[发明专利]用于选择性控制聚合物材料的孔隙率的方法

说明书

提供了用于选择性控制聚合物材料中的孔隙度的方法。所述材料由包含微米包含物添加剂和纳米包含物添加剂的热塑性组合物形成，所述微米包含物添加剂和纳米包含物添加剂以离散区域的形式分散在基体聚合物的连续相中。所述聚合物材料的至少部分被变形，从而在其中形成多孔网络。进一步地，热处理所述变形的聚合物材料的至少部分，使得它显示比热处理前的材料更小的孔体积。如此，所述聚合物材料可以显示高度的初始挠性，但是当期望时可以选择性地减少这种挠性。

相关申请

本申请要求于2013年8月9日提交的序列号为61/863,933的美国临时申请和于2013年11月22日提交的序列号为61/907,602的美国临时申请的优先权，将其全部内容引入本文作为参考。

发明背景

为了生产多孔聚合物材料以改进自然资源的使用并减少成品的碳足迹已付出了巨大的努力。在聚合物材料中引发孔形成的典型方法是通过使用物理或化学的发泡剂使聚合物发泡，所述发泡剂在整个体积中产生充气孔。化学发泡剂是经历化学反应释放气体的化合物，所述气体在聚合物的整个体积中产生孔结构。物理发泡剂通常是分散在聚合物中并膨胀产生孔的压缩气体。无论如何，由于孔的形成是发生在聚合物处于熔融状态时，因此典型的发泡工艺诱导低分子取向。这降低了熔体强度，从而导致在高速生产过程中断裂，并具有高形变率(例如，纤维纺丝、膜形成、模塑等)。这样的材料的另一个问题是，即使它们可以被成功地制造，它们倾向于是刚性的并且因此在材料的使用过程中，难以被制造为不同的形状。

因此，目前需要改进的用于在聚合物材料中形成孔的技术。

发明概述

根据本发明的一个实施方案，公开了用于控制聚合物材料中的孔隙度的方法。所述材料由包含微米包含物添加剂和纳米包含物添加剂的热塑性组合物形成，所述微米包含物添加剂和纳米包含物添加剂以离散区域形式分散在基体聚合物的连续相中，并且所述聚合物材料的至少部分被变形，从而在聚合物材料中形成多孔网络。所述方法包括热处理已变形的聚合物材料的至少部分，其中所述热处理过的材料显示出比热处理前的材料更小的孔体积。

本发明的其它特征和方面在以下更加详细地讨论。

附图简要说明

参照附图，在说明书的剩余部分中更具体地阐述针对本领域普通技术人员而言本发明的完整且能够实现的公开内容，包括其最佳方式，其中：

图1示意性示出了可根据本发明形成的聚合物材料的一个实施方案；

图2示意性示出了可根据本发明形成的聚合物材料的另一实施方案；

图3是可用于使根据本发明的一个实施方案的聚合物材料变形的沟纹辊的立体图；

图4是示出图3的两个沟纹辊之间的啮合的剖视图；

图5-6是实施例1的未拉伸的膜的SEM显微照片，其中在图5中垂直于机器方向切割膜，以及在图6中平行于机器方向切割膜；和

图7-8是实施例1的拉伸的膜的SEM显微照片(平行于机器方向取向切割膜)。

图9-10是实施例2的未拉伸的膜的SEM显微照片，其中在图9中垂直于机器方向切割膜，以及在图10中平行于机器方向切割膜；和

图11-12是实施例2的拉伸的膜的SEM显微照片(平行于机器方向取向切割膜)。

在本说明书和附图中的附图标记的重复使用旨在表示本发明的相同或类似的特征或元件。

代表性实施方案的详细描述