用于挤出的聚苯乙烯泡沫的发泡剂和挤出的聚苯乙烯泡沫以及发泡方法_4

文档序号:8302998阅读:来源:国知局
包括但不限于闭孔泡沫、开孔泡沫、硬质泡沫、软质泡沫、自结皮泡沫等)。申请人已经 发现:所述泡沫的一个优点是优选在热塑性材料实施方案中,实现出乎意料的热性能的能 力,其可以通过K-因子或λ测量,特别优选地同时保持有效且经济的加工条件。
[0038] 在某些优选的实施方案中,根据本发明的泡沫提供了一种或多种出乎意料的特 征、特性和/或性能,包括:绝热效率(特别是对于热固性泡沫)、尺寸稳定性、压缩强度、绝 热性能老化、与许多本发明优选的发泡剂伴随的除了低的臭氧损耗可能和低的全球变暖潜 势之外所有的性能。在某些高度优选的实施方案中,本发明提供了热塑性泡沫,其包括形成 泡沫制品的该类泡沫,其相对于以相同的总量使用其它发泡剂组合物制成的泡沫显示出提 高的热导率。在某些高度优选的实施方案中,本发明的所述热塑性泡沫和优选XPS泡沫显 示出在40 °F在制备后大约24小时测量的k因子(mW/m-K)不大于大约25,更优选不大于大 约23和甚至更优选不大于大约20。优选地,所述k因子根据ASTM C518-10进行测量。在 高度优选的实施方案中,本发明的泡沫实现了本文要求的优选的k因子,但是同时具有的 密度不大于大约50 Kg/m3,更优选不大于大约45 Kg/m3,和甚至更优选不大于大约40 Kg/ m3〇
[0039] 在其它优选的实施方案中,本发明的泡沫显示出相对于用本发明范围之外的发泡 剂制备的泡沫改善的机械性能。例如,本发明某些优选的实施方案提供了泡沫和泡沫制品, 其具有的压缩强度优于和优选地至少大约10相对百分比,和甚至更优选至少大约15相对 百分比大于在基本相同的条件下通过利用由环戊烷组成的发泡剂制备的泡沫。另外,在某 些实施方案中优选根据本发明制备的泡沫具有的基于商品的压缩强度与通过在除了其中 发泡剂由HFC-245fa组成之外其它基本相同的条件下制备泡沫产生的压缩强度相当。在某 些优选的实施方案中,本发明的泡沫显示出压缩强度为至少大约12. 5%的屈服率(在平行 和垂直的方向)和甚至更优选在所述每个方向上至少大约13%的屈服率。 实施例
[0040] 提供下面的实施例用于说明本发明但是并不限制其范围。
[0041] 实施例1-8来自反式-HF0-1234ZE和1233ZD的XPS泡沫 泡沫挤出运行在设定用于泡沫加工的50mm Leistritz逆向旋转双螺杆挤出机上进行。 所述挤出机示意性的说明在图1中提供。其在20 kg/hr的额定树脂加料速率下操作。螺 杆速度设定为60 rpm。发泡剂使用液相色谱泵单独注入进挤出机中,其中其加料速率调节 到提供需要的共混组合物。选择发泡剂浓度以产生低密度的泡沫,一般小于75 kg/m3,最好 接近40 kg/m3。不断地监测重量损失数据以确保可望达到额定和实验加料速率。使用具有 直径2和3mm(模口成型面为I mm)的孔板条束冲模(die)制备具有圆柱形的泡沫。
[0042] 取决于对于给定的PFA含量实现的增塑水平,沿着机筒和在冲模的温度降低为 130-140°C范围,其已知对于低密度闭孔PS泡沫挤出是足够的。
[0043] 使用50mm的螺杆挤出机和包括在线控制流变仪(PCR-620,以前由Rheometric Scientific可得,如今由Thermo Scientific可得)和联机超声传感器。使用位于线路末 端的齿轮泵控制系统中的熔体压力。对基于1234ze(E)作为主要发泡剂和各种浓度的其 它共试剂的13个不同的制剂进行粘度测量和脱气压力测定。取决于达到的增塑水平,在 120、140、160和/或180°C进行测量。用于在线粘度测量的PCR使得能够根据仪器的体积 流率限制和压力传感器的灵敏度进行应力扫频(stress sweep)。这产生的剪切应力范围为 10-60kPa,相应于0,1-IOOs-I的表观剪切速率。一般在9个不同的应力水平得到测量值。 在狭缝中设定压力为5. OMPa的最小值以便维持溶解的PFA和避免流变仪中过早的相分离。 对粘度结果进一步进行校正以补偿温度变化。由这些测量值进一步推论出增塑的程度和进 一步转变为聚苯乙烯玻璃化转变温度的降低。
[0044] 使用一套超声传感器检测当特意诱发相分离时起泡的发生。安装仪器的狭缝冲模 (5 mm厚X 4 cm宽X 20 cm长)安装在挤出机末端与齿轮泵入口之间。此冲模装有安装在 中游与所述狭缝垂直的两个相同的超声探针,使得超声束与流道成直角。还安装三个压力 传感器以测量冲模中的压力分布,使得超声检测器位置的压力能够外推。逐渐增加齿轮泵 速度使狭缝冲模内的压力降低至所述脱气压力(这里取作平衡溶解度压力的估计值),其 中取急剧增加的超声信号衰减作为相分离的标志。
[0045] 测试根据本发明优选方面的发泡剂的各种浓度,通过下面实施例1-8确认和产生 下面表1中报告的结果: 表1
【主权项】
1. 形成绝热挤出的低密度聚苯乙烯泡沫的方法,包括: (a) 提供包含聚苯乙烯的可发泡的树脂; (b) 向所述树脂中加入发泡剂,其包含(i)反式HF0-1234ze,其为大约3重量%至不大 于大约6重量%的可发泡组合物的量;和(ii)反式HCF0-1233zd,其为至少2重量%至大 约10重量%的可发泡组合物的量,条件是所述发泡剂的总量为大约8重量%至不大于大约 15重量%的可发泡组合物;和 (c) 在加入步骤之后通过冲模挤出所述可发泡组合物,形成低密度聚苯乙烯泡沫,其具 有不大于大约50 Kg/m3的密度和不大于大约25 K-W/m-K的k-因子。
2. 形成挤出的低密度聚苯乙烯泡沫的方法,包括: (a) 提供包含聚苯乙烯的可发泡的树脂; (b) 向所述树脂中加入发泡剂,其包含(i)反式HF0-1234ze,其为大约3重量%至小于 大约8重量%的可发泡组合物的量;和(ii)反式HCF0-1233zd,其为至少大约2重量%的 可发泡组合物的量,条件是所述发泡剂的总量为大约8重量%至不大于大约15重量%的可 发泡组合物;和 (c) 在加入步骤之后通过冲模挤出所述可发泡组合物,形成低密度聚苯乙烯泡沫。
3. 根据权利要求1的方法,其中所述发泡剂包含(i)反式HF0-1234ze,其为大约4重 量%至不大于大约8重量%的所述可发泡组合物的量;和(ii)所述反式-HF0-1233zd以大 约4重量%至大约10重量%的所述可发泡组合物的量存在。
4. 根据权利要求2的方法,其中所述发泡剂包含(i)反式HF0-1234ze,其为大约4重 量%至不大于大约8重量%的所述可发泡组合物的量;和(ii)所述反式-HF0-1233zd以大 约4重量%至大约10重量%的所述可发泡组合物的量存在。
【专利摘要】本发明公开了形成膨胀的聚苯乙烯泡沫的方法,包括:(a)提供包含聚苯乙烯的可发泡树脂和包含(i) 反式HFO-1234ze和(ii)反式HCFO-1233zd的发泡剂;和(b)通过冲模挤出所述可发泡组合物。
【IPC分类】B29C44-50, C08L25-06, C08J9-04, C08J9-06, C08K5-02
【公开号】CN104619758
【申请号】CN201380048599
【发明人】J.M.鲍曼, D.J.威廉斯
【申请人】霍尼韦尔国际公司
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2013年7月19日
【公告号】CA2879346A1, EP2875068A1, US20150165658, WO2014015315A1
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