苯乙烯-羧酸共聚物泡沫的制作方法_2

文档序号:9916010阅读:来源:国知局
(重量% )、优选 50重量%或更少、更优选30重量%或更少、进而更优选20重量%或更少、还更优选10重量% 或更少的1,1,2,2-四氣乙烧化FC-134)并且可W不含1,1,2,2-四氣乙烧化FC-134)。
[0024] 除了一种或超过一种氣化发泡剂,所述发泡剂还可包括另外的发泡剂,例如选自 W下物质中的一种或超过一种的任意组合:水、具有一到九个碳原子的脂肪族控和环控,包 括甲烧、乙烧、丙烷、正下烧、异下烧、正戊烧、异戊烧、新戊烧、环下烧和环戊烧;具有一到五 个碳原子的脂肪族醇,例如甲醇、乙醇、正丙醇和异丙醇;含有幾基的化合物,例如丙酬、2- 下酬和乙醒;含有酸的化合物,例如甲酸、乙酸、甲基乙基酸;簇酸醋化合物,例如甲酸甲醋、 乙酸甲醋、乙酸乙醋;和化学发泡剂,例如偶氮二甲酯胺、偶氮二异下腊、苯横基-酷阱、4,4- 径苯横酷氨基脈、对甲苯横酷氨基脈、偶氮二簇酸领、N,N/-二甲基-N,N/-二亚硝基对苯二 甲酯胺、Ξ阱基Ξ嗦和碳酸氨钢。所述发泡剂可W不含前述发泡剂中的任何一种或超过一 种的任意组合。
[0025]然而,发泡剂包含小于5重量%并且可含有4重量%或更少、3重量%或更少、2重 量%或更少、1重量%或更少的二氧化碳,乃至不含二氧化碳。
[00%] 基于发泡剂总摩尔数,所述发泡剂也可包含小于30摩尔%、甚至25摩尔%或更少 的含有Ξ到五个碳原子的饱和控。基于发泡剂总摩尔数,所述发泡剂可包含小于5摩尔%的 水和二氧化碳(单独的或作为组合)。理想地,基于可发泡聚合物组合物中的聚合物的总重 量,存在的发泡剂的总量为2重量%或更多、优选为3重量%或更多、更优选为4重量%或更 多,并且同时理想地为15重量%或更少、优选12重量%或更少并更优选10重量%或更少。 [0027]可发泡聚合物组合物除了共聚物组合物和发泡剂之外还可包含额外的成分。适宜 的额外成分的实例包括着色剂、抗氧化剂、阻燃剂、成核剂、润滑剂、稳定剂和红外衰减剂。 通常,可发泡聚合物组合物包含基于全部的可发泡聚合物组合物的重量少于5重量%的额 外成分。理想地,可发泡聚合物组合物和得到的聚合物泡沫基本上不含乃至完全不含碳酸 丙締醋、碳酸乙締醋和碳酸下締醋。
[00%]选择本发明的方法的条件,W使可发泡聚合物组合物膨胀为平均泡孔尺寸为0.5 毫米并且可W为0.3毫米或更小、0.25毫米或更小、0.10毫米或更小乃至0.05毫米或更小的 聚合物泡沫。通常,条件是使得得到的泡沫具有的平均泡孔尺寸为1微米或更大。根据ASTM D3576测定平均泡孔尺寸。
[0029] 同时,理想的是选择可发泡聚合物组合物和工艺条件来制造聚合物泡沫,如根据 ASTM D6226所测定的所述聚合物泡沫具有的开放式泡孔含量为30%或更少、优选为20%或 更少、进而更优选为10%或更少、还更优选为5%或更少、并且还更优选为1%或更少。
[0030] 得到的聚合物泡沫具有连续的共聚物组合物相。为避免任何的疑问,如果得到的 泡沫中存在水,则共聚物组合物的浓度超过水的浓度。
[0031] 实例
[00创测定酸值
[0033] 使用下列滴定方法和试剂来测定聚合物的酸值。试剂为:
[0034] ?异丙醇(IPA)(获自 Fishe;r,Atlan1:a,Geo;rgia)
[0035] ?甲苯(获自Fisher, Atlan1:a,Geo;rgia)
[0036] ?四下基氨氧化锭(TBAOH)(在甲醇中为 IM,获自 Fishe;r,Atlan1:a,Geo;rgia)。
[0037] ?滴定溶剂(5毫升(mL)水、495mL IPA和500mL甲苯的溶液)
[003引 ?滴定剂是IPA中的0.1M TBA0H
[0039] ?邻苯二甲酸氨钟化 HP)(被认证的 A.C.S.级,获自Fishe;r,Atlan1:a,Geo;rgia)
[0040] · Milli-Q水,或用作勺长"的等效物
[0041 ] 通过将0.1到0.99克的聚合物样品添加到120mL的宽口一次性玻璃瓶中来制备样 品,并使用Ξ位数天平来记录重量。然后,加入大约65mL的滴定溶剂。使用聚四氣乙締磁性 揽拌棒在揽拌台上剧烈揽拌直至所有的聚合物均溶解为止。
[0042] 通过用Milli-Q水中0.1M的KHP(每lOOmLMilli-Q水中2.04克KHP)滴定滴定剂来测 定滴定剂的浓度。在整个滴定过程中恒定揽拌样品的条件下使用滴定剂来滴定各样品。记 录滴定曲线拐点处的最后的终点。分析由65mL滴定溶剂构成的空白样。
[0043] 根据每克聚合物的氨氧化钟的毫克数化0H mg/g)使用下列等式计算样品中的聚 合物的酸值:
[0044] K0H mg/g=[(56.1)(A-B)M]/W
[0045] 其中:A是用来滴定样品至其终点的滴定剂的体积(WmL表示);B是滴定空白样至 其终点的滴定剂的体积(队止表示);M是滴定剂的浓度,W每升摩尔数表示,W是样品中的聚 合物的质量。
[0046] 为了滴定,使用Mehohm 904Titrando通用电位滴定仪和乙醇Solvotrode中的饱 和氯化裡和lOmL的滴管。
[0047] 用于实例的聚合物
[0048] 表1确定了用在下列评估和实例中的聚合物。
[0049] 表 1 [(K)加]
[0化1 ]
[0052] *Mw是通过凝胶渗透色谱法所测定的重均分子量。
[0053] **Mw/Mn是多分散性,是重均分子量被数均分子量(Μη)除得到的比率。通过凝胶渗 透色谱法测定Mw和Μη。
[0054] 此表中和如此文献中所报道的分子量值是由凝胶渗透色谱法(GPC)所测得的相对 于聚苯乙締标准物的表观分子量值。使用配备有两个串联连接的Polymer Laboratories PLgel 5测微器Mixed-C柱和Agilent G1362A折射率检测器的Agilent 1100系列液态色谱 仪来完成GPC分子量的测定,W流动速率为1毫升/分钟并被加热至35°C溫度的四氨巧喃 (TW)作为洗脱剂。
[0055] '没有测定PS、PS168、皿阳或PP的酸值,但由于运些聚合物中没有酸官能团或形成 酸官能团的官能团,因此合理地设定酸值为0。
[0056] 合成 SAA 和 SMAA
[0057] 使用W下程序并为了制造所需的共聚物而改变簇酸单体的种类和量,通过乳液聚 合来制备544-1、544-2、5144-1和5144-2。^下程序是针对5144-1。在反应容器中预先装入 去离子水和BASF DISP0NIL? FES 32表面活性剂(相对于DI水的重量为4重量%),并加热至 87 °C同时连续揽拌。
[0化引制备由28重量%的去离子水、0.2重量%的苯乙締横酸钢、0.6重量%的015口0抓1^ FES 32表面活性剂、1.4重量%的甲基丙締酸和69.8重量%的苯乙締构成的单体乳液。加入 制得所需分子量分布所必需载量的N-十二烷基硫醇。注入含于去离子水中的硫酸铁(II)屯 水合物(0.15重量%溶液,每500毫升(mU溶液中加入6滴硫酸)、乙二胺四乙酸化DTA)四钢 盐(1重量%含于去离子水中)的共混物,硫酸铁(II)溶液与抓TA盐溶液的比率为13重量份 比9重量份。相对于苯乙締进料的质量硫酸铁(II)和抓TA溶液的质量为3重量%。注入过硫 酸锭和去离子水W形成单体乳液。过硫酸锭与去离子水的比率是2.7重量份对10重量份。相 对于单位质量的苯乙締,该共混物的质量为1.7重量%。
[0059]用超过3小时将单体乳液逐滴加入到反应容器中。在单体乳液中加入含于去离子 水中的过硫酸锭(对应为每30重量份1.1重量份)和含于去离子水中的硫酸氨钢(对应为每 30重量份1.2重量份)。过硫酸锭溶液和碳酸氨钢溶液的进料速率是苯乙締进料速率的4.2 质量%。达到聚合物的所需质量时,冷却锅至80°C,并通过首先加入如上所述的硫酸铁(II) 溶液(初始苯乙締质量的0.4重量% )并W相对于苯乙締的初始质量为1.4重量%的载量加 入含于去离子水中的叔下基过氧化氨(对应为每10重量份0.4重量份),然后加入含于去离 子水中的甲醒次硫酸氨钢(对应为每10重量份0.32重量份)来终止聚合。此溶液的质量相对 于苯乙締的初始质量为1.4重量%。冷却反应器至大约23°C。在冷却的过程中并在达到65°C 时,用超过20分钟同时加入两种溶液:溶液1:每100重量份的水1.8重量份的叔下基过氧化 氨;和溶液#2:每10重量份的水0.9重量份的甲醒次硫酸氨钢。每种溶液的注入质量相对于 苯乙締的初始质量分别为1.6重量%和1.5重量%。在大约23°C下干燥得到的乳胶数天时 间,然后在60°C的真空炉中干燥过夜。
[0060] 扩散率评估
[0061] 使用扩散系数测定结果来评估氣化发泡剂相对于特定聚合物树脂组合物的扩散 率。通过制造聚合物的薄膜来测定该聚合物的扩散系数。通过首先在180摄氏度rC)将聚合 物的球粒或粉末挤压成厚度大约为1.27毫米(50密尔)的薄膜来制造薄膜。令薄膜冷却。然 后在200°C第二次挤压薄膜W制造厚度为200
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