[发明专利]基于聚烯烃/苯乙烯聚合物混合物的弹性模制泡沫

说明书

本发明涉及可膨胀热塑性聚合物珠粒材料，其包含

A)45-97.8重量％的苯乙烯聚合物，

B1)1-45重量％的熔点在105-140℃范围内的聚烯烃，

B2)0-25重量％的熔点低于105℃的聚烯烃，

C1)0.1-25重量％的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，

C2)0.1-10重量％的苯乙烯-乙烯-丁烯嵌段共聚物，

D)1-15重量％的发泡剂，

E)0-5重量％的成核剂，

其中A)至E)合计为100重量％；还涉及制备该珠粒材料的方法，以及该珠粒材料用于制备弹性模制泡沫模制品的用途。

聚苯乙烯泡沫是硬质泡沫。在许多应用中低弹性是不利的(例如包装业)，这是因为其不能向所包装产品提供充分抗冲击保护，且用作包装的泡沫模制品在发生甚至微小变形时也会断裂，从而使得该泡沫不能抵抗之后的任何负荷。因此人们一直试图提高聚苯乙烯泡沫的弹性。

由苯乙烯聚合物和聚烯烃和——如果合适——溶解促进剂(例如氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物)构成的可膨胀聚合物混合物的实例可参见DE 24 13 375、DE 24 13 408或DE 38 14 783。由此可得的泡沫意欲具有优于由苯乙烯聚合物构成的泡沫的机械特性，特别是在低温下具有更好的弹性和较低脆性，以及对诸如乙酸乙酯和甲苯等溶剂的抗性。然而，该可膨胀聚合物混合物保持发泡剂的能力及其达到低密度的发泡性不足以用于加工目的。

WO 2005/056652描述了密度在10-100g/l范围内的模制泡沫模制品，其可通过由可膨胀热塑性聚合物粒构成的预发泡泡沫珠粒材料熔合而获得。聚合物粒包含由苯乙烯聚合物和其他热塑性聚合物构成的混合物，并可通过熔融浸渍及随后加压水下造粒获得。

还存在由可膨胀互聚物珠粒材料构成的已知弹性模制泡沫(例如US 2004/0152795 A1)。互聚物可在聚烯烃存在下在水性悬浮液中通过苯乙烯的聚合获得，并形成由苯乙烯聚合物和烯烃聚合物构成的互穿网络。然而，发泡剂自可膨胀聚合物珠粒材料快速扩散出来，因此其必须储存在低温下，且仅在短期内具有充分发泡性。

WO 2008/050909描述了由具有核-壳结构的膨胀互聚物颗粒构成的弹性模制泡沫，其中所述核由聚苯乙烯-聚烯烃互聚物构成，所述壳由聚烯烃构成。这些模制泡沫与EPS相比具有改进的弹性和破裂抗性，且其主要在汽车应用中用作运输包装物或能量吸收体。

WO 2005/092959描述了可由包含发泡剂的多相聚合物混合物获得的纳米多孔聚合物泡沫，这些泡沫中的微区尺寸为5至200nm。所述微区优选由可通过乳液聚合获得的核-壳颗粒构成，其中发泡剂在所述微区中的溶解度至少为相邻相中的两倍。

WO 2008/125250描述了具有平均泡孔尺寸在20至500μm范围内的泡孔的新型热塑性模制泡沫，其中泡孔膜具有纳米多孔结构或纤维状结构，其孔径或纤维直径低于1500nm。

已知的抗破裂泡沫(例如由膨胀聚烯烃、膨胀互聚物或可膨胀互聚物构成的那些)一般与预发泡可膨胀聚苯乙烯(EPS)珠粒不具有相容性或相容性较差。当加工不同泡沫珠粒以获得诸如泡沫板等模制品时，经常发现这些材料熔合较差。

本发明的目标是提供具有低发泡剂损失和高膨胀能力的可膨胀热塑性聚合物珠粒材料，其中可加工这些材料以获得具有高劲度和良好弹性的模制泡沫；并提供其制备方法。

另一个目标是可膨胀热塑性聚合物珠粒材料应与常规可膨胀聚苯乙烯(EPS)相容并能加工成具有高压缩强度和高挠曲强度、高能量吸收性、以及显著改进的弹性、破裂抗性和弯曲能量的模制泡沫。

从而发现了上述可膨胀热塑性聚合物珠粒材料。

本发明还提供可通过使可膨胀热塑性聚合物珠粒材料预发泡而获得的泡沫珠粒P1，和可通过随后以热空气或蒸气烧结而获得的模制泡沫。

可膨胀热塑性聚合物珠粒材料优选包含：

A)55-89.7重量％、特别是55-78.1重量％的苯乙烯聚合物，

B1)4-25重量％、特别是7-15重量％的熔点在105至140℃范围内的聚烯烃，

B2)1-15重量％、特别是5-10重量％的熔点低于105℃的聚烯烃，

C1)1-15重量％、特别是6-9.9重量％的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，

C2)1-9.9重量％、特别是0.8-5重量％的苯乙烯-乙烯-丁烯嵌段共聚物，

D)3-10重量％的发泡剂，

E)0.3-3重量％、特别是0.5-2重量％的成核剂，