[发明专利]作为发泡剂的官能化的微粒碳酸氢盐、含有其的可发泡聚合物组合物及其在制造热塑性发泡聚合物中的用途

说明书

一种用于在挤出方法中使热塑性聚合物例如PVC增塑溶胶或聚合物树脂发泡的化学发泡剂，所述化学发泡剂包含含有至少一种添加剂的官能化的微粒碳酸氢盐，优选不包括放热发泡剂。该添加剂可以选自由以下项组成的组：松香酸、其任何衍生物、及其盐；或其任何组合，如包含枞酸、二氢枞酸、新枞酸、松香酸酯或其混合物。该微粒碳酸氢盐可优选地与至少一种添加剂一起通过喷涂、挤出或共研磨而被官能化。该官能化的微粒碳酸氢盐可以包含50wt％至小于100wt％的碳酸氢盐组分，以及0.02‑50wt％的该添加剂。该官能化的微粒碳酸氢盐可以进一步包含0.1‑5wt％的二氧化硅。一种包含此种化学发泡剂的可发泡聚合物组合物。一种用于制造发泡聚合物如发泡PVC的方法以及一种通过此种方法获到的发泡聚合物，该方法包括将该可发泡聚合物组合物成型并且加热。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年7月20日提交的欧洲申请号17182354.5以及2018年1月22日提交的欧洲申请号18152720.1的优先权，出于所有目的将这些申请中的每一个的全部内容通过援引方式并入本申请。

关于联邦资助的研究或开发的陈述

不适用。

技术领域

本发明涉及一种含有添加剂的官能化的微粒碳酸氢盐。本发明还涉及一种含有其的可发泡组合物(如PVC增塑溶胶)，以及其用于制造热塑性发泡聚合物特别是发泡PVC的用途/方法。

背景技术

聚合物泡沫在我们现代世界中几乎无处不在，并且用于多种多样的应用，如快餐的一次性包装、家具的软垫和绝缘材料。

聚合物泡沫由混合在一起形成泡沫的固相和气相构成。通过组合，这两相快速导致发泡并且形成聚合物基质，该聚合物基质具有被结合到该聚合物基质中的气泡或气体通道，其被称为闭孔或开孔结构。闭孔泡沫通常是更刚性的，而开孔泡沫通常是柔性的。

在泡沫中使用的气体被称为发泡剂，并且该气体可以是化学的或物理的。化学发泡剂是参与反应或分解的化学品，这些化学品在该过程中放出气体。物理发泡剂是在发泡过程中不发生化学反应的气体，并且因此对形成基质的聚合物是惰性的。

对于热塑性材料(如聚氯乙烯(PVC)或聚烯烃(PO、PE、PP))、苯乙烯系塑料(PS、ABS、ASA、SAN)以及天然或合成橡胶(如丁腈橡胶(NBR)或氯丁橡胶(CR))的加工，化学发泡剂使用了数十年。化学发泡剂是发泡热塑性聚合物的制造中的添加剂。化学发泡剂在室温下是稳定的，但在聚合物加工期间在升高的温度下分解同时产生气体。这种气体在热塑性聚合物中产生泡沫结构。化学发泡剂用于多种多样的应用，包括发泡墙纸、人造革、地板和墙面覆盖物、地毯背衬、隔热材料、绝缘密封剂、鞋类、汽车部件、电缆绝缘、和包装材料的生产。

已确定的发泡剂是放热发泡剂，如偶氮二甲酸二酰胺(偶氮二甲酰胺、ADC、ADCA，CAS号123-77-3)、磺酰肼4,4'-氧基双(苯磺酰肼)(OBSH，CAS号80-51-3)和对甲苯磺酰肼(TSH，CAS号1576-35-8)，以及吸热发泡剂，如碳酸盐(如碳酸氢钠(SBC、NaHCO₃，CAS号144-55-8))和柠檬酸及其酯。

多年以来，偶氮二甲酰胺(ADCA)是用于泡孔热塑性塑料和橡胶应用中的最有效且广泛使用的化学发泡剂之一(参见例如DE-AS 1 037 700)。偶氮二甲酰胺在加热时分解以给出高体积的气体，该气体主要由氮气和一氧化碳组成。这些分解产物适用于产生精细且均匀的泡孔结构泡沫，该泡沫具有少许收缩，其是生产软质泡沫如增塑的PVC(P-PVC)或橡胶泡沫中基本的特性。通过添加合适的活化剂(助促进剂(kicker))，偶氮二甲酰胺的分解温度可从200-220摄氏度降低至低至125摄氏度，但有用的分解速率通常仅在140摄氏度以及以上实现。活化剂或助促进剂是本领域已知的添加剂，其用于影响发泡剂的分解温度和气体释放速率。