[发明专利]由高内相含量的乳液制备泡沫塑料的方法

说明书

技术范围

本发明涉及一种由高内相含量的乳液制备泡沫塑料组合物的方法，其中非内相为可聚合的组合物。

背景技术

聚合物泡沫塑料通常可分为闭孔泡沫塑料或开孔泡沫塑料。开孔泡沫塑料可用作吸收各种液体和气体的基质。它们适合于各种用途，例如用于抹布和尿布，用作载体和离子交换树脂。对于这些用途中的一些应用来说，希望有很低密度和高吸收和保留液体能力的多孔交联聚合物块料。这样的高吸收能力、低密度的多孔聚合物炔料可通过称为“高内相含量的乳液”的特定类型油包水型乳液聚合来制备，该乳液有相对少量的连续油相和相对大量的内水相。

这样的高吸收能力、低密度的泡沫塑料用US 4522953公开的方法制备：通过高内相含量的油包水型乳液中的连续油相用聚合引发剂例如过硫酸钾引发聚合和交联来制备。通常，这些高内相含量的油包水型乳液含有至少90％(重量)的水相作为内相。通过油相与水在中等剪切作用下混合来制成高比例油包水型乳液。为了制得这种高内相含量的油包水型乳液，可用表面活性剂使乳液稳定。将电解质加到水相中也是有好处的。电解质的用量和类型以及表面活性剂的用量和类型影响固化的泡沫塑料的泡孔尺寸和芯吸能力。

由高内相含量的乳液制备的泡沫塑料通常在40-70℃下固化数小时。在实验室规模中，这一点是容易做到的。按比例放大到适当的商业规模是一重大的课题。单个乳液芯管和泡沫塑料的固化和处理是缓慢的和费力的。

1993年10月5日颁发给Des Marais等的US 5250576、1993年3月30日颁发给Des Marais等的US 5198472以及1992年9月22日颁发给Des Marais等的US 5149720公开了制备用于固化成泡沫塑料组合物的高内相含量乳液的连续方法，但该乳液是被连续倒入多个“聚合容器”中，并在单独的容器中固化。因此，以连续方式制备乳液是已知的，但固化仍然是一缓慢的和费力的操作。

所以，本发明的一个目的是要提供一种由高内相含量的乳液制备泡沫塑料的方法，其中该方法容易自动化和大规模操作。

另一方面，本发明的一个目的是要提供一种乳液可大量在其中固化的设备。

发明描述

根据本发明，提供了一种使高内相含量的乳液固化制成多孔的交联聚合物材料的方法，该方法包括以下步骤：

制成至少有一可固化相的高内相含量的乳液；提供一聚合物膜连续带，其中聚合物膜与乳液中的每一相都不相容；将至少一部分乳液连续放在聚合物膜上；围绕乳液封闭聚合物膜；将聚合物膜中的乳液绕到卷筒上，其中卷筒基本上绕竖直轴旋转，以便在固化过程中贮存乳液；在卷筒上使乳液在聚合物膜中固化。

在本发明的另一方面，还对实施这一方法的设备提出权利要求。

这一方法使乳液可以连续固化，所以更容易按比例放大到工业化操作。

附图简述

图1为本发明实施方案的示意图。

图1A为图1聚合物膜中的乳液的截面图。

图2为图1的本发明实施方案的顶视图。

优选实施方案的详述

本发明的乳液用以下方法来制备：逐步将任选含有电解质的水溶液加入并混合到含有可聚合的单体和表面活性剂的单体溶液(油相)中，制成可固化的油包水型高内相含量的第一乳液。在混合前或形成乳液后，将聚合引发剂加到单体溶液中或水溶液中，这与所希望的工艺条件有关。然后通过在至少约25℃下将乳液加热足以使单体有效固化的一段时间来使可固化的油包水型高内相含量的乳液固化。

可聚合单体的混合物通常含有一种或多种乙烯基单体和一种或多种交联剂。各种单体都可用于制备泡沫塑料，只要该单体可分散在或可形成油包水型高内相含量的乳液的油相(油溶性的)并有可聚合的乙烯基即可。适合的乙烯基单体例如包括单链烯基芳烃单体，例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、氯甲基苯乙烯、乙烯基乙苯和乙烯基甲苯；丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯类，例如丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸己酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸月桂酯和甲基丙烯酸异癸酯；共轭二烯烃，例如丁二烯、异戊二烯和戊间二烯；丙二烯类，例如丙二烯、甲基丙二烯和氯丙二烯；卤代烯烃，例如氯乙烯、氟乙烯和多氟代烯烃；及其混合物。