[发明专利]聚氯乙烯泡沫促进剂

说明书

发明领域

本发明涉及一种多孔氯乙烯聚合物的制备。本发明更特别地涉及某些锡化合物，这些锡化合物是在多孔氯乙烯聚合物的制备中采用的发泡剂的优异活化剂。

发明背景

对于氯乙烯树脂的一个重要的应用是在硬质发泡物品的制备中。这些物品是通过已知的方法如将该树脂和添加剂的一个共混物与一种适合的化学发泡剂一起挤出并且选择处理温度使得它是在该发泡剂的分解温度以上来制造的。由这些发泡剂放出的气体的泡被卷入熔融的树脂之内，由此形成一种是商业上有用的物品的多孔结构如管道、装饰模制品、剪板(trimboard)、以及结构墙板。通常，该聚合物在150°和200℃之间的一个温度下是熔融的并且有必要在为了消除或至少最小化该氯乙烯聚合物的热诱导褪色的配制品中包括一种稳定剂，否则这种褪色在这些温度下将会发生。并且，当该发泡剂的分解温度是大大高于该处理温度时，采用活化剂来促使该发泡剂分解和/或降低该发泡剂的分解温度。一种发泡剂和一种活化剂的组合增加了发泡剂分解的程度和速率二者以及潜在地增加了该分解的处理窗口(process window)。所产生的气体的结果的更大体积是所希望的，因为它减少了所需要的发泡剂的量或可以在类似的发泡剂使用水平上导致更低密度的泡沫。

已知的是许多有机锡混合物尤其是巯基羧酸酯类的二丁基锡衍生物会对氯乙烯聚合物给予有用水平的热稳定性。还已知的是有机锡氯化物通过它们自身很好地起作用或与有机锡羧化物相组合作为典型的发泡剂(如偶氮二酰胺、5-苯基四唑、以及苯磺酰肼)的活化剂

发明详细说明

本发明涉及某些锡化合物作为在多孔氯乙烯聚合物的制备中采用的发泡剂的活化剂的用途。本发明的这些活化剂有效地降低了该发泡剂的分解温度并且增加了发泡剂的分解速率，由此增强了该发泡剂的作用，这可以通过增加的泡沫厚度和减少的泡沫比重来证明。本发明的这些锡化合物活化剂还可以替换、增加或减少对于常规使用的添加剂如ZnO和氧代双苯磺酰肼(OBSH)的需要。通常添加ZnO和OBSH来降低放热性发泡剂的活化温度。在多孔的氯乙烯聚合物组合物中，本发明的这些锡化合物还可以用作一种与其他的稳定剂一起使用或代替其他的稳定剂的稳定剂。当这些锡化合物分离为活化剂和稳定剂的“双重”目的时，典型地将使用更高的浓度。除非另外说明，在此所有的百分比是按重量计的。

氯乙烯聚合物是由包括单独的氯乙烯的单体或一种包括优选地按重量计至少约70％(基于氯乙烯的总的单体重量)的单体的混合物制成的。它们是由氯乙烯与具有从约1％至约30％的一种可共聚的烯键式不饱和的材料的共聚物示例，这些不饱和的材料是如乙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯、偏二氯乙烯、富马酸二乙酯、马来酸二乙酯、其他的富马酸烷基酯和马来酸烷基酯、丙酸乙烯酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸2-乙基己基酯、丙烯酸丁酯、以及其他的丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、以及其他的甲基丙烯酸烷基酯、α氯代丙烯酸甲基酯、苯乙烯、三氯乙烯、乙烯醚如乙烯甲基酮、乙烯基氯乙基醚、以及乙烯基苯基醚、乙烯酮如乙烯甲基酮以及乙烯苯基酮、1-氟-2-氯乙烯、丙烯腈、氯代丙烯腈、亚丙烯双乙酯以及氯代亚丙烯双乙酯。典型的共聚物包括氯乙烯-乙酸乙烯酯(96∶4商业上作为VYNW出售)、氯乙烯-乙酸乙烯酯(87∶13)、氯乙烯-乙酸乙烯酯-马来酸酐(86∶13∶1)、氯乙烯-偏二氯乙烯(95∶5)；氯乙烯-富马酸二乙酯(95∶5)、以及氯乙烯-丙烯酸2-乙基己基酯(80∶20)。

这些氯乙烯聚合物构成了本发明的这些组合物的主要部分。因此，它们的量是本发明的这些未发泡的组合物的总重量的按重量计从约从70％至约95％。

该发泡剂可以是通常用于发泡PVC的那些的任何一种或一种混合物，包括偶二甲酰胺(也被通常称为偶氮二酰胺)、5-苯基四唑、苯磺酰肼、柠檬酸、碳酸氢钠以及它们的混合物。该发泡剂的浓度典型地是在泡沫形成之前该总的组合物的按重量计从约0.1％至约5.0％。

本发明的该发泡剂活化剂包括一种锡化合物，包括但不限于二丁基氧化锡和马来酸锡。该活化剂有助于含氮的、含二氧化碳的、以及其他分解类型的发泡剂更快地分解并且以此产生更多的气体。该活化剂降低了该发泡剂分解的温度并且提供了该发泡剂的更完全的分解。该发泡剂活化剂的作用是不依赖于是否它作为一种水溶液、作为一种稳定剂包装的部分、作为一种润滑剂包装的部分、或作为一种添加剂包装的部分而被加入到该氯乙烯聚合物中的。许多种常规的模制和挤出技术可以用来将本发明的硬质多孔氯乙烯聚合物形成为管道或任何所希望的型材或一种片材。