或环脂族取代基,R1选自氢和含有1至4个碳原子的烷基,优选为氢或甲基;R2各自独立地选自氢和含有1至4个碳原子的烷基,优选为氢或甲基;或R1和A1也可以构成环体系;或c)a和b的混合物;和(2)50至85mol%衍生自乙烯或所述α-烯烃的聚合物单元,所述α-烯烃包括丙烯、4-甲基-1-戊烯、丁烯-1、己烯-1或辛烯-1中的至少一种或其混合物;和(3)所述除来自上述(1)和(2)那些之外的烯属不饱和可聚合单体包括降冰片烯、或C1-10烷基或C6-10芳基取代的降冰片烯;和(C)所述成核剂组分(C),若存在,包括碳酸钙、滑石、粘土、二氧化硅、硬脂酸钡、硬脂酸钙、硅藻土和柠檬酸与碳酸氢钠的混合物中的一种或多种;和(D)所述添加剂组分(D),若存在,包括无机填料、颜料、抗氧剂、酸清除剂、紫外线吸收剂、阻燃剂、加工助剂、挤出助剂、渗透改进剂、抗静电剂和其它热塑性聚合物中的一种或多种;(E)所述发泡剂组分(E),其存在总量为0.2至4.0g-mol/kg(按组分A和B的总重量计),并包括无机发泡剂、有机发泡剂或化学发泡剂中的一种或多种,或其混合物。3.权利要求1的开孔泡沫,其中(A)在组分(A)中,所述至少一种链烯基芳族聚合物具有大于70wt%的链烯基芳族单体单元,具有分子量(Mw)130,000至325,000,分子量分布(Mw/Mn)2-7,其存在量为80至99.5wt%(按组分A和B的总重量计);(B)所述基本上无规共聚体组分(B)具有I20.5至10g/10min和Mw/Mn2至5;其存在量为0.5至20wt%(按组分A和B的总重量计);并包括(1)30至50mol%衍生自如下单体的聚合物单元a)包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯、邻-,间-和对-甲基苯乙烯,和环被卤化的苯乙烯的所述乙烯基芳族单体,或b)包括5-亚乙基-2-降冰片烯或1-乙烯基环己烯、3-乙烯基环己烯和4-乙烯基环己烯的所述脂族或环脂族乙烯基或亚乙烯基单体;或c)a与b的混合物;和(2)50至70mol%衍生自乙烯或乙烯与所述α-烯烃的混合物的聚合物单元,所述混合物包括乙烯,或乙烯和丙烯、4-甲基-1-戊烯、丁烯-1、己烯-1或辛烯-1中的至少一种;和(3)所述除来自上述(1)和(2)那些之外的烯属不饱和可聚合单体为降冰片烯;和(C)所述成核剂组分(C),若存在,包括滑石、二氧化硅和柠檬酸与碳酸氢钠的混合物中的一种或多种;(D)所述添加剂组分(D),若存在,包括炭黑、二氧化钛、石墨、阻燃剂和其它热塑性聚合物中的一种或多种;和(E)所述发泡剂组分(E),其存在总量为0.5至3.0g-mol/kg(按组分A和B的总重量计),它包括如下物质中的一种或多种氮、六氟化硫(SF6)、氩气、二氧化碳、水、空气和氦气,甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷、新戊烷、环戊烷、甲醇、乙醇、正丙醇和异丙醇,氟甲烷、全氟甲烷、氟乙烷、1,1-二氟乙烷(HFC-152a)、氟乙烷(HFC-161)、1,1,1-三氟乙烷(HFC-143a)、1,1,1,2-四氟乙烷(HFC-134a)、五氟乙烷(HFC-125)、1,1,2,2-四氟乙烷(HFC-134)、1,1,1,3,3-五氟丙烷、二氟甲烷(HFC-32)、全氟乙烷、2,2-二氟丙烷、1,1,1-三氟丙烷、全氟丙烷、二氯丙烷、二氟丙烷、全氟丁烷、全氟环丁烷、氯甲烷、二氯甲烷、氯乙烷、1,1,1-三氯乙烷、1,1-二氯-1-氟乙烷(HCFC-141b)、1-氯-1,1-二氟乙烷(HCFC-142b)、一氯二氟甲烷(HCFC-22)、1,1-二氯-2,2,2-三氟乙烷(HCFC-123)和1-氯-1,2,2,2-四氟乙烷(HCFC-124),三氯一氟甲烷(CFC-11)、二氯二氟甲烷(CFC-12)、三氯三氟乙烷(CFC-113)、二氯四氟乙烷(CFC-114)、一氯七氟丙烷、二氯六氟丙烷、偶氮二碳酰胺、偶氮二异丁腈、苯磺酰肼、4,4-羟苯磺酰氨基脲、对甲苯磺酰氨基脲、偶氮二甲酸钡、N,N’-二甲基-N,N’-二亚硝基对苯二甲酰胺、三肼三嗪和柠檬酸与碳酸氢钠的混合物。4.权利要求3的开孔泡沫,其中所述链烯基芳族聚合物组分(A)为聚苯乙烯,所述基本上无规共聚体组分(B)为乙烯/苯乙烯共聚体,和发泡剂组分(E)为二氧化碳、乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷、新戊烷、环戊烷、乙醇、1,1-二氟乙烷(HFC-152a)、1,1,1,2-四氟乙烷(HFC-134a)、1,1,2,2-四氟乙烷(HFC-134)、氯乙烷、1-氯-1,1-二氟乙烷(HCFC-142b)或一氯二氟甲烷(HCFC-22)中的一种或多种。5.权利要求3的开孔泡沫,其中所述链烯基芳族聚合物组分(A)为聚苯乙烯,在所述基本上无规共聚体组分B1中,(a)为苯乙烯;和组分B2为乙烯和丙烯、4-甲基-1-戊烯、丁烯-1、己烯-1或辛烯-1中的至少一种,和发泡剂组分(E)为二氧化碳、乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷、新戊烷、环戊烷、乙醇、1,1-二氟乙烷(HFC-152a)、1,1,1,2-四氟乙烷(HFC-134a)、1,1,2,2-四氟乙烷(HFC-134)、氯乙烷、1-氯-1,1-二氟乙烷(HCFC-142b)或一氯二氟甲烷(HCFC-22)中的一种或多种。6.权利要求1的泡沫,具有密度10至200kg/m3,和泡孔尺寸5至2000μm。7.权利要求1的开孔泡沫,具有密度15至100kg/m3,和泡孔尺寸20至1000μm。8.权利要求1的开孔泡沫,其中链烯基芳族聚合物材料包括大于70wt%的链烯基芳族单体单元,和泡沫具有密度10至200kg/m3,和泡孔尺寸5至2000μm。9.权利要求1的开孔泡沫,其中链烯基芳族聚合物材料包括大于70wt%的链烯基芳族单体单元,和泡沫具有密度15至100kg/m3,和泡孔尺寸20至1000μm。10.一种制备开孔泡沫的方法,该方法包括(Ⅰ)形成熔体聚合物材料,所述聚合物材料包括(A)30至99.5wt%(按组分A和B的总重量计)的一种或多种链烯基芳族聚合物,其中至少一种所述链烯基芳族聚合物具有分子量(Mw)100,000至500,000;和(B)0.5至70wt%(按组分A和B的总重量计)的一种或多种具有I20.1至50g/10min、Mw/Mn1.5至20的基本上无规共聚体;包括(1)0.5至65mol%衍生自如下单体的聚合物单元(a)至少一种乙烯基或亚乙烯基芳族单体,或(b)至少一种受阻脂族或环脂族乙烯基或亚乙烯基单体,或(c)至少一种芳族乙烯基或亚乙烯基单体与至少一种受阻脂族或环脂族乙烯基或亚乙烯基单体的混合物,和(2)35至99.5mol%的衍生自乙烯或C3-20α-烯烃中至少一种或其混合物的聚合物单元;和(3)0至20mol%的衍生自一种或多种除上述(1)和(2)外的烯属不饱和可聚合单体的聚合物单元;和(C)非必要地,一种或多种成核剂和(D)非必要地,一种或多种其它添加剂;和(Ⅱ)在高压下将如下组分(E)加入所述熔融聚合物材料中形成可发泡凝胶(E)一种或多种发泡剂,其存在总量为0.5至5.0g-mol/kg(按组分A和B的总重量计);(Ⅲ)将所述可发泡凝胶冷却至最佳发泡温度;和(Ⅳ)将来自步骤Ⅲ的凝胶经模头挤出至低压区形成泡沫。11.权利要求10的方法,其中A)在组分(A)中,所述至少一种链烯基芳族聚合物具有大于50wt%的链烯基芳族单体单元,具有分子量(Mw)120,000至350,000,其存在量为50至99.5wt%(按组分A和B的总重量计);B)所述基本上无规共聚体组分(B)具有I20.3至30g/10min和Mw/Mn1.8至10;其存在量为0.5至50wt%(按组分A和B的总重量计);并包括(1)15至50mol%衍生自如下单体的聚合物单元a)由下式表示的所述乙烯基或亚乙烯基芳族单体其中R1选自氢和含有3个或更少碳原子的烷基,Ar为苯基或带有1至5个选自卤素、C1-4烷基和C1-4卤代烷基的取代基的苯基;或b)所述空间受阻脂族或环脂族乙烯基或亚乙烯基单体由下式表示其中A1为含有至多20个碳原子的空间庞大的脂族或环脂族取代基,R1选自氢和含有1至4个碳原子的烷基,优选为氢或甲基;R2各自独立地选自氢和含有1至4个碳原子的烷基,优选为氢或甲基;或R1和A1也可以构成环体系;或c)a和b的混合物;和(2)50至85mol%衍生自乙烯或所述α-烯烃的聚合物单元,所述α-烯烃包括丙烯、4-甲基-1-戊烯、丁烯-1、己烯-1或辛烯-1中的至少一种或其混合物;和(3)所述除来自上述(1)和(2)那些之外的烯属不饱和可聚合单体包括降冰片烯、或C1-10烷基或C6-10芳基取代的降冰片烯;和(C)所述成核剂组分(C),若存在,包括碳酸钙、滑石、粘土、二氧化硅、硬脂酸钡、硬脂酸钙、硅藻土和柠檬酸与碳酸氢钠的混合物中的一种或多种;和(D)所述添加剂组分(D),若存在,包括无机填料、颜料、抗氧剂、酸清除剂、紫外线吸收剂、阻燃剂、加工助剂、挤出助剂、渗透改进剂、抗静电剂和其它热塑性聚合物中的一种或多种;(E)所述发泡剂组分(E),其存在总量为0.2至4.0g-mol/kg(按组分A和B的总重量计),并包括无机发泡剂、有机发泡剂或化学发泡剂中的一种或多种,或其混合物。12.权利要求10的方法,其中(A)在组分(A)中,所述至少一种链烯基芳族聚合物具有大于70wt%的链烯基芳族单体单元,具有分子量(Mw)130,000至325,000,分子量分布(Mw/Mn)2-7,其存在量为80至99.5wt%(按组分A和B的总重量计);(B)所述基本上无规共聚体组分(B)具有I20.5至10g/10min和Mw/Mn2至5;其存在量为0.5至20wt%(按组分A和B的总重量计);并包括(1)30至50mol%衍生自如下单体的聚合物单元a)包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯、邻-,间-和对-甲基苯乙烯,和环被卤化的苯乙烯的所述乙烯基芳族单体,或b)包括5-亚乙基-2-降冰片烯或1-乙烯基环己烯、3-乙烯基环己烯和4-乙烯基环己烯的所述脂族或环脂族乙烯基或亚乙烯基单体;或c)a与b的混合物;和(2)50至70mol%的衍生自乙烯或乙烯和所述α-烯烃的聚合物单元,所述混合物包括乙烯,或乙烯和丙烯、4-甲基-1-戊烯、丁烯-1、己烯-1或辛烯-1中的至少一种;和(3)所述除来自上述(1)和(2)那些之外的烯属不饱和可聚合单体为降冰片烯;和(C)所述成核剂组分(C),若存在,包括滑石、二氧化硅和柠檬酸与碳酸氢钠的混合物中的一种或多种;(D)所述添加剂组分(D),若存在,包括炭黑、二氧化钛、石墨、阻燃剂和其它热塑性聚合物中的一种或多种;和(E)所述发泡剂组分(E),其存在总量为0.5至3.0g-mol/kg(按组分A和B的总重量计),它包括如下物质中的一种或多种氮、六氟化硫(SF6)、氢气、二氧化碳、水、空气和氦气,甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷、新戊烷、环戊烷、甲醇、乙醇、正丙醇和异丙醇,氟甲烷、全氟甲烷、氟乙烷、1,1-二氟乙烷(HFC-152a)、氟乙烷(HFC-161)、1,1,1-三氟乙烷(HFC-143a)、1,1,1,2-四氟乙烷(HFC-134a)、五氟乙烷(HFC-125)、1,1,2,2-四氟乙烷(HFC-134)、1,1,1,3,3-五氟丙烷、二氟甲烷(HFC-32)、全氟乙烷、2,2-二氟丙烷、1,1,1-三氟丙烷、全氟丙烷、二氯丙烷、二氟丙烷、全氟丁烷、全氟环丁烷、氯甲烷、二氯甲烷、氯乙烷、1,1,1-三氯乙烷、1,1-二氯-1-氟乙烷(HCFC-141b)、1-氯-1,1-二氟乙烷(HCFC-142b)、一氯二氟甲烷(HCFC-22)、1,1-二氯-2,2,2-三氟乙烷(HCFC-123)和1-氯-1,2,2,2-四氟乙烷(HCFC-124),三氯一氟甲烷(CFC-11)、二氯二氟甲烷(CFC-12)、三氯三氟乙烷(CFC-113)、二氯四氟乙烷(CFC-114)、一氯七氟丙烷、二氯六氟丙烷、偶氮二碳酰胺、偶氮二异丁腈、苯磺酰肼、4,4-羟苯磺酰氨基脲、对甲苯磺酰氨基脲、偶氮二甲酸钡、N,N’-二甲基-N,N’-二亚硝基对苯二甲酰胺、三肼三嗪和柠檬酸与碳酸氢钠的混合物。13.权利要求12的方法,其中组分(A)为聚苯乙烯,所述基本上无规共聚体组分(B)为乙烯/苯乙烯共聚体,和发泡剂组分(E)为二氧化碳、乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷、新戊烷、环戊烷、乙醇、1,1-二氟乙烷(HFC-152a)、1,1,2,2-四氟乙烷(HFC-134)、1,1,1,2-四氟乙烷(HFC-134a)、氯乙烷、1-氯-1,1-二氟乙烷(HCFC-142b)或一氯二氟甲烷(HCFC-22)中的一种或多种。14.权利要求12的方法,其中所述链烯基芳族聚合物组分(A)为聚苯乙烯,在所述基本上无规共聚体组分B1中,(a)为苯乙烯;和组分B2为乙烯和丙烯、4-甲基-1-戊烯、丁烯-1、己烯-1或辛烯-1中的至少一种,和发泡剂组分(E)为二氧化碳、乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷、新戊烷、环戊烷、乙醇、1,1-二氟乙烷(HFC-152a)、1,1,1,2-四氟乙烷(HFC-134a)、1,1,2,2-四氟乙烷(HFC-134)、氯乙烷、1-氯-1,1-二氟乙烷(HCFC-142b)或一氯二氟甲烷(HCFC-22)中的一种或多种。15.权利要求10的方法,其中泡沫具有密度10至200kg/m3,和泡孔尺寸5至2000μm。16.权利要求10的方法,其中泡沫具有密度15至100kg/m3,和泡孔尺寸20至1000μm。17.权利要求10的方法,其中组分A包括大于70wt%的链烯基芳族单体单元,和泡沫具有密度10至200kg/m3,和泡孔尺寸5至2000μm。18.权利要求10的方法,其中组分A包括大于70wt%的链烯基芳族单体单元,和泡沫具有密度15至100kg/m3,和泡孔尺寸20至1000μm。19.权利要求10的方法,其中在步骤(Ⅳ)中,所述可发泡凝胶经多孔模头挤出至低压区,使熔融挤出物的相邻流体之间在发泡过程中出现接触,且接触表面以足够的粘结力相互粘附得到单一泡沫结构,由此形成聚结线料泡沫。20.权利要求10的方法,其中在步骤(Ⅳ)中,将所述可发泡凝胶1)挤出至维持温度和压力不使凝胶发泡的保压段,该保压段具有一限定模孔向凝胶发泡的低压段打开的出口模头和一关闭模孔的可开启闸;2)定时开启闸;3)基本上同时通过可移动的活塞将机械压力施加于凝胶上使凝胶自保压段经模孔喷入低压段,喷射速度高于在模孔中发生明显发泡的速度并低于横截面区域或形状出现明显不规则性的速度;和4)使喷出的凝胶在至少一个方向无限制发泡,由此生产泡沫结构。21.权利要求10的方法,其中所述最佳发泡温度为110℃至135℃,该温度比相应闭孔泡沫的最高发泡温度低3至15℃。22.权利要求1的开孔泡沫,具有吸水值5至25g/g泡沫。全文摘要提供一种由聚苯乙烯和乙烯-苯乙烯共聚体的共混物形成的开孔聚苯乙烯泡沫。乙烯-苯乙烯共聚体用作泡孔开孔剂,并用于控制所得泡沫的开孔率,该泡沫可含大于80%的开孔。该泡沫通过挤出法生产,其中将二氧化碳用作优选的发泡剂。所得泡沫可制成珠粒、厚板、圆形物、片材等。文档编号C08J9/04GK1298423SQ99805411公开日2001年6月6日申请日期1999年3月15日优先权日1998年3月16日发明者C·P·帕克,D·D·艾默克帕里亚,B·I·查德哈里申请人:陶氏化学公司
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