聚亚芳基泡沫材料的制作方法_6

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行测量。
[0259] 泡孔尺寸测量
[0260] 所获得的泡沫的泡孔尺寸和泡孔尺寸分布是通过扫描电子显微镜(SEM)来表征 的。使用在互联网上公开可用的"ImageJ"图像分析软件1. 44版进行泡沫截面的SEM图像 的图像分析。
[0261] 机械特性
[0262] 对于抗压强度,根据ASTM D1621标准方法测定所获得的泡沫的机械特性。首先, 在所生产的泡沫板上和下表面上铺满沙子以去除泡沫材料两侧的不规则的表皮,并且使板 的上和下表面变得平坦和光滑。然后,使用精密带锯机加工2英寸X 2英寸的方形区域,以 产生用于抗压测试的具有明确定义的尺寸的试样。在抗压测试之前,在强制空气对流烘箱 中在225° F(107°C)的温度下热处理抗压试验试样持续24小时以保证从泡沫试样中去除 任何残留的发泡剂。
[0263] 已知的是泡沫材料的抗压强度极大地依赖于其泡沫密度。因此,通过使用以下等 式S6tl= S(60/p ) 15和S 1QQ= S(100/p ) 15,其中S6tl为标准化至60kg/m3的密度的抗压强 度并且Sltltl为标准化至lOOkg/m 3的密度的抗压强度,将对于泡沫材料测量的所有抗压强度 数据分别标准化为在60kg/m3的密度、和在100kg/m3的密度下的抗压强度值;S和P分别 为样品的抗压强度和密度。
[0264] 实例 Cl、2_4 和 C5
[0265] 根据如以上描述的通用程序制备实例Cl、2_4和C5的泡沫材料。首先通过将聚 合物和Ti02(相对于组合物(C)的总重量2wt. % )的物理混合物以221b/hr(10kg/hr)的 速率进料至25mm Berstorff同向旋转啮合双螺杆挤出机的第一机筒段中来生产该发泡化 合物。将机筒段2至8的机筒温度设定分别设置在以下温度:260°C、290°C、300°C、300°C、 320°C、340°C和340°C并且不将热施加到该挤出机进料喉管位于的机筒段1上。该模口温度 设定是330°C。所使用的挤出机螺杆速度是130-140RPM。所使用的发泡方法是以上在标题 "用于制备泡沫材料(P)的通用程序"下描述的相同的那种。在该发泡方法中,异丙醇被用 作发泡剂并且将其浓度设定在8wt%。从该模口中挤出泡沫并且作为没有校准的片材在该 模口的出口处收集。相对应的特性在表1中示出。
[0266] 对比实例6 (C6)
[0267] 根据一种分批发泡方法,即,一种超临界发泡方法制备这个对比实例C6。根据如 在TO 2006/094988(以其全文通过引用结合在此)的实例9中描述的程序由50wt. %的 RADEI^ R 5100PPSU 和 50wt. % 的 PrimoSpirel^PRjSO 聚亚苯基、自增强的(SRP)的共 混物制备一种具有IcmX IcmX0. 25cm尺寸的t旲制板。将所述t旲制板引入至一个不镑钢尚 压容器中并且在45巴的压力下向该容器中通入CO2。将该高压容器加热至130°C的温度并 且将该聚合物样品保持在这个压力和温度下24小时。在这个处理之后,使该容器减压并且 移出该样品并且立即将其置于控制在240°C的温度下的矿物油浴中持续30秒以允许其膨 胀。在其之后,将泡沫样品从油浴中取出并且立即浸入在室温下的水浴中以防止该泡沫塌 陷。测量如此得到的泡沫块的密度并且发现具有656kg/m3的密度。相对应的特性在表1中 示出。
[0268] 实例 C7、8-10 和 Cll
[0269] 根据如以上描述的通用程序制备实例C7、8_10和Cll的泡沫材料。首先通过将聚 合物、Mistron8' VaPor滑石(童参见以下表2中)和Irganox 1010(相对于组合物(C) 的总重量0. 125wt. % )的物理混合物以251b/hr(ll. 4kg/hr)的速率计重地进料至25mm Berstorff同向旋转啮合双螺杆挤出机的第一机筒段中来制备该发泡化合物。将机筒段2 至8的机筒温度设定设置在300°C并且不将热施加到该挤出机进料喉管位于的机筒段1上。 该模口温度设定是340°C。所使用的挤出机螺杆速度是200RPM。所使用的发泡方法是以上 在标题"用于制备泡沫材料(P)的通用程序"下描述的相同的那种。在该发泡方法中,乙醇 被用作发泡剂并且将其浓度设定在如以下表2中示出的所希望的重量%。在"A"和"B"挤 出机中的温度设定和其他设置条件是如在通用程序中描述的。这些实例相对于先前那些的 一个显著的差异是在这些实例中使用加热的校准器来提供对泡沫厚度均匀性的更好的控 制。从该模口中挤出泡沫并且使用该加热的校准器使其符合范围从5至30mm的均匀厚度 以产生具有均匀厚度和宽度的板。
[0270] 所获得的泡沫通过DSC进一步分析以确定它们的玻璃化转变温度(Tg)并且示出 了如通过DSC测量的单一的Tg (实例8-10的泡沫材料),该Tg是该共混物的两种聚合物组 分的Tg的中间值,证实了在呈发泡状态的这两种聚合物之间的混溶性。相对应的泡沫材料 的特性在表2中示出。
[0271]
【主权项】
1. 一种泡沫材料,该泡沫材料具有如通过差示扫描量热法(DSC)测量的一个玻璃化转 变温度(Tg)并且由具有至少两个玻璃化转变温度(Tg)的不可混溶的组合物[下文中称为 组合物(C)]通过挤出方法制成,其中所述组合物(C)包含: (i) 至少一种聚亚芳基(Pl)聚合物,其中所述(Pl)聚合物的重复单元的按摩尔计(摩 尔%)大于50%是由亚芳基组成的重复单元(R1),其中所述亚芳基是由一个芯[下文中称 为芯(C)]组成的二价烃基团,该芯由一个苯环或通过共享两个或更多个相邻的环碳原子 而稠合在一起的多个苯环构成,所述苯环是任选取代的,其中所述亚芳基各自通过第一 C-C 键(El)和第二C-C键(E2)结合到相邻重复单元(Rl)的两个其他亚芳基上,其中至少20摩 尔%的重复单元(Rl)是形成扭结的亚芳基单元(Rl-b)[下文中称为亚芳基 K1_b单元],其 余是不同于亚芳基K1_b单元的形成刚性棒的亚芳基单元(Rl-a)[下文中称为亚芳基Kh单 元],其中在所述亚芳基单元中该键(El)和该键(E2)是共线的并且彼此反向平行,所述 (Pl)聚合物以基于(Pl)聚合物和(PPSU)聚合物的总wt. %按重量计(wt.%)低于75%并且 高于IOwt. %的量存在于组合物(C)中,以及 (ii) 至少一种聚苯砜聚合物[下文中称为(PPSU)聚合物],其中所述(PPSU)聚合物的 重复单元的按摩尔计大于50%是具有在此以下的式(A)的重复单元(R ppsu):所述(PPSU)聚合物以基于聚亚芳基(Pl)聚合物和(PPSU)聚合物的总wt.%低于 90wt. %并且高于25wt. %的量存在于组合物(C)中。2. 根据权利要求1所述的泡沫材料,其中亚芳基K1_b单元在该聚亚芳基(Pl)中的摩尔 量基于这些重复单元(Rl)的摩尔总量是呈从45%-55%的量。3. 根据权利要求1或2所述的泡沫材料,其中这些亚芳基&3单元是被至少一个选自 芳基酮类和芳氧基芳基酮类的一价取代基团取代的对亚苯基,所述芳基酮类和芳氧基芳基 酮类是未取代的或被至少一个一价取代基团取代。4. 根据权利要求1至3中任一项所述的泡沫材料,其中这些亚芳基K1_bl单元是间亚苯 基,任选地被至少一个一价取代基团取代。5. 根据权利要求1所述的泡沫材料,其中该聚亚芳基(Pl)聚合物是聚亚苯基共聚物, 其中这些重复单元的按摩尔计大于50%是重复单元(R isws ),其中所述重复单元(Risws) 的至少20摩尔%是选自以下项的亚芳基R1+单元:间亚苯基,任选地被至少一个一价取代 基团取代,或/和邻亚苯基,任选地被至少一个一价取代基团取代,其余的是对亚苯基,任 选地被至少一个一价取代基团取代。6. 根据权利要求1至5中任一项所述的泡沫材料,其中该聚亚芳基(Pl)聚合物以基于 该聚亚芳基(Pl)聚合物和该(PPSU)聚合物的总重量范围为从25wt. %至50wt. %的量存在。7. 根据权利要求1至6中任一项所述的泡沫材料,其中所述泡沫材料的玻璃化转变温 度(Tg)是至少150°C。8. 根据权利要求1至7中任一项所述的泡沫材料,其中该泡沫材料具有10至500kg/ m3的密度。9. 根据权利要求1至7中任一项所述的泡沫材料,其中该泡沫材料具有基本上均匀的 泡孔尺寸。10. 根据权利要求1至9中任一项所述的泡沫材料,其中在该挤出方法中以基于该组合 物(C)的总重量按重量计从2%至15%的量使用发泡剂,其中该发泡剂优选地是异丙醇或乙 醇。11. 根据权利要求1至10中任一项所述的方法,其中在该挤出发泡方法中以基于该组 合物(C)的总重量按重量计从0. 1%至5. 0%的量使用成核剂。12. 根据权利要求11所述的方法,其中该成核剂是二氧化钛或滑石。13. -种物品,该物品包含至少一个包含根据权利要求1至10中任一项所述的泡沫材 料的部件。14. 如权利要求13所述的物品,其中所述物品是结构性或次级飞机部件。15. 如权利要求14所述的物品,其中所述结构性飞机部件是夹层板,该夹层板包括:包 含本发明的泡沫材料的芯,以及包括连续的纤维增强的热固性或热塑性复合物的层压的表 皮层。
【专利摘要】一种泡沫材料,该泡沫材料具有一个玻璃化转变温度(Tg)并且由具有至少两个玻璃化转变温度(Tg)的不可混溶的组合物通过挤出方法制成,其中所述组合物(C)包含:至少一种聚亚芳基(P1)聚合物,其中所述(P1)聚合物的重复单元的按摩尔计(摩尔%)大于50%是由亚芳基组成的重复单元(R1),其中所述亚芳基是由一个芯组成的二价烃基团,该芯由一个苯环或通过共享两个或更多个相邻的环碳原子而稠合在一起的多个苯环构成,所述苯环是任选取代的,其中所述亚芳基各自通过第一C-C键(E1)和第二C-C键(E2)结合到相邻重复单元(R1)的两个其他亚芳基上,其中至少20摩尔%的重复单元(R1)是形成扭结的亚芳基单元(R1-b),其余的是不同于亚芳基R1_b单元的形成刚性棒的亚芳基单元(R1-a),其中在所述亚芳基R1_a单元中该键(E1)和该键(E2)是共线的并且彼此反向平行,所述(P1)聚合物以基于(P1)聚合物和(PPSU)聚合物的总wt.%按重量计(wt.%)低于75%并且高于10wt.%的量存在于组合物(C)中;以及(ii)至少一种聚苯砜聚合物,所述(PPSU)聚合物以基于聚亚芳基(P4)聚合物和(PPSU)聚合物的总wt.%低于90wt.%并且高于25wt.%的量存在于组合物(C)中。
【IPC分类】C08L65/02, C08L81/06, C08J9/00
【公开号】CN104981505
【申请号】CN201380072285
【发明人】M.J.埃-希布里, M.谢勒斯, M.马格德恩斯
【申请人】索尔维特殊聚合物美国有限责任公司
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2013年12月3日
【公告号】EP2928947A1, US20150307677, WO2014086744A1
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