CN105143325A - 具有升高的最大使用温度的聚合物泡沫体 - Google Patents

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Abstract

公开了引入纤维成分的聚合物泡沫体。该纤维成分充当使用温度增强剂，其中与没有引入纤维成分的相当的聚合物泡沫体相比，增加聚合物泡沫体的最大使用温度。尤其有用的纤维成分包括玻璃纤维和具有分岔纤维结构的芳族聚酰胺，其实例是聚对苯二甲酸对苯二胺浆粕。

Description

具有升高的最大使用温度的聚合物泡沫体
相关申请
本申请要求2013年3月15日提交的标题为"PolymerFoamHavinganElevatedMaximumServiceTemperature"的美国临时专利申请序列No.61/789,857的权益，美国临时专利申请序列No.61/789,857在本文中通过参考全文引入。
技术领域
本发明公开内容涉及具有升高的最大使用温度的聚合物泡沫体。
背景技术
硬质聚合物泡沫体典型地受限于不超过最大使用温度的应用。例如，硬质、闭孔的挤出聚苯乙烯泡沫体通常具有范围为160-180°F的最大使用温度，这取决于任何特定的挤出聚苯乙烯泡沫体的成分与加工。在超过最大使用温度的温度下，硬质聚合物泡沫体丧失尺寸稳定性并且在至少一个方向上变形。对于挤出聚苯乙烯泡沫体来说，典型地要求大于160到180°F的使用温度的一些绝缘应用与其他情况相比是理想的，所述应用包括屋檐下方(under-roof)的建筑保温板和风机叶片的抗剪腹板。
发明内容
在第一例举的实施方案中，本发明的公开内容涉及硬质、闭孔的聚合物泡沫体。该硬质、闭孔的聚合物泡沫体包括约70-约96wt％可发泡聚合物，约2-约12wt％至少一种发泡剂，和0.01-10wt％具有分岔(branched)纤维结构的芳族聚酰胺。具有分岔纤维结构的芳族聚酰胺分散在整个硬质、闭孔的聚合物泡沫体当中。该发泡剂选自氢氟烃，氢氟烯烃，C1-C9脂族烃，C1-C4脂族醇，二氧化碳，丙酮，天然的气体，水，酮类，醚类，甲酸甲酯，过氧化氢，及其组合。该硬质、闭孔的聚合物泡沫体当曝露于至少约180°F的温度下1小时时，在任何方向上的发泡不大于1％。
在第二例举的实施方案中，本发明的公开内容涉及硬质、闭孔的聚合物泡沫体保温板。该硬质、闭孔的聚合物泡沫体保温板包括约70-约96wt％聚苯乙烯，约2-约12wt％至少一种发泡剂，和0.01-10wt％具有分岔纤维结构的芳族聚酰胺。具有分岔纤维结构的芳族聚酰胺分散在硬质、闭孔的聚合物泡沫体保温板当中。该发泡剂选自氢氟烃，氢氟烯烃，C1-C9脂族烃，C1-C4脂族醇，二氧化碳，丙酮，天然的气体，水，酮类，醚类，甲酸甲酯，过氧化氢，及其组合。该硬质、闭孔的聚合物泡沫体保温板当曝露于至少约180°F的温度下1小时时，在任何方向上的发泡不大于1％。
在第三例举的实施方案中，本发明的公开内容涉及硬质、闭孔的聚合物泡沫体。该硬质、闭孔的聚合物泡沫体包括约60-约75wt％聚苯乙烯，约2-约12wt％至少一种发泡剂，和约15-约25wt％玻璃纤维。该玻璃纤维分散在硬质、闭孔的聚合物泡沫体当中。该发泡剂选自氢氟烃，氢氟烯烃，C1-C9脂族烃，C1-C4脂族醇，二氧化碳，丙酮，天然的气体，水，酮类，醚类，甲酸甲酯，过氧化氢，及其组合。该硬质、闭孔的聚合物泡沫体当曝露于至少约180°F的温度下1小时时，在任何方向上的发泡不大于1％。
在第四例举的实施方案中，本发明的公开内容涉及硬质、闭孔的聚合物泡沫体。该硬质、闭孔的聚合物泡沫体包括聚苯乙烯，约2-约12wt％至少一种发泡剂，和至少一种使用温度增强剂。至少一种使用温度增强剂分散在硬质、闭孔的聚合物泡沫体当中。该发泡剂选自氢氟烃，氢氟烯烃，C1-C9脂族烃，C1-C4脂族醇，二氧化碳，丙酮，天然的气体，水，酮类，醚类，甲酸甲酯，过氧化氢及其组合。该硬质、闭孔的聚合物泡沫体维持尺寸稳定性，使得该聚合物泡沫体当曝露于大于180°F的温度下1小时时，在任何方向上的发泡不大于1％。
在第五例举的实施方案中，本发明的公开内容涉及硬质聚合物泡沫体。该硬质聚合物泡沫体包括可发泡聚合物，约2-约12wt％至少一种发泡剂，和至少一种使用温度增强剂。至少一种使用温度增强剂分散在硬质聚合物泡沫体当中。该发泡剂选自氢氟烃，氢氟烯烃，C1-C9脂族烃，C1-C4脂族醇，二氧化碳，丙酮，天然的气体，水，酮类，醚类，甲酸甲酯，过氧化氢及其组合。该硬质聚合物泡沫体维持尺寸稳定性，使得该聚合物泡沫体当曝露于大于180°F的温度下1小时时，在任何方向上的发泡不大于1％。
附图说明
在仔细研究了下述详细说明和附图之后，本发明公开内容的各方面和优点对于本领域普通技术人员来说将更加容易地显而易见，其中：
图1是根据本发明公开内容的至少一个例举的实施方案，形成硬质、闭孔的聚合物泡沫体的挤出装置的示意图；
图2是所示图像在50倍放大下玻璃纤维的光学显微图像；
图3是在50倍放大下聚对苯二甲酰对苯二胺絮凝物(floe)的光学显微图像；
图4是在50倍放大下聚对苯二甲酰对苯二胺浆粕的光学显微图像；
图5是在100倍放大下聚对苯二甲酰对苯二胺浆粕的光学显微图像；
图6阐述了引入硬质、闭孔的聚合物泡沫体的例举实施方案的风机叶片的例举实施方案；
图7图示了由测试含有20wt％玻璃纤维的聚苯乙烯泡沫体获得的数据；
图8a和8b是含有20wt％玻璃纤维的聚苯乙烯泡沫体的扫描电镜图像；和
图9图示了由测试含有2.5wt％聚对苯二甲酰对苯二胺浆粕获得的数据。
具体实施方式
尽管涵盖本发明一般概念的实施方案可具有各种形式，但在附图中示出并在下文中描述了各种实施方案，且要理解本发明的公开内容被视为仅仅例举，并不意欲限制到具体实施方案上。
除非另有定义，否则本文使用的全部技术和科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的同样的含义。在图中，为了阐明的目的，线、层和区域的厚度可能被夸大。应当注意整个图中同样的数字表示同样的元件。本文使用术语“顶部”、“底部”、“正面”、“背面”、“侧面”、“上部的”、“下部的”等等仅仅是为了说明的目的。要理解当一个元件，例如层、区域、面积或面板被认为是在另一个元件“上”时，它可能直接地在另一个元件上或可能存在插入元件。若元件或层被描述为“相邻于”或者“贴着”另一元件或层，则要理解，元件或层可直接与其他元件或层相邻或者直接贴着，或者可能存在插入元件。还要理解，当元件，例如层或元件被称为“在另一元件上”时，它可直接在其他元件上，或者可能存在插入元件。
关于本发明的公开内容，"闭孔"是指泡孔至少95％是闭孔的聚合物泡沫体。然而，在本申请中，泡孔可以是“开孔”或闭孔(即，在本文公开的某些实施方案可显示出“开孔”聚合物形式结构)。
关于本发明的公开内容，"最大使用温度"是指硬质、闭孔的聚合物泡沫体保持尺寸稳定性时的最大温度。关于本发明的公开内容，当硬质、闭孔的聚合物泡沫体的特定实施方案在任何单一方向上的尺寸变化不大于1％时，实现“尺寸稳定性”。当硬质、闭孔的聚合物泡沫体的温度升高到超过某一点之上(即，高于其最大使用温度)时，该硬质、闭孔的聚合物泡沫体倾向于在至少一个方向上改变形状(即，变形)。硬质、闭孔的聚合物泡沫体的最大使用温度是在任何单一方向上发生1％变形时的温度。
在本发明公开内容当中，使用术语"硬质、闭孔的聚合物泡沫体"和"硬质、闭孔的聚合物泡沫体保温板"。应当理解，一个术语可替代另一个术语，且针对该术语之一引述的任何元件应当理解为公开了硬质、闭孔的聚合物泡沫体和硬质、闭孔的聚合物泡沫体保温板每一种。
在第一例举的实施方案中，本发明的公开内容涉及硬质、闭孔的聚合物泡沫体。该硬质、闭孔的聚合物泡沫体包括约70-约96wt％可发泡聚合物，约2-约12wt％至少一种发泡剂，和0.01-10wt％具有分岔纤维结构的芳族聚酰胺。具有分岔纤维结构的芳族聚酰胺分散在硬质、闭孔的聚合物泡沫体当中。该发泡剂选自氢氟烃，氢氟烯烃，C1-C9脂族烃，C1-C4脂族醇，二氧化碳，丙酮，天然的气体，水，酮类，醚类，甲酸甲酯，过氧化氢，及其组合。该硬质、闭孔的聚合物泡沫体当曝露于180°F的温度下1小时时，在任何方向上的发泡不大于1％。
在第二例举的实施方案中，本发明的公开内容涉及硬质、闭孔的聚合物泡沫体保温板。该硬质、闭孔的聚合物泡沫体保温板包括约70-约96wt％聚苯乙烯，约2-约12wt％至少一种发泡剂，和0.01-10wt％具有分岔纤维结构的芳族聚酰胺。具有分岔纤维结构的芳族聚酰胺分散在该硬质、闭孔的聚合物泡沫体保温板中。该发泡剂选自氢氟烃，氢氟烯烃，C1-C9脂族烃，C1-C4脂族醇，二氧化碳，丙酮，天然的气体，水，酮类，醚类，甲酸甲酯，过氧化氢，及其组合。该硬质、闭孔的聚合物泡沫体保温板当曝露于180°F的温度下1小时时，在任何方向上的发泡不大于1％。
在第三例举的实施方案中，本发明的公开内容涉及硬质、闭孔的聚合物泡沫体。该硬质、闭孔的聚合物泡沫体包括约60-约75wt％聚苯乙烯，约2-约12wt％至少一种发泡剂，和约15-约25wt％玻璃纤维。该玻璃纤维分散在硬质、闭孔的聚合物泡沫体当中。该发泡剂选自氢氟烃，氢氟烯烃，C1-C9脂族烃，C1-C4脂族醇，二氧化碳，丙酮，天然的气体，水，酮类，醚类，甲酸甲酯，过氧化氢，及其组合。该硬质、闭孔的聚合物泡沫体当曝露于180°F的温度下1小时时，在任何方向上的发泡不大于1％。
在第四例举的实施方案中，本发明的公开内容涉及硬质、闭孔的聚合物泡沫体。该硬质、闭孔的聚合物泡沫体包括聚苯乙烯，约2-约12wt％至少一种发泡剂，和至少一种使用温度增强剂。至少一种使用温度增强剂分散在硬质、闭孔的聚合物泡沫体当中。该发泡剂选自氢氟烃，氢氟烯烃，C1-C9脂族烃，C1-C4脂族醇，二氧化碳，丙酮，天然的气体，水，酮类，醚类，甲酸甲酯，过氧化氢及其组合。该硬质、闭孔的聚合物泡沫体维持尺寸稳定性，使得当曝露于高于180°F的温度下1小时时，在任何方向上的发泡不大于1％。
在第五例举的实施方案中，本发明的公开内容涉及硬质聚合物泡沫体。该硬质聚合物泡沫体包括可发泡聚合物，约2-约12wt％至少一种发泡剂，和至少一种使用温度增强剂。至少一种使用温度增强剂分散在硬质聚合物泡沫体当中。该发泡剂选自氢氟烃，氢氟烯烃，C1-C9脂族烃，C1-C4脂族醇，二氧化碳，丙酮，天然的气体，水，酮类，醚类，甲酸甲酯，过氧化氢及其组合。该硬质聚合物泡沫体维持尺寸稳定性，使得当曝露于高于180°F的温度下1小时时，在任何方向上的发泡不大于1％。
本发明的公开内容涉及挤出的聚合物泡沫体，其含有一种或多种纤维添加剂作为使用温度增强剂，以增加聚合物泡沫体的最大使用温度。该使用温度增强剂增加聚合物泡沫体的最大使用温度且没有有害影响其物理或热性能，并且不要求挤出制造工艺的任何显著变化。形成具有升高的最大使用温度的挤出泡沫体所使用的组合物包括可发泡聚合物，至少一种发泡剂，和至少一种使用温度增强剂。
可发泡聚合物是该配方的骨架并向最终产品提供强度、挠性、韧度和耐久性。没有特别限定可发泡的聚合物，以及一般地，能够发泡的任何聚合物可以用作可发泡聚合物。可发泡聚合物可以是热塑性或热固性的。
可以选择特定的聚合物来提供足够的机械强度来形成最终的泡沫聚合物产品。另外，可发泡的聚合物优选是化学稳定的，也就是说，在聚合物泡沫体形成以及随后的使用期间在预期的温度范围内其一般为非反应性的。在某些例举的实施方案中，纯的聚合物(与例如发泡聚合物相反，其含有除了聚合物以外的成分)的玻璃化转变温度范围为210-260°F。
本文中所使用的术语“聚合物”是术语“均聚物”，“共聚物”，“三元共聚物”，以及均聚物、共聚物和/或三元共聚物的组合的上位。合适的可发泡聚合物的非限制性实例包括烯基芳族聚合物、聚氯乙烯(PVC)、氯化聚氯乙烯(CPVC)、聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯类、聚异氰脲酸酯类、聚醚酰亚胺类、聚酰胺类、聚酯类、聚碳酸酯类、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯醚、聚氨酯类、酚醛树脂、聚烯烃类、苯乙烯丙烯腈(SAN)、丙烯腈丁二烯苯乙烯、丙烯酸/苯乙烯/丙烯腈嵌段三元共聚物(ASA)、聚砜、聚氨酯、聚苯硫醚、缩醛树脂类、聚酰胺类、芳族聚酰胺类、聚酰亚胺类、聚丙烯酸酯类、乙烯和丙烯的共聚物、苯乙烯和丁二烯的共聚物、乙酸乙烯酯和乙烯的共聚物、橡胶改性聚合物类、热塑性聚合物共混物，以及其组合。
在一个例举的实施方案中，形成聚合物熔体所使用的可发泡聚合物是烯基芳族聚合物。合适的烯基芳族聚合物包括烯基芳族均聚物以及烯基芳族单体和可共聚烯属不饱和单体的共聚物。另外，烯基芳族聚合物可以包括少量比例的非烯基芳族单体。可以由一种或多种烯基芳族均聚物、一种或多种烯基芳族共聚物、每种烯基芳族均聚物和共聚物的一种或多种的共混物、或者其与非烯基芳族聚合物的共混物形成聚合物熔体。烯基芳族聚合物可包括大于50或大于70wt％烯基芳族单体单元。在本发明公开内容的某些例举实施方案中，烯基芳族聚合物完全由烯基芳族单体单元形成。
烯基芳族聚合物的实例包括，但不限于，由烯基芳族单体，例如苯乙烯，α-甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、乙烯基苯、乙烯基甲苯、氯代苯乙烯、和溴苯乙烯衍生的那些烯基芳族聚合物。在至少一个例举的实施方案中，烯基芳族聚合物是聚苯乙烯。
在某些例举的实施方案中，微量单烯属不饱和单体，例如C2-C6烷基酸和酯，离聚物衍生物，和C2-C6二烯烃可与烯基芳族单体共聚，形成烯基芳族聚合物。可共聚的单体的非限制性实例包括丙烯酸，甲基丙烯酸，乙基丙烯酸，马来酸，衣康酸，丙烯腈，马来酸酐，丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸异丁酯，丙烯酸正丁酯，甲基丙烯酸甲酯，乙酸乙烯酯，和丁二烯。
在某些例举的实施方案中，可发泡聚合物的熔体可基本上由(例如大于95％)聚苯乙烯形成，和在某些例举的实施方案中，全部由聚苯乙烯形成。可发泡聚合物在聚合物泡沫体中可以以约60％-约96wt％的用量，约60％-约75wt％的用量，约70％-约96wt％的用量，或约85％-约96wt％的用量存在。在某些例举的实施方案中，可发泡聚合物的存在量可以是约90％-约96wt％。本文中所使用的术语"％重量"和"wt％"可互换使用，且是指表示基于100％的干燥组分的总重量的百分数。
要理解，可通过选择可发泡聚合物的分子量，来改性硬质聚合物泡沫体，硬质、闭孔的聚合物泡沫体或硬质、闭孔的聚合物泡沫体保温板的性能。例如，通过使用较低分子量的聚合物使较低密度挤出泡沫体产品的制备更为方便。另一方面，通过采用较高分子量的聚合物或较高粘度的树脂使较高密度挤出泡沫产品的制备更为方便。
正如前面所讨论的，硬质聚合物泡沫体，硬质、闭孔的聚合物泡沫体，或硬质、闭孔的聚合物泡沫体保温板包括至少一种发泡剂。一般地，适合于制备硬质、闭孔聚合物泡沫体中使用的任何发泡剂可在本发明公开内容的实践中使用作为至少一种发泡剂。然而，由于对全球变暖和臭氧消耗的环境担心增加，因此，在某些例举的实施方案中，可发泡的组合物不含有含氯氟烃("CFCs")的发泡剂。本文中确定的发泡剂可以单独或组合使用。正如前面所讨论的，至少一种发泡剂以约2％-约12wt％的用量，和在例举的实施方案中，以约3％-约10wt％，或约5％-约8wt％存在于硬质、闭孔的聚合物泡沫体或硬质、闭孔的聚合物泡沫体保温板内(基于硬质、闭孔的聚合物泡沫体或硬质、闭孔的聚合物泡沫体保温板的总重量)。
在某些例举的实施方案中，至少一种发泡剂包括氢氟烃("HFC")发泡剂。在利用至少一种氢氟烃发泡剂的例举实施方案中，没有特别限制所使用的具体的氢氟烃。合适的发泡HFC发泡剂的实例的非穷举的非限制性列举包括1,l二氟乙烷("HFC-152a")；二氟乙烷("HFC-152")；1,1,1,2-四氟乙烷("HFC-134a")；1,1,2,2-四氟乙烷("HFC-134")；1,1,1-三氟乙烷("HFC-143a")；二氟甲烷("HFC-32")；1,3,3,3-四氟丙烷("HFO-1234ze")；五氟-乙烷("HFC-125")；氟乙烷("HFC-161")；1,1,2,2,3,3-六氟丙烷("HFC236ca")；1,1,1,2,3,3-六氟丙烷("HFC-236ea")；1,1,1,3,3,3-六氟丙烷("HFC-236fa")；1,1,1,2,2,3-六氟丙烷("HFC-245ca")；1,1,2,3,3-五氟丙烷("HFC-245ea")；1,1,1,2,3-五氟丙烷("HFC-245eb")；1,1,1,3,3-五氟丙烷("HFC-245fa")；1,1,1,4,4,4-六氟丁烷("HFC-356mff)；1,1,1,3,3-五氟丁烷("HFC-365mfc")；FEA-1100(获自E.I.duPontdeNemoursandCompany，下文"DuPont")；2,3,3,3-四氟丙-1-烯("R-1234YF"，获自Arkema)；及其组合。在至少一个例举的实施方案中，发泡剂是HFC-152a，HFC-134a或其组合。
在一些实施方案中，发泡剂可包括一种或多种氢氟烯烃发泡剂，其中包括，但不限于，3,3,3-三氟丙烯(HFO-1243zf)；2,3,3-三氟丙烯；(顺式和/或反式)-1,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234ze)，尤其反式异构体；1,1,3,3-四氟丙烯；2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf)；(顺式和/或反式)-1,2,3，3,3-五氟丙烯(HFO-1225ye)；1,1,3,3,3-五氟丙烯(HFO-1225zc)；1,1，2,3，3-五氟丙烯(HFO-1225yc)；六氟丙烯(HFO-1216)；2-氟丙烯，l-氟丙烯；1,1-二氟丙烯；3,3-二氟丙烯；4,4,4-三氟-l-丁烯；2,4,4,4-四氟丁烯-l；3,4,4,4-四氟-l-丁烯；八氟-2-戊烯(HFO-1438)；l,l,3,3,3-五氟-2-甲基-l-丙烯；八氟-l-丁烯；2,3,3,4,4,4-六氟-l-丁烯；l,l,l,4,4,4-六氟-2-丁烯(HFO-1336m/z)；1,2-二氟乙烯(HFO-1132)；l,l,l,2,4,4,4-七氟-2-丁烯；3-氟丙烯，2,3-二氟丙烯；1,1,3-三氟丙烯；1,3,3-三氟丙烯；1,1,2-三氟丙烯；1-氟丁烯；2-氟丁烯；2-氟-2-丁烯；1,1-二氟-1-丁烯；3,3-二氟-1-丁烯；3,4,4-三氟-1-丁烯；2,3,3-三氟-l-丁烯；1,1,3,3-四氟-1-丁烯；1,4,4,4-四氟-l-丁烯；3,3,4,4-四氟-l-丁烯；4,4-二氟-l-丁烯；1,1,l-三氟-2-丁烯；2,4,4,4-四氟-l-丁烯；l,l,l,2-四氟-2丁烯；1,1,4,4,4-五氟l-丁烯；2,3,3,4,4-五氟-l-丁烯；1,2,3,3,4,4,4-七氟-l-丁烯；1,1,2,3,4,4,4-七氟-l-丁烯；和1,3,3,3-四氟-2-(三氟甲基)丙烯。可用于本发明公开内容的实践的其他发泡剂包括无机发泡剂，有机发泡剂，和化学发泡剂。适合于在本发明的公开内容中使用的无机、有机或化学发泡剂的非限制性实例包括C2-C9脂族烃(例如，乙烷，丙烷，正丁烷，环戊烷，异丁烷，正戊烷，异戊烷和新戊烷)；C1-C5脂族和非脂族醇(例如，甲醇，乙醇，正丙醇，异丙醇，和丁醇)；天然的气体，例如空气，二氧化碳(C02)，氮气(N2)，和/或氩气(Ar)；水；酮类(例如，丙酮和甲乙酮)；醚类(例如，二甲醚类和二乙醚类)；甲酸甲酯；丙酮；和过氧化氢也可用作发泡剂。
该硬质聚合物泡沫体，硬质、闭孔的聚合物泡沫体或硬质、闭孔的聚合物泡沫体保温板包括至少一种使用温度增强剂。没有特别限制使用温度增强剂，和可以是适合于在聚合物泡沫体中使用的使用温度增强剂。该使用温度增强剂可包括任何笔直或分岔的纤维添加剂。使用温度增强剂的实例包括，但不限于，玻璃纤维或芳族聚酰胺纤维。在某些例举的实施方案中，使用温度增强剂是具有分岔纤维结构的芳族聚酰胺。在一些例举的实施方案中，使用温度增强剂是聚对苯二甲酰对苯二胺芳族聚酰胺纤维，其以商品名KEVLAR获自DuPont。聚对苯二甲酰对苯二胺芳族聚酰胺纤维在絮凝物和浆粕中获得，其中浆粕具有分岔纤维结构。为了制造聚对苯二甲酰对苯二胺浆粕，对聚对苯二甲酰对苯二胺絮凝物进行强烈的机械粉碎，产生具有分岔纤维结构的聚对苯二甲酰对苯二胺浆粕。在某些例举的实施方案中，聚对苯二甲酰对苯二胺浆粕的密度范围为1.4-1.5g/cm3和比表面积范围为7-11m2/g。在某些例举的实施方案中，聚对苯二甲酰对苯二胺浆粕是聚对苯二甲酰对苯二胺纳米浆粕。
由于在挤出机内相对难以将具有分岔纤维结构的芳族聚酰胺掺入到聚合物熔体内，因此在某些例举的实施方案中，首先配混具有分岔纤维结构的芳族聚酰胺与聚合物，形成母料(即，形成具有分岔纤维结构的芳族聚酰胺和可发泡聚合物的母料)。在没有配混的情况下，具有分岔纤维结构的芳族聚酰胺难以借助挤出分散在聚合物泡沫体当中。在某些例举的实施方案中，配混具有分岔纤维结构的芳族聚酰胺与树脂，形成树脂-分岔的芳族聚酰胺配混物(compound)。在某些例举的实施方案中，树脂-分岔的芳族聚酰胺配混物包括重量百分比范围为70-99的树脂，和重量百分比范围为1-30的具有分岔纤维结构的芳族聚酰胺。在某些例举的实施方案中，树脂-分岔的芳族聚酰胺配混物包括重量百分比范围为85-95的树脂，和重量百分比范围为5-15的具有分岔纤维结构的芳族聚酰胺。在某些例举的实施方案中，该树脂是聚苯乙烯。在某些例举的实施方案中，分岔的芳族聚酰胺是聚对苯二甲酰对苯二胺浆粕或纳米浆粕。
在至少第一和第二例举的实施方案中，硬质、闭孔的聚合物泡沫体或硬质、闭孔的聚合物泡沫体保温板含有0.01-10wt％芳族聚酰胺。在某些例举的实施方案中，硬质聚合物泡沫体，硬质、闭孔的聚合物泡沫体或硬质、闭孔的聚合物泡沫体保温板含有0.1-8wt％具有分岔纤维结构的芳族聚酰胺。在某些例举的实施方案中，硬质聚合物泡沫体，硬质、闭孔的聚合物泡沫体或硬质、闭孔的聚合物泡沫体保温板含有1-5wt％具有分岔纤维结构的芳族聚酰胺。在某些例举的实施方案中，硬质聚合物泡沫体，硬质、闭孔的聚合物泡沫体或硬质、闭孔的聚合物泡沫体保温板含有2-4wt％具有分岔纤维结构的芳族聚酰胺。
一旦借助挤出成形，则在某些例举的实施方案中，含有0.01-10wt％具有分岔纤维结构的芳族聚酰胺的硬质聚合物泡沫体，硬质、闭孔的聚合物泡沫体或硬质、闭孔的聚合物泡沫体保温板具有升高的最大使用温度。在本发明公开内容的某些例举的实施方案中，硬质聚合物泡沫体，硬质、闭孔的聚合物泡沫体或硬质、闭孔的聚合物泡沫体保温板实现范围为10-40°F的最大使用温度增加，与不含使用温度增强剂，例如具有分岔纤维结构的芳族聚酰胺，其他相同的硬质聚合物泡沫体，硬质、闭孔的聚合物泡沫体或硬质、闭孔的聚合物泡沫体保温板相比。在某些例举的实施方案中，硬质聚合物泡沫体，硬质、闭孔的聚合物泡沫体或硬质、闭孔的聚合物泡沫体保温板的最大使用温度大于约180°F。在某些例举的实施方案中，硬质聚合物泡沫体，硬质、闭孔的聚合物泡沫体或硬质、闭孔的聚合物泡沫体保温板的最大使用温度大于约190°F。在某些例举的实施方案中，硬质聚合物泡沫体，硬质、闭孔的聚合物泡沫体或硬质、闭孔的聚合物泡沫体保温板的最大使用温度大于约200°F。在某些例举的实施方案中，硬质聚合物泡沫体，硬质、闭孔的聚合物泡沫体或硬质、闭孔的聚合物泡沫体保温板的最大使用温度范围为190-240°F。在某些例举的实施方案中，硬质聚合物泡沫体，硬质、闭孔的聚合物泡沫体或硬质、闭孔的聚合物泡沫体保温板的最大使用温度范围为195-225°F。
在某些例举的实施方案中，硬质、闭孔的聚合物泡沫体或硬质、闭孔的聚合物泡沫体保温板的平均泡孔尺寸范围为0.01-1mm。在某些例举的实施方案中，硬质、闭孔的聚合物泡沫体或硬质、闭孔的聚合物泡沫体保温板的平均泡孔尺寸范围为0.05-0.4mm。
在某些例举的实施方案中，硬质聚合物泡沫体，硬质、闭孔的聚合物泡沫体或硬质、闭孔的聚合物泡沫体保温板进一步包括纤维材料，除了使用温度增强剂以外。在某些例举的实施方案中，除了使用温度增强剂以外，纤维材料("额外的纤维材料")选自：短切玻璃纤维，碳纤维，纳米-碳纤维，纳米-碳管，尼龙纤维，聚(对苯二甲酸乙二酯)纤维，分岔或未分岔的芳族聚酰胺纤维及其组合。
在某些例举的实施方案中，额外的纤维材料以范围为1-20wt％的用量存在于硬质聚合物泡沫体，硬质、闭孔的聚合物泡沫体或硬质、闭孔的聚合物泡沫体保温板内。在某些例举的实施方案中，额外的纤维材料以范围为3-12wt％的用量存在于硬质聚合物泡沫体，硬质、闭孔的聚合物泡沫体或硬质、闭孔的聚合物泡沫板内。在某些例举的实施方案中，额外的纤维材料以4-10wt％的用量存在于硬质聚合物泡沫体，硬质、闭孔的聚合物泡沫体或硬质、闭孔的聚合物泡沫板内。
在某些例举的实施方案中，偶联剂与额外的纤维材料一起存在，其中偶联剂可以是氨基硅烷化合物。在某些实施方案中，氨基硅烷化合物是获自MomentivePerformanceLLC，OldSawMillRiverRoad，Tarrytown，NewYork10591的G-氨基丙基三乙氧基硅烷。
进一步地，硬质聚合物泡沫体，硬质、闭孔的聚合物泡沫体或硬质、闭孔的聚合物泡沫体保温板可含有用量最多约2wt％的阻燃剂。例如，可在挤出泡沫体制造工艺中添加一种或多种阻燃剂，以给予硬质聚合物泡沫体，硬质、闭孔的聚合物泡沫体或硬质、闭孔的聚合物泡沫体保温板阻燃特征。在某些例举的实施方案中，将阻燃剂加入到聚合物熔体中。在硬质聚合物泡沫体，硬质、闭孔的聚合物泡沫体或硬质、闭孔的聚合物泡沫体保温板中使用的合适的阻燃剂的非限制性实例包括溴化脂族化合物，例如六溴环十二烷("HBCD")，五溴环己烷，溴化苯基醚，四溴邻苯二甲酸酯类及其组合。
诸如成核剂、增塑剂、颜料、弹性体、挤出助剂、抗氧化剂、填料、抗静电剂、杀虫剂，和/或UV线吸收剂之类的任选的添加剂可以引入到硬质聚合物泡沫体，硬质、闭孔的聚合物泡沫体或硬质、闭孔的聚合物泡沫体保温板内。可以以获得聚合物熔体或由挤出工艺获得的硬质、闭孔的聚合物泡沫体(保温板)期望特性所必需的量包含这些任选的添加剂。若使用的话，则可将任选的添加剂加入到聚合物熔体中，或者可在制造可发泡聚合物所使用的聚合工艺之前，之中或之后，将任选的添加剂引入到可发泡聚合物内。
回到图，图1是根据本发明公开内容的至少一个例举的实施方案，适合于制备硬质、闭孔的聚合物泡沫体或硬质、闭孔的聚合物泡沫体保温板的螺杆挤出装置10的示意图。适合于在制备本文公开的硬质、闭孔的聚合物泡沫体或硬质、闭孔的聚合物泡沫体保温板中使用的螺杆挤出机同样可以是单螺杆或双螺杆挤出机。图1阐述了单螺杆挤出机。螺杆挤出机10由机筒12和基本上沿着机筒12的长度延伸的至少一个螺杆14形成。可使用马达(M)给螺杆14动力。螺杆14含有在箭头18方向旋转的螺旋料轨(flight)16。螺杆14中的料轨16与机筒12的圆柱形内表面协作，确定树脂和增强纤维通过机筒12行进的通路。可将可发泡聚合物作为可流动固体，例如珠粒、颗粒或粒料，从一个或多个加料斗20和22进料到螺杆挤出机10内。
当可发泡聚合物以箭头18的方向流动通过挤出机10时，螺杆14中料轨16之间的间距减少。因此，当聚合物熔体向下流动时，料轨16之间的体积减少。本文中所使用的术语“下游”是指树脂和纤维流经机筒12的方向。这一减少的体积，以及由机筒12和螺杆14生成的机械作用和摩擦引起可发泡聚合物熔化并形成聚合物熔体。
要理解，螺杆14的料轨16协同机筒12的圆柱形内表面限定了聚合物熔体行进通过机筒12的通路。如图1所示，尽管一些添加剂可与将成为聚合物熔体的可发泡聚合物一起添加，但可在挤出机的任何各种位置处提供任选的料斗(例如料斗22)和端口(例如端口24)以供视需要或期望插入一种或多种添加剂。添加剂可包括，但不限于，使用温度增强剂。添加剂的非限制性实例包括例如分岔的聚芳族聚酰胺纤维，未分岔的芳族聚酰胺纤维，任何各种玻璃纤维，碳纤维，纳米-碳纤维，纳米-碳管，尼龙纤维，聚(对苯二甲酸乙二酯)纤维及其组合；红外线衰减剂；一种或多种发泡剂；阻燃剂；泡孔扩大剂；成核剂；杀生物剂；增塑剂；弹性体；挤出助剂；抗氧化剂；抗静电剂；脱模剂；颜料；填料及其组合。
在至少一个实施方案中，将可发泡聚合物和母料通过料斗20和22任何一个或二者，基本上同时进料到挤出机10的机筒12内。本文中所使用的术语“基本上同时进料”是指表示可发泡聚合物和母料同时或者几乎同时进料到机筒12内。
一旦可发泡聚合物，发泡剂和母料被引入到机筒12内，则所得可发泡的混合物经受额外的共混，使得发泡剂和使用温度增强剂基本上均匀地分布在聚合物熔体当中。
在机筒12内部来自螺杆14的内摩擦的热量将引起发泡剂均匀地或者基本上均匀地分散在聚合物熔体内以供改进的溶解度。随后在熔体冷却器25内冷却聚合物熔体到较低温度，然后从挤出机10经挤出模头26传输，所述挤出模头26被设计为使泡沫体成形为所需形状并产生压降，所述压降允许发泡剂发泡并生成泡沫层或厚板形式的发泡的泡孔结构。特别地，可发泡的混合物进入减压区内，当它离开模头26时。硬质、闭孔的聚合物泡沫体可经受额外的加工，例如压延，水浸渍、冷却喷洒，后-蒸汽处理或其他操作，以控制所得硬质、闭孔的聚合物泡沫体(在例举的实施方案中，它是硬质、闭孔的聚合物泡沫体保温板)的厚度与其他性能。
图2-5示出了玻璃纤维(图2，放大50倍)，聚对苯二甲酰对苯二胺絮凝物(图3，放大50倍)，和聚对苯二甲酰对苯二胺浆粕(图4和5，分别放大50和lOO倍)的显微照片。当比较图3，4，和5时，在图4和5中，聚对苯二甲酰对苯二胺浆粕的分岔纤维结构是清楚明显的。
在某些实施方案中，在因之前它们受限的最大使用温度导致硬质聚合物泡沫体，硬质、闭孔的聚合物泡沫体或硬质、闭孔的聚合物泡沫体保温板以前不合适的应用中使用本发明公开内容的硬质聚合物泡沫体，硬质、闭孔的聚合物泡沫体或硬质、闭孔的聚合物泡沫体保温板或者适合于使用本发明公开内容的硬质聚合物泡沫体，硬质、闭孔的聚合物泡沫体或硬质、闭孔的聚合物泡沫体保温板。例如，在温暖的晴天，在屋顶表面处或接近屋顶表面处的温度可以超过160°F，之前不能使用聚苯乙烯保温板。在某些例举的实施方案中，含聚苯乙烯和纤维添加剂(例如，具有分岔纤维结构的芳族聚酰胺和/或玻璃纤维)的硬质、闭孔的聚合物泡沫体保温板用作屋顶保温层。关于本发明的公开内容，“用作屋顶保温层”是指直接在屋顶板下方或者基本上直接在屋顶板下方采用保温板。屋顶板可以是金属面板，木板或类似物，它们可用沥青涂层或木瓦板覆盖。尽管一种或多种材料可布置在屋顶板和保温板之间，但本领域技术人员会容易地认识到保温板是否例如与阁楼保温相反，“用作屋顶保温层”，因为“用作屋顶保温层”要求保温板与屋顶板相邻，正如前面描述和定义的。
图6阐述了驱动风轮机所使用的风机叶片500的例举实施方案。风机叶片通常被构造为包括根部(root)510，桅杆(spar)540，壳体550，一种或多种表面涂层560和570，结构粘合剂580，和一个或多个抗剪腹板520和530。抗剪腹板520和530典型地由木材，例如轻木，或例如用挠性含乙烯基的聚合物(例如，聚氯乙烯)和聚脲和/或聚异氰脲酸酯化学品的共混物配制的聚合物泡沫体形成。这些材料在典型的风机叶片制造中所使用的环氧灌注应用中提供良好的热稳定性。
在某些例举的实施方案中，本发明的公开内容涉及风机叶片，它包括：根部；桅杆；壳体；表面；和含本文描述的硬质、闭孔的聚合物泡沫体的抗剪腹板。在某些例举的实施方案中，该硬质、闭孔的聚合物泡沫体包括约70-约96wt％聚苯乙烯，约4-约12wt％发泡剂，和0.01-10wt％具有分岔纤维结构的芳族聚酰胺。
实施例：
列出下述实施例，进一步阐述本发明公开内容的各种实施方案且不应当解释为限制。
已知聚苯乙烯的玻璃化转变温度为约105℃(221°F)。当使用聚苯乙烯制备硬质、闭孔的聚合物泡沫体或硬质、闭孔的聚合物泡沫体保温板时，一旦应用温度(即硬质闭孔聚苯乙烯泡沫板在其内使用的特定应用的使用温度)接近玻璃化转变温度，则聚苯乙烯基体开始发泡，从而丧失其尺寸稳定性。尽管不希望束缚于任何特定理论，但认为当硬质、闭孔的聚合物泡沫体的温度升高到高于某一点时，位于泡沫体的泡孔内部的气相(主要一种或多种发泡剂)膨胀。认为这一膨胀影响硬质、闭孔的聚合物泡沫体的尺寸稳定性。
常规地，使用具有相对高玻璃化转变温度的可发泡聚合物来改性具有相对低玻璃化转变温度的一种或多种可发泡聚合物(例如，聚苯乙烯)的热变形性能。然而，需要相对大量的具有相对高玻璃化转变温度的一种或多种可发泡聚合物引入到聚合物熔体内，以便显著影响具有相对低玻璃化转变温度的可发泡聚合物的行为或者显著增加最大使用温度。相对大量的高玻璃化转变温度的可发泡聚合物将显著改变所得聚合物泡沫体的流变学性能，进而导致发泡工艺变难。也尝试增加聚合物泡沫体内的开孔含量，以便从气相扩散中释放膨胀力，会损害所得聚合物泡沫体的其他机械性能。
关于本发明的公开内容和更特别地实施例，使用下述工序，测定最大使用温度。将硬质、闭孔的聚合物泡沫体的立方样品置于烘箱内，并在相对低的设定点(例如，140°F)下开始以10°F递增，升高烘箱的温度。在每一温度的上升步骤中，泡沫体样品将保持在烘箱内1小时，然后使用例如卷尺或数显卡尺，测量其三个维度上的变化，并与起始值比较，由此计算每一维度变化的百分比。在任何单一维度上最大可接受的尺寸变化为1％，且与在任何单一维度上对应于1％变化的温度定义为最大使用温度。
正如以下更加详细地解释的，使用两种纤维添加剂，由聚苯乙烯：获自OwensCorning的短切玻璃纤维，和获自DuPont的聚对苯二甲酰对苯二胺浆粕制备硬质、闭孔的聚合物泡沫体。表1概述了两种纤维材料的各种特征。
表1.玻璃纤维和聚对苯二甲酰对苯二胺浆粕的特征
玻璃纤维由连续玻璃原丝组成，所述玻璃原丝被制造具有特定的化学施胶剂，以最大化聚合物(在此情况下聚苯乙烯)的相容性。然后将这些连续原丝短切成规定的长度。短切的原丝以粒料形式提供，以促进最佳的玻璃纤维处理和进料特征。
实施例1：在挤出的聚苯乙烯泡沫体内引入20％短切玻璃纤维
将聚苯乙烯(平衡量)，7.8wt％50/50HFC-134a/HFC-152a的共混物(发泡剂)，1wt％六溴环十二烷("HBCD")(一种阻燃剂)，0.2％石墨(一种成核剂)，和20wt％玻璃纤维短切原丝直接进料到单螺杆挤出机内。在发泡模头的出口处使各成分发泡。在约100-160kg/hr的生产速率下操作挤出机，和所使用的发泡剂为50/50HFC-134a/HFC-152a的共混物。采用110℃-130℃的发泡模头温度和800-1100psig的发泡模头压力，制造具有变化厚度和大于20英寸宽度的泡沫板。
表2列举了在这一试验中制造的硬质、闭孔的聚合物泡沫体的性能，其中包括8个没有引入玻璃纤维的对照样品和引入20wt％玻璃纤维的8个试验样品。用于对照和试验样品的8个变化的目的是研究在不同操作条件，例如模头温度和板厚度下泡沫体的性能。模头温度可影响泡沫体泡孔的生长速率，和板的厚度在一定程度上可影响泡孔取向。对于引入短切玻璃纤维的泡沫板来说，泡沫体的密度总体高于对照，因为玻璃纤维本身具有比聚苯乙烯高得多的密度。
表2.有和无20wt％玻璃纤维的样品的性能
图7中阐述了随着温度增加，表2中所列举样品的尺寸变化。引入20wt％玻璃纤维的所有8个样品(w3-w6和wll-wl4)显示出随后的尺寸膨胀行为(即，在经历与对照样品相同量的膨胀之前，能耐受相对较高的温度)。对待1％的尺寸变化作为最大可接受的标准，引入20wt％玻璃纤维的试验样品的最大使用温度为190至200°F，而8个对照样品为160至180°F。因此，通过引入20wt％玻璃纤维到聚合物熔体内，形成硬质、闭孔的聚合物泡沫体，实现了最大使用温度10-40°F的改进。在表3中列出了样品wl-wl6的最大使用温度。
图8a和8b示出了在引入玻璃纤维的硬质、闭孔的聚合物泡沫体样品的不同放大倍率下的SEM照片。在图8a和8b中玻璃纤维的分散与聚合物/纤维复合材料领域(其中纤维在聚合物基体当中铺开)中通常理解的不同。在图8a和8b中，玻璃纤维大多数渗透到硬质、闭孔的聚合物泡沫体泡孔壁内并伸出聚苯乙烯基体。尽管不希望束缚于任何特定理论，玻璃纤维的位置可能是由于玻璃纤维的相对大的尺寸所致，当与聚苯乙烯基体的泡孔壁厚度和支柱尺寸相比时。因此，预期有效性将高度依赖于玻璃纤维表面和硬质、闭孔的聚合物泡沫体泡孔壁之间的粘合强度。玻璃纤维似乎形成与支架类似的结构，从而当加热时，约束硬质、闭孔的聚合物泡沫体结构的移动。提高玻璃纤维和发泡聚合物基体之间的表面相容性将导致在可发泡聚合物内所需的降低量的玻璃纤维，以便获得最大使用温度的相同改进。
表3.具有1wt％最大尺寸变化的最大使用温度
样品# 最大使用温度(°F)
w1 174
w2 180
w3 198
w4 196
w5 200
w6 198
w7 175
w8 170
w9 162
w10 160
w11 198
w12 194
w13 195
w14 191
w15 182
w16 178
实施例2：在挤出的聚苯乙烯泡沫体内引入2.5wt％聚对苯二甲酰对苯二胺浆粕
对于实施例2来说，显示出挤出的聚苯乙烯泡沫体的热膨胀受到在挤出的聚苯乙烯泡沫体当中分散的聚对苯二甲酰对苯二胺浆粕的存在所限制。与不具有聚对苯二甲酰对苯二胺浆粕制造的挤出的、硬质、闭孔聚苯乙烯泡沫体相比，引入聚对苯二甲酰对苯二胺浆粕且具有相对低负载水平的聚对苯二甲酰对苯二胺浆粕的挤出的硬质、闭孔聚苯乙烯泡沫体的最大使用温度得到高度改进。
最初配混10wt％聚对苯二甲酰对苯二胺浆粕与90wt％聚苯乙烯，制造配混的添加剂(即，母料)。使用该配混的添加剂，制造在所得硬质、闭孔的聚合物泡沫体内引入2.5wt％聚对苯二甲酰对苯二胺浆粕的挤出的聚苯乙烯泡沫体。所使用的发泡剂是5wt％的HFC-134a。使用实验室规模的挤出机，挤出速率为约65g/min。发泡模头的温度为120℃，和模头压力为950psig。在实施例2中没有使用其他成分，例如阻燃剂或成核剂，因为实验室规模的挤出机的尺寸小。与没有引入聚对苯二甲酰对苯二胺浆粕的挤出聚苯乙烯泡沫体相比，在挤出具有2.5wt％聚对苯二甲酰对苯二胺浆粕的聚苯乙烯过程中，没有注意到加工难度(即，对照样品和试验样品各自彼此类似地挤出)。
图9示出了对于引入("N9")和不具有("N0")2.5wt％具有分岔纤维结构的芳族聚酰胺的样品(对于这一实施例来说，为聚对苯二甲酰对苯二胺浆粕)来说，随着温度增加，尺寸和体积的变化％。对照样品("N0")在小于160°F下开始发泡。然而，引入2.5wt％聚对苯二甲酰对苯二胺浆粕的样品("N9")在或者尺寸或者体积上几乎没有显示出变化，直到约200°F。因此，添加用量为2.5％的具有分岔纤维结构的芳族聚酰胺产生最大使用温度大约40°F的提高，这代表约25％的改进。表4概述了两种样品的各种性能。引入聚对苯二甲酰对苯二胺浆粕的样品显示出拉伸应变的增加，但它不如对照样品致密。
表4.引入("N9")和不具有("N0")2.5wt％聚对苯二甲酰对苯二胺浆粕的样品的性能
本文中提到的任何专利在本文通过参考引入，不管是否具体地在本发明的公开内容的文本中列出。
就在本说明书或权利要求中所使用的术语“含有”，“包含”或“含”来说，它们意欲以与术语“包括”类似的方式包括在内，当在权利要求中作为过渡措辞解释该术语时。此外，就所使用的术语“或”(如A或B)来说，它意欲是指“A或B或者A和B二者”。当申请人意欲表示“仅仅A或B而不是二者”时，则将使用术语“仅仅A或B而不是二者”。因此，本文中使用术语“或”是包括在内的，而不是排除性的使用。参见BryanA.Garner，ADictionaryofModernLegalUsage624(第2版，1995)。此外，就本说明书或权利要求中所使用的术语“在..内”，或“在…内部”来说，它意欲另外指代“在..上”，或“在…上部”。此外，就本说明书或权利要求中所使用的术语“连接”来说，它意欲是指不仅“直接连接于”，而且“间接连接于”，例如通过另一个或多个组件连接。在本发明的公开内容中，措辞“一”包括单数和复数形式二者。相反，任何提到多个项目视需要应当包括单数形式。
本文公开的所有范围和参数要理解为涵盖在其内认可和包含的任何和所有子范围，以及在端点之间的每一数值。例如，所述的范围"1-10"应当被视为包括在最小值1和最大值10之间的任何和所有子范围(和包括端值)；也就是说，所有范围始于最小值1或更大(例如，1至6.1)，和止于最大值10或更小(例如，2.3至9.4，3至8，4至7)，和最后在该范围内包含的每一数值1，2，3，4，5，6，7，8，9，和10。
通过描述本发明的各种例举实施方案，至少部分阐述了本发明的一般概念。尽管显著详细地描述了这些例举的实施方案，但申请人的意图不是限制或绝不限制所附权利要求的范围到这种细节上。此外，本发明的各概念可与彼此结合使用(例如，第一，第二，第三，第四等例举实施方案中的一个或多个可与彼此结合使用)。另外，涉及特定公开的实施方案所引述的任何特定要素应当解释为可与所有公开的实施方案一起使用，除非引入特定的要素会与该实施方案的明示的术语冲突。额外的优点和改性对本领域技术人员来说是容易地显而易见的。因此，在本发明的较宽方面中，本发明的公开内容不限于本文列出的具体细节，所显示和描述的代表性装置或示意性实例。因此，可在没有脱离本发明一般概念的精神和范围的情况下，对这种细节发生偏离。

Claims (17)

1.一种硬质、闭孔的聚合物泡沫体，它包括：
约70-约96wt％可发泡聚合物；
约2-约12wt％至少一种发泡剂；和
0.01-10wt％具有分岔纤维结构的芳族聚酰胺；
其中具有分岔纤维结构的芳族聚酰胺分散在硬质、闭孔的聚合物泡沫体中；
其中发泡剂选自氢氟烃，氢氟烯烃，C1-C9脂族烃，C1-C4脂族醇，二氧化碳，丙酮，天然的气体，水，酮类，醚类，甲酸甲酯，过氧化氢及其组合；和
其中所述硬质、闭孔的聚合物泡沫体维持尺寸稳定性，使得当曝露于至少约180°F的温度下1小时时，该聚合物泡沫体在任何方向上的发泡不大于1％。
2.权利要求1的硬质、闭孔的聚合物泡沫体，其中具有分岔纤维结构的芳族聚酰胺是聚对苯二甲酰对苯二胺浆粕。
3.权利要求1的硬质、闭孔的聚合物泡沫体，其中硬质、闭孔的聚合物泡沫体进一步包括约1-约20wt％选自下述中的纤维材料：短切玻璃纤维，碳纤维，纳米-碳纤维，纳米-碳管，尼龙纤维，聚(对苯二甲酸乙二酯)纤维，未分岔的聚芳族聚酰胺纤维，及其组合。
4.权利要求3的硬质、闭孔的聚合物泡沫体，其中纤维材料是短切玻璃纤维。
5.权利要求1的硬质、闭孔的聚合物泡沫体，其中可发泡聚合物的玻璃化转变温度范围为210-2600F。
6.权利要求1的硬质、闭孔的聚合物泡沫体，其中可发泡聚合物是聚苯乙烯。
7.一种风机叶片，它包括：根部；桅杆；壳体；表面；和含权利要求1的硬质、闭孔的聚合物泡沫体的抗剪腹板。
8.权利要求1的硬质、闭孔的聚合物泡沫体，其中硬质、闭孔的聚合物泡沫体具有范围为0.01-1mm的平均孔度。
9.一种硬质、闭孔的聚合物泡沫体保温板，它包括：
约70-约96wt％聚苯乙烯；
约2-约12wt％至少一种发泡剂；和
约0.01-约10wt％具有分岔纤维结构的芳族聚酰胺；其中该芳族聚酰胺分散在硬质、闭孔的聚合物泡沫体保温板中；
其中发泡剂选自氢氟烃，氢氟烯烃，C1-C9脂族烃，C1-C4脂族醇，二氧化碳，丙酮，天然的气体,空气，水，酮类，醚类，甲酸甲酯，过氧化氢及其组合；和
其中所述硬质、闭孔的聚合物泡沫体保温板维持尺寸稳定性，使得当曝露于至少约180°F的温度下1小时时，该聚合物泡沫体在任何方向上的发泡不大于1％。
10.权利要求9的硬质、闭孔的聚合物泡沫体保温板，其中具有分岔纤维结构的芳族聚酰胺是聚对苯二甲酰对苯二胺浆粕。
11.权利要求9的硬质、闭孔的聚合物泡沫体保温板，其中硬质、闭孔的聚合物泡沫体保温板进一步包括约1-约20wt％选自下述中的纤维材料：短切玻璃纤维，碳纤维，纳米-碳纤维，纳米-碳管，尼龙纤维，聚(对苯二甲酸乙二酯)纤维，未分岔的聚芳族聚酰胺纤维，及其组合。
12.权利要求11的硬质、闭孔的聚合物泡沫体保温板，其中纤维材料是短切玻璃纤维。
13.权利要求9的硬质、闭孔的聚合物泡沫体保温板，其中硬质、闭孔的聚合物泡沫体保温板用作屋顶保温层。
14.一种硬质、闭孔的聚合物泡沫体，它包括：
约60-约75wt％聚苯乙烯；
约2-约12wt％至少一种发泡剂；和
约15-约25wt％玻璃纤维；
其中玻璃纤维分散在硬质、闭孔的聚合物泡沫体当中；
其中发泡剂选自氢氟烃，氢氟烯烃，C1-C9脂族烃，C1-C4脂族醇，二氧化碳，丙酮，天然的气体，空气，水，酮类，醚类，甲酸甲酯，过氧化氢及其组合；和
其中所述硬质、闭孔的聚合物泡沫体保温板维持尺寸稳定性，使得当曝露于至少约180°F的温度下1小时时，该聚合物泡沫体在任何方向上的发泡不大于1％。
15.一种硬质、闭孔的聚合物泡沫体，它包括：
聚苯乙烯；
约2-约12wt％至少一种发泡剂；和
至少一种使用温度增强剂；
其中至少一种使用温度增强剂分散在硬质、闭孔的聚合物泡沫体中；
其中发泡剂选自氢氟烃，氢氟烯烃，C1-C9脂族烃，C1-C4脂族醇，二氧化碳，丙酮，天然的气体，水，酮类，醚类，甲酸甲酯，过氧化氢及其组合；和
其中所述硬质、闭孔的聚合物泡沫体维持尺寸稳定性，使得当曝露于高于180°F的温度下1小时时，该聚合物泡沫体在任何方向上的发泡不大于1％。
16.一种硬质聚合物泡沫体，它包括：
可发泡聚合物；
约2-约12wt％至少一种发泡剂；和
至少一种使用温度增强剂；
其中至少一种使用温度增强剂分散在该硬质聚合物泡沫体当中；
其中发泡剂选自氢氟烃，氢氟烯烃，C1-C9脂族烃，C1-C4脂族醇，二氧化碳，丙酮，天然的气体，水，酮类，醚类，甲酸甲酯，过氧化氢及其组合；和
其中所述硬质聚合物泡沫体维持尺寸稳定性，使得当曝露于高于180°F的温度下1小时时，该聚合物泡沫体在任何方向上的发泡不大于1％。
17.权利要求16的硬质聚合物泡沫体，其中该硬质聚合物泡沫体显示出开孔或闭孔的聚合物泡沫体结构。
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