[发明专利]发泡方法

说明书

本发明涉及一种由苯乙烯聚合物和至少一种丙烯酸聚合物的共混物形成泡沫制品的制备方法。

众所周知很容易通过各种方法包括挤压法使聚苯乙烯发泡。这样的工业生产聚苯乙烯泡沫的密度，不经任何特殊的处理一般数量级为32kg.m^-3。

GB2146941公开了用挤压法制备聚苯乙烯泡沫。

EP 0411923的目的在于使用挤压法制备密度在32-160kg.m^-3的聚苯乙烯泡沫，其中用液体二氧化碳作为发泡剂来代替常规的卤代烃发泡剂。正如众所周知的，使用这种卤代烃对环境存在着某种危险因而日益变得不受欢迎。然而，使用二氧化碳作发泡剂的方法因需要致冷液体二氧化碳而伴随着复杂化。

使用既非卤代烃也非液体二氧化碳的物理发泡剂来制备正常密度到低密度聚苯乙烯泡沫、即密度为32kg.m^-3或以下的泡沫，达到此目的是困难的。

US 3554932的目的在于使用烃发泡剂的同时使用成核剂(nucleating agents)来改进各种聚合物，包括苯乙烯均聚物的发泡。苯乙烯泡沫的密度约为64kg.m^-3。为了由这样一种原料制备正常密度的泡沫，通常必须使原料直接在低于一个大气压下的环境中发泡，否则就必须使原料经过某种可控再膨胀成型的处理，例如US 4552904公开了通过挤压过的泡沫再膨胀制备低于32kg.m^-3密度的聚苯乙烯泡沫。这样的要求条件既增加了发泡制造工艺的复杂性也增加了烃发泡泡沫的费用。

本发明的目的是采用烃发泡剂使用常规的挤压发泡工艺提供正常密度或低密度的聚苯乙烯泡沫，而无须使用再膨胀或其它的这种技术。

因此，本发明第一方面是提供制成具有封闭微孔结构的泡沫制品的方法，该制品含有(a)聚合物共混物和(b)烃发泡剂，该聚合物共混物至少含有按重量计50％的苯乙烯聚合物和按重量计多达50％的丙烯酸聚合物，丙烯酸聚合物具有比苯乙烯聚合物平均分子量90％低的平均分子量，所述方法包括向加热过的挤压机中供应苯乙烯聚合物和丙烯酸聚合物，加热和混合挤压机中的苯乙烯聚合物和丙烯酸聚合物以便形成熔融的聚合物共混物，把烃发泡剂加到挤压机内的熔融聚合物共混物中以形成熔融混合物，并在此之后把该熔融混合物从挤压机中放出以便引起发泡剂去使熔融混合物膨胀形成泡沫制品。

本发明第二方面是提供具有封闭微孔结构的泡沫制品，该制品含有(a)聚合物共混物和(b)烃发泡剂，该聚合物共混物含有按重量计至少50％的苯乙烯聚合物和按重量计多达50％的丙烯酸聚合物，丙烯酸聚合物具有比苯乙烯聚合物平均分子量90％低的平均分子量。

苯乙烯聚合物可以是均聚物或苯乙烯、甲基苯乙烯、丙烯腈中至少一种的共聚物。优选苯乙烯聚合物至少有50％的单体单元是由苯乙烯产生的，尤其是苯乙烯聚合物是苯乙烯的均聚物。

适当的是，苯乙烯聚合物具有的平均分子量从180000到250000，优选180000-230000，例如约200000。

丙烯酸聚合物可以是均聚物或至少一种C_1-8烷基(C_1-4烷基)的丙烯酸酯，例如甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯和丙烯酸丁酯的共聚物。优选丙烯酸聚合物是共聚物，特别是含甲基丙烯酸酯，例如甲基丙烯酸甲酯、和如丙烯酸甲酯或丙烯酸乙酯的丙烯酸酯的共聚物。丙烯酸聚合物优选含有按重量计50-100％，特别是80-95，尤其是90-95来源于甲基丙烯酸酯，例如甲基丙烯酸甲酯的单体单元，其单体单元的剩余部分来源于至少一种丙烯酸酯。

丙烯酸聚合物具有低于苯乙烯聚合物平均分子量90％，优选低于80％，特别是低于75％而尤其是50-60％的平均分子量。合适的是，丙烯酸聚合物具有的平均分子量为50000-180000，优选50000-150000，特别是80000-140000。

泡沫制品具有封闭微孔结构。通常封闭的微孔壁厚范围为100-1000μm，特别是100-900μm，尤其是100-600μm。

泡沫制品的密度与仅用常规卤代烃作发泡剂的苯乙烯聚合物制成的类似泡沫制品可比或低于其密度。可以相信烃发泡剂与在共混物中的丙烯酸聚合物要比苯乙烯聚合物更相容，并且还可相信由于使用丙烯酸聚合物与通用的相比能有更多的烃发泡剂加入，由此导致较低密度的泡沫。