热塑性聚合物的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及热塑性聚合物，具体地，未排除地，设及高溫热塑性聚合物的发泡。优 选实施例设及高电阻率的热塑性聚合物，其可用于电绝缘产品，例如电缆绝缘材料、交叉腹 板和管道。在其他优选实施例中，所描述的高溫热塑性聚合物可用于管道或主干型材如棒 和杆。
【背景技术】
[0002] 聚合物的发泡在聚合物工业中是已知技术，用于聚合物成分的轻量化、改善电和 热绝缘性能、降低发烟性、改善燃烧行为、W及改善强度重量比。此外，其在减少材料使用， 从而与用非发泡成分制备的部件相比，降低用发泡材料制备的相似部件的成本的明显优 点。
[0003] 概况地，有两种技术用于制备聚合物泡沫：物理和化学发泡方法。聚合物的物理发 泡是运样的一种方法：在加工操作过程中，在高压下直接将气体注入聚合物烙体中。通过几 个因素控制发泡程度，运几个因素包括：气体在聚合物中的溶解性、成核剂的使用（或不使 用)、注入烙体中的气体的量、W及施加的压力。使用运种类型的发泡方法需要使用专口设 备。相比，可W使用化学发泡剂，其起作用依赖于发泡剂的热降解和分解，W产生使聚合物 发泡的气体。
[0004] 化学发泡剂已经相当成功地用于各种各样的聚合物体系，但是迄今为止，用于最 高的加工溫度的聚合物的热稳定性发泡剂仍然是难W捉摸的。因此，使用传统发泡剂仍难 W使聚合物发泡，运些聚合物包括含氣聚合物，例如氣化乙締丙締共聚物（FEP)，包括全氣 烷氧基（PFA)、全氣烷氧基（甲基乙締基酸）（MFA)和乙締四氣乙締（ET阳）。迄今为止，文 献中已经出现用于高溫含氣聚合物的基于多憐酸锭（EP2065155)和金属碳酸盐/滑石粉 (US2009/0048359)的化学发泡剂。在前者的情况下，基于多憐酸锭的体系由于与使用氨 气作为发泡气体相关的安全问题，很少在商业上使用，而在后者的情况下，难W获得市场知 识。
【发明内容】
阳0化]概括地，本发明的一个目的为解决与高性能热塑性塑料的发泡相关的问题。
[0006] 根据本发明的与一方面，提供一种制备发泡热塑性聚合物的方法，其包括使包括 草酸盐化合物和热塑性聚合物的混合物经受高于300°c的溫度。
[0007] 所述草酸盐化合物优选包括至少一种金属基团。优选地，其包括原子序数小于57 或小于41的金属基团。该原子序数适于大于10或18。优选地，所述草酸盐化合物包括选 自周期表中IV期或V期的金属基团。
[0008] 所述草酸盐化合物优选包括过渡金属，优选为单过渡金属基团。所述过渡金属合 适地具有21至41，优选22至40,更优选26至40的原子序数。
[0009] 所述草酸盐化合物优选包括一种或多种(优选仅一个）基团，运些基团选自：钟、 巧、铁、铁、钻、儀、铜、锋、错和领。更优选地，所述草酸盐化合物包括选自锋和错的基团。所 述草酸盐化合物可W包括铁(例如化II)基团。
[0010] 优选地，在所述草酸盐化合物中所述至少一种金属基团的重量除W金属基团的总 重量的比至少为0. 4、优选至少0.6、更优选为至少0.8、特别为至少0. 95。优选地，实质上 所述草酸盐化合物中仅有的金属基团为所述一种金属基团。因此，虽然已知与金属化合物 混合的草酸盐化合物，但是所述草酸盐化合物优选包括单一金属，其优选为选自所述的金 属基团。
[0011] 优选地，草酸盐化合物不包括任何非金属阳离子或带正电的基团。
[0012] 所述草酸盐化合物优选设置为当经受所述方法中的溫度时释放气体。其优选设置 为释放含碳气体，例如一氧化碳和/或二氧化碳。所述草酸盐化合物优选在加热时不释放 含氮气体(例如氨气)。所述草酸盐化合物的残渣，例如氧化错或氧化锋金属氧化物优选为 白色。
[0013] 所述草酸盐化合物可W是水合物。然而合适地，其包括小于40wt%、优选小于30 wt%的水。它优选包括小于10wt%、小于5wt%、小于2wt%、小于1wt%或小于0. 1wt%的 水。该草酸盐化合物可W包括Ippm的水。在草酸盐化合物中包含过量的水可影响热塑性 聚合物的发泡，因为水在远小于330°C时为气态。当选择的草酸盐最初包括过量的水时，在 经受所述方法中的大于300°C的溫度之前，可W对其进行处理W降低水含量。
[0014] 合适地，在混合物中所述草酸盐化合物的重量除W所有草酸盐化合物的总重量的 比为至少0.6、优选至少0.8、更优选至少0.9。该比例优选为1。因此，优选地，在混合物中 包含仅仅一种类型的草酸盐化合物与所述热塑性聚合物。
[0015] 所述草酸盐化合物可W包括50-70wt%的基团C2〇4、优选56-68wt%的所述基团 和特别的60-63wt%的所述基团。
[0016] 所述草酸盐化合物可W包括30-50wt%、优选32-44wt%的金属基团。
[0017] 所述草酸盐化合物可W包括30-40wt%、优选32-36wt%的错基团；或者 35-45wt%，优选4〇-44wt%的锋基团。
[0018] 所述草酸盐化合物优选包括小于20wt%、小于10wt%、或小于5wt%的水。所述 草酸盐化合物优选包括2wt%或更小，或1wt%或更小的水。
[0019] 所述草酸盐化合物优选包括32-36wt%的错基团、64-68wt%的基团C2〇4、和0-5 wt%的水、优选0-2wt%的水。更优选地，经受大于300°C的溫度的所述草酸盐化合物包括 小于1wt%的水。
[0020] 或者，所述草酸盐化合物可W包括40-44wt%的锋基团，56-60wt%的基团C2〇4、和 0-5wt%的水、优选0-2wt%的水。
[0021] 所述草酸盐化合物优选为微粒状物质。合适地，100%的所述草酸盐化合物的颗粒 可通过筛孔径为200化、优选筛孔径为100化、更优选筛孔径为50化、特别地筛孔径为 10化的筛。
[0022] 所述热塑性聚合物优选为高性能热塑性聚合物。
[0023] 除非另有说明，文中描述的聚合物的烙点可化围过DSC及汇报的吸热峰的顶点值 测定。
[0024] 当所述热塑性聚合物为结晶性的时，其可具有至少250°C的烙点。它优选具有 250-320°C，例如 250-310°C的烙点。 阳0巧]所述热塑性聚合物可W具有至少160°C，优选至少190°C的连续使用溫度。可W根 据化derwriters'L油oratoriesInc〇JL)、聚合物材料标准-长期性能评估，UL74她测定 连续使用溫度。连续使用溫度可W小于300°C，或小于265°C。 阳0%] 所述热塑性聚合物可具有利用IS012086评估的、范围为1. 2-36g/10min、优选为 4-27g/10min、更优选 4-10g/10min的烙体流动速率（MFRat372°C/5. 0kg)。
[0027] 所述热塑性聚合物可W具有根据ASTMD638测定的、至少1500psi、或优选至少 2000psi的拉伸强度。该拉伸强度可W小于8000psi。
[0028] 所述热塑性聚合物可^具有根据4511 0790，在巧3°0测定的至少为70,000 口3王 弯曲模量。弯曲模量可W小于700, 000psi。
[0029] 所述热塑性聚合物可W具有根据ASTMD638的至少30, 000,优选至少40, 000的拉 伸模量。拉伸模量可W小于600,000。
[0030] 所述热塑性聚合物可W具有至少125°C或至少135°C的Tg。
[0031] 所述热塑性聚合物可W具有根据D648测定的至少150°C、优选至少170°C的热变 形溫度。
[0032] 所述热塑性聚合物合适地具有至少250°C或至少300°C的烙融加工溫度。
[0033] 所述热塑性聚合物可W选自：含氣聚合物、高性能聚酷胺（HPPAs)、液晶聚合物、 聚酷胺亚胺（PAIs)、聚苯并咪挫（PBIs)、聚对苯二甲酸下二醋（PBTs)、聚酸酷亚胺（PEIs)、 聚酷亚胺（Pis)、聚酬（PAEKs)、聚苯硫酸（PPS)、聚讽类衍生物、聚环己烧二甲基对苯二酸 醋（PCTs)和间规聚苯乙締。
[0034] 优选的含氣聚合物包括阳P、PFA、MFA和ET阳。优选的讽包括阳S、PP沈和PSMU。 优选的聚酬为聚芳酸酬，聚酸酸酬（PEEK)为特别优选的。
[0035] 在一个实施例中，所述热塑性聚合物可选自PET和聚碳酸醋。
[0036] 所述热塑性聚合物优选为含氣聚合物，FEP为特别优选的。
[0037] 在所述混合物中，热塑性聚合物的总重量除W草酸盐化合物的总重量的比可W小 于1000、合适地小于700、优选小于500。所述比可W为至少10、至少50、或至少90。在所 述混合物中草酸盐化合物的总量可W为0.1-2wt% (例如0.2-1wt%)，且所述混合物中热 塑性聚合物的总量可W为98-99. 9wt% (例如99-99.8wt%)。
[0038] 在所述混合物中，所述热塑性聚合物的重量除W草酸盐化合物的重量的比可W小 于1000、合适地小于700、优选小于500。所述比可W为至少10、至少50、或至少90。所述混 合物可W包括0. 1-2wt%(例如0. 2-1wt%)的所述草酸盐，W及98-99. 9wt%(例如99-99.8 wt%)的所述热塑性聚合物。
[0039] 草酸盐发泡剂的wt%除炒混合物中包含的所有发泡剂的wt%的和（即设置为分解 W产生可发泡热塑性聚合物的气体的所有发泡剂)的比合适地为至少0.8、优选至少0. 9、更 优选至少0. 98、特别是1。
[0040] 所述混合物优选不含有任何质子酸。所述混合物优选不含有任何含憐发泡剂。
[0041] 所述混合物优选包括单一类型的发泡剂，其合适地设置为降解来产生可使热塑性 聚合物发泡的气体。所述单一类型的发泡