CN102171281A - 交联的聚合物组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了包括第一聚烯烃聚合物和互穿网络聚合物的聚合物组合物。所述互穿网络聚合物包括按10重量％-80重量％的量存在的第二聚烯烃聚合物，基于所述互穿网络聚合物的总重量，和按20重量％-90重量％的量存在的乙烯基芳族聚合物，基于所述互穿网络聚合物的总重量。当初始提供在所述聚合物组合物中时，所述互穿网络聚合物基本上无交联。所述聚合物组合物本身是至少部分交联的。本发明提供了包括所述聚合物组合物和膨胀剂的可膨胀聚合物组合物，该可膨胀聚合物组合物能被膨胀而形成可以具有16-400kg/m3的密度的经膨胀的聚合物组合物。

Description

交联的聚合物组合物
技术领域
本发明涉及至少部分交联的聚合物组合物。更具体地说，所述聚合物组合物包括第一聚烯烃聚合物和互穿网络聚合物。所述互穿网络聚合物当初始提供在聚合物组合物中时基本上无交联。本发明还涉及可膨胀聚合物组合物和经膨胀(或经发泡的)的聚合物组合物，其中每一种包括所述聚合物组合物。
背景技术
基于聚烯烃，例如聚乙烯的聚合物组合物是已知的并用来制备经发泡和未经发泡的模制品(例如，发泡成型制品和发泡片材)。为了改进性能，例如韧性和热稳定性，通常使聚烯烃组合物，例如发泡聚烯烃组合物交联。经交联和发泡的聚烯烃组合物通常必须具有较高密度以致提供合乎需要的物理性能，例如高拉伸强度、撕裂强度、抗穿刺性和抗压强度。然而，对于特定的应用，高密度一般伴随发泡聚烯烃材料的重量增加。发泡聚烯烃材料的重量增加经常是不希望的，因为它可能导致例如，运输相关的应用(例如，包装在聚烯烃泡沫中的器皿的船运)中的燃料消耗提高，或运动设备应用(例如聚烯烃泡沫填塞物和头盔衬里)中的物理施加力提高。
美国专利号5,932,659；6,531,520；6,359,021；6,214,894和6,004,647描述了经交联的聚合物共混物，该共混物包括单中心催化的聚烯烃树脂，和包括乙烯和丙烯的残基的聚烯烃。该′659专利的聚合物共混物是可发泡的。
美国专利号7,411,024描述了由互聚物树脂粒子和聚乙烯的组合形成的聚合物组合物。
美国专利号3,959,189描述了聚乙烯树脂粒子的制备方法，包括在悬浮聚合之前添加聚乙烯的交联剂，并使聚乙烯和然后使苯乙烯聚合，并将发泡剂浸渍在含经聚合的苯乙烯树脂的聚乙烯树脂粒子中。
美国专利号4,168,353描述了可发泡聚乙烯树脂粒子的制备方法，包括在水性介质中悬浮聚乙烯树脂粒子，向悬浮液中添加苯乙烯单体和用于使所述单体聚合的催化剂，使所述单体聚合，并将发泡剂浸渍在含经聚合的苯乙烯树脂的聚乙烯树脂粒子中。
美国专利号5,844,009描述了物理发泡的低密度聚乙烯(LDPE)泡沫，其是LDPE树脂和硅烷接枝的单中心引发的聚烯烃树脂的共混物。
美国专利号5,929,129描述了交联的聚合物泡沫组合物，其包括与至少一种α-不饱和C3-C20烯属共聚单体和任选的至少一种C3-C20多烯聚合的乙烯。
美国专利号5,883,144描述了聚合物泡沫组合物，其利用交联的聚烯烃共聚物并显示与常规低密度聚乙烯组合物相比在强度、韧性、挠性、耐热性和热封温度范围方面的改进。所述聚烯烃基本上是线性的并包括与至少一种α-不饱和C3-C20烯属共聚单体和任选的至少一种C3-C20多烯聚合的乙烯。所述聚烯烃是硅烷接枝的以增强树脂的物理性能和可加工性。
上述聚烯烃泡沫材料存在的特定问题是，它们提供不太佳的减震性能。这限制它们的有效性和在许多应用领域中的使用。
提供可以膨胀的新型交联聚烯烃基聚合物组合物将是希望的。另外，此种膨胀的交联聚烯烃基聚合物组合物提供希望的物理性能和较低密度(例如改进的减震性能作为一个例子)的组合将是希望的。
发明内容
发明概述
根据本发明，提供了包括第一聚烯烃聚合物和互穿网络聚合物的聚合物组合物。所述互穿网络聚合物包括按10重量％-80重量％的量存在的第二聚烯烃聚合物，基于所述互穿网络聚合物的总重量，和按20重量％-90重量％的量存在的乙烯基芳族聚合物，基于所述互穿网络聚合物的总重量。当初始提供在所述聚合物组合物中时，所述互穿网络聚合物基本上无交联。本发明聚合物组合物是至少部分交联的。
根据本发明，还提供了包括上面概述的聚合物组合物的可膨胀聚合物组合物，该可膨胀聚合物组合物还包括膨胀剂。所述可膨胀聚合物组合物是至少部分交联的。
根据本发明进一步提供了包括上面概述的聚合物组合物的经膨胀的聚合物组合物，其中所述经膨胀的聚合物组合物是至少部分交联的，并具有16-400Kg/m3的密度。
附图说明
在描述优选的实施方案的各种特征时，参考各附图，其中同样的参考编号指示同样的特征和其中：
图1是根据本发明一些实施方案的瑜珈垫的透视图；
图2是显示根据本发明一些实施方案的带子的透视图；
图3是根据本发明一些实施方案的预成型垫圈的俯视图；
图4是图3的预成型垫圈的侧视图；
图5是根据本发明一些实施方案的地板体系的剖面示意图；
图6是根据本发明一些实施方案的地板体系的剖面示意图；
图7是根据本发明一些实施方案的用于洗涤车辆的织物带帘的侧视图；
图8是穿着多个垫的橄榄球运动员的前视图，其中他的制服的部分被脱开，所述垫包括本发明的各种实施方案；
图9是根据本发明一些实施方案的保护性垫的侧面剖视图；
图10是放在穿戴者上的包括根据本发明一些实施方案的泡沫组合物的头盔的透视图，其中部分被脱开；
图11是可用于根据本发明一些实施方案的鞋底结构的中底构件的内部或″脚侧″的透视图；
图12是可用于根据本发明一些实施方案的鞋底结构的中底构件的外侧的透视图；和
图13是根据本发明一些实施方案的防弹衣的分解等距视图。
发明详述
本文和权利要求中所使用的术语″(甲基)丙烯酸″和类似术语是指丙烯酸、甲基丙烯酸和它们的组合。本文和权利要求中所使用的术语″(甲基)丙烯酸的酯″和类似术语，例如″(甲基)丙烯酸酯″，是指丙烯酸的酯(或丙烯酸酯)、甲基丙烯酸的酯(或甲基丙烯酸酯)和它们的组合。
除在操作实施例中以外，或在另外说明的情况下，在说明书和权利要求书中所使用的关于成分数量、反应条件等的所有数值或表述在所有情况下应理解为由术语″大约″修饰。
本发明聚合物组合物包括第一聚烯烃聚合物和互穿网络聚合物。第一聚烯烃聚合物可以选自已知的聚烯烃聚合物。本文和权利要求中所使用的术语″聚烯烃″和类似术语，例如″聚烯(polyalkylene)″和″热塑性聚烯烃″是指聚烯烃均聚物、聚烯烃共聚物、均相聚烯烃、多相聚烯烃和它们中两种或更多种的共混物。为了举例说明的目的，聚烯烃共聚物的实例包括，但不限于，由乙烯和以下物质中的至少一种制备的那些：一种或多种C3-C12α-烯烃，例如1-丁烯、1-己烯和/或1-辛烯；乙酸乙烯酯；氯乙烯；(甲基)丙烯酸；和(甲基)丙烯酸的酯，例如C1-C8-(甲基)丙烯酸酯。
本发明的聚合物组合物的第一聚烯烃可以选自多相聚烯烃、均相聚烯烃或它们的组合。术语″多相聚烯烃″和类似术语是指在以下方面较宽变化的聚烯烃：(i)各个聚合物链之间的分子量(即，大于或等于3的多分散指数)；和(ii)各个聚合物链之间的单体残基分布(在共聚物情况下)。术语″多分散指数″(PDI)是指Mw/Mn的比例，其中Mw是指重均分子量，Mn是指数均分子量，各自是利用凝胶渗透色谱(GPC)使用合适的标准物，例如聚乙烯标准物测定的。多相聚烯烃通常是利用在多相中的齐格勒-纳塔型催化制备的。
术语″均相聚烯烃″和类似术语是指在以下方面较窄变化的聚烯烃：(i)各个聚合物链之间的分子量(即，小于3的多分散指数)；和(ii)各个聚合物链之间的单体残基分布(在共聚物情况下)。因而，与多相聚烯烃相对照，均相聚烯烃在各个聚合物链之间具有类似的链长度，沿着聚合物链主链具有单体残基的较均匀分布，和在各个聚合物链主链之间单体残基的较相似的分布。均相聚烯烃通常是利用单中心、金属茂或限制几何构型催化制备的。均相聚烯烃共聚物的单体残基分布可以由组成分布宽度指数(CDBI)值表征，该值定义为共聚单体残基含量在中值总摩尔共聚单体含量的50％内的聚合物分子的重量百分比。因而，聚烯烃均聚物具有100％的CDBI值。例如，均相聚乙烯/α-烯烃共聚物通常具有大于60％或大于70％的CDBI值。组成分布宽度指数值可以通过本领域公认的方法，例如，升温淋洗分级(TREF)，如Wild等人的Journal of Polymer Science，Poly.Phys.Ed.，第20卷，第441页(1982)或美国专利号4,798,081或美国专利号5,089,321中所述那样测定。
在本发明的一个实施方案中，第一聚烯烃是聚乙烯。根据本文提供的关于术语″聚烯烃″的描述，术语″聚乙烯″是指聚乙烯均聚物、聚乙烯共聚物、均相聚乙烯、多相聚乙烯；这样的聚乙烯中两种或更多种的共混物；和聚乙烯与除弹性体以外的另外的聚烯烃(例如，聚丙烯)的共混物。
本发明中的第一聚烯烃可以选取的聚乙烯共聚物通常包括：至少50重量％，更通常至少70重量％乙烯单体残基；和小于或等于50重量％，更通常小于或等于30重量％非乙烯共聚单体残基(例如，乙酸乙烯酯单体残基)。在每种情况下，重量％基于单体残基的总重量。聚乙烯共聚物可以由乙烯和可与乙烯共聚合的任何单体制备。可与乙烯共聚合的单体的实例包括，但不限于C3-C12α-烯烃，例如1-丁烯、1-己烯和/或1-辛烯；乙酸乙烯酯；氯乙烯；(甲基)丙烯酸和(甲基)丙烯酸的酯。
在本发明的实施方案中，第一聚烯烃包括一种或多种选自以下的聚合物：任何C2-C8直链或支链α-烯烃的均聚物；乙烯与C3-C8α-烯烃的共聚物；C2-C8直链或支链α-烯烃与乙酸乙烯酯的共聚物；一种或多种C2-C8直链或支链α-烯烃与(甲基)丙烯酸的C1-C8直链或支链烷基酯的共聚物；和它们的组合。
在本发明的特定实施方案中，第一聚烯烃可以包括均相聚乙烯、多相聚乙烯、高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、长链支化聚乙烯、短链支化聚乙烯、乙烯与(甲基)丙烯酸乙酯(EMA)的共聚物、乙烯与乙酸乙烯酯的共聚物和这些聚合物的组合。
在本发明的其它特定实施方案中，第一聚烯烃可以包括选自乙烯均聚物、乙烯与C3-C8α-烯烃的共聚物、乙烯与(甲基)丙烯酸乙酯的共聚物、乙烯与乙酸乙烯酯(EVA)的共聚物和它们的组合的两种或更多种聚合物的组合。
在本发明的另外特定的实施方案中，第一聚烯烃是选自以下的聚乙烯聚合物：低密度聚乙烯(LDPE)；线性低密度聚乙烯(LLDPE)；中密度聚乙烯(MDPE)；高密度聚乙烯(HDPE)；乙烯和乙酸乙烯酯的共聚物；乙烯和丙烯酸丁酯的共聚物；乙烯和甲基丙烯酸甲酯的共聚物；聚乙烯和聚丙烯的共混物；聚乙烯和乙烯与乙酸乙烯酯的共聚物的共混物；和聚乙烯和乙烯与丙烯的共聚物的共混物。
在一个特定的实施方案中，第一聚烯烃聚合物是由烯烃单体组合物制备的，该烯烃单体组合物包括乙烯单体，和任选地，选自除乙烯以外的α-烯烃单体例如C3-C8-α-烯烃单体(例如，丙烯和/或丁烯)，乙酸乙烯酯，C1-C20-(甲基)丙烯酸酯例如C1-C8-(甲基)丙烯酸酯，和它们的组合的共聚单体。通常，乙烯单体按至少50重量％的量存在于烯烃单体组合物中，基于烯烃单体组合物的总重量。
在另外特定的实施方案中，第一聚烯烃聚合物是具有至少0.930g/cm3的密度的单中心催化的聚烯烃聚合物。所述单中心催化的聚烯烃的密度可以例如为0.930-0.940g/cm3，包括所提及的值；或等于或大于0.940g/cm3(例如，0.948g/cm3)。
所述第一聚烯烃可以选取的单中心聚烯烃聚合物可以是单中心催化的聚乙烯聚合物。所述单中心催化的聚乙烯聚合物可以由本文此前提及的那些单体制备，例如由乙烯单体和选自乙酸乙烯酯、C3-C20α-烯烃、C1-C8-(甲基)丙烯酸酯、马来酸酐、马来酸酐的二烷基酯、乙烯基芳族单体和它们的组合的共聚单体制备。可以制备所述单中心催化的聚乙烯聚合物的共聚单体可以更尤其选自乙酸乙烯酯和/或C3-C8α-烯烃。
在本发明的各种实施方案中，第一聚烯烃具有根据ASTM D 1238(190℃/2.16Kg)测定的至少大约0.1，在一些情况下，至少大约0.2，在其它情况下，至少大约0.25，在有些情况下，至少大约0.3，在其它情况下，至少大约0.35，在一些情况下，至少大约0.4，在其它情况下，至少大约0.45，在特定情况下至少大约0.5g/10分钟的熔体指数。此外，第一聚烯烃的根据ASTM D 1238(190℃/2.16Kg)测定的熔体指数可以至多大约35，在一些情况下，至多大约30，在其它情况下，至多大约25，在有些情况下，至多大约20，在其它情况下，至多大约15，在一些情况下，至多大约10，在其它情况下，至多大约5，在特定情况下至少至多大约2g/10分钟。第一聚烯烃的熔体指数基于最终聚合物组合物中所需的性能改变。第一聚烯烃的熔体指数可以是上面提及的任何值之间的任何值，或范围。
在本发明的特定实施方案中，第一聚烯烃具有根据ASTM D 1238(190℃/2.16Kg)测定的小于1，在一些情况下，小于0.95，在其它情况下，小于0.9且至少0.1g/10分钟的根据ASTM D 1238(190℃/2.16Kg)测定的熔体指数。在这一特定的实施方案中，第一聚烯烃的熔体指数可以是上面提及的任何值之间的任何值，或范围。
第一聚烯烃聚合物一般按小于或等于90重量％，通常小于或等于80重量％，进一步通常小于或等于70重量％的量存在于本发明的聚合物组合物中，基于所述聚合物组合物的总重量。第一聚烯烃聚合物一般按至少30重量％，通常至少40重量％，进一步通常至少50重量％的量存在于本发明聚合物组合物中，基于所述聚合物组合物的总重量。存在于本发明聚合物组合物中的第一聚烯烃聚合物的量可以介于这些上限和下限值的任何组合之间，包括所提及的值。例如，第一聚烯烃可以按30-90重量％，通常40-80重量％，进一步通常50-70重量％的量存在于聚合物组合物中，基于所述聚合物组合物的总重量，包括所提及的值。
聚合物组合物还包括互穿网络聚合物，该互穿网络聚合物包含：10-80重量％，在一些情况下，20-80重量％，在其它情况下，30-80重量％，在有些情况下，30-70重量％第二聚烯烃聚合物；和20-90重量％，在一些情况下，20-80重量％，在其它情况下，20-70重量％，在有些情况下，30-70重量％乙烯基芳族聚合物，所述重量百分比在每种情况下基于所述互穿网络聚合物的总重量。乙烯基芳族聚合物以粒子状形式基本上形成(即，聚合)在第二聚烯烃聚合物内(即，同时第二聚烯烃聚合物呈粒子状形式)。
互穿网络聚合物的第二聚烯烃聚合物可以选自本文此前对于第一聚烯烃聚合物描述的聚烯烃的那些类别和例子中的一种或多种。例如，第二聚烯烃聚合物可以选自聚烯烃均聚物、聚烯烃共聚物、均相聚烯烃、多相聚烯烃和它们中两种或更多种的共混物。
在本发明的一个实施方案中，第二聚烯烃是聚乙烯。根据本文对于第一聚烯烃和术语″聚烯烃″提供的描述，术语″聚乙烯″是指聚乙烯均聚物、聚乙烯共聚物、均相聚乙烯、多相聚乙烯；两种或更多种这样的聚乙烯的共混物；和聚乙烯与另外的聚合物(例如，聚丙烯)的共混物。
本发明中的第二聚烯烃可以选取的聚乙烯共聚物通常包括：至少50重量％，更通常至少70重量％乙烯单体残基；和小于或等于50重量％，更通常小于或等于30重量％非乙烯共聚单体残基(例如，乙酸乙烯酯单体残基)。在每种情况下，重量％基于单体残基的总重量。聚乙烯共聚物可以由乙烯和可与乙烯共聚合的任何单体制备。可与乙烯共聚合的单体的实例包括，但不限于C3-C12α-烯烃，例如1-丁烯、1-己烯和/或1-辛烯；乙酸乙烯酯；氯乙烯；(甲基)丙烯酸和(甲基)丙烯酸的酯。
本发明中的第二聚烯烃可以选取的聚乙烯共混物通常包括：至少50重量％，更通常至少60重量％聚乙烯聚合物(例如，聚乙烯均聚物和/或共聚物)；和小于或等于50重量％，更通常小于或等于40重量％不同于聚乙烯聚合物的另外的聚合物(例如，聚丙烯)。在每种情况下，重量％基于总聚合物共混物重量。聚乙烯共混物可以由聚乙烯和与其相容的任何其它聚合物制备。可以与聚乙烯共混的聚合物的实例包括，但不限于，聚丙烯、聚丁二烯、聚异戊二烯、聚氯丁二烯、氯化聚乙烯、聚氯乙烯、苯乙烯-丁二烯共聚物、乙酸乙烯酯-乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯共聚物、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和它们的组合。
在本发明的一个实施方案中，第二聚烯烃聚合物是选自以下的聚乙烯聚合物：低密度聚乙烯(LDPE)；线性低密度聚乙烯(LLDPE)；中密度聚乙烯(MDPE)；高密度聚乙烯(HDPE)；乙烯和乙酸乙烯酯的共聚物；乙烯和丙烯酸甲酯(EMA)的共聚物；乙烯和丙烯酸丁酯的共聚物；乙烯和甲基丙烯酸甲酯的共聚物；聚乙烯和聚丙烯的共混物；聚乙烯和乙烯与乙酸乙烯酯的共聚物的共混物；和聚乙烯和乙烯与丙烯的共聚物的共混物。
在一个特定的实施方案中，第二聚烯烃聚合物是由烯烃单体组合物制备，该烯烃单体组合物包括乙烯单体，和任选地，选自除乙烯以外的α-烯烃单体例如：C3-C20-α-烯烃单体，例如C3-C8α-烯烃单体(例如，丙烯和/或丁烯)；乙酸乙烯酯；C1-C20-(甲基)丙烯酸酯例如C1-C8-(甲基)丙烯酸酯；和它们的组合的共聚单体。通常，乙烯单体按至少50重量％的量存在于烯烃单体组合物(从其制备第二聚烯烃)中，基于所述烯烃单体组合物的总重量。
在本发明的另外实施方案中，互穿网络聚合物的第二聚烯烃聚合物是由烯烃单体组合物制备的，该烯烃单体组合物包括乙烯单体(例如，至少50重量％乙烯单体，基于烯烃单体组合物的总重量)和乙酸乙烯酯。更具体地说，第二聚烯烃聚合物是聚乙烯聚合物，它是乙烯和乙酸乙烯酯的共聚物，该共聚物按75重量％-99重量％的量含乙烯单体残基，按1重量％-25重量％的量含乙酸乙烯酯单体残基。在每种情况下，重量％基于单体残基的总重量。在一个特定的实施方案中，第二聚烯烃聚合物是聚乙烯聚合物，它是乙烯和乙酸乙烯酯的共聚物，该共聚物含95重量％乙烯单体残基和5重量％乙酸乙烯酯单体残基，在每种情况下基于单体残基的总重量。本文和权利要求中所使用的单体残基重量百分比值基本上相当于存在于用于制备第二聚烯烃聚合物的烯烃单体组合物内的相应单体的重量百分比。
第二聚烯烃聚合物通常按小于或等于80重量％，更通常小于或等于65重量％，进一步通常小于或等于50重量％的量存在于粒子状互穿网络聚合物中，基于粒子状互穿网络聚合物的总重量。第二聚烯烃聚合物通常按等于或大于10重量％，更通常等于或大于15重量％，进一步通常等于或大于20重量％的量存在于粒子状互穿网络聚合物中，基于粒子状互穿网络聚合物的总重量。存在于本发明粒子状互穿网络聚合物中的第二聚烯烃聚合物的量可以介于这些上限和下限值的任何组合之间，包括所提交的值。例如，第二聚烯烃聚合物可以按10-80重量％，更通常15-65重量％，进一步通常20-50重量％的量存在于粒子状互穿网络聚合物中，基于粒子状互穿网络聚合物的总重量。
本发明的粒子状互穿网络聚合物还包括乙烯基芳族聚合物。本文和权利要求中所使用的术语″乙烯基芳族聚合物″是指乙烯基芳族均聚物、乙烯基芳族共聚物和它们的共混物。
乙烯基芳族聚合物可以由一种或多种乙烯基芳族单体，和任选的至少一种不是乙烯基芳族单体的共聚单体制备。在一个实施方案中，乙烯基芳族聚合物是由乙烯基芳族聚合物单体组合物制备的，该乙烯基芳族聚合物单体组合物包括：(i)按70重量％-99重量％(或90-98重量％，或92.5-97.5重量％)的量存在的乙烯基芳族单体，基于乙烯基芳族聚合物单体组合物的总重量；和(ii)按1重量％-30重量％(或2-10重量％，或2.5-7.5重量％)的量存在的共聚单体，基于乙烯基芳族聚合物单体组合物的总重量。
可用来制备互穿网络聚合物的乙烯基芳族聚合物的乙烯基芳族单体包括本领域技术人员已知的那些。在一个实施方案中、乙烯基芳族单体选自苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、氯苯乙烯、溴苯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯基苯、异丙基二甲苯和它们的组合。
可以与乙烯基芳族单体聚合而形成互穿网络聚合物的乙烯基芳族聚合物的共聚单体包括本领域技术人员已知的那些。适合的共聚单体的实例包括，但不限于：丙烯酸；甲基丙烯酸；(甲基)丙烯酸酯，例如C1-C20-或C1-C8-(甲基)丙烯酸酯(例如，丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸2-乙基己酯)；丙烯腈；乙酸乙烯酯；马来酸二烷基酯(例如，马来酸二甲酯和马来酸二乙酯)；和马来酸酐。共聚单体还可以选自多烯属不饱和单体，例如二烯(例如，1，3-丁二烯)；具有一个或多个烷撑二醇重复单元的烷撑二醇的二(甲基)丙烯酸酯(例如，乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯和具有3个或更多个乙二醇重复单元，例如3-100个重复单元的聚(乙二醇)二(甲基)丙烯酸酯)；三羟甲基丙烷二-和三-(甲基)丙烯酸酯；季戊四醇二-、三-和四-(甲基)丙烯酸酯；和二乙烯基苯。多烯属不饱和单体通常按小于或等于5重量％，更通常小于或等于3重量％(例如，0.5-1.5或2重量％)的量存在于乙烯基芳族聚合物单体组合物中，基于乙烯基芳族聚合物单体组合物的总重量。
在一个实施方案中，乙烯基芳族聚合物由乙烯基芳族聚合物单体组合物制备，该乙烯基芳族聚合物单体组合物包括乙烯基芳族单体(例如，苯乙烯)和至少一种C1-C20-(甲基)丙烯酸酯，例如至少一种C1-C8-(甲基)丙烯酸酯(例如，(甲基)丙烯酸丁酯)。在一个特定的实施方案中，乙烯基芳族聚合物由乙烯基芳族聚合物单体组合物制备，该乙烯基芳族聚合物单体组合物包括苯乙烯和丙烯酸丁酯(例如，97重量％苯乙烯和3重量％丙烯酸丁酯，在每种情况下基于总单体重量)。
乙烯基芳族聚合物通常按小于或等于90重量％，更通常小于或等于85重量％，进一步通常小于或等于80重量％的量存在于粒子状互穿网络聚合物中，基于粒子状互穿网络聚合物的总重量。乙烯基芳族聚合物通常按等于或大于20重量％，更通常等于或大于35重量％，进一步通常等于或大于50重量％的量存在于粒子状互穿网络聚合物中，基于粒子状互穿网络聚合物的总重量。存在于本发明粒子状互穿网络聚合物中的乙烯基芳族聚合物的量可以介于这些上限和下限值的任何组合之间，包括所提及的值。例如，乙烯基芳族聚合物可以按20-90重量％，更通常35-85重量％，进一步通常50-80重量％的量存在于粒子状互穿网络聚合物中，基于粒子状互穿网络聚合物的总重量。
第二聚烯烃聚合物(例如，乙烯和乙酸乙烯酯的共聚物)和乙烯基芳族聚合物(例如，苯乙烯和丙烯酸丁酯的共聚物)一起形成本发明的聚合物组合物的粒子状互穿网络聚合物。通常，通过使乙烯基芳族聚合物单体组合物基本上在预先形成/聚合的聚烯烃粒子内聚合而制备互穿网络聚合物。一般而言，用乙烯基芳族聚合物单体组合物和一种或多种引发剂，例如过氧化物引发剂，浸泡或浸渍聚烯烃粒子。然后使乙烯基芳族聚合物单体组合物聚合。基于手头的证据，并不希望受任何理论束缚，据信乙烯基芳族聚合物单体组合物的聚合基本上发生在聚烯烃粒子内。
在本发明的一个实施方案中，粒子状互穿网络聚合物是通过包括以下步骤的方法制备的：(a)提供呈粒子状聚烯烃聚合物形式的聚烯烃聚合物；和(b)使乙烯基芳族聚合物单体组合物基本上在该粒子状聚烯烃聚合物内聚合。
粒子状互穿网络聚合物可以在含水或非含水条件下(例如，在有机介质存在下)形成。通常，粒子状互穿网络聚合物在含水条件下形成。
当在含水条件下进行时，通常首先将聚烯烃粒子悬浮在水(例如，去离子水)和悬浮剂的组合中。可以使用本领域技术人员已知的许多悬浮剂。可用来形成互穿网络聚合物的悬浮剂的类别包括，但不限于：水溶性高分子量材料(例如，聚乙烯醇、甲基纤维素、羟乙基纤维素和聚乙烯基吡咯烷酮)；微或少量水溶性的无机材料(例如，磷酸钙、焦磷酸镁和碳酸钙)；和磺酸盐，例如十二烷基苯磺酸钠。在一个实施方案中，磷酸三钙和十二烷基苯磺酸钠的组合一起用作粒子状互穿网络聚合物制备中的悬浮剂。
悬浮剂可以按导致聚烯烃粒子悬浮在含水介质内的量存在。通常，悬浮剂按0.01-5重量％，更通常1-3重量％的量存在，基于水和悬浮剂的总重量。
通常在搅拌下将聚烯烃粒子添加到预先形成的水和悬浮剂组合物中。或者，可以同时将聚烯烃粒子、水和悬浮剂混合在一起。存在的水量(相对于聚烯烃粒子的量)可以广泛地改变。存在足够的水以便使聚烯烃粒子有效地悬浮，和允许乙烯基芳族聚合物单体组合物的添加，浸泡和聚合。通常，水与聚烯烃粒子的重量比为0.7∶1-5∶1，更通常3∶1-5∶1。
水与粒子状聚合物材料的重量比可以在粒子状互穿网络聚合物的形成过程中改变。例如，水与聚烯烃粒子的重量比初始可以是5∶1，并且随时间引入和聚合乙烯基芳族聚合物单体组合物，可以有效地和相应地降低水与正形成的/已形成的粒子状互穿网络聚合物的重量比(例如，到1∶1)。
通常接下来将乙烯基芳族聚合物单体组合物和引发剂添加到粒子状聚烯烃的水悬浮液中。引发剂可以与乙烯基芳族聚合物单体组合物预混合地添加，与该单体组合物同时添加，和/或在该单体组合物后添加。如果与乙烯基芳族聚合物单体组合物分开地添加，则可以将引发剂单独添加或溶解在有机溶剂，例如甲苯或1，2-二氯丙烷中，如本领域技术人员已知的那样。通常，将引发剂与乙烯基芳族聚合物单体组合物预混合(例如，溶解到其中)，并将它们的混合物添加到聚烯烃粒子的水悬浮液中。
可以使用适合于使乙烯基芳族聚合物单体组合物聚合的一种或多种引发剂。适合的引发剂的实例包括，但不限于：有机过氧化物，例如过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、过苯甲酸叔丁酯和过氧新戊酸叔丁酯；和偶氮化合物，例如偶氮双异丁腈和偶氮双二甲基戊腈。
乙烯基芳族聚合物单体组合物的聚合还可以在链转移剂存在下进行，该链转移剂用来控制所得乙烯基芳族聚合物的分子量。可以使用的链转移剂的实例包括，但不限于：C2-15烷基硫醇，例如正十二烷基硫醇、叔十二烷基硫醇、叔丁基硫醇和正丁基硫醇；和α甲基苯乙烯二聚物。
引发剂通常按至少足以使乙烯基芳族聚合物单体组合物的基本上所有单体聚合的量存在。通常，引发剂按0.05-2重量％，更通常0.1-1重量％的量存在，基于乙烯基芳族聚合物单体组合物和引发剂的总重量。
乙烯基芳族聚合物单体组合物在聚烯烃粒子内的聚合通常包括将热引入反应混合物。例如，可以根据本领域公认的程序，在密闭容器(或反应器)中在惰性气氛(例如，氮气吹扫)下将反应器内容物加热到60℃-120℃的温度保持至少一小时(例如，8-20小时)的时间。在聚合完成时，后处理程序可以包括根据本领域公认的方法引入一种或多种洗涤剂(例如，无机酸)，并将粒子状互穿网络聚合物与含水反应介质分离(例如，利用离心作用)。
所述互穿网络聚合物当初始提供在本发明的聚合物组合物中时基本上无交联。本文和权利要求中所使用的术语″基本上无交联″是指所述互穿网络聚合物具有小于或等于1.5重量％(例如，0-1.5重量％)的凝胶含量，基于所述互穿网络聚合物的重量。通常，所述互穿网络聚合物具有小于或等于0.8重量％(例如，0-0.8重量％)，或小于或等于0.5重量％(例如，0-0.5重量％)的凝胶含量，基于所述互穿网络聚合物的重量。凝胶含量值和交联水平通常具有直接关系。更具体地说，较低数量级的凝胶含量值一般与较低水平的交联(和相应地，较低值的交联重量百分比)相关联。凝胶含量值可以根据适合的本领域公认的方法测定。本文和权利要求中对于术语“基本上无交联”所使用的凝胶含量值是根据美国材料与测试协会(ASTM)试验号D 2765(但是使用甲苯而不是二甲苯)测定的。
为了确保互穿网络聚合物基本上无交联，第二聚烯烃聚合物和乙烯基芳族聚合物(在所述第二聚烯烃聚合物内)的形成各自在基本上不存在多官能引发剂和/或多烯属不饱和单体的情况下进行。例如，乙烯基芳族聚合物单体组合物在聚烯烃粒子内的聚合在基本上不存在有机过氧化物基交联剂，例如过氧化二叔丁基、过氧化叔丁基枯基、过氧化二枯基、α，α-双(叔丁基过氧)对二异丙基苯、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基过氧)己炔-3、2，5-二甲基-2，5-二-(苯甲酰基过氧)-己烷、碳酸叔丁基-过氧异丙基酯和多官能有机过氧化物材料，例如聚醚聚(过氧碳酸叔丁酯)(可以商品名称JWEB50，ArkemaInc.，Philadelphia，PA商购)的情况下进行。
除了基本上无交联之外，互穿网络聚合物通常具有90℃-115℃(例如，90℃-105℃)的VICAT软化温度。VICAT软化温度是根据ASTMD1525(速率B，载荷1)测定的。除了基本上无交联之外，互穿网络聚合物还通常具有根据ASTM D 1238(230℃/2.16Kg)测定的0.2-35g/10分钟的熔体指数。
当引入到本发明的聚合物组合物中时，互穿网络聚合物可以具有任何适合的形式。通常，互穿网络聚合物以粒子状形式使用，在这种情况下，它是粒子状互穿网络聚合物。粒子状互穿网络聚合物可以具有宽范围的粒子尺寸和形状。通常，粒子状互穿网络聚合物具有0.2-10.0mm，更通常1-8mm，进一步通常3-6mm的平均粒度(沿着最长粒子尺寸测定)。粒子状互穿网络聚合物可以具有选自球形、长方形、棒状的形状、不规则形状和其组合的形状。更通常，粒子状互穿网络聚合物具有选自球形和/或长方形的形状。粒子状互穿网络聚合物可以具有1∶1-10∶1(例如，1∶1-5∶1)的纵横比。
在一个实施方案中，互穿网络聚合物可以是可从NOVA ChemicalsInc.以商品名称IPNTM树脂商购的任何粒子状互穿网络聚合物。
本发明的聚合物组合物的互穿网络聚合物可以任选地包括添加剂。添加剂的实例包括，但不限于：着色剂(例如，染料和/或颜料)；紫外线吸收剂；抗氧化剂；抗静电剂；阻燃剂；填料(例如，粘土)；成核剂，通常呈蜡(例如，聚烯烃蜡，例如聚乙烯蜡)形式；和弹性体，包括本文对于聚合物组合物进一步描述的那些，例如乙烯基芳族化合物-烷基二烯嵌段共聚物(例如，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)、氢化苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯(SEBS)和苯乙烯-丁二烯(SBR)嵌段共聚物)。添加剂可以按功能上足够的量，例如独立地按0.1重量％-20重量％的量存在于互穿网络聚合物中，基于互穿网络聚合物的总重量。可以在互穿网络聚合物形成过程中的任一点引入添加剂，或它们的任何组分。例如，可以将至少一些添加剂在第二聚烯烃聚合物聚合期间引入第二聚烯烃聚合物，和/或在聚合后通过熔体共混(例如，挤出)引入。或者，至少一些添加剂可以在乙烯基芳族聚合物单体组合物的聚合期间引入。进一步备选地，至少一些添加剂可以在乙烯基芳族聚合物单体组合物的聚合之后引入(例如，利用与互穿网络聚合物的熔体配混引入)。
互穿网络聚合物一般按小于或等于70重量％，通常小于或等于60重量％，进一步通常小于或等于50重量％的量存在于本发明的聚合物组合物中，基于所述聚合物组合物的总重量。互穿网络聚合物一般按至少10重量％，通常至少15重量％，进一步通常至少20重量％的量存在于本发明聚合物组合物中，基于所述聚合物组合物的总重量。存在于本发明聚合物组合物中的互穿网络聚合物的量可以介于这些上限和下限值的任何组合之间，包括所提及的值。例如，互穿网络聚合物可以按10-70重量％，通常15-60重量％或20-60重量％，进一步通常20-50重量％或25-50重量％的量存在于聚合物组合物中，基于聚合物组合物的总重量，包括所提及的值。
本发明的聚合物组合物可以任选地还包括弹性体聚合物。本文和权利要求中所使用的术语″弹性体聚合物″和类似的术语，例如″弹性体″，是指具有橡胶状或弹性性能的聚合物材料(例如，在伸长或压缩之后基本上恢复它们的原始尺寸的聚合物材料)。弹性体聚合物可以选自，例如：天然橡胶；合成橡胶，例如腈橡胶、丁基橡胶、聚硫化物橡胶、硅橡胶、卤代硅橡胶、聚氨酯橡胶和热塑性烯烃橡胶；乙烯-丙烯-二烯共聚物；聚异戊二烯；环氧乙烷基弹性体；乙烯基芳族化合物-烷基二烯嵌段共聚物；聚卤丁二烯；含氟聚合物和它们的组合。
弹性体聚合物可以选取的乙烯基芳族化合物-烷基二烯嵌段共聚物包括，例如，苯乙烯和丁二烯的嵌段共聚物，例如：苯乙烯-丁二烯二嵌段共聚物(也称为聚苯乙烯-聚丁二烯二嵌段共聚物或橡胶SBR)；苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)三嵌段共聚物(也称为聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯三嵌段共聚物)；和氢化苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯(SEBS)嵌段共聚物。弹性体聚合物可以选取的乙烯基芳族化合物-烷基二烯嵌段共聚物包括
Figure BDA0000052773830000171
聚合物，它们可从KratonPolymers，LLC商购。聚合物组合物的弹性体聚合物可以选取的一类优选的乙烯基芳族化合物-烷基二烯嵌段共聚物是可以从KratonPolymers，LLC以商品名称KRATON G SEBS聚合物获得的氢化苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯(SEBS)嵌段共聚物。
在一个特定的实施方案中，弹性体聚合物选自一种或多种乙烯-丙烯-二烯共聚物/三元共聚物(″EPDM″)。EPDM共聚物可以含有，例如，30-80重量％乙烯，10-70重量％丙烯；和1-10重量％二烯，基于该聚合物的总重量。EPDM的二烯可以选自EPDM合成中使用的一种或多种已知的二烯。在一个实施方案中，EPDM的二烯是乙叉基降冰片烯。可以用于本发明聚合物组合物的EPDM共聚物的实例是可从ExxonMobil Chemical Corp.，Irving，TX商购的
Figure BDA0000052773830000172
2504橡胶。
在本发明的特定实施方案中，弹性体聚合物选自天然橡胶、腈橡胶、丁基橡胶、聚硫化物橡胶、硅橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、卤代硅橡胶、聚氨酯橡胶、热塑性烯烃橡胶、乙烯-丙烯-二烯共聚物、聚异戊二烯、环氧乙烷基弹性体、乙烯基芳族化合物-烷基二烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚卤丁二烯、含氟聚合物和它们的组合。可以用于本发明的弹性体聚合物的非限制性实例是可以商品名
Figure BDA0000052773830000173
树脂从Dow Chemical Company获得的那些。
在本发明的另一个特定的实施方案中，弹性体聚合物选自乙烯-丙烯-二烯共聚物、乙烯基芳族化合物-烷基二烯嵌段共聚物和它们的组合。
弹性体聚合物可以按小于或等于50重量％，通常小于或等于45重量％，或更通常小于或等于40重量％的量存在于本发明聚合物组合物中，基于所述聚合物组合物的总重量。弹性体聚合物还可以按至少5重量％，通常至少10重量％，或更通常至少15重量％的量存在于聚合物组合物中，基于所述聚合物组合物的总重量。存在于本发明聚合物组合物中的弹性体聚合物的量可以介于这些上限和下限值的任何组合之间，包括所提及的值。例如，弹性体聚合物可以按5-50重量％，通常10-45重量％，更通常15-40重量％的量存在于聚合物组合物中，基于所述聚合物组合物的总重量，包括所提及的值。
本发明的聚合物组合物是至少部分交联的。本文和权利要求中所使用的术语″至少部分交联″是指聚合物组合物，或可膨胀聚合物组合物或经膨胀的聚合物组合物具有至少10重量％，例如10-100重量％，20-100重量％，30-90重量％，20-60重量％，30-60重量％或40-80重量％的交联密度，在每种情况下，基于聚合物组合物或可膨胀聚合物组合物或经膨胀的聚合物组合物的总重量，视情况而定。
交联的水平，和相应地交联密度，可以基于如何使用聚合物组合物或经膨胀的聚合物组合物，或在可膨胀聚合物组合物情况下打算如何使用而选择(例如，作为可热成型或热固性聚合物组合物)。例如，当聚合物组合物是热可成型聚合物组合物时，它可以具有20-60重量％的交联密度，基于聚合物组合物的总重量。另外，当聚合物组合物是热固性聚合物组合物时，它可以具有80-100重量％的交联密度，基于聚合物组合物的总重量。本文和权利要求中对于聚合物组合物或可膨胀聚合物组合物或经膨胀的聚合物组合物所使用的交联水平和相应地术语″交联密度″是通过测量聚合物组合物或可膨胀聚合物组合物或经膨胀的聚合物组合物的凝胶含量而测定的，视情况而定。本发明的聚合物组合物或可膨胀聚合物组合物或经膨胀的聚合物组合物的凝胶含量值可以根据本领域公认的方法测定。在每种情况下根据ASTM D 2765(使用甲苯而不是二甲苯)测定本发明的聚合物组合物，可膨胀聚合物组合物和经膨胀的聚合物组合物的凝胶含量。如本文上面对于互穿网络聚合物所述，凝胶含量值和交联水平通常具有直接关系。更具体地说，更大数量级的凝胶含量值一般与高交联水平(和相应地，更大数量级的重量百分比交联密度值)相关联。
本发明的聚合物组合物可以通过选自，例如，化学交联、物理交联(例如，经由高能量辐射)和它们的组合的适合的方法交联。本文所使用的术语″化学交联″是指利用化学交联剂，例如某些有机过氧化物达到的交联。本文所使用的术语″物理交联″是指通过将聚合物组合物暴露到导致共价键在组合物的各聚合物链内、之间和当中形成的外部能量源(例如，高能辐射源，例如电子束设备)达到的交联。适合的技术公开在例如，美国专利号5,883,144和5,844,009中。
当聚合物组合物呈(或加工成)膜、片材或三维体(例如，成形)制品形式时，化学交联可用来达到交联。当聚合物组合物呈(或加工成)膜或片材形式时，物理交联(例如利用高能辐射)通常用来达到交联。聚合物组合物的交联(不论通过化学交联和/或物理交联手段)导致共价键在聚合物组合物的各聚合物链之间、之内和当中形成，从而导致三维交联网络的形成。虽然不希望受到任何理论束缚，基于目前手头的证据，据信交联(不论通过化学交联和/或物理交联手段)导致共价键在第一聚烯烃聚合物；互穿网络聚合物；和任选的弹性体聚合物(如果存在)之间、之内和当中形成，从而导致三维交联网络在整个聚合物组合物中形成。
化学交联通常通过在聚合物组合物中包括交联剂达到。交联剂通常通过暴露到升高的温度(例如，利用对流烘箱和/或红外辐射源)、光化光(例如紫外线光源)和/或高能辐射(例如，电子束源)而被活化。通常，交联剂是热活化的交联剂，它通过暴露到升高的温度在聚合物组合物内被活化。在一个实施方案中，交联剂选自至少一种有机过氧化物。聚合物组合物的交联剂(或等同地，化学交联剂)可以选自的有机过氧化物包括，但不限于，过氧化二枯基、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基过氧)-己烷、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基过氧)己炔-3、1，-双(叔丁基过氧)-3，3，5-三甲基环己烷、过氧化2，4-二氯苯甲酰、2，5-二甲基己烷-2，5-二(过氧苯甲酸酯、1，3-双(叔丁基过氧异丙基)苯、2，5-二甲基-2，5-二(过氧苯甲酰)己炔、1，1-二-(叔丁基过氧)-环己烷、2，2′-双(叔丁基过氧)二异丙苯、戊酸4，4′-双(叔丁基过氧)丁酯、过苯甲酸叔丁酯、过对苯二甲酸叔丁酯、过氧化叔丁基和它们的组合。
如果存在，交联剂通常在聚合物组合物的形成期间连同其它组分(例如，第一聚烯烃聚合物、互穿网络聚合物和任选的弹性体聚合物)一起引入。交联剂一般基本上均匀地和一致地分布在整个聚合物组合物中。交联剂一般按0.2重量％-10重量％，更通常0.5重量％-5重量％，进一步通常1重量％-2.5重量％的量存在于聚合物组合物中，基于聚合物组合物(包括交联剂)的总重量。
在化学交联的情况下，尤其是当使用交联剂时，聚合物组合物的交联可以如下进行：(i)在聚合物组合物的形成期间(例如，在熔体配混期间)；和/或(ii)在聚合物组合物的形成之后(例如通过暴露到升高的温度)。当仅仅利用物理交联手段(即，在没有化学交联手段，例如交联剂的情况下)达到交联时，交联通常在聚合物组合物的形成之后达到。例如，聚合物组合物可以如下形成：在挤出机中熔体配混，然后通过片材(或膜)模头以形成未交联的片材(或膜)，将该未交联的片材(或膜)冷却到环境室温并收集在辊子上。所述未交联的片材可以稍后从辊子上取下，通过暴露到高能辐射(例如，经由电子束设备)而进行物理交联，并作为交联片材收集在单独的辊子上。或者，在辊子上收集未交联片材的中间步骤(和任选的船运)可以省去，并且可以当片材从片材模头出来时通过连续地暴露到高能辐射而使片材物理交联，从而形成交联片材，然后可以收集该交联片材(例如，在辊子上)。
可以通过将聚合物组合物的组分在一种或多种适合的溶剂存在下在升高的温度下混合而将它们的组分(例如，第一聚烯烃、互穿网络聚合物、任选的弹性体聚合物、任选的交联剂、任选的添加剂和任选的增强剂)共混在一起。在获得基本上均匀的混合物之后，可以在减压条件下(例如，利用薄膜蒸发器)除去溶剂，从而导致聚合物组合物的形成。
更通常，通过本领域公认的熔体混合、共混或配混方法在基本上不存在溶剂的情况下将聚合物组合物的组分共混在一起。适合的本领域公认的混合设备，例如密炼机(例如，BANBURY混合机)和/或挤出机(例如，单螺杆挤出机，或同向旋转或反向旋转双螺杆挤出机)可以用来将聚合物组合物的组分共混在一起。
将聚合物组合物的组分共混在一起(例如，经由挤出机中的熔体共混)时的温度通常经选以致使聚合物组分的降解；和交联剂的活化最小化。或者，共混/混合温度可以经选以致基本上同时进行聚合物组合物的交联和膨胀。
聚合物组合物可以具有任何适合的形式。例如，聚合物组合物可以具有选自粒子状形式、薄片形式、粒料形式、三维成型形式、膜形式、片材形式和它们的组合的形式。在一个特定的实施方案中，聚合物组合物呈聚合物膜或聚合物片材形式。膜或片材可以选自单或多层膜或片材，其中它的至少一个层包含本发明的聚合物组合物。包含本发明聚合物组合物的多层膜和片材还可以包括：一个或多个非聚合物层，例如金属或金属箔层；和/或一个或多个内(例如，插入的)和/或外粘合剂层。
本发明的聚合物组合物、可膨胀聚合物组合物和经膨胀的聚合物组合物可以各自独立地包括一种或多种添加剂。添加剂的实例包括，但不限于：着色剂(例如，染料和/或颜料)；紫外线吸收剂；抗氧化剂(例如，受阻酚和亚磷酸酯)；抗静电剂；阻燃剂；填料(例如，粘土)和加工油(例如，烃油，例如矿物油)。添加剂可以按功能上足够的量，例如独立地按0.1重量％-10重量％的量存在于所述聚合物组合物、可膨胀聚合物组合物和经膨胀的聚合物组合物中，基于所述聚合物组合物、可膨胀聚合物组合物或经膨胀的聚合物组合物的总重量，视情况而定。
本发明的聚合物组合物、可膨胀聚合物组合物和经膨胀的聚合物组合物可以各自独立地包括一种或多种增强材料。可以包括在本发明组合物中的增强材料的实例包括，但不限于，玻璃纤维、玻璃珠、碳纤维、碳纳米管、碳纳米纤维、石墨、金属薄片、金属纤维、聚酰胺纤维(例如，KEVLAR聚酰胺纤维)、纤维素纤维、纳米粒子状粘土、滑石和它们的混合物。如果存在，增强材料通常按增强量，例如按5-70重量％，10-60重量％，或30-50重量％(例如，40重量％)的量存在，基于所述聚合物组合物、可膨胀聚合物组合物或经膨胀的聚合物组合物的总重量，视情况而定(包括增强材料)。增强用纤维，和特别地，玻璃纤维，可以在它们的表面上具有施胶剂以改进对它们引入其中的聚合物材料的溶混性和/或粘附性，如本领域技术人员已知的那样。
本发明还涉及包括上述聚合物组合物和膨胀剂的可膨胀聚合物组合物，其中所述可膨胀聚合物组合物是至少部分交联的。如所示，所述聚合物组合物包括第一聚烯烃聚合物；互穿网络聚合物；和任选地，弹性体。所述第一聚烯烃聚合物、互穿网络聚合物和任选的弹性体在每种情况下如本文此前所述。
膨胀剂可以选自一种或多种物理膨胀剂和/或一种或多种化学膨胀剂和它们的组合。本文和权利要求中所使用的术语″物理膨胀剂″是指在膨胀时保持基本上化学上未改变(即，不经历化学结构方面的显著变化)；和任选地，在膨胀时发生相变(例如，从固相或液相转化成气相)的膨胀剂。为了举例说明，在二氧化碳(CO2)作为物理膨胀剂情况下，尤其是非临界点或非超临界CO2，在膨胀时，CO2通常从压缩状态(例如，当在挤出机内注入聚合物组合物中时)转变到非压缩状态(例如，当包括混合和/或溶解在其中的CO2的聚合物组合物从挤出机排出时，例如呈片材形式)。在从压缩状态转变到非压缩状态期间，聚合物组合物膨胀并且CO2保持基本上化学上未改变(即，它仍是CO2)。在临界点或超临界CO2的情况下，认为在膨胀时同时发生并发的液相到气相的改变。为了进一步举例说明，在戊烷作为物理膨胀剂情况下，在膨胀时，戊烷转化成气态戊烷，但是同时保持化学上未改变(即，它仍是戊烷)。物理膨胀剂通常在暴露到升高的温度和/或减压时转化成气相。
可以包括在本发明可膨胀聚合物组合物中的物理膨胀剂可以选自脂族烃、环脂族烃、卤化烃、水、CO2、氮气(N2)和它们的组合。在一个特定的实施方案中，可膨胀聚合物组合物的物理膨胀剂选自丙烷、丁烷、戊烷、己烷、环丁烷、环戊烷、氯甲烷、氯乙烷、二氯甲烷、三氯氟甲烷、二氯氟甲烷、二氯二氟甲烷、氯二氟甲烷、二氯四氟乙烷、水、CO2、N2和它们的组合(包括它们的结构异构体，例如正戊烷、异戊烷、1，1-二甲基丙烷等)。
存在于可膨胀聚合物组合物中的物理膨胀的量一般经选择以致提供具有所需密度的经膨胀的聚合物组合物。物理膨胀剂(如果使用)通常按0.5重量％-25重量％，更通常2重量％-20重量％，进一步通常4重量％-15重量％的量存在于本发明的可膨胀聚合物组合物中，基于可膨胀聚合物组合物的总重量(包括物理膨胀剂)。
本文和权利要求中所使用的术语″化学膨胀剂″是指在膨胀时发生相变(例如，从固相或液相转化成气相)，并还经历化学结构改变(例如，由于分解反应)的膨胀剂。可用于本发明可膨胀聚合物组合物的化学膨胀剂通常在暴露到升高的温度和任选地减压时经历分解反应，这导致气态分解产物(例如，氮气、二氧化碳和/或一氧化碳)的形成。分解而形成惰性气态分解产物，例如氮气的化学膨胀剂是优选的，因为此类惰性气态分解产物对聚合物组合物的聚合物基体具有最小环境影响，和最小有害影响。
所述化学膨胀剂可以选自偶氮化合物、N-亚硝基化合物、氨基脲、磺酰肼、碳酸盐、碳酸氢盐和它们的组合。在一个实施方案中，化学膨胀剂选自偶氮二甲酰胺、对-对’-氧双(苯)-磺酰肼、对甲苯磺酰肼、对甲苯磺酰氨基脲、5-苯基四唑、乙基-5-苯基四唑、二亚硝基五亚甲基四胺和它们的组合。在一个特定的实施方案中，化学膨胀剂选自偶氮二甲酰胺和/或对-对′-氧双(苯)磺酰肼。
当使用化学膨胀剂时，本发明的可膨胀聚合物组合物还可以包括一种或多种活化剂。活化剂通常用来降低化学膨胀剂的分解温度，并因此降低可膨胀聚合物组合物的膨胀发生时的温度。可以包括在可膨胀聚合物组合物中的活化剂包括，但不限于，金属盐，例如锌盐，选自例如，硬脂酸锌和/或氧化锌。如果使用，活化剂通常按0.05重量％-3重量％的量存在，基于可膨胀聚合物组合物的总重量(包括活化剂)。
如同物理膨胀剂的情况一样，存在于可膨胀聚合物组合物中的化学膨胀剂的量一般经选择以致提供具有所需密度的经膨胀的聚合物组合物。化学膨胀剂(如果使用)通常按1重量％-25重量％，更通常2重量％-20重量％，进一步通常4重量％-15重量％的量存在于本发明的可膨胀聚合物组合物中，基于可膨胀聚合物组合物的总重量(包括化学膨胀剂)。
所述一种或多种膨胀剂通常基本上同时地在聚合物组合物的形成过程，例如，第一聚烯烃、互穿网络聚合物和任选的弹性体聚合物的熔体配混过程中引入。或者，可以随后将膨胀剂引入到预先形成的聚合物组合物中，例如借助于本领域公认的浸泡或浸渍方法。预先形成的聚合物组合物通常呈具有较大表面积的形式，例如粒子状形式、片材形式或膜形式。通常使预先形成的聚合物组合物(例如，呈粒子状、片材或膜形式)和膨胀剂在合适条件(例如，升高的温度和/或升高的压力)下接触在一起，并且膨胀剂浸入聚合物组合物，从而导致本发明可膨胀聚合物组合物的形成。当随后结合入或引入预先形成的聚合物组合物中时，膨胀剂通常是物理膨胀剂(例如，脂族烃，例如戊烷)。
当基本上同时地在聚合物组合物的形成过程中引入时，膨胀剂可以是物理和/或化学膨胀剂。更通常，当基本上同时地在聚合物组合物的形成过程中引入(例如，经由熔体配混)时，膨胀剂是化学膨胀剂(例如，对-对’-氧双(苯)-磺酰肼)而基本上不存在物理膨胀剂。在聚合物组合物的形成过程中同时引入膨胀剂时的温度(例如，熔体配混温度)通常经选择以致基本上防止膨胀剂的膨胀，从而导致可膨胀聚合物组合物的形成。
所述可膨胀聚合物组合物是至少部分交联的。可膨胀聚合物组合物的交联的水平、测定和方法如本文此前对于聚合物组合物所述。例如，可膨胀聚合物组合物可以具有至少10重量％，例如10-100重量％，20-100重量％，30-90重量％，20-60重量％，30-60重量％或40-80重量％的交联密度，基于可膨胀聚合物组合物的总重量。
可膨胀聚合物组合物的交联可以利用物理交联(例如，经由暴露到高能辐射)和/或化学交联(例如，经由交联剂)根据本文此前对于聚合物组合物提供的描述达到。交联可以在膨胀剂引入到聚合物组合物中之前，期间和/或之后进行。在一个实施方案中，交联在膨胀剂引入到聚合物组合物中之后进行，尤其是当可膨胀聚合物组合物呈可膨胀聚合物膜或片材形式时。例如，化学膨胀剂，例如对-对’-氧双(苯)磺酰肼可以在聚合物组合物的熔体配混(例如，挤出)期间引入。未交联膜或片材是根据本领域公认的方法通过让包含聚合物组合物和化学膨胀剂的挤出物经过膜或片材模头而形成的。然后可以随后使未交联的膜或片材物理交联(例如，通过暴露到高能辐射)，从而导致根据本发明的可膨胀聚合物组合物(呈膜或片材形式)的形成。
可膨胀聚合物组合物可以具有任何适合的形式。例如，可膨胀聚合物组合物可以具有选自粒子状形式、三维成型形式、膜形式、片材形式和它们的组合的形式。在一个特定的实施方案中，可膨胀聚合物组合物呈可膨胀聚合物膜或可膨胀聚合物片材形式。可膨胀膜或片材可以选自单或多层膜或片材，其中它的至少一个层包含本发明的可膨胀聚合物组合物。包含本发明可膨胀聚合物组合物的多层膜和片材还可以包括：一个或多个非聚合物层，例如金属或金属箔层；和/或一个或多个内(例如，插入的)和/或外粘合剂层。
在适合的膨胀条件(通常包括暴露到升高的温度和/或减压)下，膨胀剂被活化(例如，膨胀剂本身膨胀和/或产生膨胀的结构部分)并导致可膨胀聚合物组合物转化成经膨胀(或经发泡)的聚合物组合物。因此，本发明还涉及经膨胀的聚合物组合物，其包括：第一聚烯烃聚合物；互穿网络聚合物；和任选地，弹性体聚合物。所述第一聚烯烃聚合物、互穿网络聚合物和任选的弹性体聚合物在每种情况下如本文此前所述。
经膨胀的聚合物组合物是至少部分交联的。经膨胀的聚合物组合物的交联的水平、测定和方法如本文此前对于聚合物组合物所述。例如，经膨胀的聚合物组合物可以具有至少10重量％，例如10-100重量％，20-100重量％，30-90重量％，20-60重量％，30-60重量％或40-80重量％的交联密度，基于经膨胀的聚合物组合物的总重量。
经膨胀的聚合物组合物的交联可以利用物理交联(例如，经由暴露到高能辐射)和/或化学交联(例如，经由交联剂)根据本文此前对于聚合物组合物提供的描述达到。经膨胀的聚合物组合物可以由本发明的可膨胀聚合物组合物制备，在这种情况下：至少一些交联在可膨胀聚合物组合物的膨胀之前进行；并且任选地，进一步交联可以在膨胀步骤期间和/或之后进行。或者，经膨胀的聚合物组合物可以由可膨胀聚合物组合物(如本文此前描述)制备，然而，该可膨胀聚合物组合物基本上无交联，在这种情况下，交联与可膨胀和未交联聚合物组合物的膨胀基本上同时地和/或在其之后进行。通常，经膨胀的聚合物组合物由本发明的可膨胀聚合物组合物制备，并且基本上所有交联在膨胀步骤之前完成。
本发明的经膨胀的聚合物组合物可以具有宽范围的密度，这取决于所述经膨胀的聚合物组合物预期用于的特定应用。本发明的经膨胀的聚合物组合物通常具有16Kg/m3-400Kg/m3(1-25磅/英尺3)，更通常24Kg/m3-240Kg/m3(1.5-15磅/英尺3)，进一步通常32Kg/m3-192Kg/m3(2-12磅/英尺3)的密度。
经膨胀的聚合物组合物可以具有任何适合的形式。例如，经膨胀的聚合物组合物可以具有选自三维成型形式、膜形式、片材形式和它们的组合的形式。在一个特定的实施方案中，经膨胀的聚合物组合物呈经膨胀的聚合物膜或经膨胀的聚合物片材形式。经膨胀的膜或片材可以选自单或多层膜或片材，其中它的至少一个层包含本发明的经膨胀的聚合物组合物。包含本发明的经膨胀的聚合物组合物的多层膜和片材还可以包括：一个或多个非聚合物层，例如金属或金属箔层；和/或一个或多个内(例如，插入的)和/或外粘合剂层。根据本发明的经膨胀的聚合物组合物可以具有开孔结构和/或闭孔结构。更通常，本发明的经膨胀的聚合物组合物具有闭孔结构。
在本发明的实施方案中，交联聚合物泡沫结构是如下制备的：通过将第一聚烯烃、互穿网络聚合物、任选的弹性体聚合物和膨胀剂共混并加热该混合物形成可发泡熔体聚合物材料。在该可发泡熔体聚合物材料中引起交联并通过将它暴露到升高的温度而使该可发泡熔体聚合物材料膨胀而形成泡沫结构。
在本发明的特定实施方案中，可以如下制备呈泡沫胶块原料形式的经膨胀的聚合物组合物：将第一聚烯烃、互穿网络聚合物、任选的弹性体聚合物、交联剂和膨胀剂混合以形成板坯，在模具中加热该混合物以致交联剂可以使该聚合物材料交联并且发泡剂可以分解，并通过释放该模具中的压力进行膨胀。任选地，在压力释放时形成的泡沫胶块原料可以被再加热而进行进一步膨胀。
在本发明的实施方案中，可以如下将第一聚烯烃聚合物、互穿网络聚合物和任选的弹性体聚合物共混：将聚合物和任何添加剂混合，同时任选地在Banbury型混合机或挤出机中混合的情况下加热该共混物以提供均相聚合物共混物。在本发明的特定实施方案中，互穿网络聚合物和第一聚烯烃聚合物的至少一部分可以在挤出机中共混，然后与其余组分共混。混合的温度和压力经选择以避免发泡。在许多实施方案中，混合条件在20-200psi的压力和150°F-280°F的温度下。或者，当挤出机用来混合共混物时，将温度维持在大约275°F以下并且压力一般在500-5000psi之间，这取决于模头(即，2000-3000psi之间的压力用来挤出平型片材)。一般而言，处理温度经选择以避免发泡剂和交联剂的显著分解。聚合物共混物可以预成型以便通过辊轧或挤出压制，例如，压制为片材。或者，可以将共混物造粒。
在本发明的实施方案中，均相聚合物共混物用来通过压缩模塑、注射模塑制备聚合物共混物泡沫，或可以作为片材形式发泡。特别地，通过在第一压制操作中使用高吨位液压机在240°F-320°F之间的温度和250-2500psi之间的压力下压缩模塑20-90分钟使聚合物共混物发泡。聚合物共混物泡沫可以在后续加热阶段中在烘箱中在300°F-380°F的温度下保持20-320分钟或在第二压制操作中在中吨位液压机中在300°F-380°F的温度和250-1500psi的压力下保持20-320分钟而进一步膨胀。已经观察到，预成型步骤帮助共混物脱气，第一压制操作帮助减小泡孔尺寸和改进泡孔质量，第二压制操作帮助防止材料的表面降解和损失。泡沫一般具有1.5-25pcf的平均密度。
在本发明实施方案中，可以如下形成聚合物共混物：将一段片材预热以使共混物软化并在模具中压制该软化的聚合物共混物。如果聚合物共混物含有发泡剂并将它加热以引起发泡，则该聚合物共混物可以被发泡。模具可以是单件或配合模具并且可以被排气。在模具中这样成型和/或发泡片材是由聚合物共混物形成垫圈的一种方法。
在本发明的许多实施方案中，制备本发明经膨胀的聚合物组合物所要求的加工时间或循环时间比除了互穿网络聚合物之外与本发明经膨胀的聚合物组合物含有相同成分的经膨胀的组合物所要求的时间短。在这些实施方案中，制备本发明经膨胀的聚合物组合物所要求的工艺或循环时间比制备与本发明经膨胀的聚合物组合物除了所述互穿网络聚合物之外含有相同成分的经膨胀的组合物所要求的时间少至少5％，在一些情况下，少至少10％，在其它情况下，少至少15％。
在本发明的实施方案中，可以通过热处理层压体界面将聚合物共混物层压到其它材料上或层压到其自身上。虽然可以施用粘合剂，但是使用粘合剂来层压聚合物共混物不是必要的。
在本发明的实施方案中，聚合物共混物，或发泡的聚合物共混物具有拉伸强度、剪切强度和抗裂强度的良好平衡。可以例如，根据ASTMD-3575的程序测定拉伸强度、伸长率、抗压缩性(压缩变形)、压缩永久变形和撕裂强度。聚合物共混物的挠性和缓冲性能是这些性能的重要组成部分。
在本发明的实施方案中，发泡聚合物共混物可以适合用于浮选设备。浮选性能试验可以根据Underwriters Laboratories，Inc.在UL1191中给出的指南进行，该指南引入本文供参考。据推荐，浮选材料一般具有大于1磅/立方英尺(pcf)的密度、至少58磅(lbs)的比浮力、对于某些耐磨装置98％(V因子)和对于衬垫95％(C因子)的浮力保留因子、至少20磅/平方英寸(psi)的拉伸强度、良好的挠性(无开裂)和至少1psi的压缩变形(25％)。浮力保留的测试还包括在60℃下处理样品120小时的热调理。该试验的热调理方面基本上是查明材料热稳定性的升高的温度的蠕变试验。
在本发明的实施方案中，聚合物共混物的热稳定性可以由浮选性能试验，特别是浮力保留因子测量，尽管间接地进行。聚合物共混物的热稳定性与其它应用有关。特别地，聚合物共混物和发泡聚合物共混物可用于汽车应用，尤其是用于制备垫圈。材料的热稳定性与挠性和成型性结合使聚合物共混物尤其适合于汽车垫圈应用。
在本发明的实施方案中，聚合物共混物在垫圈应用中的热稳定性可以通过监测它们在升高的温度下的尺寸稳定性测定。对于汽车应用，可以如下测试热稳定性：将聚合物共混物的试件暴露到升高的温度保持特定量的时间并测量该试件的尺寸改变百分比。例如，可以将聚合物共混物的试件(即，12英寸×12英寸×1/4英寸泡沫试件)加热到158°F保持24小时。在其它试验中，例如，可以将该试件加热到158°F保持50小时，加热到180°F保持7天，加热到257°F保持30分钟，加热到350°F保持4分钟，加热到130°F保持66小时，或加热到410°F保持11分钟。在冷却后，计算该试件的尺寸并计算每个尺寸的百分比改变。小于大约8％，在很多情况下，小于5％的尺寸百分比改变指示聚合物共混物具有对于汽车垫圈应用足够的热稳定性。对于汽车应用典型的泡沫垫圈具有2-14磅/立方英尺的泡沫密度。
本发明的经膨胀的聚合物组合物可以用于冲击能量控制应用，例如运输应用、包装应用和个人保护设备应用。例如，本发明的经膨胀的聚合物组合物可以用于构造内部舱室结构(例如，仪表盘、仪表板和门衬垫)，乘坐者在汽车、卡车、飞行器和船舶中可能被冲击(例如，在碰撞过程中)到它们上。可以将经膨胀的聚合物组合物作为衬垫引入在个人保护设备应用，例如个人运动、安全和军事装备中。可以包括含所述经膨胀的聚合物组合物的衬垫的个人运动保护设备的实例包括，但不限于：运动头盔(例如，曲棍球、击球、棒球、板球、橄榄球、自行车、摩托车和赛车头盔)；体垫(例如，肩垫、臀垫、大腿垫和尾骨垫)；和护胫(例如，在棒球、板球和英式足球中使用)。可以包括含所述经膨胀的聚合物组合物的衬垫的个人安全保护设备的实例包括，但不限于硬帽(例如，施工头盔)和消防员头盔。可以包括含所述经膨胀的聚合物组合物的衬垫的个人保护军事装备的实例包括，但不限于，战斗头盔、防弹背心和防弹衣。
本发明的经膨胀的聚合物组合物可以用于施工和建筑应用。例如，含所述经膨胀的聚合物组合物的片材可以用作地板衬垫物(例如，在木材或陶瓷地板下方)，和用于隔音应用(例如，在墙壁、天花板和/或地板上)。
可以包括或由本发明经膨胀的聚合物组合物制造的制品的其它实例包括胶带和标签。胶带包括至少一个含所述经膨胀的聚合物组合物的层，并通常还包括一个(在单面带的情况下)和两个(在双面带的情况下)外粘合剂层。标签包括至少一个含所述经膨胀的聚合物组合物的层，并可以任选地还包括：外粘合剂层；一个或多个其它经膨胀和/或非经膨胀的聚合物层；和/或至少一个非聚合物层，例如金属或金属箔层。包括至少一个含本发明经膨胀的聚合物组合物的层的标签还通常包括施加于一个或多个内和/或外标签层上的标记(例如，字母、数字、符号和/或图像)。
可以包括或由本发明经膨胀的聚合物组合物制造的制品的另外非限制性实例包括玩具、瑜珈垫、垫圈和鞋部件，例如鞋内底、中底和鞋帮。
如上所指出，根据本发明的至少部分交联的经膨胀的聚合物组合物可以用于各种类型的制品。这些制品的非限制性特定实例在下面和在附图中阐述。
图1示出了本发明的实施方案，其中所述至少部分交联的经膨胀的聚合物组合物呈瑜珈垫形式使用。在这个实施方案中，瑜珈垫10由经膨胀的聚合物组合物片材12构成并可以任选地包括压花14以使当使用时瑜珈垫10的不希望的移动最小化并改进使用者在瑜珈垫10上时的舒适性。互穿网络聚合物在聚合物组合物中的存在改进瑜珈垫10的缓冲性能，而使它更舒适且对使用者产生较小压力。
图2示出了本发明的实施方案，其中所述至少部分交联的经膨胀的聚合物组合物用作双面地毯带中的组分。在这个实施方案中，地毯带20(没有按比例绘制)包括第一防粘膜28、第一粘合剂层26、由本发明经膨胀的交联聚合物组合物构成的芯层22、第二粘合剂层24和第二防粘膜30。该芯层22布置在第一粘合剂层26和第二粘合剂层24之间。第一和第二防粘膜28和30分别与第一和第二粘合剂层26和24的一侧邻接并覆盖该侧。互穿网络聚合物在聚合物组合物中的存在改进地毯带20的缓冲性能，而使它在使用中时行走于其上更舒适。
图3和4示出了根据本发明实施方案的垫圈40。垫圈40作为非限制性实例可用于管道工程应用。垫圈40被显示为具有外部尺寸X2和Y2的矩形。垫圈40被显示为具有宽度X1和Y1，X1和Y1可以相同或不同。垫圈40包括由本发明经膨胀的交联聚合物组合物构成的可压缩层50，被第一防粘层46覆盖的第一粘合剂层48。垫圈40可以包括被第二防粘层54覆盖的第二粘合剂层52。所述可压缩层50具有厚度Z。在许多实施方案中，厚度Z可以为0.05-0.5英寸。
在本发明的实施方案中，本发明经膨胀的交联聚合物组合物可以用作地板系统的底层地板和饰面地板之间的衬垫物。作为图5所示的非限制性实例，地板系统60包括安装在混凝土底层地板68和木材层压体饰面地板70之间的衬垫物62。衬垫物62通常在混凝土底层地板68上自由地布置(即，不使用粘合剂或其它连接机构)以致膜64接触该混凝土底层地板。衬垫物62的网幅可以经安装以致相邻网幅的侧边彼此对接。在安装期间，衬垫物62的相邻网幅可以通过一条带子66接合在一起。层压体木地板70的板条可以按自由浮动方式布置在衬垫物62上以致该板条停留在衬垫物62的表面上。相邻的板条70可以胶合或另外情况下使用常规槽内舌簧配置接合在一起，但是该板条不与衬垫物62粘附。
根据本发明实施方案的地板系统的另一个非限制性实例示于图6中。在所例示的地板系统80中，衬垫物82安装在木材底层地板84和木材层压体饰面地板的板条90之间。根据这一配置的地板系统类似于图5所示的地板系统。然而，不是将衬垫物82取向以致膜86接触底层地板，在该安装中，它经取向以致衬垫物82的表面接触木材底层地板84并且膜86背对底层地板。层压体木地板的板条90可以按自由浮动方式布置在衬垫物82上以致该板条停留在膜86上。在安装期间，衬垫物82的相邻网幅可以通过一条带子88接合在一起。
图7所示的本发明的实施方案涉及用于根据本发明的小汽车洗涤设施的织物带帘100。车辆被牵引经过该小汽车洗涤设施的方向由所述箭头指示。在待洗涤的车辆上方，布置框架102，其上连接了与牵引方向成横向运转的多个支撑杆104。利用驱动器106驱动框架102和因此支撑杆104来回移动。由本发明经膨胀的交联聚合物组合物制成的多个清洁条带108悬挂在彼此紧邻着的每个支撑杆104上。固定在清洁条带顶端处的环管110(它们包住支撑杆104)在每一情况下用于这一目的。该环管通过连接条带112形成，所述连接条带朝顶部延伸清洁条带108。为此，条带112在连接区域114与清洁条带108永久缝合。每一连接条带112具有连接构件116，用该连接构件116将连接条带112的自由端可分离地固定在清洁条带108的连接区域114上。这样，形成环管110，该环管包住支撑杆104并可以任何时候打开(原因在于可分离的连接)，以便能够移除和替代个体清洁条带108。
图8所示的本发明实施方案(橄榄球运动员的正视图或前视图)包括各种型式的含有本发明经膨胀的交联聚合物组合物的保护性垫。该橄榄球运动员被显示为佩带头盔150、具有部件脱开的制服140和多个护套或垫子。显示的是护胫120、护膝122、大腿垫124、臀垫126、肋垫127、肩垫132、肘垫138、手套136、前臂垫128、臂部肌肉垫130、颈垫144和下颏带142。所有上述护套、垫子及其它服装和保护设备制品可以经制备包括本发明经膨胀的交联聚合物组合物以便达到舒适合身。
进一步根据图8所示的实施方案，许多垫和保护设备可以如图9所示构造，图9是保护性垫146的侧面剖视图。如所示，保护性垫146包括显示为泡沫层147的本发明经膨胀的交联聚合物组合物和较刚性和较薄的塑料层148。
图10是切开以显示本发明经膨胀的交联聚合物组合物作为泡沫层154的放置在穿戴者头158上的头盔150的透视图。可能有利的是，头盔150被制备得具有数个不同泡沫层部分，它们一般模拟颅骨的主骨头的位置。作为非限制性实例，保护头156顶部的顶骨泡沫部分152，和保护头158的前部的正面泡沫部分52。当头盔150延伸接近耳朵的位置或在该位置下方时，有时可能有利的是，提供孔或开口以致穿戴者160的听觉不会受到显著地削弱。头盔150的上述配置有利于与穿戴者的头158的独特解剖学特征符合，这归因于各个泡沫层部分之间的接合点设置得紧邻颅骨的各个骨缝。
图11和12例示出了鞋类制品(例如，运动鞋类)的鞋底结构的一部分的实例，即示例中底构件180。这种中底构件180(其包括本发明经膨胀的交联聚合物组合物)是衰减地面反作用力的主鞋底结构元件之一。在特定的实施方案中，所述中底构件180完全由本发明经膨胀的交联聚合物组合物构造。中底构件180可以包括与穿戴者的脚的各个区域相应的前脚部分194、拱形部分186和后脚部分182。中底结构在不脱离本发明这一实施方案的情况下可以按任何适合的或希望的方式固定或夹持到整个鞋底或鞋结构的其它部分，包括通过使用胶合剂、粘合剂、密封结构、保持元件、机械接头等，包括通过使用本领域中已知和使用的常规连接技术。
本发明的一些实施方案提供如图13所示的新型防弹衣制品。根据这些实施方案的防弹衣200包括软防弹背心222，该防弹背心222具有右背心部分224和左背心部分225。所述背心部分224和225通过刚性硬防弹板连接。所述板包括两个前板：与下腹板228重叠的上胸板226；和后板230。泡沫垫(由本发明经膨胀的交联聚合物组合物制成)的体系232固定到每个背心部分224和225的内侧。垫232的体系将背心222与穿戴者间隔开，以致多个空气通道界定在穿戴者和软装甲之间。背心部分224和225由多层弹道织物材料制造。
每个背心部分224和225具有背板244，其位于穿戴者后面并通过肩部分246与胸部挡板248连接。躯干区段250通过侧部分252与背板244连接。躯干区段250和胸部挡板248界定背心部分的正面板。胸部挡板248、肩部分246、背板244和躯干区段250具有外缘254，其描绘穿戴者的手臂伸过的袖孔256。
胸部挡板248的下部可以固定或缝合到躯干区段250的上部，或它们可以在可旋转接头258处可绕枢轴旋转地连接。
垫体系的垫260、262、265、266、268和270中的每一个由开口网眼织物形成，该网眼织物封闭由本发明经膨胀的交联聚合物组合物制成的闭孔泡沫弹性块体。所述开口网眼织物可以是3D间隔织物，或另选，也可以是闭合平滑表面尼龙或棉、芯吸材料或低摩擦尼龙材料。或者，所述泡沫块体可以封装在皮革中，或可以被暴露而没有任何外壳。
每个背心部分224和225的垫体系包括多个配备有紧固结构的可复位垫以便在所述背心部分的内表面上可调节定位。在一些实施方案中，每个垫配备有吊钩和环紧固件系统的一个部分。也可以使用其它可容易定位的紧固系统。该垫系统可以包括从背板244沿着肩部分246延伸到胸部挡板248的肩垫260；在背板的后边缘264附近垂直延伸的上背垫262；在胸部挡板248上的上前垫265；在躯干区段250上的下前垫266；和在侧部分252上的下背侧垫268和前侧垫270。
防弹衣200通常足够应对手枪圆形物、来自手榴弹或岩钵或其它低速度、次音速投射威胁的破碎圆形物。本发明经膨胀的交联聚合物组合物的缓冲和震动衰减性能使防弹衣200尤其适合于这些用途。
将通过参照以下实施例进一步描述本发明。以下实施例仅仅是本发明的示例并不意于是限制性的。除非另有说明，所有百分比是重量百分比。
具体实施方式
实施例
在以下实施例中，所使用的起始材料在下表中如下编码：
ZNPE-聚乙烯LA0219-A，NOVA Chemicals Corp.，Calgary，Alberta，CA
SSCPE-聚乙烯FPs-317A，NOVA Chemicals Corp.，Calgary，Alberta，CA
LDPE-聚乙烯1076，Flint Hills Resources LLC，The Woodlands，TX
LLDPE-聚乙烯LA-0218-A，NOVA Chemicals Corp.，Calgary，Alberta，CA
EPDM-511，Chemtura Corp.，Middlebury，CT
SEBS-Kraton-G-1657，Kraton Polymers U.S.LLC，Houston，TX
EMA-EMAC2205，Westlake Polymers LP，Houston，TX
POE-聚乙烯弹性体
Figure BDA0000052773830000352
树脂8452，Dow Chemical Co.，Midland，MI
EVA-乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，1903，Huntsman Corp.，Odessa，TX
IPN30-根据美国专利号7,411,024的实施例1制备的含30％乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)/70％(96.7/3.3苯乙烯/丙烯酸丁酯共聚物)的互聚物。
IPN50-根据美国专利号7,411,024的实施例1制备的含50重量％乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)/50重量％聚苯乙烯的互聚物。
IPN70-根据美国专利号7,411,024的实施例1制备的含70％EVA/30％聚苯乙烯的互聚物。
IPN73-根据美国专利号7,411,024的实施例1制备的含30％EVA/70％(90/10苯乙烯/丙烯酸丁酯共聚物)的互聚物。
FA-发泡剂-偶氮二甲酰胺
ANTIOX-抗氧化剂-
Figure BDA0000052773830000361
310，Albemarle Corporation，Baton Rouge，LA
OX-交联剂-
Figure BDA0000052773830000362
40KE Akzo Chemie Nederland B.V.，Amersfoort，荷兰
以下试验方法用来评价各种样品。当使用时，MD表示纵向，TD表示垂直于纵向的横向。
密度-ASTM D-3575-91
拉伸强度-在ASTM D-3575-91中提及的ASTM 412
压缩-变形(25和50％C-D)-ASTM D-3575-91
撕裂-在ASTM D-3575-91中提及的ASTM D 624-73
实施例1
下表中的样品如下所述制备并证实根据本发明的经膨胀的聚合物组合物，其中改变互穿网络聚合物的组成。
更具体地说，一般通过在如上所述的间歇操作中将组分混合制备聚合物共混物。称量批料并按下表所示的比例分割成顺序添加。Banbury型混合机用于各种成分的混合。用容纳在封闭腔室内的反向旋转转子完成混合。可以打开在腔室上面的端口用于添加组分。密封该开口以便用加压液压活塞进行混合。所得压力保持材料在腔室内。所述压力进一步帮助转子使组分软化，熔融，塑炼，熔化和共混，这伴随有提供给腔室和转子的热和由于混合机中材料的工作而产生的剪切热。各种操作，例如刮擦掉或添加其它组分，在不同预定温度下进行。一般而言，混合温度从大约245°F提高到大约285°F。在所有组分的添加和混合结束时，从混合机移除完成的聚合物共混物。
一旦混合聚合物共混物，就一般在发泡之前将它预成型。加热到大约270°F的压延机用来制备用于压制操作的预成型体。在两辊磨机中辊磨该预成型体以形成片材。一旦将聚合物共混物预成型，就将它输送到高吨位压机以便膨胀成泡沫。
将预成型的聚合物共混物插入在高吨位液压机中的像框型模具中。该模具是多腔高吨位液压机的许多开隙之一。一旦所有预成型体被插入模具中，就封闭压机。将预成型的聚合物共混物放在大约2000psi的压力下并在305°F下加热大约50分钟。在加热阶段结束时释放时，材料是部分交联的并且是部分膨胀的。然后将该部分膨胀的聚合物共混物输送到低吨位液压机以便泡沫的最后膨胀。
将该部分交联和膨胀的预成型聚合物共混物放入低吨位液压机的大模腔并在325°F下在大约900psi下进一步加热15-60分钟。在加热阶段完成之后，将材料冷却并让其常态化到室温。一旦发泡，该聚合物共混物就即可用于进一步制造或削磨。
  样品1   样品2   样品3   样品4
  ZNPE(pph)   60   60   60   60
  IPN30(pph)   40
  IPN50(pph)   40
  IPN70(pph)   40
  IPN73(pph)   40
  FA(pph)   16.5   16.5   16.5   16.5
  ANTIOX(pph)   0.2   0.2   0.2   0.2
  氧化锌(pph)   0.22   0.22   0.22   0.22
  加工油   0.3   0.3   0.3   0.3
  OX(pph)   1.0   1.0   1.0   1.0
  浓色母料   2.0   2.0   2.0   2.0
  密度(pcf)   1.5   1.5   1.4   1.5
  拉伸(psi)   22   23   22   30
  伸长率(％)   92   156   63   54
  25％C-D(psi)   4.9   4.7   4.0   6.5
  50％C-D(psi)   10.3   11.7   7.5   13.9
  撕裂(pli)   4   5   3   4
数据证实了使用根据本发明的发泡聚合物组合物获得的物理性能的希望的组合。
实施例2
如实施例1中那样制备下表中的样品并将根据本发明的经膨胀的聚合物复合材料的性能与经膨胀的聚乙烯泡沫比较。
  样品5   样品6   样品7
  ZNPE(pph)   100   90   60
  IPN30(pph)   10   40
  FA(pph)   16.5   16.5   16.5
  ANTIOX(pph)   0.2   0.2   0.2
  氧化锌(pph)   0.22   0.22   0.22
  加工油   0.3   0.3   0.3
  OX(pph)   1.9   1.4   1.0
  浓色母料   2.0   2.0   2.0
  密度(pcf)   1.6   1.5   1.5
  拉伸(psi)   30   26   30
  伸长率(％)   246   142   54
  25％C-D(psi)   5.6   5.9   6.5
  50％C-D(psi)   12.8   13.0   13.9
  撕裂(pli)   6   5   4
数据证实了使用根据本发明的发泡聚合物复合材料获得的物理性能的希望的组合。
实施例3
如实施例1中那样制备下表中的样品并证实互穿网络聚合物对根据本发明的含有聚乙烯和SEBS的共混物的经膨胀的聚合物组合物的影响。
  样品8   样品9   样品10
  ZNPE(pph)   60   60   60
  IPN30(pph)   10   30
  SEBS(pph)   40   30   10
  FA(pph)   16.5   16.5   16.5
  ANTIOX(pph)   0.2   0.2   0.2
  氧化锌   0.22   0.22   0.22
  加工油   0.3   0.3   0.3
  OX(pph)   1.4   1.4   1.25
  浓色母料   2.0   2.0   2.0
  密度(pcf)   1.6   1.5   1.6
  拉伸(psi)   28   34   24
  伸长率(％)   475   321   146
  25％C-D(psi)   2.9   3.7   4.7
  50％C-D(psi)   8.8   10.5   11.4
  撕裂(pli)   6   6   4
数据证实使用根据本发明的发泡聚合物组合物获得的物理性能(尤其是提高的压缩-变形值)的希望的组合。
实施例4
如实施例1中所述那样制备下表中的样品并证实互穿网络聚合物对根据本发明的含有聚乙烯和EPDM或EMA的共混物的经膨胀的聚合物组合物的影响。
数据证实使用根据本发明的发泡聚合物组合物获得的物理性能(尤其是提高的压缩-变形值)的希望的组合。
实施例5
如实施例1所述制备下表中的样品并证实改变根据本发明的经膨胀的聚合物组合物中的组分的影响。
Figure BDA0000052773830000401
数据证实使用根据本发明的发泡聚合物组合物获得的物理性能的希望的组合。
实施例6
使用辐射固化方法制备的下表中的样品证实使用该方法制备根据本发明的经膨胀的聚合物组合物。
以三步方法制备下表中的组合物。在第一步中，经过平型模头以大约200磅/每小时的速率在大约135℃的温度下挤出树脂共混物。以大约0.030英寸的厚度和大约23英寸的宽度制备含热可分解化学发泡剂的未发泡聚合物共混物的连续片材。在第二步中，将该片材暴露到在大约11兆拉德(Mrad)(拉德＝辐射吸收剂量；1拉德等于0.01格雷(Gy))剂量下的电子束辐射，该电子束辐射具有使片材交联的效果。在第三步中，将连续片材供给发泡烘箱中，其中使用热空气和红外电加热器的组合控制热量。将该片材加热到发泡剂分解温度(大约200℃)以上的温度，这具有使该片材发泡的效果。该发泡片材具有大约60英寸的尺寸和大约0.080英寸的厚度。
Figure BDA0000052773830000411
数据证实使用根据本发明的发泡聚合物组合物获得的物理性能的希望的组合。
实施例7
如实施例1所述制备下表中的样品并证实制备根据本发明的经膨胀的聚合物组合物。
Figure BDA0000052773830000421
数据证实使用根据本发明的发泡聚合物组合物获得的物理性能的希望的组合。
已经参照本发明特定实施方案的特定细节描述了本发明。不希望这些细节被认为是对本发明范围的限制，除非它们包括在所附的权利要求中。

Claims (34)

1.聚合物组合物，包含：
(a)第一聚烯烃聚合物；和
(b)互穿网络聚合物，其包含
(i)按10重量％-80重量％的量存在的第二聚烯烃聚合物，基于所述互穿网络聚合物的总重量，和
(ii)按20重量％-90重量％的量存在的乙烯基芳族聚合物，基于所述互穿网络聚合物的总重量，
其中当初始提供在所述聚合物组合物中时所述互穿网络聚合物基本上无交联，
其中所述聚合物组合物是至少部分交联的。
2.根据权利要求1的聚合物组合物，其中所述第一聚烯烃包含一种或多种选自以下的聚合物：任何C2-C8直链或支链α-烯烃的均聚物；乙烯与C3-C8α-烯烃的共聚物；C2-C8直链或支链α-烯烃与乙酸乙烯酯的共聚物；一种或多种C2-C8直链或支链α-烯烃与(甲基)丙烯酸的C1-C8直链或支链烷基酯的共聚物；和它们的组合。
3.根据权利要求1的聚合物组合物，其中所述第一聚烯烃包含乙烯与(甲基)丙烯酸乙酯的共聚物。
4.根据权利要求1的聚合物组合物，其中所述第一聚烯烃包含乙烯与乙酸乙烯酯的共聚物。
5.根据权利要求1的聚合物组合物，其中所述第一聚烯烃包含选自以下的两种或更多种聚合物的组合：乙烯均聚物、乙烯与C3-C8α-烯烃的共聚物、乙烯与(甲基)丙烯酸乙酯的共聚物、乙烯与乙酸乙烯酯的共聚物，和它们的组合。
6.根据权利要求1的聚合物组合物，其中所述第一聚烯烃的熔体指数是大约0.1-大约35g/10分钟，根据ASTM D 1238(190℃/2.16Kg)测定。
7.根据权利要求1的聚合物组合物，其中所述第一聚烯烃的熔体指数小于1g/10分钟，根据ASTM D 1238(190℃/2.16Kg)测定。
8.权利要求1的聚合物组合物，包含弹性体聚合物。
9.权利要求8的聚合物组合物，其中所述弹性体聚合物选自天然橡胶、腈橡胶、丁基橡胶、聚硫化物橡胶、硅橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、卤代硅橡胶、聚氨酯橡胶、热塑性烯烃橡胶、乙烯-丙烯-二烯共聚物(EPDM)、聚异戊二烯、环氧乙烷基弹性体、乙烯基芳族化合物-烷基二烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚卤丁二烯、含氟聚合物和它们的组合。
10.权利要求8的聚合物组合物，其中所述弹性体聚合物选自乙烯-丙烯-二烯共聚物、乙烯基芳族化合物-烷基二烯嵌段共聚物和它们的组合。
11.权利要求1的聚合物组合物，其中所述互穿网络聚合物的所述第二聚烯烃聚合物是第二聚乙烯聚合物。
12.权利要求11的聚合物组合物，其中所述第二聚乙烯聚合物是由乙烯和共聚单体制备的，所述共聚单体选自乙酸乙烯酯、C3-C20α-烯烃、(甲基)丙烯酸的C1-C8直链或支链烷基酯、马来酸酐、马来酸的二烷基酯、乙烯基芳族单体和它们的组合。
13.权利要求12的聚合物组合物，其中所述共聚单体选自乙酸乙烯酯、C3-C8α-烯烃、(甲基)丙烯酸的C1-C8直链或支链烷基酯和它们的组合。
14.权利要求1的聚合物组合物，其中所述互穿网络聚合物的所述乙烯基芳族聚合物是由乙烯基芳族单体组合物制备的，该乙烯基芳族单体组合物包含按70重量％-99重量％的量存在的乙烯基芳族单体，基于所述乙烯基芳族单体组合物的总重量，和按1重量％-30重量％的量存在的共聚单体，基于所述乙烯基芳族单体组合物的总重量。
15.权利要求14的聚合物组合物，其中所述乙烯基芳族单体选自苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、氯苯乙烯、溴苯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯基苯、异丙基二甲苯和它们的组合。
16.权利要求14的聚合物组合物，其中所述乙烯基芳族单体组合物的所述共聚单体包含选自(甲基)丙烯酸的C1-C8直链或支链烷基酯的至少一种。
17.权利要求14的聚合物组合物，其中所述乙烯基芳族单体是苯乙烯，所述共聚单体是丙烯酸丁酯。
18.权利要求1的聚合物组合物，其中所述聚合物组合物具有20-60重量％的交联密度，基于所述聚合物组合物的总重量。
19.权利要求1的聚合物组合物，其中所述聚合物组合物是通过选自至少一种有机过氧化物的交联剂交联的。
20.权利要求19的聚合物组合物，其中所述有机过氧化物选自过氧化二枯基、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基过氧)-己烷、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基过氧)己炔-3、1，-双(叔丁基过氧)-3，3，5-三甲基环己烷、过氧化2，4-二氯苯甲酰、2，5-二甲基己烷-2，5-二(过氧苯甲酸酯、1，3-双(叔丁基过氧异丙基)苯、2，5-二甲基-2，5-二(过氧苯甲酰)己炔、1，1-二-(叔丁基过氧)-环己烷、2，2′-双(叔丁基过氧)二异丙苯、戊酸4，4′-双(叔丁基过氧)丁酯、过苯甲酸叔丁酯、过对苯二甲酸叔丁酯、过氧化叔丁基和它们的组合。
21.权利要求1的聚合物组合物，其中所述聚合物组合物是通过所述聚合物组合物暴露到高能辐射源而交联的。
22.权利要求1的聚合物组合物，其中所述第一聚烯烃聚合物按30-90重量％的量存在，所述互穿网络聚合物按10-70重量％的量存在，在每种情况下，重量百分率基于所述聚合物组合物的总重量。
23.可膨胀聚合物组合物，包含：
(a)第一聚烯烃聚合物；和
(b)互穿网络聚合物，其包含
(i)按10重量％-80重量％的量存在的第二聚烯烃聚合物，
基于所述互穿网络聚合物的总重量，和
(ii)按20重量％-90重量％的量存在的乙烯基芳族聚合物，
基于所述互穿网络聚合物的总重量，
其中当初始提供在所述可膨胀聚合物组合物中时所述互穿网络聚合物基本上无交联；和
(c)选自物理膨胀剂、化学膨胀剂和它们的组合的膨胀剂，其中所述可膨胀聚合物组合物是至少部分交联的。
24.权利要求23的可膨胀聚合物组合物，其中所述物理膨胀剂选自脂族烃、环脂族烃、卤化烃和它们的组合。
25.权利要求23的可膨胀聚合物组合物，其中所述物理膨胀剂选自丙烷、丁烷、戊烷、己烷、环丁烷、环戊烷、氯甲烷、氯乙烷、二氯甲烷、三氯氟甲烷、二氯氟甲烷、二氯二氟甲烷、氯二氟甲烷、二氯四氟乙烷和它们的组合。
26.权利要求23的可膨胀聚合物组合物，其中所述膨胀剂是所述化学膨胀剂，其选自偶氮化合物、N-亚硝基化合物、氨基脲、磺酰肼、碳酸盐、碳酸氢盐和它们的组合。
27.经膨胀的聚合物组合物，包含：
(a)第一聚烯烃聚合物；和
(b)互穿网络聚合物，其包含
(i)按10重量％-80重量％的量存在的第二聚烯烃聚合物，基于所述互穿网络聚合物的总重量，和
(ii)按20重量％-90重量％的量存在的乙烯基芳族聚合物，基于所述互穿网络聚合物的总重量，
其中当初始提供在所述经膨胀的聚合物组合物中时所述互穿网络聚合物基本上无交联，
其中所述经膨胀的聚合物组合物是至少部分交联的，并具有16-400Kg/m3的密度。
28.权利要求27的经膨胀的聚合物组合物，其中所述经膨胀的聚合物组合物具有20-60重量％的交联密度，基于所述经膨胀的聚合物组合物的总重量。
29.包含根据权利要求27的经膨胀的聚合物组合物的制品。
30.根据权利要求29的制品，其中所述制品选自膜、片材、包括一个或多个非聚合物层的多层膜、包括一个或多个非聚合物层的多层片材、个人保护用品、内部舱室结构、地板衬垫物、隔音制品、玩具、瑜珈垫、垫圈和鞋部件。
31.经膨胀的聚合物组合物，包含：
(a)基于所述经膨胀的聚合物组合物，30-90重量％选自乙烯均聚物、乙烯与C3-C8α-烯烃的共聚物、乙烯与(甲基)丙烯酸乙酯的共聚物、乙烯与乙酸乙烯酯的共聚物和它们的组合的第一聚烯烃聚合物；和
(b)基于所述经膨胀的聚合物组合物，10-70重量％互穿网络聚合物，该互穿网络聚合物包含
(i)按10重量％-80重量％的量存在的第二聚烯烃聚合物，基于所述互穿网络聚合物的重量，和
(ii)按20重量％-90重量％的量存在的乙烯基芳族聚合物，基于所述互穿网络聚合物的重量；
其中所述第二聚烯烃选自乙烯均聚物、乙烯与乙酸乙烯酯的共聚物、乙烯与C3-C8α-烯烃的共聚物、乙烯与(甲基)丙烯酸的C1-C8直链或支链烷基酯的共聚物和它们的组合；和其中所述乙烯基芳族聚合物选自聚苯乙烯、苯乙烯与(甲基)丙烯酸的C1-C8直链或支链烷基酯的共聚物和它们的组合；和
其中所述经膨胀的聚合物组合物是至少部分交联的并具有20-60重量％的交联密度，基于所述经膨胀的聚合物组合物的重量；和
其中所述经膨胀的聚合物组合物具有16-400Kg/m3的密度。
32.包含根据权利要求31的经膨胀的聚合物组合物的制品。
33.根据权利要求32的制品，其中所述制品选自膜、片材、包括一个或多个非聚合物层的多层膜、包括一个或多个非聚合物层的多层片材、个人保护用品、内部舱室结构、地板衬垫物、隔音制品、玩具、瑜珈垫、垫圈和鞋部件。
34.在较短时间内制备经膨胀的聚合物组合物的方法，包括：
通过将以下组分组合而形成聚合物共混物：
(a)第一聚烯烃聚合物；
(b)互穿网络聚合物，其包含
(i)按10重量％-80重量％的量存在的第二聚烯烃聚合物，基于所述互穿网络聚合物的总重量，和
(ii)按20重量％-90重量％的量存在的乙烯基芳族聚合物，基于所述互穿网络聚合物的总重量，
(c)一种或多种交联剂；和
(d)一种或多种发泡剂；
通过将所述聚合物共混物放入在240-320°F的温度和250-2,500psi下的压机中保持20-90分钟而形成第一发泡聚合物组合物；和
通过将所述第一发泡聚合物组合物放入在300-380°F的温度和250-1,500psi下的压机中保持15-320分钟而形成最终发泡聚合物组合物；
其中制备所述经膨胀的聚合物组合物所要求的循环时间比制备与所述经膨胀的聚合物组合物除了所述互穿网络聚合物之外含有相同成分的经膨胀的组合物所要求的时间少至少5％。
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