用于聚苯乙烯泡沫的孔度放大剂的制作方法

文档序号:3670766阅读:190来源:国知局

专利名称::用于聚苯乙烯泡沫的孔度放大剂的制作方法
技术领域
:本发明通常涉及挤压发泡产品,更M地涉及具有放大平均孔度和不具有臭氧消4C^在可能I"沐具有低全球变暖^^在可能性的聚^泡沫。还提f种形成该聚合物泡沫的方法。
背景技术
:泡';W"脂结构可用于多种用途如隔热、緩沖,包#吸附剂。通常,通过熔融聚^和^f可所需添加剂形成聚^^熔体制4^压泡沫。将发泡剂与聚合物熔体在合适的温度与压力下进行^^生产发泡性m》i^物。然后,将发泡性皿;^^^p,并挤出到^区域,从而导致^^泡,并形成所需的挤出发泡产品。用于挤压发泡产品的常规发泡剂包括氯氟烃(CFCs)和含氩氯IUS(HCFCs)。CFC和HCFC发泡剂二者的优点之一是在生产过程中,其在聚,熔体中的溶解度高。当发泡剂与聚賴熔体〉V給时,发泡剂溶解度高可以^i^占度斷氐。因此,粘細氐导致》V給所需能量越低。另一方面,这些常败泡剂的主妙点是由于增长的环^^保护的要求,^MI多的世#国已经明令消除CFC和HCFC发泡剂。由于CFCs和一些其它卣^jS的性能导致平;^臭^C^和全球变暖,所以它们已经被认为严重威S(^^^i^境。分别通过臭氧消耗潜在可能性(0DP)和全球变暖化潜在可能性(GWP)测定化学品例如CFCs和HCFCs等的臭氧消#全球变暖影响。考虑到逐步淘汰具有高ODP和高GWP的发泡剂的i^令,所以W在绝热泡沫应用中选择^口对环N^无害的发泡剂例如氢氟烂(HFCs)和二氧^^M^代常跳泡剂的倾向。尽管与二氧^^相比,HCFCs提供了一种优异的热F雄层,但是存在于HCFCs中的氯仍然具有少量臭氧消^i^在可能f生。另外,时间的推移,泡沫中的氯^^目#^到空气中,从而斷氐了泡沫的绝热值,并有助于全球变暖化潜在可能l"生。jtb^卜,4所选特定的具体发泡剂,这些非常规的发泡剂均导致不同孑L度和形态。令Aii憾的是,通itii些通常对环sJ^无害的4发泡剂生产的泡沫孔度太小以致于不能给发泡产品提供可接受的绝热值。之前,规有技术中已经试图利用对环境^口无害的发泡剂或使常规的HCFC发泡剂改性以斷W斤生产的泡沫的ODP和GWP,而同时保持泡沫的绝热值。这些过程/^^物的一些实例描述如下。Suh等人的美国专利No.5,489,407//Hf了一种制备具有放大孔度的闭孑L、烯基芳族聚^泡沫的方法。该聚^H^Af^乙烯。由于环^f、因,发泡剂^i^^復泡剂例如C02、氮气、氩气、水、氦M空气。用于形成泡沫的组^^包括J^上不^"的孑U^^文大剂。孑U^^文大剂具有不同的化学结构,并包4^!口下化合物,如分子量为1200或更高的聚乙二醇和聚丙二醇,正-牛油P-M二丙酸盐,氧4诚,咪哇啉(imidaxoline),(^至Cw的脂肪酸院醉,,氯^lit絲三甲基铵,乙象基化直链醇,二辛酯钠sulfoccunic酸,聚氧乙烯脱水山梨SW^榈酸酯,月桂酸二甘醇酯,氟-化学表面活性剂,椰子内铵盐(cocobetaine),>i|U^f^^(例如二曱基^5i^)的7^|1/緣;緣。该组^可以^^包—种控制泡孑L尺寸的,剂(例如it4^例如滑石、粘土、和/或碳酸4丐)。Ha咖el等人的美国专利No.5,912,279//Hf了一种闭孑L泡、^利用含氬的卣代趁t泡剂(例如HCFC-22)与氬键形成封端剂(例如有才m、酯或酮)结合的发泡剂。封端剂的存在斷氐了发泡剂的逃逸,并斷氐了空^i^泡沫中以使其在较长的一段时间内保持低热导率。有人认为封端剂能够与发泡剂形成氢键,这样可以显著地制氐囟^^泡剂^J色热泡沫中的渗it^(从而斷氐全球变斷t^在可能性)。Hammel等Aii公开了一种采用对环境无害和低可渗透性的多^发泡剂形成的闭孑1#脂泡沫。发泡剂包括大于约70重量%的1,1,2,2-四氟乙烷(HFC-134)。剩下的30重量%由没有除氟以外的囟素取代基的发泡剂形成。泡沫体可以由<树热塑#^脂(例如絲乙烯、聚乙烯或聚丙烯)形成。所狄泡剂通常包含l至2个^f、子,并iU^上是不燃性的,具有零臭氧消4C^在可能性,和低卣^jS全球变暖^f在可能性。Chonde等人的美国专利号6,787,580乂/Hf了一种多模热塑'f沐绝热聚合物泡沫,其通过利用发泡剂稳定剂,在J^上没有水的情况下,具有大和小泡孑L分布。m^泡剂选自非臭氧消M泡剂例如二iu城、烃和氢,,但是不包括水。所ii^泡剂稳定剂形成,发泡剂的区域,其在泡沫内生M大泡孔。^合发泡剂稳定剂的发泡剂分子产生小泡孔。合适的发泡剂稳定剂包括聚乙二醇(PEG)和PEG醚、聚环氧乙^^枝絲乙烯/马来酸酐无絲聚物,和乙二gf^枝聚氨酯无織聚物。所必包;5M^料可以是城片材形式,并且因为它们声称具有高绝热值,特别可用作绝热制品。尽管上述努力试图斷氐ODP和GWP,^4页域仍然需^"获^^种挤出聚*泡沫,当^^I非HCFC发泡剂时该泡^^有增加的孑U1,^H^tt舰出絲乙烯泡沫的正面物理性能,而且满足斷氐全球变暖化潜在可能性和臭氧消耗潜在可能性的严^求。
发明内容本发明的目的是提#-种组*,其用于形成具有增加孑L度的挤出泡沫。该组杨包括可发泡性聚杨材料、至少一种发泡剂,和至少一种孔M大剂。可发泡性聚^材^^I^基芳族聚條材淋'J如絲乙烯。可发泡性聚合物材料可以约60%至约95重量%的量存在于組合物中。发泡剂可以约2.0%至约18.0重量%的量存在于組合物中,并且包括^4^泡剂、有机发泡剂和化学发泡剂。优iti^择用于本发明组合物的发泡剂使得该组#具有零臭氧消#较低的全球变暖化潜在可能性。发泡剂的实例包^f^jx^^泡剂和/或非含氢氯IUS(非HCFCs),例如二氧4诚、氩气、水、空气、氮*/或氦气。应该理解用于本发明配方的发泡剂不具有高全球变暖化潜在可能性,并且具有低或零臭氧消^^在可能性。孑L度放大剂可以约0.1%至10重量%的量存在于组賴中。用于组^吻的合适孔JL^t大剂实例包括乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)、乙烯丙烯酸甲酯(EMA)、聚乙烯乙^J^化物共聚物、聚乙二醇(PEG)、和其结合。孑L度放大剂可以形成具有较大孔度的泡沫,希望以此可以获得较高的绝热值GHt),并优化最终发泡产品的物理性能。;tb^卜,该孑L度放大剂为发泡产品提供了增力口的孑L度,而^^员害不用孑1^^文大剂形成的常^^泡产品的物#热性能。另外,本发明组合物可以包舍最多直至约1.0重量%的成核剂,和最多至约1.0重量%的阻燃剂。为了获得可发泡皿或挤出发泡产品所需特性,可以包括所需量的^it添加剂例如增塑剂、颜料、举性体、挤出助剂、抗氧化剂、i耕、红夕卜衰减剂、抗静电剂和/或紫外线吸收剂。本发明的另一个目的是提#""种由上述组合物形成的单模态热塑性聚*泡沫。由本发明组賴生产的本发明泡、^^发泡产品的平均孑Ut^约50孩沐至约500孩沐。用本发明组*生产的多孑1^泡沫体;0^上封闭的多孑歐泡沫体,具有约1.0磅/立方英尺至约5.0磅/立方英尺的平均密度。最好是不超过约5%泡孔是开i^包:L^"非封闭"泡孔。泡沫的封闭泡《L^构有助于增加形成的泡影色热产品的R,。挤出的本发明泡沫另一个方面是它们具有高水平尺寸稳定性。例如,^1可方向的尺寸稳定性可以是约5%或更小。挤出的本发明泡沫可用于生产绝热制品例如刚'f生绝热板、绝热泡沫和^^产品。本发明的另一个目的是提#-种热塑性聚合物泡、^色热产品,该产品由具有上iti且^f勿的模制、挤出聚^4勿泡沫形成,其中组赖为可发泡性聚,材料、至少一种发泡剂和一种或多种孑U1放大剂。该绝热制品的平均孔M约50孩沐至约500孩沐。挤出绝热产品中^i^上4^泡孔是封闭泡孔。最好是不超i±^々5.0%泡孔是开;^包孑1^"非封闭"泡孔。应当理解的是泡沫的封闭泡孑L^构有助于增加形成的泡、^色热产品的R-值。绝热制品的每英寸IHft可以为约4.0至约8.0。才M居本发明形成的挤出泡'拟色热产品实例包^钐色热制品例如刚性绝热纟反、绝热泡沫和^f^产品。本发明刚性住宅绝热板可以为约o.5至约io英寸厚,通常e^"尺寸(狄x诚为24"x96";48"x96";48"x108"。适用于住宅用途的板包4舒卜墙、M、内部^出^P地下室M地面厚板下层。本发明泡i^i可以用于屋顶/天;^^J途,以增加对屋顶层面下侧或顶棚内衬热或传音控制。本发明泡沫板可以用于其它用途,包括^mi面板、4晰架、砖石空心墙、钢螺农/砖贴面墙、揭筋壁和^JUJW成体系。可以分割板的尺寸,以适合所需用途,并满;ut筑^'jg。本发明的一个优点是放大剂增力口发泡产品的平均孔度而;r^员害产品的物理性能或热寸。本发明的另一个优点是本发明组,具有低全球变暖化潜在可能性,并且没有或具有很少的臭氧消耗潜在可能性。本发明的另一个阮点"口入孔度放大剂不须改变现有制造设备,因此没有增加生产^。本发明的另一个阮点另一该组^f为产生的泡沫没有生物毒f生。才MTF述详细i兌明,将口充分^发明的上#其它目的、特#优点。然而,应该理解,附图A^于说明性目的,不应净皮i人为是限定;^发明。基于下列本发明详细公开的内容,特别是结合附图棘解,本发明的优点将更加明显图1^口入0.5。/o孑Ul^丈大剂在OmmHg和12ramHg的平均孑匕度的图解说明;图2"口入1.0%孑匕度放大剂在OmmHg和12mmHg的平均孑L度^的图解说明;图3是图1选#^且*加入0.5%孑U1^文大剂,在0毫i^W^莫头压力的图图4是图1选#^且^4勿力口入0.5%孔^^文大剂,在12毫^lt^4^莫头压力的图解说明;图5是图1选#|且*加入1.0%孑L度放大剂,在0毫ift^^莫头压力的图解说明;图6是图1选#^且*加入1.0。/o孑L度放大剂,在12毫^(t^4^莫头压力的图解i兌明;和图7是选#^且*加入0.5%和1.0。/o孑Ut^t大剂,在0毫ift^^沐12毫^It7,的平均孑L度图解说明。M实施方式除非另有限定,此处使用的^技#科学术语具有与本发明所4^页域普通技术人员通常理解相同的含义。尽管与此处公开的类似或等效的任何方法和材料可用于实絲测^^发明,^^法和材彬口》1^所//^。在附图中,为了清楚可以放大线、层和区域的粗密度。应当注意整个附图中类似数字^^类似元件。本文中术语"组合物"和"配方,,可交^f吏用。jH^卜,本文中术语"增加平均孑L度"和"放大平均孔度"可以交^^m。iH^卜,本文中术语"组合物"和"本发明组合物"可交:粉m。本发明涉及聚^4勿挤出或发泡泡沫,其包,力口发泡产品平均孔度的孔度放大剂。所i^包沫可以形成绝热制品例如建筑绝热材料或地下的绝热材料(例如公路、才鳩跑道、牵失5^和地下i5^热材^")。所述孔^^欠大剂增力口发泡产品的平均孔度,没有损害形^^品的物理性能或热'1"。所iil且賴用于形成具有8增加孔度的发泡泡沫,其包括发泡性聚#材料、至少一种发泡剂和一种或多种孑ui^文大剂。本发明组^7能够形成封闭泡孔泡、;^t料,与没有泡孑u^大剂的泡'勒目比,具有增加或放大的平均孑L度。所述可发泡性聚*材料是配方的主干,并为最终产品提供强度、柔性、韧性和耐用性。可发泡性聚^材料没有特别限定,通常伶f可能够发泡的聚合物可以用作树脂〉'^^中的可发泡性聚^;。所述可发泡性聚#材料可以是热塑性或热固性材料。可以选择特定的聚杨材料,以提供足够才咸强度和/或形成最终发泡聚^^产JM^)的方法。iH^卜,可发泡性聚^材^i^l化学稳定的,即形成和^^f^l]聚合物泡沫期间,通常在期望温度范围内为非^性的。合适的可发泡性聚*材料的非限定实例包括烯基芳族聚賴、綠乙烯(PVC)、氯化聚氯乙烯(CPVC)、聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚异^IW酯、舰舰胺、f^、聚酯、聚碳酸酯、聚曱基丙烯酸曱酯、聚氨酯、i^^树脂、聚烯烃、苯乙烯丙烯腈、丙烯腈丁二烯苯乙烯、丙烯酸类/苯乙烯/丙烯腈嵌^JL^聚物(ASA)、聚砜、聚氨酯、妙苯J^爐、缩IW脂、^t^、聚芳酰胺、^m亚胺、聚丙烯酸酯、乙烯和丙烯的共聚物、苯乙烯和丁二烯的共聚物、乙酸乙烯酯和乙烯的共聚物、皿改性聚合物、热塑性聚合物共混物,和其结合。,可发泡性聚*材料;1^基芳族聚*材料。合适的烯基芳族聚合物材料包括烯基芳族均聚物,以;SJ^基芳香族^^与可共聚合烯属不^共聚牟本的共聚物。j^卜,烯基芳族聚#材料可以包括较小比例的非烯基芳族聚合物。所^基芳族聚*材料可以由一种或多种烯基芳族均聚物、一种或多种烯基芳族共聚物、一种或多种烯基芳族均聚物和共聚物的共混物、或与非烯基芳族聚合物的共混物形成。不管組合物的组分,烯基芳族聚M材料可以包括大于约50重*%和*大于约70重量%的烯基芳族#^元。本发明M实施方式中,烯基M聚^;材料完全由烯基芳族^^元形成。烯基芳族聚^4勿的实例包括,但是不局限于得自烯基芳族^^4勿的烯基芳族聚賴,该烯基芳族^^是例如苯乙烯、ct-曱絲乙烯、乙絲乙烯、乙烯絲、乙烯基甲苯、絲乙烯和溴4樣乙烯。>^#基芳族聚杨^^乙烯。少量单烯属不^H^物例如C2至(;娱J^和酯、离聚物對汙生物,和C2至C6二烯烃可以与烯基芳族^^物共聚。可共聚^條物的非P艮定实例包括丙烯酸、曱基丙烯酸、乙基丙烯酸、马来酸、礼泉酸、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、曱基丙烯酸曱酯、醋酸乙烯酯和丁二烯。发泡产品可以_|^上由(例如大于95%)絲乙烯形成,最优选完全由聚苯乙烯形成。可发泡性聚^材料可以约60%至约95重量%的量存在于组合物中,优选约80%至约90重量%,^>^约85%至约90重量%。此处使用的术语"重量%"表明基于100%组合物总重量的百分数。通iii^^^^的衬量,可以改变挤出泡絲发泡产品的性能。例如,通it^用低衬量聚,,^ii制刷氐密度挤出发泡产品。另一方面,通过使用高衬量或高粘度树脂,^ii制备高密度挤出发泡产品。组,还包括至少一种发泡剂。可用于本发明实施的发泡剂包括i^几发泡剂、有才復泡剂和化学发泡剂。〗^f可合适的发泡剂可以用于实^^发明。然而,由于增加对全球变暖和臭氧消耗的环境考虑,^^J^^U发泡剂是所希望的。无H/f^的^U咸泡剂(例如,对环掀害,非臭氧消敞泡剂)实例包括二氧化碳、氩气、水、空气、氮^氦气。适用于本发明的有才咸泡剂包括糾局限于d至CJ旨肪舰(例如曱烷、乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷、正戊烷、异;^M^s^)、d至CJ旨族醇(例如曱醇、乙醇、正丙醇和异丙醇),以及具有1至4个^f、子的完4^P分囟^l旨肪族烂(例如氟烃、氯烃和氯氟烃)。用于本发明的合适氟经实例包括氟代曱烷、全氟甲烷、氟代乙烷、1,l-二氟乙烷(HFC-152a)、1,1,l-三氟乙烷(HFC-143a)、1,1,1,2-四氟乙烷(HFC-134a),五氟乙烷、二氟甲烷、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#全氟环丁烷。用于本发明的部分卣化氯烃和氯氟烂可以包括氯甲烷、二氯甲烷、氯乙烷、1,1,l-三氯乙烷、1,l-二氯-l-氟代乙烷(HCFC-141b)、1-氯-l,l-二氟乙烷(HCFC-142b)、氯二氟曱烷(HCFC-22)、1,l-二氯-2,2,2-三氟乙烷(HCFC-123)、和l-氯-1,2,2,2-四氟乙烷(HCFC-124)。完全卣化氯氟烃的实例包括三氯单氟曱烷(CFC-ll)、二氯二氟曱烷(CFC-12)、三氯三氟乙烷(CFC-113)、1,1,1-三氟乙烷、五氟乙烷、二氯四氟乙烷(CFC-114)、氯七氟丙烷、和二氯六氟丙烷。合适的化学发泡剂包括偶IUi^b胺、偶氮二异丁腈、^W肼、4,4-羟^tttJJ跟、对曱^WJ^JJIU偶氮J^M钡和N,N'—二曱基-N,N'—二:E^基邻^曱^^fp三肼J^溱。10所ii^泡剂可以约2,0%至约18.0重量%的量存在于组合物中。优选,发泡剂存在量为约3.0%至约10重量%。优it^择用于本发明组合物的发泡剂,使得组^4勿具有零臭氧消^低全球变暖化潜在可能f生,例如^f可无机发泡剂和/或非含氢氯氟烃(非HCFCs)。正如以上的讨论,组^^还包^"-种或多种孑U^t大剂。*需要地,孔M大剂在由以下详细讨论的可发泡性聚^材^^发泡剂形成的可发泡性凝胶中溶解ili^上i^。用于本发明组*的合适孔>^^文大剂实例包括乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)、乙烯丙烯酸甲酯(腿)、聚乙烯乙氧基化物共聚物、聚乙二醇(PEG)、和其结合。在结构和化学上,这些材料为基于具有夕卜加极性的聚乙烯。,孑Uii丈大剂是乙烯-乙酸乙烯酯和/或乙烯丙烯酸甲酯。otb^卜,孑U^U丈大剂可以形成具有较大孔度的泡沫,以获得较高的绝热值0H4),并优^f谈泡产品的物理性能,例如雞强度和尺寸稳定性,it^所希望的。使用乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)和/或乙烯丙烯酸甲酯(EMA)作为聚合物泡沫中发泡剂与4^页域中l^i熟练技^^员的当前意i口湘悖,因而^4页域技#员不容易选择利用^f可一种这些乙烯^^物作为孑U^大剂。通常,已经用聚乙烯添加剂进4ti午多絲乙烯树脂泡沫测试。确定从聚合树脂(例如絲乙烯)分离这些聚乙烯添加剂,并喷霜(bloomed)到表面。结果,4^页域技^Mv员通常寻找其它添加剂,用于常规g乙烯泡沫的发泡剂。然而,在本发明中令人惊讶和出人意料:tt现乙烯醋酸乙烯酯和乙烯丙烯酸曱酉旨在可发泡聚"^材料中以低浓度^f地';^^或至少足够好地混合,并导致生产的泡沫的泡孔尺寸增加。不希望受理论限制,^f言EVA和腿Ji^在的酉旨^^供能量源,并且它是增加泡沫内泡3L^寸的增加能量的来源。以类似考虑方式,聚乙二醇(PEG)被认为向泡'^R供较好泡孑L尺寸放大性能,并由于与聚环氧乙烷(PEO)相比,糾加能量来源(即二醇的羟絲基))而增加与发泡剂的相互作用。聚环氧乙烷和聚乙二阵t间的主要差异是聚乙二醇中二醇的末端羟基。itb^卜,不希望受理论P艮制,据信该能量差异允许聚乙二醇(PEG)增加泡沫泡^L^寸。泡孑L尺寸放大剂的一个优点是它为发泡产品提供增加的泡孔尺寸,没有损害无泡31X寸放大剂形成的常M^泡产品的物理性能和热'1^贡。itb^卜泡《LX寸放大剂为挤出发泡产品提供了平滑表面和最小或没有表面缺陷,特别是当与常M泡产品相比时。jtW卜,发泡产品的改善平滑表面区J^L许本发明泡沫用于多种应用。本发明泡沫和发泡产品的平均泡孔尺寸是约50微米至约500樹米,优选约150孩沐至约250微米。泡《IX寸放大剂可以约0.1%至约10重量%存在于本发明配方中,他迄约0.25%至约2.0重量%。另夕卜,本发明组*可以^^包^^^剂。可用于^^发明的,剂实例包括珪酸4丐、碳酸钧、石烈旨酸钩、粘土、二氧^^i、二氧4緣、石;L^钡、石錄土^Ht青。将員剂加^^发明纽/^允许#1更宜的填料材料加4泡产品。因此,希望尽可能多^p^Mt剂,以将大量》M引4泡产品。然而,M剂易于斷&包沫中泡3LX寸,其导致最终发泡产品不^f需要的IHi。结果,成核剂没有大量存在于本发明组,中(如^"在),并且可以用泡孑L尺寸放大剂抵消或调节成核剂所引起的泡《IX寸斷氐。应该理解的;1>入滑石作为成核剂相当^^斷&包《U^寸,因此不是本发明^i^fe剂。可以将最多约1.0重量。/o成核剂加Ai且合物中,M约0.1%至约0.9重量%,^H^it约0.2%至约0.4重量%。jH^卜,本发明组合物可以包含最多约1.0重量%的阻燃剂。例如,可以将阻燃剂化学试剂力口入挤出泡沫生产步骤,以赋予挤出发泡产品P且旨征。M,如下关于形成本发明泡沫结构所述,将阻燃剂加入该可发泡性m。适用于本发明组合物的阻燃剂化学试剂的非限定实例包括溴化脂族^^物,例如六溴环十二絲五溴环己烷、溴^^基醚、四溴苯二曱酸酯,和其结合。可以将任选的添加剂例如红外线衰减剂、增塑剂、颜料、举昧体、挤出助剂、抗氡化剂、填料、抗静电剂和/或紫外线吸收剂加A^发明组合物。可以包括所需量的这些^i^添加剂,以获得可发泡性^^或所舰出发泡产品的所需特性。尽管她将添加剂加入聚^^^f勿,但可以在生产聚錄所用的聚合过程之前、期间或^将它们引入聚^^^^。加热该可发泡聚^^料(例如:烯基芳族聚^f勿沐^和泡孔l寸放大剂i聚,玻^f沐变温度或熔点或更高的温度,以形成增塑或熔融聚^材料。然后可以用^4页域技^Mv员已知的^f可常旨法,例如用挤出机、,器或>'^^器,^种或多种发泡剂引/^U給iiA^融聚^^材料。将发泡剂加入聚*熔体,该发泡剂变为在聚#熔体中可溶解的,即为溶解物,并形成可12发泡性皿。另外,可以在足以防止熔融聚,材料,膨胀的升高压力下混合溶融聚"^材料与发泡剂,M常在熔融聚^4勿材料中均匀^f:该发泡剂。增塑或熔融该可发泡的聚M材料之前,可以在聚*熔体中共混成核剂,或与聚^材^"f燥共混。以液态使用聚乙烯乙舉J^f匕物共聚物和/或聚乙二醇(PEG)的^f戈的实施方案中,可以将它直接加入挤出机。然后可以^H卩该可发泡性mj^缺熔融温度。才M熔融温度通常比熔融;給温度低,以优4议泡产品的物理特性。itW卜,希望模头压力足以防止,或至少最'j、化该可发泡性舰的做泡。败泡是挤出^^i^A减压区域之前,该可发泡性皿不M需要的过早发泡。因此,M于该可发泡性皿中存在的发泡剂特性和含量,模头压力改变。然后可以通过具有所需形状模具,将该可发泡性^^挤出至较^il降^a力区域,以形成所需泡沫结构或发泡产品。力可以M大^a或低于大^(即真空),^^^m为大^a水平。挤出泡沫具有多孑L^结构,其中具有泡孔薄膜和泡沫骨架限定的泡孔。在泡孔薄膜的交结形成泡沫骨架,泡孔薄^tJj包沫骨架(struts)之间的互连泡孔窗口。在本发明中,本发明组^^勿^i^产生M上封闭的多孑L^泡沫体,其具有约1.0磅/立方英尺至约5.0磅/立方英尺的平均密度,M约1.5磅/立方英尺-3.0磅/立方英尺,和约50孩沐至约500微朱的泡^X寸,其使得泡沫特别可用于绝热。应该明白短语"M上封闭泡孔"是指泡沫包含4^封闭泡孑L,或几乎所有多孑L^结构中的泡孔是封闭的。最好不超it^5.0%泡孔是开口泡孑Ul"非封闭"泡孔。封闭泡^^构有助于增加形成的泡沫绝热产品的Hi。R-值定义为热流通过单位面积和已知厚度的由温度差所引起的样品材料的热流热阻(012*K/W)。每英寸IHi可以是约4.0至约8.0。最M实施方案中,每英寸IH1^约5.0。应该明白产生开口泡《L^构属于本发明范围,尽管该开口泡孑L^构不是M实施方案。挤出本发明泡沫的另一个方面是它们具有高水平尺寸稳定性。例如,4彿方向的尺寸变化是约5%或更少。jt!^卜,本发明组^形成的泡沫所需地是单模态的,并iU包;U^有相对均匀的平均泡;U^寸。本文使用的平均泡^L^寸是在X、Y和Z方向测定的泡31X寸平均值。特别地,"X"方向是挤出方向,"Y"方向是垂直于纵向,"Z"方向是厚度。在本发明中,泡^4广大的最高衫溧是在X和Y方向,其是取向和iHi前景所希望的。挤出的本发明泡沫可用于生产绝热制品例如硬质绝热板、绝热泡沫材W^J^^产品。利用本发明组合物形成发泡产品具有很多的优点。例如,本发明配方中使用的发泡剂不具有高全球变暖^j^在可能性,并具有低或零臭氧消耗潜在可能性。此外,可以常财式将泡《u^寸放大剂加咸融聚,中。因此,不必改变现有设备,或改变生产线,以适应泡孔尺寸放大剂。itw卜,泡孔尺寸放大剂是对环境无害的,并不产生任何消极的环境问题。jH^卜,泡孔尺寸放大剂增加发泡产品的平均泡3L^寸,没有损害产品的物理性能或热性质。已经对本发明4故了""^^说明,参考以下某些特定i兌明的实施例可以获得进一步理解,以下实施例仅为了说明,不是包括4^P或对其的限制,除非另作说明。实施例实施例1泡孑LX寸放大剂对平均泡孑IX寸的影响根据上述详细描述的方法形成图1中包,苯乙烯、非臭氧消M泡剂和泡孑L尺寸放大剂的组^^。*^地,将f^乙烯和泡孑L尺寸放大剂加热至250。C温度(即高于聚苯乙烯的熔融温;i),以形成可熔融聚^4勿材料。然后该可将所需发泡剂混合iiA熔融聚合物,以形成可发泡性凝胶。^P该可发泡性皿至110。C-130'C。然后通过^^出该可发泡性a^减压区域,以产生泡沫。类似方法用于形成图5和6中列出的组合物,但^口入1.0重量。/。泡:jlX寸放大剂。如图1和2所示,与不包含泡3UCt放大剂的对照物相比,聚乙烯乙g化物共聚物、聚乙二醇(PEG)、乙烯醋酸乙烯酯(EVA)和乙烯丙烯酸曱酯(EMA)表明泡孔尺寸增加最大。图2可以看出在1.0重量%较高#泡孔尺寸的增加更大(即泡孔尺寸放大剂的影响)。图3-6描述了利用多种泡:U^寸放大剂在不同压力和浓度)^莫头压力的影响。图3和5中可以看出,在0毫i^^^口入0.5重量%和0毫ifi^^口入1.0重量%时,聚乙烯乙氧基^^共聚物的模头压力低于对照物(没有泡3L^寸放大剂)。如果考虑到分离,并且不结合其它因素例如泡《UC寸放大剂所引起的泡孔尺寸扩大量,和/或泡《U^寸放大剂的礼^,压力的降低说明聚乙烯乙氧基^4为是斜需要的泡孔尺寸放大剂候选物。然而,尽管^it挤出机中具有^^莫头压力(但是不导致可发泡性;iy^m泡),根据实用的,见泉,特定泡孔尺寸放大剂不能始终允"if^莫头压力。例如,才M居该事实可以看出,加入0.5重量Q/。和1.0重量WEVA增加泡孔尺寸扩大,但是表明模头压力增加。如图1所示,EMA表明在0和12毫米^^。入0.5重量%,具有最大的泡孔尺寸增加。然而,它表明在0毫ift^4^莫头压力增加0.5重量%。因此,图3-6展示了测錢于组^^勿以形M泡产品的泡孔尺寸放大剂中考虑到的多种因素。实施例2-泡:LX寸放大剂对平均泡《U^寸的g该实施例中,使用^S^旨酸甘油酯/乙烯醋酸乙烯酯混^KGMS/EVA)、单石^旨酸甘油酯和f^乙烯濕洽物,以及使用乙烯醋酸乙烯酯(EVA)作为本发明可发泡'^Jz^中的泡孔尺寸放大剂。包含所需泡孔尺寸放大剂的可发泡'^l且合物以两种不同舰,即0.5%和1.0重量o/。泡《Ul寸放大剂进行实验。jtk^卜,可发泡'^且賴在两种大气糾下进行实验,特别是非真空和12毫^)^诚。图7和表1-4中列举了测试结果。如图7所示,结果说明加入O.5重量%^5^旨酸甘油酉旨/乙烯醋酸乙烯酯^^^(GMS/EVA)泡孑IX寸轻微增加,用^f^tJ!旨酸甘油酯和絲乙烯';^f勿泡孑LX寸中等增加(例如,泡孔尺寸增加大约7-8%)。然而,在0.5重量。/。EVA的泡孑IX寸增力口J^上大于相同M的其它测M料。图7中展示的多种泡^LX寸放大剂中,使用EVA增加的泡3LX寸通常较大并且^口突出,其表明力口入0.5重量%(没有真空)泡孔尺寸增加接近36%,加入0.5重量%(没有真空)增加35%,力口入1.0重量%增加59%(12毫;^诚),和加入1.0重量%增加61%(12毫米^^主)。GMS和EVA的混合物在1,0%较高的浓,见出轻微的泡孑IX寸增加,并在大约14。/。表见出泡孑LX寸增加。^JD絲乙烯/GMS;^^,泡《LX寸没有增加。实际上,存在泡《IX寸斷氐,说明絲乙烯/GMS;^^在较高的就不是有效的泡:lLX寸放大剂。因此,才娥图7的测试泡3LX寸放大剂表明,GMS和EVA的〉'^^是中等有效的泡:JIX寸放大剂,EVA是最有效的泡^X寸放大剂。表1-没有真空,加入O.5%添加刑Y-泡孔平均取向X-泡孑匕Y-泡孑匕Z-泡孑匕平均衬%(mm)(ran)(mi)(mm)X:Z变化%变化变化变化%无0.1020.1160.1040.1070.98:1GMS/EVA齡物0.1120.1260.1070.1151.05:110937GMS^:乙烯';^^;0.1170.1240.1080.1161.08:115748EVA0.1470.1590.1310.1461.12:144372636表2-没有真空,加入l.0%添加剂X-組z-泡孔平均取向X-泡孑匕Y-泡孑匕z-泡孔平均衬%(mm)(ran)(ram)X:Z变化%变化%变化%变化%无0.1020.1160.1040.1070.98:1GMS細齡物0.1180.1320.1170.1221.01:116141314GMS聚苯乙烯0.1030.1120.1010.1051.01:11-3-3-2EVA0.1790.1870.1430.171.25:17561385916表3-12毫米真空,加入O.5%<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>表4-12毫絲空,力口入l.0%<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>才娥表l-4可以看出,当以X,Y和Z方向评估泡;U^寸的成分时,泡3LX寸放大剂的最大影响是X和Y方向的增长。该X和Y方向的增加由取向前景而言A/斤需要的,因此具有!Hi前景(例如,斷W广散并增加泡孑l^密;i)。j^卜#^表1-4可以看出,泡孑IX寸放大剂影响泡孔形态。上面已经-"^:'f沐相关M实施方案描述了本申请发明。尽管列出本发明M实施方案,也可以在总的^^内容内选择^^域技^M支4^员已知的多种^R方案。本发明没有另外限定,以下则列出权利要求而予以详述。权利要求1、一种用于形成热塑性聚合物泡沫的组合物,其包含可发泡性聚合物材料;至少一种发泡剂;和至少一种孔度放大剂,该孔度放大剂选自乙烯-乙酸乙烯酯、乙烯-丙烯酸甲酯和聚乙二醇。2、权利要求l的组合物,其中所述至少一种发泡剂选自氢氟烃(HFCs)、二勤城、氩气、水、空气、氮,氦气。3、4X^要求2的组,,其中所述可发泡性聚^材料A^基芳族聚擔材料。4、权利要求1的组,,其中所述至少一种孔;ti文大剂在所iii且^的中的^^在量为组合物重量的约0.1%至约10%。5、权利要求l的组合物,进一步包含以组合物重量的最多约1,0%存在的6、一种热塑性聚^^为泡沫,其包舍包括下iil且分的挤出可发泡'魁且憾,可发泡性聚,材料;至少一种发泡剂;和至少一种孔度放大剂,该孑Uii丈大剂选自乙烯-乙酸乙烯酯、乙烯_丙烯酸甲酯和聚乙二醇。7、权利要求6的热塑性聚^i勿泡沫,其中所i^少一种孔度放大剂在所述聚*泡沫中提供了约50棉沐至约500孩沐的孔度。8、权利要求7的热塑性聚赖泡沫,其中所述聚*泡^^有约1.0磅/立方英尺至约5.0磅/立方英尺的密度。9、权利要求6的热塑性聚賴泡沫,其中所述聚^泡;W"有絲上闭孔结构。10、权利要求9的热塑性聚合物泡沫,其中所述聚合物泡沫具有不超过约5.0%的开孔。11、权利要求6的热塑性聚杨泡沫,其中所述聚^f为在任意方向的尺寸稳定性是约5%或更小。12、权利要求6的热塑性聚^泡沫,其中所ii^少一种发泡剂选自氢氟烃(HFCs)、二勤械、氩气、水、空气、氮*氦气。13、权利要求6的热塑性聚合物泡沫,其中与没有孑L度放大剂形成的泡沫制品相比,所ii^少一种孑L度放大剂为得到的发泡产品提供了增加的孑L度,而且不减损所述泡沫制品的物理性能和热H贫。14、权利要求6的热塑性聚^泡沫,其中所述可发泡性聚^材料麟基芳族聚*材料。15、一种聚賴泡、拟色热产品,其包含具有包括下述物质的组絲的成型、挤出聚^泡沫,该组^包括可发泡性聚杨材料;至少一种发泡剂;和至少一种孑L度放大剂,该孑Ut^t大剂选自乙烯-乙酸乙烯酯、乙烯-丙烯酸甲酯和聚乙二醇。16、权利要求15的绝热产品,其中所iiJ^少一种发泡剂选自iU^泡剂和非氬化的氯氟烃。17、权利要求15的绝热产品,其中所述聚合物泡沫具有约1.0磅/立方英尺至约5.0磅/立方英尺的密度。18、权利要求17的绝热产品,其中所述挤出聚合物泡沫具有不超过约5.0。/o的开孔。19、权利要求15的绝热的产品,其中所述可发泡性聚^4勿材料A^基芳族聚姊材料。20、权利要求15的绝热产品,其中所赶少一种孑L度放大剂在所述挤出聚合物泡沫中提供了约50賴沐至约500孩沐的孔度。全文摘要提供一种包含孔度放大剂的聚合物挤出泡沫。本发明的组合物包括可发泡性聚合物材料、至少一种发泡剂,和至少一种孔度放大剂。优选选择用于本发明组合物的发泡剂使得该组合物具有零臭氧消耗和较低的全球变暖化潜在可能性。实例包括任意的无机发泡剂和/或非含氢氯氟烃(非HCFCs)。可发泡性聚合物材料优选聚苯乙烯。孔度放大剂可以选自乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)和/或乙烯-丙烯酸甲酯(EMA)。孔度放大剂可实现具有较大孔度的泡沫的形成,这对于获得较高的绝热值和优化发泡产品的物理性能是希望的。此外,孔度放大剂为发泡产品提供了增加的孔度,而不减损其物理性能和热性质。文档编号C08J9/00GK101558107SQ200780023166公开日2009年10月14日申请日期2007年6月21日优先权日2006年6月22日发明者B·帕特尔,M·K·乔德哈里,M·Z·维克利,R·M·布雷恩德尔,R·洛赫,Y·德拉维兹申请人:欧文斯科宁知识产权资产有限公司
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