CN105264152B - 建筑隔离材料 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种包含限定内部的建筑外壳的建筑结构。所述建筑结构包括邻近建筑外壳的表面、所述内部或其组合设置的建筑隔离材料。所述建筑隔离材料可以包括多孔聚合物材料，所述多孔聚合物材料由包含包括基质聚合物的连续相的热塑性组合物形成。微米包含物添加剂和纳米包含物添加剂也可以离散区域的形式分散在所述连续相中，其中，在所述材料中限定出多孔网络，所述多孔网络包括具有约800纳米或更小的平均横截面尺寸的多个纳米孔。

Description

建筑隔离材料
相关申请
本申请要求2013年6月12日提交的第61/834,038号的美国临时申请的 优先权，将其整体在此引入本文作为参考。
发明背景
隔离材料以多种多样的目的在建筑结构中使用，例如用于抵御热传递、 潮湿、噪音、震动等。一种类型的建筑隔离材料，例如是在墙和屋顶组件的 构建中使用的水不可渗透的房屋包层(housewrap)。除了防止水进入建筑物， 这样的房屋包层通常还是透气的，其程度为其对气体是可渗透的并且能够允 许水蒸气从所述隔离材料中逸出，而不是将其束缚在建筑物表面。不幸的是， 一种与许多常规类型的建筑隔离材料例如房屋包层相关的常见问题是它们 一般不是多功能的。例如，常规的透气房屋包层材料是从DuPont获得的名称为的闪纺聚烯烃材料。当提供良好的防水层性能时，房屋 包层通常不提供良好的隔热。为此，经常使用聚合物泡沫用于隔热目的。然 而，这样的材料不是必然地像可透气的防水层一样发挥良好的作用。进一步 地，用于形成泡沫的气体发泡剂随着时间能够从隔离材料中浸出，导致环境 问题。
这样，目前对用于建筑结构的改进的隔离材料存在需求。
发明概述
根据本发明的一个实施方案，公开了用于住宅或商业建筑结构的建筑 隔离材料。所述建筑隔离材料包括多孔聚合物材料，所述多孔聚合物材料 由包含包括基质聚合物的连续相的热塑性组合物形成。所述聚合物材料显 示约300g/m2-24小时或更高的水蒸气透过率，约0.40瓦每米-开尔文或更小 的热导率，和/或约50厘米或更高的静水压值。
根据本发明的一个实施方案，公开了用于住宅或商业建筑结构的建筑隔 离材料。所述建筑隔离材料包括多孔聚合物材料，所述多孔聚合物材料由包 含包括基质聚合物的连续相的热塑性组合物形成。微米包含物添加剂和纳米 包含物添加剂以离散区域的形式分散在连续相中，其中在所述材料中限定出 多孔网络，所述多孔网络包含多个纳米孔，所述纳米孔具有约800纳米或更 小的平均横截面尺寸。
根据本发明的再一个实施方案，公开了一种建筑结构，所述建筑结构包 括限定内部的建筑外壳。所述建筑结构还包括建筑隔离材料，例如本文所描 述的，其邻近建筑外壳的表面、所述内部或其组合设置。例如在一个实施方 案中，所述建筑隔离材料可以邻近建筑外壳的表面设置，例如邻近外墙、屋 顶或其组合设置。如果需要，所述建筑隔离材料还可以邻近外部遮盖物(例 如墙板)设置。所述建筑隔离材料还可以邻近所述内部的表面设置，例如邻 近内墙、地板、天花板、门或其组合设置。
下面将更详细地讨论本发明的其它特征和方面。
附图简述
针对本领域普通技术人员而言，本发明的完整且能够实现的公开内容， 包括其最佳模式在说明书的剩余部分中参照附图被更具体地阐述，其中：
图1示出由可以根据本发明形成的建筑板制造的建筑基础墙的局部示意 图；
图2是图1的建筑板沿着线2-2的平均横截面尺寸；
图3是建筑结构的一个实施方案的透视图，其中，本发明的建筑隔离材 料邻近外墙设置；
图4是建筑结构的一个实施方案的透视图，其中，本发明的建筑隔离材 料邻近内墙设置；
图5-6是实施例7的未伸展的膜的扫描式电子显微镜(SEM)显微照片 (膜在平行于机器方向的取向被切割)；
图7-8是实施例7的伸展的膜的扫描式电子显微镜(SEM)显微照片(膜 在平行于机器方向的取向被切割)；
图9-10是实施例8的未伸展的膜的扫描式电子显微镜(SEM)显微照 片，其中在图9中膜垂直于机器方向被切割，并且在图10中膜平行于机器 方向被切割；
图11-12是实施例8的伸展的膜的扫描式电子显微镜(SEM)显微照片， (膜在平行于机器方向的取向被切割)；
图13是实施例9(聚丙烯、聚乳酸和聚环氧化物)的纤维在液氮中冷冻 断裂后的扫描式电子显微镜(SEM)显微照片(1,000X)；
图14是实施例9(聚丙烯、聚乳酸和聚环氧化物)的纤维在液氮中冷冻 断裂后的扫描式电子显微镜(SEM)显微照片(5,000X)；以及
图15是实施例9(聚丙烯、聚乳酸和聚环氧化物)的纤维表面的扫描式 电子显微镜(SEM)显微照片(10,000X)。
在本说明书和附图中的附图标记的重复使用旨在代表本发明的相同或 类似的特征或元件。
代表性实施方案的详述
现在将详细参照本发明的各种实施方案，其一个或多个实施例在下文阐 述。每个实施例以解释本发明而不是限制本发明的方式提供。事实上，对于 本领域技术人员显而易见的是，在不背离本发明的范围或精神的情况下，可 以在本发明中做出各种修改和变化。例如，作为一个实施方案的部分举例说 明或描述的特征，可以用于另一个实施方案以产生又一个实施方案。因此， 本发明意在覆盖落入所附权利要求及其等同方案的范围内的这样的修改和 变化。
一般而言，本发明涉及包含多孔聚合物材料(例如膜、纤维材料等)的 建筑隔离材料。如本文所使用的，术语“建筑隔离材料”泛指在建筑物中出 于任何目的用作隔离材料的任何物体，例如隔热材料、隔音材料、抗冲击(例 如震动)材料、防火材料、隔潮材料等以及其组合。所述建筑隔离材料可以 设置到住宅或商业建筑结构中，从而使它邻近建筑外壳的表面，所述建筑外 壳是建筑物的内部和外部环境之间的实物隔离物，并且可以包括，例如地基、 房顶、外墙、外门、窗户、天窗等。所述建筑隔离材料还可以设置成邻近建 筑物的内表面，例如内墙、内门、地板、天花板等。
不管建筑隔离材料在其中使用的具体位置如何，本发明的多孔聚合物材 料可在建筑物中提供多种隔离功能，并且在一些情况下，甚至消除了对特定 类型的传统隔离材料的需求。例如，所述聚合物材料是多孔的且限定出多孔 网络，所述多孔网络例如可以占每立方厘米材料的约15％至约80％，在一些 实施方案中占约20％至约70％，和在一些实施方案中占约30％至约60％。 这样的高的孔体积的存在能够使聚合物材料通常是水蒸气可渗透的，从而允 许这样的蒸汽在使用过程中从建筑物表面逸出并且限制随时间推移的水损害的可能性。材料的水蒸气渗透性可以以其相对高的水蒸气透过率 (“WVTR”)表征，该水蒸气透过率是如以克每平方米每24小时(g/m2/24hr) 为单位测量的水蒸气透过材料的速率。例如，所述聚合物材料可显示约300 g/m2-24小时或更高，在一些实施方案中为约500g/m2-24小时或更高，在一 些实施方案中为约1,000g/m2-24小时或更高，和在一些实施方案中为约 3,000至约15,000g/m2-24小时的WVTR，如根据ASTM E96/96M-12，程序 B或INDA测试程序IST-70.4(01)所确定的。除了允许蒸汽通过以外，材料 的相对高的孔体积还能够显著降低材料的密度，这能够实现仍实现良好的隔 离性能的更轻的、柔性更好的材料的使用。例如，所述组合物可具有相对低 的密度，如约1.2克每立方厘米(“g/cm3”)或更低，在一些实施方案中为约 1.0g/cm3或更低，在一些实施方案中为约0.2g/cm3至约0.8g/cm3，和在一些实施方案中为约0.1g/cm3至约0.5g/cm3。由于其低密度，可以形成更轻的 材料，所述材料依旧实现良好的耐热性。
尽管是高度多孔且通常水蒸气可渗透的，但本发明人已经发现，多孔网 络可被认为是“闭孔”网络，使得大部分的孔之间并未限定出弯曲的通道。 这样的结构可以帮助限制流体通过材料的流动，并且通常可以是流体(例如 液态水)不可渗透的，从而允许材料隔绝表面以免被水渗透。在这方面，聚 合物材料可具有如根据ATTCC 127-2008确定的、约50厘米(“cm”)或更 高，在一些实施方案中为约100cm或更高，在一些实施方案中为约150cm 或更高，以及在一些实施方案中为约200cm至约1000cm的相对高的静水压 值。
聚合物材料中的大部分孔也可以具有“纳米级”尺寸(“纳米孔”)，如 具有约800纳米或更小，在一些实施方案中为约1至约500纳米，在一些实 施方案中为约5至约450纳米，在一些实施方案中为约5至约400纳米，以 及在一些实施方案中为约10至约100纳米的平均横截面尺寸的那些。术语 “横截面尺寸”通常是指孔的特征尺寸(例如宽度或直径)，所述特征尺寸 与孔的主轴(例如长度)基本正交，并且通常还与拉伸过程中所施加的应力 的方向基本正交。这样的纳米孔例如可以占聚合物材料中总孔体积的约15 vol.％或更多，在一些实施方案中为约20vol.％或更多，在一些实施方案中为 约30vol.％至约100vol.％，以及在一些实施方案中为约40vol.％至约90 vol.％。这样高程度的纳米孔的存在可显著降低热导率，因为在每个孔中较 少细胞分子可用来碰撞并传递热量。因此，所述聚合物材料还可作为隔热材 料来帮助限制经过建筑结构的热传递程度。
为此目的，所述聚合物材料可显示相对低的热导率，如约0.40瓦特每米 -开尔文(“W/m-K”)或更低，在一些实施方案中为约0.20W/m-K或更低， 在一些实施方案中为约0.15W/m-K或更低，在一些实施方案中为约0.01至 约0.12W/m-K，以及在一些实施方案中为约0.02至约0.10W/m-K。值得注 意地，所述材料能够在相对小的厚度下获得如此低的热导率值，这可使所述 材料具有较高程度的柔性和顺应性，并降低其在建筑物中占据的空间。为此 目的，所述聚合物材料还可显示相对低的“热导纳”，其等于材料的导热率 除以其厚度并且以瓦特每平方米-开尔文(“W/m2K”)为单位提供。例如，所 述材料可显示约1000W/m2K或更低，在一些实施方案中为约10至约800 W/m2K，在一些实施方案中为约20至约500W/m2K，以及在一些实施方案 中为约40至约200W/m2K的热导纳。聚合物材料的实际厚度可取决于其具 体形式，但通常为约5微米至约100毫米，在一些实施方案中为约10微米 至约50毫米，在一些实施方案中为约200微米至约25毫米，以及在一些实 施方案中为约50微米至约5毫米的范围。
与用于形成建筑隔离材料的传统技术相反，本发明人已经发现，本发明 的多孔材料可不使用气态发泡剂来形成。这部分是由于材料组分的独特性 质，以及所述材料所形成在其中的物质。更具体地，所述多孔材料可以由这 样的热塑性组合物形成，所述热塑性组合物含有包括基质聚合物、微米包含 物添加剂和纳米包含物添加剂的连续相。可选择所述添加剂以使得它们具有 不同于基质聚合物的弹性模量。以这种方式，所述微米包含物添加剂和纳米 包含物添加剂可以分别作为离散的微米级和纳米级相区域分散在所述连续 相中。本发明人已经发现，在经受变形和伸长应变(例如拉伸)时，微米级 和纳米级相区域能够以独特的方式相互作用，以形成孔的网络，该孔的网络 的大部分具有纳米级尺寸。即，认为由于材料的不相容性引起的应力集中， 伸长应变可以在微米级离散相区域附近引发加强的局部剪切区域和/或应力 密集区域(例如，正应力)。这些剪切和/或应力密集区域导致在邻近微米级 区域的聚合物基质中的一些初始剥离。然而，值得注意地，局部剪切和/或应力密集区域还可以在与微米级区域重叠的纳米级离散相区域附近产生。这样 的重叠剪切和/或应力密集区域导致在聚合物基质中发生甚至进一步的剥离， 从而在纳米级区域和/或微米级区域附近产生大量的纳米孔。
现在将更详细地描述本发明的各实施方案。
I.热塑性组合物
A.基质聚合物
如上所述，热塑性组合物可包含含有一种或多种基质聚合物的连续 相，所述基质聚合物通常占热塑性组合物的约60wt.％至约99wt.％，在一 些实施方案中占热塑性组合物的约75wt.％至约98wt.％，和在一些实施方 案中占热塑性组合物的约80wt.％至约95wt.％。用于形成所述连续相的基 质聚合物(或多种基质聚合物)的性质并非关键并且通常可使用任何适合 的聚合物，如聚酯、聚烯烃、苯乙烯聚合物、聚酰胺等。例如，在某些实施方案中，可在所述组合物中使用聚酯来形成聚合物基质。各种聚酯中的 任意一种通常可被使用，如脂肪族聚酯，如聚己内酯、聚酰胺酯、聚乳酸 (PLA)及其共聚物、聚乙醇酸、聚碳酸亚烷基酯(例如，聚碳酸亚乙酯)、 聚-3-羟基丁酸酯(PHB)、聚-3-羟基戊酸酯(PHV)、3-羟基丁酸酯与4- 羟基丁酸酯的共聚物、3-羟基丁酸酯与3-羟基戊酸酯的共聚物(PHBV)、 3-羟基丁酸酯与3-羟基己酸酯的共聚物、3-羟基丁酸酯与3-羟基辛酸酯的 共聚物、3-羟基丁酸酯与3-羟基癸酸酯的共聚物、3-羟基丁酸酯与3-羟基 十八烷酸酯的共聚物和基于琥珀酸酯的脂族聚合物(例如，聚琥珀酸丁二 醇酯、聚琥珀酸己二酸丁二醇酯、聚琥珀酸乙二醇酯等)；脂族-芳香族共 聚酯(例如，聚己二酸对苯二酸丁二醇酯、聚己二酸对苯二酸乙二醇酯、 聚己二酸间苯二酸乙二醇酯、聚己二酸间苯二酸丁二醇酯等)；芳香族聚 酯(例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等)；等等。
在某些情况下，热塑性组合物可含有至少一种性质上为刚性并因此具 有相对高的玻璃化转变温度的聚酯。例如，玻璃化转变温度("Tg")可为 约0℃或更高，在一些实施方案中为约5℃至约100℃，在一些实施方案 中为约30℃至约80℃，在一些实施方案中为约50℃至约75℃。聚酯的 熔融温度也可以为约140℃至约300℃，在一些实施方案中为约150℃至 约250℃，和在一些实施方案中为约160℃至约220℃。熔融温度可以根 据ASTM D-3417采用差示扫描量热法("DSC")来测定。玻璃化转变温度 可以根据ASTM E1640-09通过动态机械分析来测定。
一种特别适合的刚性聚酯是聚乳酸，其通常可源自乳酸的任意异构体 的单体单元，如左旋乳酸(“L-乳酸”)、右旋乳酸(“D-乳酸”)、内消旋乳 酸(meso-lactic acid)或其混合物。单体单元也可以由乳酸的任意异构体 的酸酐，包括左旋丙交酯、右旋丙交酯、内消旋丙交酯(meso-lactide)或 其混合物形成。这样的乳酸和/或丙交酯的环状二聚体也可以被采用。任意 已知的聚合方法，如缩聚或开环聚合，均可以用来聚合乳酸。少量的扩链 剂(例如，二异氰酸酯化合物、环氧化合物或者酸酐)也可以被采用。聚 乳酸可以是均聚物或者共聚物，如含有源自L-乳酸的单体单元和源自D- 乳酸的单体单元的那些。虽然不要求，源自L-乳酸的单体单元和源自D- 乳酸的单体单元中之一的含量比率优选为约85摩尔％或者更高，在一些实 施方案中为约90摩尔％或者更高，和在一些实施方案中为约95摩尔％或者更高。多种聚乳酸可以以任意百分比共混，其中每种均具有不同的源自 L-乳酸的单体单元与源自D-乳酸的单体单元之比。当然，聚乳酸也可以与 其它类型的聚合物(例如，聚烯烃、聚酯等)共混。
在一个特别的实施方案中，聚乳酸具有以下通式结构：
本发明中可使用的适合的聚乳酸聚合物的一个具体实例可商购自德 国Krailling的Biomer,Inc.，名称为BIOMERTM L9000。其它适合的聚乳酸 聚合物可商购自Minnesota的Minnetonka的Natureworks LLC， 或者MitsuiChemical(LACEATM)。还有其它适合 的聚乳酸描述于第4,797,468号、第5,470,944号、第5,770,682号、第 5,821,327号、第5,880,254号和第6,326,458号美国专利中。
聚乳酸通常具有约40,000至约180,000克每摩尔，在一些实施方案中 为约50,000至约160,000克每摩尔，和在一些实施方案中为约80,000至约 120,000克每摩尔的数均分子量("Mn")。同样，所述聚合物还通常具有约 80,000至约250,000克每摩尔，在一些实施方案中为约100,000至约200,000 克每摩尔，和在一些实施方案中为约110,000至约160,000克每摩尔的重 均分子量("Mw")。重均分子量与数均分子量之比("Mw/Mn")，即"多分散 性指数"也是相对低的。例如，多分散性指数通常为约1.0至约3.0，在一 些实施方案中为约1.1至约2.0，和在一些实施方案中为约1.2至约1.8。 重均和数均分子量可以通过本领域技术人员已知的方法测定。
如在190℃的温度和1000秒-1的剪切速率下测定的，聚乳酸也可以具 有约50至约600帕秒(Pa·s)，在一些实施方案中约100至约500Pa·s， 和在一些实施方案中约200至约400Pa·s的表观粘度。如在2160克的负 载和在190℃下测定的，聚乳酸的熔体流动速率(以干基计)也可以为约 0.1至约40克每10分钟，在一些实施方案中为约0.5至约20克每10分钟， 和在一些实施方案中为约5至约15克每10分钟。
一些类型的净聚酯(例如，聚乳酸)可以从周围环境中吸收水，以使 其具有以起始聚乳酸的干重计约百万分之500至600("ppm")，或者甚至 更高的水分含量。水分含量可以用本领域已知的各种方式测定，如根据 ASTM D 7191-05，例如下面所描述的。因为在熔融加工期间水的存在可以 使聚酯经水解降解并降低其分子量，所以有时希望在共混之前干燥聚酯。 在大多数的实施方案中，例如，希望聚酯在与微米包合物添加剂和纳米包 合物添加剂共混之前具有约百万分之300("ppm")或更低，在一些实施方 案中约200ppm或者更低，在一些实施方案中约1至约100ppm的水分含 量。聚酯的干燥可以例如在约50℃至约100℃，和在一些实施方案中为约 70℃至约80℃的温度下发生。
B.微米包含物添加剂
如上文所示，在本发明的某些实施方案中，微米包合物添加剂和/或纳 米包合物添加剂可分散在所述热塑性组合物的连续相中。如在本文中所使 用的，术语“微米包合物添加剂”通常指代能够以微米级尺寸的离散区域 的形式分散在所述聚合物基质内的任何无定形、晶体、或半晶体材料。例 如，在拉伸前，所述区域可具有约0.05μm至约30μm、在一些实施方案 中为约0.1μm至约25μm、在一些实施方案中为约0.5μm至约20μm，和 在一些实施方案中为约1μm至约10μm的平均横截面尺寸。术语“横截 面尺寸”通常指区域的特征尺寸(例如宽度或直径)，该特征尺寸与其主 轴(例如长度)基本正交并且通常还与在拉伸过程中施加的应力的方向基 本正交。尽管通常是由微米包合物添加剂形成，但也应当理解，微米级区 域也可由微米包合物添加剂和纳米包合物添加剂和/或组合物的其它组分 的组合形成。
所述微米包合物添加剂通常在性质上是聚合的并具有相对高的分子 量，以帮助改善热塑性组合物的熔体强度和稳定性。通常，所述微米包合 物聚合物一般不可与基质聚合物混溶。以这种方式，添加剂可以作为离散 的相区域在基质聚合物的连续相内更好地分散。离散区域能够吸收由外力 产生的能量，这增加了所得到的材料的整体韧度和强度。所述区域可具有 各种不同形状，如椭圆形、球形、圆柱形、板状、管状等。在一个实施方 案中，例如，所述区域具有大致椭圆形的形状。单个区域的物理尺寸通常 足够小以使当施加外部应力时穿过所述聚合物材料的裂纹传播减至最低 限度，但是足够大以引发微观塑性变形并且允许在颗粒包合物处和周围出 现剪切区域和/或应力密集区域。
虽然所述聚合物可以是不混溶的，但微米包合物添加剂可以选成具有 与基质聚合物的溶解度参数相对类似的溶解度参数。这可以改善离散相和 连续相的边界的界面相容性和物理相互作用，并从而降低所述组合物断裂 的可能性。在这方面，基质聚合物的溶解度参数与添加剂的溶解度参数之 比通常为约0.5至约1.5，和在一些实施方案中为约0.8至约1.2。例如， 微米包合物添加剂可以具有约15至约30兆焦耳1/2/m3/2，和在一些实施方案中约18至约22兆焦耳1/2/m3/2的溶解度参数，而聚乳酸可具有约20.5 兆焦耳1/2/m3/2的溶解度参数。如本文中所使用的术语"溶解度参数"是指 "Hildebrand溶解度参数"，其为内聚能密度的平方根并按照以下公式计算：
其中:
ΔΗν＝蒸发热
R＝理想气体常数
T＝温度
Vm＝分子体积
许多聚合物的Hildebrand溶解度参数也可得自Wyeych的Solubility Handbookof Plastics(2004)，将其引入本文作为参考。
微米包含物添加剂也可以具有特定熔体流动速率(或者粘度)来确保 离散区域和所产生的孔可被充分地维持。例如，如果添加剂的熔体流动速 率过高，则其倾向于不可控地流动并分散通过连续相。这导致难以维持并 还可能过早断裂的薄片状、板状区域或共连续相结构。相反地，如果添加 剂的熔体流动速率过低，则其倾向于聚集在一起并形成非常大的椭圆形区 域，其在共混期间是难以分散的。这可能导致添加剂在整个连续相中的不均匀分布。在这方面，本发明人已经发现，微米包含物添加剂的熔体流动 速率与基质聚合物的熔体流动速率之比通常为约0.2至约8，在一些实施 方案中为约0.5至约6，和在一些实施方案中为约1至约5。在2160克的 负载下和在190℃下测定时，微米包含物添加剂可以例如具有约0.1至约 250克每10分钟，在一些实施方案中为约0.5至约200克每10分钟，和 在一些实施方案中为约5至约150克每10分钟的熔体流动速率。
除了以上所述的性能以外，也可选择微米包含物添加剂的机械特性， 以实现所期望的韧度提高。例如，当基质聚合物和微米包含物添加剂的共 混物被施加外力时，可以在离散相区域处和周围引发应力集中(例如包括 正应力或剪切应力)和剪切和/或塑性屈服区，这是因为由添加剂和基质聚 合物的弹性模量的差异所引起的应力集中。较大的应力集中促进了在区域 处更加集中的局域化塑性流动，这使得所述区域当被赋予应力时能够变得 明显伸长。这些伸长的区域能够使所述组合物显示比基质聚合物，如当基 质聚合物是刚性聚酯树脂时，更加柔韧和柔软的行为。为了增强所述应力 集中，可将微米包含物添加剂选成具有比基质聚合物相对低的杨氏弹性模 量。例如，基质聚合物的弹性模量与添加剂的弹性模量之比通常为约1至 约250，在一些实施方案中为约2至约100，和在一些实施方案中为约2 至约50。微米包含物添加剂的弹性模量例如可以为约2至约1000兆帕 (MPa)，在一些实施方案中为约5至约500MPa，和在一些实施方案中为 约10至约200MPa。相反地，聚乳酸的弹性模量例如通常为约800MPa 至约3000MPa。
虽然可以采用具有以上所示性能的多种微米包含物添加剂，但是这样 的添加剂的特别适合的实例可以包括合成聚合物，如聚烯烃(例如，聚乙 烯、聚丙烯、聚丁烯等)；苯乙烯共聚物(例如，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、 苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯、苯乙烯-乙烯-丁二烯 -苯乙烯等)；聚四氟乙烯；聚酯(例如，再循环聚酯、聚对苯二甲酸乙二 醇酯等)；聚醋酸乙烯酯(例如，聚(乙烯醋酸乙烯酯)、聚醋酸氯乙烯酯等)；聚乙烯醇(例如，聚乙烯醇、聚(乙烯乙烯醇)等)；聚乙烯醇缩丁醛；丙烯 酸树脂(例如，聚丙烯酸酯、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯等)；聚 酰胺(例如，尼龙)；聚氯乙烯；聚偏二氯乙烯(polyvinylidene chloride)； 聚苯乙烯；聚氨酯；等。适合的聚烯烃可以例如包括乙烯聚合物(例如， 低密度聚乙烯("LDPE")、高密度聚乙烯("HDPE")、线性低密度聚乙烯 ("LLDPE")等)、丙烯均聚物(例如，间同立构、无规立构、全同立构 等)、丙烯共聚物等等。
在一个具体的实施方案中，所述聚合物为丙烯聚合物，如均聚丙烯或 者丙烯共聚物。丙烯聚合物例如可以由基本上全同立构的聚丙烯均聚物或 者含有等于或低于约10wt.％的其它单体，即按重量计至少约90％的丙烯 的共聚物形成。这样的均聚物可以具有约160℃至约170℃的熔点。
在又一个实施方案中，聚烯烃可以是乙烯或丙烯与另一种α-烯烃，如 C3-C20α-烯烃或者C3-C12α-烯烃的共聚物。适合的α-烯烃的具体实例包括 1-丁烯；3-甲基-1-丁烯；3,3-二甲基-1-丁烯；1-戊烯；具有一个或多个甲 基、乙基或丙基取代基的1-戊烯；具有一个或多个甲基、乙基或丙基取代 基的1-己烯；具有一个或多个甲基、乙基或丙基取代基的1-庚烯；具有一 个或多个甲基、乙基或丙基取代基的1-辛烯；具有一个或多个甲基、乙基 或丙基取代基的1-壬烯；乙基、甲基或二甲基取代的1-癸烯；1-十二碳烯； 以及苯乙烯。特别希望的α-烯烃共聚单体是1-丁烯、1-己烯和1-辛烯。这 样的共聚物的乙烯或丙烯含量可以为约60摩尔％至约99摩尔％，在一些 实施方案中为约80摩尔％至约98.5摩尔％，和在一些实施方案中为约87 摩尔％至约97.5摩尔％。α-烯烃的含量同样可为约1摩尔％至约40摩尔％， 在一些实施方案中为约1.5摩尔％至约15摩尔％，和在一些实施方案中为 约2.5摩尔％至约13摩尔％。
用于本发明的示例性烯烃共聚物包括可以以名称EXACTTM获自Texas 的Houston的ExxonMobil Chemical Company的基于乙烯的共聚物。其它适 合的乙烯共聚物可以以名称ENGAGETM、AFFINITYTM、DOWLEXTM (LLDPE)和ATTANETM(ULDPE)获自Michigan的Midland的DowChemical Company。其它适合的乙烯聚合物描述于Ewen等人的第 4,937,299号美国专利；Tsutsui等人的第5,218,071号美国专利；Lai等人 的第5,272,236号美国专利；和Lai等人的第5,278,272号美国专利。适合 的丙烯共聚物也可以商购自Texas的Houston的ExxonMobil Chemical Co.， 名称为VISTAMAXXTM；Belgium的Feluy的Atofina Chemicals，名称为 FINATM(例如，8573)；可得自Mitsui Petrochemical Industries的 TAFMERTM；以及可得自Michigan的Midland的Dow Chemical Co.的 VERSIFYTM。适合的聚丙烯均聚物也可包括Exxon Mobil 3155聚丙烯、 Exxon Mobil AchieveTM树脂，和Total M3661 PP树脂。适合的丙烯聚合物 的其它实例描述于Datta等人的第6,500,563号美国专利；Yang等人的第 5,539,056号美国专利；和Resconi等人的第5,596,052号美国专利。
各种已知技术中的任一种通常都可以用于形成烯烃共聚物。例如，烯 烃聚合物可以采用自由基或者配位催化剂(例如，Ziegler-Natta)形成。 优选地，烯烃聚合物可以由单中心配位催化剂，如茂金属催化剂形成。这 样的催化剂体系制备了这样的乙烯共聚物，其中共聚单体是在分子链内无 规分布的并且在不同分子量的部分中都是均匀分布的。茂金属催化的聚烯 烃描述于例如McAlpin等人的第5,571,619号美国专利；Davis等人的第 5,322,728号美国专利；Obijeski等人的第5,472,775号美国专利；Lai等人 的第5,272,236号美国专利；和Wheat等人的第6,090,325号美国专利。茂 金属催化剂的实例包括双(正丁基环戊二烯基)二氯化钛、双(正丁基环 戊二烯基)二氯化锆、双(环戊二烯基)氯化钪、双(茚基)二氯化锆、 双(甲基环戊二烯基)二氯化钛、双(甲基环戊二烯基)二氯化锆、二茂 钴、环戊二烯基三氯化钛、二茂铁、二氯二茂铪、异丙基(环戊二烯基-1- 芴基(flourenyl))二氯化锆、二氯二茂钼、二茂镍、二氯二茂铌、二茂钌、 二氯二茂钛、氢氯二茂锆、二氯二茂锆等。用茂金属催化剂制得的聚合物 通常具有窄的分子量范围。例如，茂金属催化的聚合物可以具有4以下的 多分散性数值(Mw/Mn)、受控的短链支化分布、以及受控的全同立构规整 度。
无论采用何种材料，可以选择热塑性组合物中的微米包含物添加剂的 相对百分率，以获得所期望的性能，而没有显著影响组合物的基本性能。 例如，基于连续相(基质聚合物(或多种基质聚合物))的重量，微米包 含物添加剂通常的用量为热塑性组合物的约1wt.％至约30wt.％，在一些 实施方案中为约2wt.％至约25wt.％，和在一些实施方案中为约5wt.％至 约20wt.％。整个热塑性组合物中的微米包含物添加剂的浓度同样可以占 约0.1wt.％至约30wt.％，在一些实施方案中占约0.5wt.％至约25wt.％， 和在一些实施方案中占约1wt.％至约20wt.％。
C.纳米包含物添加剂
如本文所使用的，术语“纳米包含物添加剂”通常是指能够以纳米级尺 寸的离散区域的形式分散在聚合物基质内的任何无定形、晶体或半晶体材 料。例如，在拉伸之前，区域可以具有约1至约500纳米，在一些实施方案 中为约2至约400纳米，和在一些实施方案中为约5至约300纳米的平均横 截面尺寸。应理解的是，纳米级区域还可以由微米包含物和纳米包含物添加 剂和/或组合物的其它组分形成。基于连续相(基质聚合物(或多种基质聚合物))的重量，纳米包含物添加剂通常采用的量为热塑性组合物的约0.05 wt.％至约20wt.％，在一些实施方案中为约0.1wt.％至约10wt.％，和在一些 实施方案中为约0.5wt.％至约5wt.％。纳米包含物添加剂在整个热塑性组合 物中的浓度同样可以是热塑性组合物的约0.01wt.％至约15wt.％，在一些实 施方案中约0.05wt.％至约10wt.％，和在一些实施方案中约0.3wt.％至约6 wt.％。
纳米包含物添加剂的性质可以是聚合的，并且具有相对高的分子量以帮 助改善热塑性组合物的熔体强度和稳定性。为了提高其分散到纳米级区域中 的能力，纳米包含物添加剂也可选自通常与基质聚合物和微米包含物添加剂 相容的材料。当基质聚合物或微米包含物添加剂具有极性部分如聚酯时，这 可以是特别有用的。在一个实施例中，这样的纳米包含物添加剂是官能化的 聚烯烃。极性组分可以例如由一个或多个官能团提供，并且非极性组分可以 由烯烃提供，纳米包含物添加剂的烯烃组分通常可由任意直链或支链α-烯烃 单体、源自烯烃单体的低聚物或聚合物(包括共聚物)形成，如以上所述的。
纳米包含物添加剂的官能团可以是任何基团、分子链段和/或嵌段，其向 分子提供极性组分并且与基质聚合物是不相容的。与聚烯烃不相容的分子链 段和/或嵌段的实例可以包括丙烯酸酯、苯乙烯、聚酯、聚酰胺等。官能团可 以具有离子性质并包括带电的金属离子。特别适合的官能团是马来酸酐、马 来酸、富马酸、马来酰亚胺、马来酰肼、马来酸酐和二胺的反应产物、甲基 纳迪克酸酐、二氯马来酸酐、马来酸酰胺等。马来酸酐改性的聚烯烃特别适 用于本发明。这样的改性的聚烯烃通常通过将马来酸酐接枝到聚合物主链材 料上形成。这样的马来酸化的聚烯烃以名称得自E.I.du Pont de Nemours andCompany，如P系列(化学改性的聚丙烯)、E系列(化学改性 的聚乙烯)、C系列(化学改性的乙烯醋酸乙烯酯)、A系列(化学改性的乙 烯丙烯酸酯共聚物或三元共聚物)或N系列(化学改性的乙烯-丙烯、乙烯- 丙烯二烯单体(“EPDM”)或乙烯-辛烯)。供选择地，马来酸化的聚烯烃也 以名称得自Chemtura Corp.以及以名称Eastman G系列得自 EastmanChemical Company。
在某些实施方案中，纳米包含物添加剂还可以是反应性的。这样的反应 性纳米包含物添加剂的一个实例是聚环氧化物，其平均每分子含有至少两个 环氧乙烷环。不希望受理论限制，认为这样的聚环氧化物分子在某些条件下 可以诱导基质聚合物(例如，聚酯)的反应，从而在不显著降低玻璃化转变 温度的情况下改进其熔体强度。反应可以涉及链延伸、侧链支化、接枝、共 聚物形成等。链延伸，例如，可以通过各种不同的反应途径发生。例如，改 性剂能够通过聚酯的羧基末端基团实现亲核开环反应(酯化)或通过羟基实 现亲核开环反应(醚化)。可以同样发生噁唑啉副反应以形成酯酰胺部分。 通过这样的反应，基质聚合物的分子量可以升高以抵消在熔融过程中通常观 察到的降解。虽然期望诱导与上述基质聚合物的反应，但本发明人已发现太 多反应可以导致聚合物主链之间的交联。如果允许这样的交联进行到显著程 度，所产生的聚合物共混物可以变脆并难以加工成具有期望强度和伸长性能 的材料。
在这方面，本发明人已经发现具有相对低环氧官能的聚环氧化物是特别 有效的，其可以通过其“环氧当量”定量。环氧当量反映含有一分子环氧基 团的树脂量，并且其可以通过将改性剂的数均分子量除以分子中环氧基团的 数量来计算。本发明的聚环氧化物通常具有约7,500至约250,000克每摩尔， 在一些实施方案中为约15,000至约150,000克每摩尔，和在一些实施方案中 为约20,000至100,000克每摩尔的数均分子量，多分散指数通常为2.5至7。 聚环氧化物可以含有小于50个，在一些实施方案中为5至45个，和在一些 实施方案中15至40个环氧基团。反过来，环氧当量可以小于约15,000克每 摩尔，在一些实施方案中为约200至约10,000克每摩尔，和在一些实施方案 中为约500至约7,000克每摩尔。
聚环氧化物可以是直链或支链的均聚物或共聚物(例如，无规、接枝、 嵌段等)，其包含末端环氧基团、骨架环氧乙烷单元和/或环氧侧基。用于形 成这样的聚环氧化物的单体可以变化。在一个具体的实施方案中，例如，聚 环氧化物含有至少一种环氧官能的(甲基)丙烯酸单体组分。如本文所使用 的，术语“(甲基)丙烯酸”包括丙烯酸和甲基丙烯酸单体，以及其盐或酯， 如丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯单体。例如，适合的环氧官能的(甲基)丙烯酸 单体可以包括但不限于含有1,2-环氧基团的那些，如丙烯酸缩水甘油酯和甲 基丙烯酸缩水甘油酯。其他适合的环氧官能的单体包括烯丙基缩水甘油醚、 乙基丙烯酸缩水甘油酯和衣康酸缩水甘油酯(glycidyl itoconate)。
如上所述，聚环氧化物通常具有相对高的分子量，以使其不仅可以导致 链延伸，还可以帮助实现期望的共混物形貌。因此在2160克的负载和190℃ 的温度下测定的产生的聚合物的熔体流动速率通常为约10至约200克每10 分钟，在一些实施方案中为约40至约150克每10分钟，和在一些实施方案 中为约60至约120克每10分钟。
如果期望，另外的单体还可以用于聚环氧化物以帮助实现期望的分子 量。这样的单体可以变化，并包括例如，酯单体、(甲基)丙烯酸单体、烯 烃单体、酰胺单体等。在一个具体的实施方案中，例如，聚环氧化物包括至 少一种直链或支链α-烯烃单体，如具有2至20个碳原子和优选为2至8个 碳原子的那些。具体实例包括乙烯、丙烯、1-丁烯；3-甲基-1-丁烯；3,3-二 甲基-1-丁烯；1-戊烯；具有一个或多个甲基、乙基或丙基取代基的1-戊烯； 具有一个或多个甲基、乙基或丙基取代基的1-己烯；具有一个或多个甲基、 乙基或丙基取代基的1-庚烯；具有一个或多个甲基、乙基或丙基取代基的 1-辛烯；具有一个或多个甲基、乙基或丙基取代基的1-壬烯；乙基、甲基或 二甲基取代的1-癸烯；1-十二烯；和苯乙烯。特别期望的α-烯烃共聚单体是 乙烯和丙烯。
另一种适合的单体可以包括非环氧官能的(甲基)丙烯酸单体。这样的 (甲基)丙烯酸单体的实例可以包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙 酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸仲丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸 叔丁酯、丙烯酸正戊酯、丙烯酸异戊酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸正己酯、 丙烯酸-2-乙基丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯，丙烯酸正辛酯、丙烯酸正癸酯、 丙烯酸甲基环己酯、丙烯酸环戊酯、丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基 丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸-2-羟乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、 甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸正戊酯、甲基丙烯酸正 己酯、甲基丙烯酸异戊酯、甲基丙烯酸仲丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙 烯酸-2-乙基丁酯、甲基丙烯酸甲基环己酯、甲基丙烯酸肉桂酯、甲基丙烯酸 巴豆酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸环戊酯、甲基丙烯酸-2-乙氧基乙酯、 甲基丙烯酸异冰片酯等，以及其组合。
在本发明的一个具体的期望的实施方案中，所述聚环氧化物是由环氧官 能的(甲基)丙烯酸单体组分、α-烯烃单体组分和非环氧官能的(甲基)丙 烯酸单体组分形成的三元共聚物。例如，聚环氧化物可以是乙烯-甲基丙烯 酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物，其具有以下结构：
其中x、y和z为1或更大。
环氧官能的单体可以使用各种已知技术形成聚合物。例如，含有极性官 能团的单体可以接枝到聚合物主链上以形成接枝共聚物。这样的接枝技术在 本领域是熟知的并描述于例如第5,179,164号美国专利中。在其他实施方案 中，可以使用已知的自由基聚合技术，如高压反应、齐格勒-纳塔催化剂反 应体系、单位点催化剂(例如，金属茂)反应体系等使含有环氧官能团的单 体与单体共聚以形成嵌段或无规共聚物。
可以选择单体组分(或多种单体组分)的相对比例以实现环氧反应性和 熔体流动速率之间的平衡。更具体地，高环氧单体含量可以导致与基质聚合 物的良好的反应性，但是太高的含量可以使熔体流动速率降低到这样的程 度，使得聚环氧化物不利地影响聚合物共混物的熔体强度。因此，在大多数 实施方案中，环氧官能的(甲基)丙烯酸单体(或多种环氧官能的(甲基) 丙烯酸单体)占共聚物的约1wt.％至约25wt.％，在一些实施方案中为约2 wt.％至约20wt.％，和在一些实施方案中为约4wt.％至约15wt.％。α-烯烃单 体(或多种α-烯烃单体)可以同样地占共聚物的约55wt.％至约95wt.％，在 一些实施方案中为约60wt.％至约90wt.％，和在一些实施方案中为约65 wt.％至约85wt.％。当采用时，其他单体组分(例如，非环氧官能的(甲基) 丙烯酸单体)可以占共聚物的约5wt.％至约35wt.％，在一些实施方案中为 约8wt.％至约30wt.％，和在一些实施方案中为约10wt.％至约25wt.％。可 以用于本发明的适合的聚环氧化物的一个具体实例以名称AX8950或AX8900商购自Arkema。例如，AX8950具有70至 100g/10min的熔体流动速率且具有7wt.％至11wt.％的甲基丙烯酸缩水甘 油酯单体含量、13wt.％至17wt.％的丙烯酸甲酯单体含量和72wt.％至80 wt.％的乙烯单体含量。另一种适合的聚环氧化物以名称PTW商 购自DuPont，其为乙烯、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯的三元共聚 物，并且具有12g/10min的熔体流动速率。
除了控制用于形成聚环氧化物的单体的类型和相对含量以外，还控制总 重量百分比以实现期望的益处。例如，如果改性水平太低，可能不能实现熔 体强度和机械特性的期望的提高。然而，本发明人还发现如果改性水平太高， 加工可以由于强的分子相互作用(例如，交联)和环氧官能团引起的物理网 络形成而受限。因此，基于组合物中采用的基质聚合物的重量，聚环氧化物 通常采用的量为约0.05wt.％至约10wt.％，在一些实施方案中为约0.1wt.％ 至约8wt.％，在一些实施方案中为约0.5wt.％至约5wt.％，和在一些实施方案中为约1wt.％至约3wt.％。基于组合物的总重量，聚环氧化物还可以占约 0.05wt.％至约10wt.％，在一些实施方案中为约0.05wt.％至约8wt.％，在一 些实施方案中为约0.1wt.％至约5wt.％，和在一些实施方案中为约0.5wt.％ 至约3wt.％。
还可以在本发明中采用其他反应性纳米包含物添加剂，如噁唑啉官能化 的聚合物、氰化物官能化的聚合物等。当采用时，这样的反应性纳米包含物 添加剂可以在上述针对聚环氧化物的浓度内采用。在一个具体实施方案中， 可以采用噁唑啉接枝的聚烯烃，其为使用含噁唑啉环的单体接枝的聚烯烃。 噁唑啉可以包括2-噁唑啉，如2-乙烯基-2-噁唑啉(例如，2-异丙烯基-2-噁 唑啉)、2-脂肪烷基-2-噁唑啉(例如，可获得自油酸、亚油酸、棕榈油酸、 鳕油酸、芥酸和/或花生四烯酸的乙醇酰胺)及其组合。在另一个实施方案中， 例如，噁唑啉可以选自蓖麻油酸噁唑啉马来酸酯、十一烷基-2-噁唑啉、大豆 -2-噁唑啉、蓖麻-2-噁唑啉及其组合。在又一个实施方案中，噁唑啉选自2- 异丙烯基-2-噁唑啉、2-异丙烯基-4,4-二甲基-2-噁唑啉及其组合。
还可以采用纳米填料，如碳黑、碳纳米管、碳纳米纤维、纳米粘土、金 属纳米颗粒、纳米二氧化硅、纳米氧化铝等。纳米粘土是特别适合的。术语 “纳米粘土”一般是指粘土材料的纳米颗粒(天然存在的矿物质、有机改性 的矿物质或合成纳米材料)，其通常具有薄片结构。纳米粘土的实例包括， 例如，蒙脱石(2:1层状蒙皂石粘土结构)、膨润土(主要由蒙脱石形成的层 状硅酸铝)、高岭土(具有板状结构和经验式Al2Si2O5(OH)4的1:1铝硅酸盐)、埃洛石(具有管状结构和经验式Al2Si2O5(OH)4的1:1铝硅酸盐)等。适合的 纳米粘土的实例是其为蒙脱石纳米粘土并可商购自Southern Clay Products,Inc。合成纳米粘土的其他实例包括但不限于混合金属氢氧化物纳米 粘土、层状双氢氧化物纳米粘土(例如，海泡石)、锂皂石、水辉石、皂石、 indonite等。
如果期望，纳米粘土可以包含表面处理以帮助改进与基质聚合物(例如， 聚酯)的相容性。表面处理可以是有机或无机的。在一个实施方案中，采用 通过有机阳离子与粘土的反应获得的有机表面处理。适合的有机阳离子可以 包括，例如，能够与粘土交换阳离子的有机季铵化合物，如二甲基双[氢化 牛脂]氯化铵(2M2HT)、甲基苄基双[氢化牛脂]氯化铵(MB2HT)、甲基三[氢 化牛脂烷基]氯化物(M3HT)等。市售有机纳米粘土的实例可以包括，例如， 43B(Italy的Livorno的Laviosa Chimica,)，其为用二甲基苄基氢化 牛脂铵盐改性的蒙脱石粘土。其他实例包括25A和30B (SouthernClay Products)和Nanofil 919(Chemie)。如果期望，纳米填 料可以与载体树脂共混以形成色母粒，其提高添加剂与组合物中的其他聚合 物的相容性。特别适合的载体树脂包括，例如，聚酯(例如，聚乳酸、聚对 苯二甲酸乙二醇酯等)；聚烯烃(例如，乙烯聚合物、丙烯聚合物等)；等等， 如以上更详细地描述的。
在本发明的某些实施方案中，多种纳米包含物添加剂可以组合使用。例 如，第一纳米包含物添加剂(例如，聚环氧化物)可以以平均横截面尺寸为 约50至约500纳米，在一些实施方案中为约60至约400纳米，和在一些实 施方案中为约80至约300纳米的区域的形式分散。第二纳米包含物添加剂 (例如，纳米填料)还可以以比第一纳米包含物添加剂更小的区域，如平均 横截面尺寸为约1至约50纳米，在一些实施方案中为约2至约45纳米，和 在一些实施方案中为约5至约40纳米的区域的形式分散。当采用时，基于 连续相(基质聚合物(或多种基质聚合物))的重量，第一和/或第二纳米包 含物添加剂通常占热塑性组合物的约0.05wt.％至约20wt.％，在一些实施方 案中为约0.1wt.％至约10wt.％，和在一些实施方案中约0.5wt.％至约5 wt.％。第一和/或第二纳米包含物添加剂在整个热塑性组合物中的浓度可以 同样地为热塑性组合物的约0.01wt.％至约15wt.％，在一些实施方案中为约0.05wt.％至约10wt.％，和在一些实施方案中为约0.1wt.％至约8wt.％。
D.其它组分
出于各种不同原因，可在该组合物中应用多种不同的成分。例如，在一 个具体实施方案中，可在该热塑性组合物中应用界面改性剂以帮助降低微米 包含物添加剂与基质聚合物之间的摩擦和连通程度，并因此增强剥离的程度 和均匀性。以这种方式，所述孔可以更加均匀的方式遍布在组合物中。改性 剂可以在室温(例如25℃)下呈液体或半固体形式，以使得该改性剂具有 相对低的粘度，以允许其更容易被结合到该热塑性组合物中并容易转移至该 聚合物表面。在这方面，该界面改性剂的动态粘度通常为约0.7至约200厘 沲(“cs”)，在一些实施方案中为约1至约100cs，和在一些实施方案中为约 1.5至约80cs，在40℃下测得的。此外，该界面改性剂还通常是疏水的，以 使其对微米包含物添加剂具有亲和力，例如导致在基质聚合物与该添加剂之 间的界面张力的改变。认为通过降低在基质聚合物和微米包含物添加剂间的 界面处的物理力，该改性剂的低粘度疏水性质可帮助促进剥离。如在本文中 所用的，术语“疏水的”通常是指具有约40°或更大，且在一些情况下为60°或更大的空气中水的接触角的材料。相反地，术语“亲水的”通常是指具有 小于约40°的空气中水的接触角的材料。用于测量接触角的一种适合的测试 是ASTM D5725-99(2008)。
适合的疏水性低粘度界面改性剂可包括例如硅酮、硅酮-聚醚共聚物、 脂肪族聚酯、芳香族聚酯、亚烷基二醇类(例如乙二醇、二甘醇、三甘醇、 四甘醇、丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇等)、烷二醇(例如，1,3- 丙二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6- 己二醇、2,2,4-三甲基-1,6己二醇、1,3-环己烷二甲醇、1,4-环己烷二甲醇、 2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇等)、氧化胺(例如辛基二甲基氧化胺)、脂肪酸 酯、脂肪酸酰胺(例如油酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酰胺、亚乙基双(十八酰 胺)等)、矿物和植物油等。一种特别适合的液体或半固体是聚醚多元醇，其 例如可以从巴斯夫公司以商标名WI商业购得。另一种适合的改性 剂是部分可再生酯，其例如可以从Hallstar以商标名IM商 业购得。
当采用时，基于连续相(基质聚合物(或多种基质聚合物))的重量， 该界面改性剂可占热塑性组合物的约0.1wt.％至约20wt.％，在一些实施方 案中为约0.5wt.％至约15wt.％，以及在一些实施方案中为约1wt.％至约10 wt.％。同样地，该界面改性剂在整个热塑性组合物中的浓度占约0.05wt.％ 至约20wt.％，在一些实施方案中占约0.1wt.％至约15wt.％，以及在一些实 施方案中占约0.5wt.％至约10wt.％。
当按照上述量应用时，该界面改性剂具有这样的特性，所述特性能够使 其容易转移至聚合物的界面表面并且在不扰乱热塑性组合物的整体熔融特 性的情况下促进剥离。例如，该界面改性剂通过降低其玻璃化转变温度，通 常不会对聚合物产生增塑作用。完全相反地，本发明人已经发现，热塑性组 合物的玻璃化转变温度可与初始的基质聚合物基本相同。在这方面，组合物 的玻璃化转变温度与基质聚合物的玻璃化转变温度之比通常为约0.7至约 1.3，在一些实施方案中为约0.8至约1.2，以及在一些实施方案中为约0.9 至约1.1。该热塑性组合物例如可具有约35℃至约80℃，在一些实施方案 中为约40℃至约80℃，以及在一些实施方案中为约50℃至约65℃的玻璃 化转变温度。该热塑性组合物的熔体流动速率也可以与基质聚合物的熔体流 动速率相似。例如，该组合物的熔体流动速率(以干基计)可以为约0.1至 约70克每10分钟，在一些实施方案中为约0.5至约50克每10分钟，以及 在一些实施方案中为约5至约25克每10分钟，在2160克的负载和190℃ 的温度下测得的。
也可应用增容剂，所述增容剂改善区域与基质之间的界面粘附并降低区 域与基质之间的界面张力，从而允许在混合过程中形成较小的区域。适合的 增容剂的实例例如可以包括用环氧基或马来酸酐化学部分官能化的共聚物。 马来酸酐增容剂的一个例子是马来酸酐接枝聚丙烯，其可从Arkema以商品 名OrevacTM 18750和OrevacTM CA 100商业购得。当应用时，基于连续相基 质的重量，该增容剂可占该热塑性组合物的约0.05wt.％至约10wt.％，在一 些实施方案中为约0.1wt.％至约8wt.％，以及在一些实施方案中为0.5wt.％ 至约5wt.％。
也可在该热塑性组合物中应用其它适合的材料，如催化剂、抗氧化剂、 稳定剂、表面活性剂、蜡、固体溶剂、填料、成核剂(例如碳酸钙等)、微 粒和其它被加入以增强该热塑性组合物的加工性能和机械性能的材料。然 而，本发明的一个有益方面是可在不需要各种传统添加剂如发泡剂(例如氯 氟烃、氢氯氟烃、烃、二氧化碳、超临界二氧化碳、氮等)和增塑剂(例如 固体或半固体聚乙二醇)的情况下提供良好的性能。事实上，该热塑性组合 物通常可以是不含发泡剂和/或增塑剂的。例如，发泡剂和/或增塑剂存在的 量可以为热塑性组合物的不多于约1wt.％，在一些实施方案中为不多于约 0.5wt.％，以及在一些实施方案中为约0.001wt.％至约0.2wt.％。进一步地， 由于所产生的组合物的如以下更详细描述的应力发白性能，所产生的组合物 可以在无需传统颜料如二氧化钛的情况下获得不透明颜色(例如白色)。例 如，在某些实施方案中，颜料可以以热塑性组合物的不多于约1wt.％，在一 些实施方案中不多于约0.5wt.％，以及在一些实施方案中为约0.001wt.％至 约0.2wt.％的量存在。
II.聚合物材料
本发明的聚合物材料可以通过拉伸热塑性组合物形成，所述热塑性组合 物可以包括基质聚合物、微米包含物添加剂、纳米包含物添加剂以及其它任 选的组分。为了形成初始热塑性组合物，通常采用多种已知技术中的任意一 种将组分共混在一起。例如，在一个实施方案中，组分可以被分开提供或组 合提供。例如，所述组分可首先干混在一起以形成基本均匀的干燥混合物， 并且它们也可被同时或陆续供应至分散共混所述材料的熔融加工装置。可采 用分批的和/或连续的熔融加工技术。例如，可利用混合机/捏合机、班布里混合机、法劳连续混合机、单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、滚碎机等来共混 和熔融处理这些材料。特别适合的熔融加工装置可以是同向双螺杆挤出机 (例如可从新泽西州拉姆齐城的Werner&Pfleiderer公司获得的ZSK-30挤 出机或从英国Stone的Thermo Electron公司获得的Thermo PrismTM USALAB 16挤出机)。这样的挤出机可包括进料口和通风口并提供高强度分布和分散 的混合。例如，组分可被进料至该双螺杆挤出机的相同或不同的进料口并熔融共混以形成基本均匀的熔融混合物。如果需要，其它添加剂也可被注入到 该聚合物熔体中和/或在沿挤出机长度的不同位置处被单独进料至该挤出机 中。
无论选用何种具体加工技术，所产生的熔融共混组合物可包含如上所述 的微米包含物添加剂的微米级区域和纳米包含物添加剂的纳米级区域。可控 制剪切/压力程度和热的程度来确保充分分散，但不会高到不利地降低区域尺 寸以使得它们不能实现期望性能的程度。例如，共混通常在约180℃至约 300℃，在一些实施方案中为约185℃至约250℃，在一些实施方案中为约 190℃至约240℃的温度下进行。同样地，在熔融加工过程中的表观剪切速 率的范围为约10秒-1至约3000秒-1，在一些实施方案中为50秒-1至约2000 秒-1，以及在一些实施方案中为100秒-1至约1200秒-1。表观剪切速率可以等 于4Q/πR3，其中，Q是聚合物熔体的体积流动速率(“m3/s”)，且R为熔融 聚合物所流动经过的毛细管(例如挤出机模头)的半径(“m”)。当然，也可 控制其它变量，如与通过速率成反比的在熔融加工过程中的停留时间，以获 得期望程度的均质性。
为了获得期望的剪切条件(例如速率、停留时间、剪切速率、熔融加工 温度等)，挤出机螺杆(或多个挤出机螺杆)的速率可在一定范围内选择。 通常，由于额外的机械能输入该系统中，随着螺杆速率的增加，可观察到产 品温度的升高。例如，螺杆速率可以是约50至约600转每分钟(“rpm”)， 在一些实施方案中为约70至约500rpm，以及在一些实施方案中为约100至 约300rpm。这可在不负面影响所产生区域的尺寸的情况下产生用于分散微 米包含物添加剂的足够高的温度。熔体剪切速率，进而添加剂被分散的程度 也可通过在挤出机的混合部中应用一个或多个分布式和/或分散式混合元件 来升高。用于单螺杆挤出机的适合的分布式混合机可包括例如Saxon混合机、 Dulmage混合机、Cavity Transfer混合机等。同样，适合的分散式混合机可 包括Blister ring混合机、Leroy/Maddock混合机、CRD混合机等。如在本领 域内熟知的那样，可通过在圆筒中使用导致聚合物熔体折叠和再取向的销钉 来进一步改善所述混合，例如在Buss Kneader挤出机、Cavity Transfer混合 机和Vortex Intermeshing Pin(VIP)混合机中所使用的那些。
一旦共混，可以通过在纵向(例如，机器方向)、横向(机器横向方向) 等以及其组合上拉伸组合物引入多孔网络结构。为了进行期望的拉伸，热塑 性组合物可以形成前体形状，拉伸，之后转化成期望的材料(例如，膜、纤 维等)。在一个实施方案中，前体形状可以是厚度为约1至约5000微米，在 一些实施方案中约2至约4000微米，在一些实施方案中约5至约2500微米， 和在一些实施方案中约10至约500微米的膜。作为形成前体形状的供选择 的方案，热塑性组合物还可以当其成形为聚合物材料的期望的形式时被原位 拉伸。在一个实施方案中，例如，热塑性组合物可以当其形成膜或纤维时被 拉伸。
无论如何，可以采用各种拉伸技术，如抽吸(例如纤维拉伸单元)、拉 伸架拉伸、双轴向拉伸、多轴向拉伸、轮廓拉伸(profile drawing)、真空拉 伸等。在一个实施方案中，例如，组合物使用机器方向定位器(“MDO”) 拉伸，例如购自位于美国罗德岛州普罗维登斯市的Marshall and Willams, Co.。MDO单元通常具有多个拉伸辊(例如，5至8个)，其可以在机器方向 上将膜渐进地拉伸并变薄。所述组合物可以在单个或多个独立的拉伸操作中 拉伸。应注意，MDO装置中的一些辊可以不以逐渐更高的速度运行。为了 以上述方式拉伸组合物，通常期望MDO的辊是未经加热的。然而，如果期 望，一根或多根辊可以加热至轻微的程度以促进拉伸过程，只要组合物的温 度保持在上述范围以下。
拉伸程度部分取决于被拉伸材料(例如纤维或膜)的性质，但通常被选 择以确保获得期望的多孔网络。在这方面，组合物通常被拉伸(例如沿机器 方向)至约1.1至约3.5，在一些实施方案中为约1.2至约3.0，以及在一些 实施方案中为约1.3至约2.5的拉伸比。拉伸比可以如下确定：将已拉伸材 料的长度除以其在拉伸前的长度。拉伸率也可以变化，以帮助获得所希望的 性能，其例如在约5％至约1500％每分钟变形，在一些实施方案中为约20％ 至约1000％每分钟变形，和在一些实施方案中为约25％至约850％每分钟变 形的范围内。在拉伸期间，组合物通常保持在基质聚合物和微米包含物添加 剂的玻璃化温度以下的温度下。这尤其有助于确保聚合物链不被改变至使多 孔网络变得不稳定的程度。例如，在基质聚合物的玻璃化转变温度以下至少 约10℃，在一些实施方案中为至少约20℃，和在一些实施方案中为至少约 30℃的温度下拉伸组合物。例如，可以在约0℃至约50℃，在一些实施方 案中约15℃至约40℃，和在一些实施方案中为约20℃至约30℃的温度下 拉伸组合物。尽管通常可在不施加外部热(例如加热的辊)的情况下拉伸组 合物，但这样的热可以任选地使用，以改进加工性，减少拉伸力，提高拉伸 率，并且改进纤维的均一性。
按如上所述的方式拉伸可导致具有“纳米级”尺寸的孔(纳米孔)形成。 例如，纳米孔的平均横截面尺寸可以是约800纳米或更小，在一些实施方案 中为约1至约500纳米，在一些实施方案中为约5至约450纳米，在一些实 施方案中为约5至约400纳米，以及在一些实施方案中为约10至约100纳 米。在拉伸过程中也可在微米级区域处或附近形成微米孔，所述微米孔具有 约0.5至约30微米，在一些实施方案中为约1至约20微米，以及在一些实 施方案中为约2微米至约15微米的平均横截面尺寸。所述微米孔和/或纳米 孔可具有任何规则或不规则的形状，如球形、伸长的等。在某些情况下，所 述微米孔和/或纳米孔的轴向尺寸可以大于所述横截面尺寸，以使得长宽比 (纵向尺寸与横截面尺寸之比)为约1至约30，在一些实施方案中为约1.1 至约15，以及在一些实施方案中为约1.2至约5。所述“轴向尺寸”是在通 常沿拉伸方向的主轴(例如长度)方向上的尺寸。
本发明人也已经发现，所述孔(例如微米孔、纳米孔或二者)可以基本 均匀的方式分布在整个材料中。例如，所述孔可以分布成列，所述列沿与应 力施加方向大致垂直的方向取向。这些列可以跨所述材料的宽度大致彼此平 行。在不打算被理论限制的情况下，认为这样的均匀分布的多孔网络的存在 可导致高热阻以及良好的机械性能(例如在负载和冲击强度下的能量损耗)。 这与涉及使用发泡剂成孔的、趋于导致不受控的孔分布和差的机械性能的传 统技术截然相反。值得注意地，通过上述方法的多孔网络的形成不一定会导致材料的横截面尺寸(例如宽度)的大幅改变。换句话说，所述材料并未大 幅度颈缩，这可允许材料保持更高程度的强度性能。
除了形成多孔网络之外，拉伸还可明显增加微米级区域的轴向尺寸，以 使得它们具有大致线性的伸长形状。例如，所述伸长的微米级区域可具有比 所述区域拉伸前的轴向尺寸大约10％或更多，在一些实施方案中为约20％至 约500％，以及在一些实施方案中为约50％至约250％的平均轴向尺寸。在拉 伸后的轴向尺寸的范围可以例如为约0.5至约250微米，在一些实施方案中 为约1至约100微米，在一些实施方案中为约2至约50微米，以及在一些 实施方案中为约5至约25微米。所述微米级区域也可以是相对薄的且因此 具有小的横截面尺寸，例如约0.05至约50微米，在一些实施方案中为约0.2 至约10微米，以及在一些实施方案中为约0.5至约5微米。这可导致第一区 域的长宽比(轴向尺寸与横截面尺寸之比)为约2至约150，在一些实施方 案中为约3至约100，以及在一些实施方案中为约4至约50。
由于所述多孔和伸长的区域结构，本发明人已经发现，在沿纵向被拉伸 时，所产生的的聚合物材料在体积上可均匀地膨胀，这是通过根据以下公式 确定的低的“泊松系数”来体现的：
泊松系数＝-E横向/E纵向
其中E横向是材料的横向变形，E纵向是材料的纵向变形。更具体地，材料 的泊松系数可以是约0或甚至是负值。例如，所述泊松系数可以为约0.1或 更低，在一些实施方案中为约0.08或更低，和在一些实施方案中为约-0.1至 约0.04。当泊松系数为0时，材料在纵向上膨胀时在横向上没有收缩。当泊 松系数为负数时，材料在纵向上被拉伸时材料的横向或侧向尺寸也膨胀。因 此，当具有负的泊松系数的材料在纵向上被拉伸时，可以显示宽度增加，这 可以导致横向上的增加的能量吸收。
本发明的聚合物材料根据具体应用可以一般地具有各种不同的形式，如 用于建筑隔离材料的膜、纤维材料、模塑制品、型材等，以及其复合材料和 层压材料。在一个实施方案中，例如，聚合物材料为膜或膜层的形式。多层 膜可以包含两(2)层至十五(15)层，和在一些实施方案中为三(3)至十 二(12)层。这样的多层膜通常含有至少一个基层和至少一个另外的层(例 如，皮层)，但是可以包含任意数量的期望的层。例如，多层膜可以由基层和一个或多个皮层形成，其中基层和/或皮层(或多个皮层)由本发明的聚合 物材料形成。然而，应懂得，其他聚合物材料也可以用于基层和/或皮层(或 多个皮层)，如聚烯烃聚合物。
膜的厚度可以相对小以提高柔性。例如，膜可以具有约1至约200微米， 在一些实施方案中为约2至约150微米，在一些实施方案中为约5至约100 微米，和在一些实施方案中为约10至约60微米的厚度。尽管具有这样小的 厚度，膜还是能够在使用过程中保留良好的机械特性。例如，膜可以是相对 易延展的。表示膜的延展性的一个参数是如通过应力应变曲线所测定的膜在 其断裂点处的伸长百分率，所述应力应变曲线如在23℃下根据ASTM标准 D638-10获得的。例如，膜在机器方向(“MD”)上的断裂伸长百分率可以 是约10％或更大，在一些实施方案中为约50％或更大，在一些实施方案中为 约80％或更大，和在一些实施方案中为约100％至约600％。同样地，膜在机 器横向方向(“CD”)上的断裂伸长百分率可以是约15％或更大，在一些实 施方案中为约40％或更大，在一些实施方案中为约70％或更大，和在一些实 施方案中为约100％至约400％。表示延展性的另一个参数是膜的拉伸模量， 其等于拉伸应力与拉伸应变之比，并且由应力-应变曲线的斜率确定。例如， 膜通常显示约2500兆帕(“MPa”)或更低，在一些实施方案中为约2200MPa 或更低，在一些实施方案中为约50MPa至约2000MPa，和在一些实施方案 中为约100MPa至约1000MPa的MD和/或CD拉伸模量。拉伸模量可以在 23℃下根据ASTM D638-10测定。
虽然膜是可延展的，其仍然可以相对强健。表示膜的相对强度的一个参 数是极限抗拉强度，其等于在如根据ASTM标准D638-10获得的应力-应变 曲线中获得的峰值应力。例如，膜可以显示约5至约65MPa，在一些实施 方案中为约10MPa至约60MPa，和在一些实施方案中为约20MPa至约55 MPa的MD和/或CD峰值应力。膜还可以显示约5MPa至约60MPa，在一些实施方案中为约10MPa至约50MPa，和在一些实施方案中为约20MPa 至约45MPa的MD和/或CD断裂应力。峰值应力和断裂应力可以在23℃ 下根据ASTM D638-10测定。
除了膜以外，聚合物材料还可以是纤维材料或纤维材料的层或组件的形 式，其可以包括单个短纤维或纤丝(连续纤维)，以及由这样的纤维形成的 纱线、织物等。纱线可以包括例如，缠绕在一起的多个短纤维(“纺纱”)、 铺放在一起而未缠绕的纤丝(“无捻纱”)、具有一定程度的缠绕的铺放在一 起的纤丝、缠绕或未缠绕的单个纤丝(“单丝”)等。纱线可以纹理化或可以 不纹理化。适合的织物可以同样地包括例如，织造织物、编织织物、非织造织物(例如，纺粘纤网、熔喷纤网、粘合梳理纤网、湿法纤网、气流法纤网、 共成形纤网、水刺纤网等)等等。
由热塑性组合物形成的纤维可以一般地具有任何期望的构型，包括单组 分和多组分(例如，皮-芯构型、并排构型、分割的饼构型、海中岛构型等 等)。在一些实施方案中，纤维可以含有一种或多种另外的聚合物作为组 分(例如双组分)或者成分(例如双成分)，以进一步提高强度和其它机 械性能。例如，热塑性组合物可以构成皮/芯双组分纤维的皮组分，而另外 的聚合物可以构成芯组分，或者反之亦然。所述另外的聚合物可以是热塑 性聚合物，如聚酯，例如聚乳酸、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸 丁二醇酯等等；聚烯烃，例如聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯等等；聚四氟乙烯； 聚醋酸乙烯酯；聚醋酸氯乙烯酯；聚乙烯醇缩丁醛；丙烯酸树脂，例如聚 丙烯酸酯、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯等等；聚酰胺，例如尼龙； 聚氯乙烯；聚偏二氯乙烯；聚苯乙烯；聚乙烯醇；和聚氨酯。
当使用时，所述纤维可在施加应变时变形，而不会断裂。因此，所述纤 维可以继续作为负载承重部件起作用，即使在所述纤维已经显示显著伸长之 后。在这方面，本发明的纤维能够显示改善的“峰值伸长性能”，即纤维在 其峰值负载下的伸长百分率。例如，本发明的纤维可以显示约50％或更高， 在一些实施方案中为约100％或更高，在一些实施方案中为约200％至约 1500％，和在一些实施方案中为约400％至约800％的峰值伸长率，如在23℃ 下按照ASTM D638-10测定的。这样的伸长率对于具有多种的平均直径的纤 维而言均可以实现，所述平均直径例如为约0.1至约50微米，在一些实施方 案中为约1至约40微米，在一些实施方案中为约2至约25微米，和在一些 实施方案中为约5至约15微米。
虽然具有在应变下延伸的能力，但本发明的纤维也可以保持相对强健。 例如，所述纤维可以显示约25至约500兆帕("MPa")，在一些实施方案中 为约50至约300MPa，和在一些实施方案中为约60至约200MPa的峰值抗 拉应力，例如在23℃下按照ASTM D638-10测定的。表示本发明的纤维的 相对强度的另一个参数是“韧度”，其表示纤维的拉伸强度，其以力每单位 线密度表示。例如，本发明的纤维可以具有约0.75至约6.0克力("gf")每 旦尼尔，在一些实施方案中为约1.0至约4.5gf每旦尼尔，和在一些实施方 案中为约1.5至约4.0gf每旦尼尔的韧度。纤维的旦尼尔可以根据希望的应 用而变化。通常地，形成的纤维具有每根纤丝小于约6，在一些实施方案中 小于约3，和在一些实施方案中为约0.5至约3的旦尼尔(即，等于以克计 每9000米纤维的质量的线密度单位)。
如果希望，本发明的聚合物材料可以在拉伸之前和/或之后经受一个或多 个另外的加工步骤。这样的步骤例如包括沟辊(groove roll)拉伸、压花、 涂覆等。在某些实施方案中，所述聚合物材料还可经退火以助于确保其保持 期望的形状。退火通常在聚合物基质的玻璃化转变温度或聚合物基质的玻璃 化转变温度以上发生，如在约40℃至约120℃，在一些实施方案中为约50℃ 至约100℃，和在一些实施方案中为约70℃至约90℃下发生。所述聚合物 材料也可以是采用各种已知技术中任一种来表面处理的，以改善其性能。例 如，高能束(例如等离子体、X射线、电子束等)可以用来去除或减少任何 皮层，以改变表面极性、多孔性、形貌，以使表面层变脆等。如果需要，这 样的表面处理可以在所述热塑性聚合物拉伸之前和/或之后采用。
III.建筑隔离材料
如以上所指出的，本发明的建筑隔离材料可以用于多种目的，例如用于 隔热、隔音、防冲击(例如震动)、耐火、防潮等，以及其组合。在某些实 施方案中，所述建筑隔离材料可以在由本发明的聚合物材料整体地形成的结 构中使用。在其它的实施方案中，然而，所述建筑隔离材料可以包括作为一 层的聚合物材料以及用于各种目的的一层或多层另外的材料层，例如用于另 外的隔离、屏障性能或作为覆盖物。另外的层(或多个另外的层)可以包括 其它常规类型的材料，例如聚合物泡沫、膜或片材、非织造纤网、玻璃纤维 材料、纤维素材料、平纹棉麻织物、箔等。不管它的具体的结构如何，所述 建筑隔离材料可以放置到住宅或商业建筑结构中，从而使其邻近建筑外壳的 表面和/或邻近建筑物的内表面。
例如，建筑板可由本发明的聚合物材料形成并且用于但不限于构建基 墙、冻结壁(例如，在没有地下室的建筑中)，制成的家庭基础幕墙、地面 系统、天花板系统、屋顶系统、地上外墙、幕墙、使用砖石外观的区域中的 外墙等。例如，参考图1-2，更详细显示了可以根据本发明形成的建筑板(例 如，基墙板)的一个实施方案。如阐释的，建筑物包含内基墙和外基墙10， 其共同限定地基12。每个基墙10进而由一个或多个基墙板14限定。在图示 中，每个基墙板14包括底板16、直立墙块18和顶板20。每个直立墙块18 包括主墙块22和竖直定向的加强壁骨23，其固定至主墙块或与主墙块成一 体，沿着墙块的长度有规律地间隔开，并且从主体墙块的内表面向内延伸。 在图1阐释的实施方案中，锚定楔形物形支架24在墙块顶部和底部安装至 壁骨，以有助于锚定底板和顶板，和/或与直立墙块的主体部分的任何其他连 接。
如阐释的，常规的梁26(例如，I-钢梁)根据需要安装至墙块，以支 撑覆盖地板的跨度。这样的梁可根据需要通过柱28和/或垫30支撑。另外的 支撑柱可也在梁的末端处或附近使用，以满足建筑设计的具体的、个体负荷 要求。固体加强壁骨23可用于将梁连接至基墙的相应的板。如图2中显示 的，主体墙块22一般限定在墙板14的内表面和外表面之间。根据本发明的 一个实施方案，墙块22可包括本发明的聚合物材料作为建筑隔离材料32，其提供面向内的墙的表面和面向外的墙的表面之间的热屏障。底板16和顶 板20都可用楔形物形状支架24或其他支撑支架结构固定至主体块22。底板 16可由下面制造的基座，如混凝土墩基(footer)55支撑基墙和覆盖的上部 建筑结构。
在本发明的再一个实施方案中，本发明的建筑隔离材料可以作为“房屋 包层”材料使用，所述房屋包层材料作为用于建筑物的外部防护物 (sheathing)，并且邻近建筑物的外表面(例如墙、屋顶等)设置。例如， 在它们被安装之前，可以将这样的材料施用到外表面和/或外部覆盖物(例如 壁板、砖、石、砖石、泥灰、混凝土饰面等)并邻近外表面和/或外部覆盖物 设置。参照图3，例如，示出了一个实施方案，其中所述建筑隔离材料施加 到外墙。典型地，所述建筑隔离材料在所述墙已经建好并且所有的防护物和 盖片细部已经安装之后使用。优选地，所述建筑隔离材料在门和窗户被设置 到内部框架开口之前并且在最初的墙覆盖物安装之前施加。在示出的实施方 案中，第一建筑隔离材料100被施加到墙组件140。如示出的，隔离材料卷 可以是展开的。所述建筑隔离材料100使用紧固件，例如U形钉或帽钉固定 到外墙组件140。使用根据每个窗户/门生产厂家和/或编码规范施用的另外的合适的细部，可以围绕每个框架开口修整所述建筑隔离材料。一旦安装， 如果需要，可以将外部覆盖物施加/安装在建筑隔离材料之上。
除了隔离建筑结构的外表面，所述建筑隔离材料还可以在建筑物的内部 使用。在这样的实施方案中，所述建筑隔离材料通常设置成使其邻近建筑物 的内表面，例如天花板、地板、立柱墙、内门等。参照图4，例如，示出了 可以根据本发明隔离的内表面250的一个实施方案。更具体地，图4旨在描 述隔离的墙身空腔的横截面视图。在该实施方案中，表面250包括连接到一 对壁骨252和254的墙。在壁骨对252和254之间是一层本发明的建筑隔离材料256，其施加到表面250。在图4示出的实施方案中，建筑隔离材料256 直接地邻近表面250设置。然而，应理解的是，在其它的实施方案中，可以 在表面250和建筑隔离材料256之间设置另外类型的隔离材料。
可参考下述实施例来更好地理解本发明。
测试方法
静水压测试(“静水压”)：
所述静水压测试是材料在静压力下抵抗液态水渗透的量度的测试并且 该测试根据AATCC测试方法127-2008进行。可对每个样品的结果进行平 均并以厘米(cm)记录。较高的值代表较大的抗水渗透性。
水蒸气透过率(“WVTR”)：
该测试用于确定可基于材料性质变化的材料的WVTR。一种用于测量 WVTR值的技术是ASTM E96/96M-12，程序B。另一种方法涉及使用INDA 测试程序IST-70.4(01)。所述INDA测试程序被总结如下。用永久防护膜和 待测试的样品材料将干燥室与已知温度和湿度的潮湿室分开。防护膜的用途 是限定一个有限的空气隙，并在表征该空气隙的同时使该空气隙中的空气不 动或静止。干燥室、防护膜和潮湿室构成了该测试膜密封在其中的扩散单元。 样品夹持器已知是Minnesota的Minneapolis的Mocon/Modem Controls,Inc. 制造的Permatran-W Model 100K。第一个测试是由在产生100％相对湿度的 蒸发器组件之间的防护膜和空气隙的WVTR组成。水蒸气扩散通过空气隙 和防护膜，然后与正比于水蒸汽浓度的干燥气流相混合。将电信号传输至计 算机用于处理。计算机计算出空气隙和防护膜的透过率，并存储该值以备进 一步使用。
防护膜和空气隙的透过率作为CalC存储于计算机中。然后将样品材料 密封于测试单元中。再次地，水蒸汽扩散通过空气隙至防护膜和测试材料， 然后与吹扫测试材料的干燥气流相混合。同样，再次将该混合物携带至蒸汽 传感器。随后，计算机计算出空气隙、防护膜和测试材料的组合的透过率。 随后，使用该信息根据以下公式来计算水分透过测试材料的透过率：
TR-1 测试材料＝TR-1 测试材料、防护膜、空气隙-TR-1 防护膜、空气隙
然后，水蒸气透过率("WVTR")是如下计算的:
其中，
F＝水蒸气流量，以cm3/分钟计；
ρsat(T)＝温度T下饱和空气中水的密度；
RH＝所述单元中特定位置处的相对湿度；
A＝所述单元的横截面积；和
Psat(T)＝温度T下的水蒸气的饱和蒸汽压
传导性能：
导热率(W/mK)和热阻(m2K/W)可根据ASTM E-1530-11(“用保护 的热流计技术的材料抗热传递(Resistance to Thermal Transmission of Materials by the GuardedHeat Flow Meter Technique)”)使用Anter Unitherm Model 2022测试仪确定。目标测试温度可以是25℃且所施加的负载可以是 0.17MPa。在测试之前，所述样品可以在23℃(±2℃)的温度和50％(± 10％)的相对湿度下适应40+小时。热导纳(W/m2K)也可通过1除以热阻 来计算。
熔体流动速率:
熔体流动速率("MFR")是指，当通常在190℃、210℃或230℃下 经受10分钟的2160克的负载时，聚合物被迫使通过挤出流变仪孔(直径 为0.0825-英寸)的重量(以克计)。除非另有说明，熔体流动速率是用Tinius Olsen挤压式塑性计根据ASTM测试方法D1239测量的。
热性能：
玻璃化转变温度(Tg)是根据ASTM E1640-09通过动态力学分析 (DMA)测定的。可以使用得自TA Instruments的Q800仪器。实验运行 可以在3℃/min的加热速率下用-120℃至150℃的温度扫描模式以拉力/ 拉力几何图形来实施。应变幅度频率在测试期间可以保持恒定(2Hz)。 可以测试三(3)个独立的样品，以获得用tanδ曲线的峰值来定义的平均 玻璃化转变温度，其中tanδ被定义为损耗模量与储能模量之比(tanδ＝ E”/E')。
熔融温度可以通过差示扫描量热法(DSC)来确定。差示扫描量热仪 可以是DSCQ100差示扫描量热仪，其可以配备有液氮冷却附件和 UNIVERSAL ANALYSIS 2000(4.6.6版)分析软件程序，二者均可以获得 自Delaware的New Castle的T.A.Instruments Inc.。为了避免直接操作样品， 可以使用镊子或者其它工具。可以将样品放入铝盘并在分析天平上称重至 0.01毫克的精确度。在材料样品上方，可以将盖子卷到所述盘上。通常地， 树脂颗粒可以是直接放置在称重盘上的。
如在差示扫描量热仪的操作手册中所述的，差示扫描量热仪可以采用 铟金属标准品来校准，并且可以进行基线校正。可以将材料样品放入差示 扫描量热仪的测试室中来测试，并且可以使用空盘作为对照。所有测试均 可以在测试室中在每分钟55立方厘米的氮气(工业级)吹扫(purge)下 运行。对于树脂颗粒样品而言，加热和冷却程序为2-循环测试，该测试首 先是平衡所述室至-30℃，随后是以每分钟10℃的加热速率加热到200℃的 温度的第一加热段，随后将样品在200℃下平衡3分钟，随后是以每分钟 10℃的冷却速率冷却到-30℃的温度的第一冷却段，随后将样品在-30℃下 平衡3分钟，并且随后是以每分钟10℃的加热速率加热到200℃的温度的 第二加热段。对于纤维样品，加热和冷却程序可以是1-循环的测试，该测 试首先是平衡所述室至-25℃，随后是以每分钟10℃的加热速率加热到 200℃的温度的加热段，随后将样品在200℃平衡3分钟，随后是以每分钟 10℃的冷却速率冷却到-30℃的温度的冷却段。所有测试均可以在测试室中 在55立方厘米每分钟的氮气(工业级)吹扫下运行。
可以利用UNIVERSAL ANALYSIS 2000分析软件程序来评价结果，该 软件程序识别并量化拐点(inflection)的玻璃化转变温度(Tg)、吸热峰和 放热峰，以及DSC图上的峰下面积。玻璃化转变温度可以被确定为图线 上斜率发生明显变化的区域，而熔融温度是可以使用自动拐点计算来确定 的。
膜拉伸性能：
可以在MTS Synergie 200拉伸架上测试膜的拉伸性能(峰值应力、模量、 断裂应变和每体积断裂能)。测试可以根据ASTM D638-10(在约23℃下) 进行。膜样品可以在测试前切割成狗骨形，中心宽度为3.0mm。狗骨膜样 品可以使用标距长度为18.0mm的MTSSynergie 200装置上的夹具固定就 位。膜样品可以在5.0英寸/分钟的十字头速度下拉伸，直到发生断裂。在机 器方向(MD)和机器横向方向(CD)上均针对每种膜测试五个样品。计算机程序(例如，TestWorks 4)可以用于在测试过程中收集数据并生成应力- 应变曲线，许多性能可以从所述曲线中确定，包括模量、峰值应力、伸长率 和断裂能。
纤维拉伸性能：
纤维拉伸性能可以在23℃下按照ASTM 638-10来测定。例如，可以 首先将单个纤维试样缩短(如，用剪刀剪切)至长度为38毫米，并单独 地放在黑色天鹅绒布上。以该方式收集10至15个纤维试样。然后将纤维 试样在基本上笔直的状态固定在外部尺寸为51毫米x51毫米且内部尺寸 为25毫米x 25毫米的矩形纸框架上。每根纤维试样的端部可以通过小心 地将纤维端部用胶带固定至框架的侧面来可操作地连接至框架。可以采用 常规的实验室显微镜来测量每个纤维试样的外部、相对较短的横向纤维尺 寸，该显微镜可以适度地校准并设置成40X的放大倍率。该横向纤维尺寸 可以记录为单个纤维试样的直径。所述框架有助于以避免过度损害纤维试 样的方式，将样品纤维试样的端部固定在恒速延伸型拉伸测试机的上部和 下部夹具中。
恒速延伸型拉伸测试机和适当的负载单元可以用于所述测试。负载单 元可以这样选择(如，10N)，以便测试值落入全刻度负载的10-90％内。 拉伸测试机(即，MTS SYNERGY200)和负载单元可以获得自Michigan 的Eden Prairie的MTS Systems Corporation。框架组件中的纤维试样随后 可以固定在拉伸测试机的夹具之间，使得纤维的端部可以被拉伸测试机的 夹具可操作地固定。随后，平行于纤维长度延伸的纸框架侧部可以切割或 以其他方式分开，使得拉伸测试机仅将测试力施加至纤维。纤维可以经受 在12英寸每分钟的拉动速率和夹具速度下的拉力测试。所产生的数据可 以按以下测试设置采用MTSCorporation的TESTWORKS 4软件程序来分 析：
韧度值可以按照克力每旦尼尔来表示。峰值伸长率(％断裂应变)和 峰值应力也可以测得。
膨胀比、密度和孔体积百分率
为测定膨胀比(expansion ratio)、密度和孔体积百分率，在拉伸前， 可初始测量试样的宽度(Wi)和厚度(Ti)。拉伸前的长度(Li)也可以通 过测量试样表面上的两个标记之间的距离来测定。然后，可将试样拉伸， 以引发空隙形成。然后，可利用Digimatic Caliper(Mitutoyo Corporation) 测量试样的宽度(Wf)、厚度(Tf)和长度(Lf)，精确至0.01mm。拉伸前的体积(Vi)可通过Wi x Ti x Li＝Vi计算。拉伸后的体积(Vf)也可通 过Wf x Tf x Lf＝Vf计算。膨胀比(Φ)可通过Φ＝Vf/Vi计算；密度(Pf) 是如下计算的：Pf＝Pi/Φ，其中Pi为前体材料的密度；以及孔体积百分率 (％Vv)可通过如下计算：％VV＝(1-1/Φ)x 100。
水分含量：
水分含量可以基本上按照ASTM D 7191-05使用Arizona Instruments ComputracVapor Pro水分分析仪(型号3100)来测定，出于所有目的将 ASTM D 7191-05全部引入本文作为参考。测试温度(§X2.1.2)可以为 130℃，样品尺寸(§X2.1.1)可以为2至4克，小瓶清洗时间(§X2.1.4) 可以为30秒。进一步地，结束标准(§X2.1.3)可以定义为“预测”模式， 其是指当满足内置程序化标准(其在数学上计算终点水分含量)时该测试 结束。
实施例1
说明了形成用于建筑隔离材料的聚合物材料的能力。最初，说明了85.3 wt.％的聚乳酸(PLA 6201D，)、9.5wt.％的微米包含物添加 剂、1.4wt.％的纳米包含物添加剂和3.8wt.％的界面改性剂的共混物。微 米包含物添加剂为VistamaxxTM 2120(ExxonMobil)，其为具有29g/10min (190℃，2160g)的熔体流动速率和0.866g/cm3的密度的聚烯烃共聚物/ 弹性体。纳米包含物添加剂为乙烯与丙烯酸甲酯与甲基丙烯酸缩水甘油酯 的共聚物(AX8900，Arkema)，其具有5-6g/10min(190℃/2160 g)的熔体流动速率、7至11wt.％的甲基丙烯酸缩水甘油酯含量、13至17 wt.％的丙烯酸甲酯含量和72至80wt.％的乙烯含量，所述界面改性剂为来 自巴斯夫的WI 285润滑剂，其为聚亚烷基二醇功能流体。将所 述聚合物进料到同向双螺杆挤出机(ZSK-30，直径为30mm，长度为1328 毫米)来配混，该挤出机是由New Jersey的Ramsey的Werner and PfleidererCorporation制造的。该挤出机拥有14个区，从进料斗至模头连续编号为 1-14。第一圆筒区#1经由重量测量送料器以15磅每小时的总吞吐量接收 树脂。WI285是经由注射泵加入圆筒区#2的。用来挤出树脂 的模头具有间隔4毫米的3个模头开口(直径为6毫米)。一经形成，将 所挤出的树脂在风扇冷却传送带上冷却并且用Conair制粒机成型为颗粒。 挤出机的螺杆速度为200转/分钟("rpm")。然后将颗粒大批地进料到加热 到212℃的温度的单螺杆挤出机，其中熔融共混物通过4.5英寸宽的狭缝 模头离开，并拉伸至0.54至0.58mm的膜厚度。
实施例2
将实施例1中制备的片材切割成6”长，然后使用MTS 820液压拉伸架 在拉伸模式下以50mm/min拉伸至100％的伸长率。
实施例3
将实施例1中制备的片材切割成6”长，然后使用MTS 820液压拉伸架 在拉伸模式下以50mm/min拉伸至150％的伸长率。
实施例4
将实施例1中制备的片材切割成6”长，然后使用MTS 820液压拉伸架 在拉伸模式下以50mm/min拉伸至200％的伸长率。
然后测定实施例1-4的热性能。结果显示在下表中。
实施例5
如实施例1所述形成颗粒，然后大批进料到L/D比为25:1的Rheomix 252 单螺杆挤出机中，并加热至212℃的温度，其中熔融的共混物通过Haake 6 英寸宽的流延膜模头离开，并通过Haake收线辊拉伸至39.4μm至50.8μm 的膜厚度。使用标距长度为75mm的夹具，通过MTS Synergie 200拉伸架 以50mm/min的拉动速率(67％/min的变形率)在机器方向上将膜拉伸至 160％的纵向变形。
实施例6
如实施例5所述形成膜，不同之处在于还使用标距长度为50mm的夹 具，以50mm/min的拉动速率(10％/min的变形率)在机器横向方向上将膜 拉伸至100％的变形。
如上所述测试实施例5-6的膜的各种特性。结果显示在下表1-2中。
表1：膜特性
表2：拉伸性能
实施例7
如实施例1所述形成颗粒，然后大批进料到加热到212℃的温度的单螺 杆挤出机中，其中熔融的共混物通过4.5英寸宽的狭缝模头离开，并拉伸至 36μm至54μm的膜厚度。在机器方向上将膜拉伸至约100％以引发空化和 空隙形成。在拉伸之前和之后通过扫描电子显微镜(SEM)分析膜的形貌。 结果显示在图5-8中。如图5-6所显示，微米包含物添加剂最初分散在轴向 尺寸(在机器方向上)为约2至约30微米，以及横向尺寸(在机器横向方 向上)为约1至约3微米的区域中，而纳米包含物添加剂最初分散为轴向尺 寸为约100至约300纳米的球形或类球形区域。图7-8显示了拉伸后的膜。 如所示的，在微米包含物和纳米包含物添加剂周围形成孔。在微米包含物添 加剂周围形成的微米孔通常具有伸长的或狭缝样形状，在轴向上具有约2至 约20微米的宽的尺寸分布。与纳米包含物添加剂关联的纳米孔一般具有约 50至约500纳米的尺寸。
实施例8
将实施例7的配混的颗粒与另一种纳米包含物添加剂干共混，所述另一 种纳米包含物添加剂是含有22wt.％的苯乙烯共聚物改性的纳米粘土和78 wt.％的聚丙烯(ExxonMobil 3155)的埃洛石粘土色母粒(MacroComp MNH-731-36,MacroM)。混合比为90wt.％的颗粒和10wt.％的粘土色母粒， 其提供2.2％的总粘土含量。然后将干共混物大批进料到加热到212℃的温 度的单螺杆挤出机中，其中熔融的共混物通过4.5英寸宽的狭缝模头离开，并拉伸至51至58μm的膜厚度。在机器方向上将膜拉伸至约100％以引发空 化和空隙形成。
在拉伸之前和之后通过扫描电子显微镜(SEM)分析膜的形貌。结果显 示在图9-12中。如图9-10所显示，一些纳米粘土颗粒(作为更亮的区域可 见)变成以非常小的区域的形式分散，即，轴向尺寸为约50至约300纳米。 色母粒自身还形成具有微米级尺寸(约1至约5微米的轴向尺寸)的区域。 此外，微米包含物添加剂(VistamaxxTM)形成伸长的区域，而纳米包含物添 加剂(作为超细暗点可见的和作为亮的小片可见的纳米粘土色母粒)形成类球形区域。拉伸的膜显示在图11-12中。如显示的，空隙结构更 加开放并显示多种孔尺寸。除了由微米包含物形成的(VistamaxxTM)高度伸 长的微米孔以外，纳米粘土色母粒包含物形成更开放的类球形微孔，其轴向 尺寸为约10微米或更小，横向尺寸为约2微米。球形纳米孔也由纳米包含 物添加剂(和纳米粘土颗粒)形成。
也测试了实施例1和2的膜的各种拉伸性能(机器方向)。结果提供在 下表3中。
表3
如显示的，添加纳米粘土填料导致断裂应力轻微升高，以及断裂伸长率 显著升高。
实施例9
说明了形成用于建筑隔离材料的纤维的能力。最初，由91.8wt.％的全 同立构的丙烯均聚物(M3661，在210℃下的熔体流动速率为14g/10和熔 融温度为150℃，TotalPetrochemicals)、7.4wt.％的聚乳酸(PLA 6252，在 210℃下的熔体流动速率为70至85g/10min，)和0.7wt.％的 聚环氧化物形成前体共混物。聚环氧化物为聚乙烯与丙烯酸甲酯与甲基丙烯 酸缩水甘油酯的共聚物(AX8900,Arkema)，其具有6g/10min (190℃/2160g)的熔体流动速率、8wt.％的甲基丙烯酸缩水甘油酯含量、24wt.％的丙烯酸甲酯含量和68wt.％的乙烯含量。将组分在同向双螺杆挤出 机(Wernerand Pfleiderer ZSK-30，直径为30mm，L/D＝44)中配混。挤出 机具有七个加热区域。挤出机中的温度为180℃至220℃。聚合物在料斗处 以15磅每小时按测量重量的方式进料到挤出机，并使用蠕动泵将液体注入 圆筒中。挤出机在200转每分(RPM)下运行。在圆筒的最后区段(前部)， 直径为6mm的3-孔模头用于形成挤出物。挤出物在传送带上经空气冷却并 使用Conair制粒机制粒。
然后使用配备有0.75英寸单螺杆挤出机和直径为0.6mm的16孔喷丝 头的Davis标准纤维纺丝生产线，由前体共混物制备纤维。以不同的拉伸比 收集纤维。收线速度为1至1000m/min。挤出机的温度为175℃至220℃。 在25℃下在拉伸测试机器中以300mm/min将纤维拉伸至高达400％的伸长 率。为了分析材料形貌，在液氮中冷冻断裂纤维并通过扫描电子显微镜Jeol 6490LV在高真空下分析。结果显示在图13-15中。如显示的，形成在拉伸 方向上伸长的类球形孔。纳米孔(宽度～50纳米，长度～500纳米)和微米孔 (宽度～0.5微米，长度～4微米)均形成。
实施例10
如实施例1所述形成颗粒，然后大批进料到加热到240℃的单螺杆挤出 机中，熔融，并以0.40克每孔每分钟的速率通过0.6mm直径的喷丝头穿过 熔体泵。纤维是以自由下降式(只有重力作为拉力)来收集的并且随后以 50毫米每分钟的拉动速率测试机械性能。然后将纤维在23℃下于MTS Synergie拉伸架中以50mm/min的速率冷拉伸。将纤维拉伸至50％、100％、 150％、200％和250％的预定应变。在拉伸后，对于各应变率，计算膨胀比、 空隙体积和所产生的密度，如下表中所示。
实施例11
如实施例10中所述形成纤维，区别仅在于它们是以100米每分钟的 收集辊速度来收集的，导致拉细比为77。随后以50毫米每分钟的拉动速 率来测试纤维的机械性能。然后将纤维在23℃下于MTS Synergie拉伸架 中以50mm/min的速率冷拉伸。将纤维拉伸至50％、100％、150％、200％ 和250％的预定应变。在拉伸后，对于各应变率，计算膨胀比、空隙体积和密度，如下表中所示。
实施例12
如实施例10中所述形成纤维，区别仅在于共混物是由83.7wt.％的聚 乳酸(PLA6201D，)、9.3wt.％的VistamaxxTM2120、1.4wt.％ 的AX8900、3.7％wt.％的WI 285和1.9％的亲水表面 活性剂(Masil SF-19)组成的。将WI285和Masil SF-19以2:1 (WI-285:SF-19)的比例预混合并经由注射泵加入圆筒区#2。纤维是在 240℃、0.40ghm和以自由下降式收集的。
实施例13
如实施例12中所述形成纤维，区别仅在于它们是以100米每分钟的 收集辊速度收集的，导致拉细比为77。随后以50毫米每分钟的拉动速率 来测试纤维的机械性能。然后将纤维在23℃下于MTS Synergie拉伸架中 以50 mm/min的速率冷拉伸。将纤维拉伸至100％的预定应变。在拉伸后， 计算膨胀比、空隙体积和密度，如下表中所示。
实施例 泊松系数 膨胀比 空隙体积(％) 初始密度(g/cm3) 空隙密度(g/cm3) 观察
14 0.2125 1.24 19.4 1.2 0.97 局域颈缩遍布
实施例14
将来自实施例12的纤维在MTS Synergie拉伸架中以50毫米每分钟的 速率拉伸至250％的应变。这打开了空隙结构并将纤维变白。然后从所述 纤维的受应力的白色区域切下一英寸的样品。随后将新的纤维如上所述地 测试。密度被估计为0.75克每立方厘米，拉伸测试的拉动速率为305 mm/min。
实施例15
将来自实施例11的纤维在50℃的烘箱中加热30分钟，以使纤维退 火。
实施例16
将来自实施例11的纤维在90℃的烘箱中加热5分钟，以使纤维退火 并引起结晶。
实施例10-16的纤维随后在50毫米每分钟的拉动速率下测试机械性 能。结果列于下表中。
虽然本发明已经就其具体实施方案得以详述，但是将领会的是，本领 域技术人员一旦获得对前述内容的理解，就可以容易地设想这些实施方案 的替代、变型和等同方案。因此，本发明的范围应被评估为所附权利要求 和其任意等同方案的范围。

Claims (43)

1.一种用于住宅或商业建筑结构的建筑隔离材料，其中所述建筑隔离材料包括多孔聚合物材料，所述多孔聚合物材料由包含包括基质聚合物的连续相的热塑性组合物形成，并且进一步地，其中微米包含物添加剂和纳米包含物添加剂以离散区域的形式分散在所述连续相中，其中所述聚合物材料显示300g/m2-24小时或更高的水蒸气透过率，0.40瓦每米-开尔文或更小的热导率，和/或50厘米或更高的静水压值，
其中所述微米包含物添加剂以基于所述热塑性组合物的重量1wt.％至20wt.％的量存在，并且所述纳米包含物添加剂以基于所述热塑性组合物的重量0.01wt.％至15wt.％的量存在。
2.根据权利要求1所述的建筑隔离材料，其中在所述材料中限定出多孔网络，所述多孔网络包含具有800纳米或更小的平均横截面尺寸的多个纳米孔。
3.一种用于住宅或商业建筑结构的建筑隔离材料，其中所述建筑隔离材料包括多孔聚合物材料，所述多孔聚合物材料由包含包括基质聚合物的连续相的热塑性组合物形成，并且进一步地，其中微米包含物添加剂和纳米包含物添加剂以离散区域的形式分散在所述连续相内，其中，在所述材料中限定出多孔网络，所述多孔网络包括具有800纳米或更小的平均横截面尺寸的多个纳米孔，
其中所述微米包含物添加剂以基于所述热塑性组合物的重量1wt.％至20wt.％的量存在，并且所述纳米包含物添加剂以基于所述热塑性组合物的重量0.01wt.％至15wt.％的量存在。
4.根据权利要求1或3所述的建筑隔离材料，其中，所述微米包含物添加剂是聚合的。
5.根据权利要求4所述的建筑隔离材料，其中，所述微米包含物添加剂包括聚烯烃。
6.根据权利要求5所述的建筑隔离材料，其中，所述聚烯烃是丙烯均聚物、丙烯/α-烯烃共聚物、乙烯/α-烯烃共聚物或其组合。
7.根据权利要求1或3所述的建筑隔离材料，其中，所述基质聚合物的溶解度参数与所述微米包含物添加剂的溶解度参数之比为0.5至1.5，所述基质聚合物的熔体流动速率与所述微米包含物添加剂的熔体流动速率之比为0.2至8，和/或所述基质聚合物的杨氏弹性模量与所述微米包含物添加剂的杨氏弹性模量之比为1至250。
8.根据权利要求2或3所述的建筑隔离材料，其中，所述纳米包含物添加剂是聚合的。
9.根据权利要求8所述的建筑隔离材料，其中，所述纳米包含物添加剂是官能化的聚烯烃。
10.根据权利要求8所述的建筑隔离材料，其中，所述纳米包含物添加剂是反应性的。
11.根据权利要求10所述的建筑隔离材料，其中，所述纳米包含物添加剂是聚环氧化物。
12.根据权利要求1或3所述的建筑隔离材料，其中，基于所述连续相的重量，所述微米包含物添加剂占组合物的5wt.％至20wt.％。
13.根据权利要求2或3所述的建筑隔离材料，其中，基于所述连续相的重量，所述纳米包含物添加剂占组合物的0.1wt.％至10wt.％。
14.根据权利要求2或3所述的建筑隔离材料，其中，所述热塑性组合物还包含界面改性剂。
15.根据权利要求14所述的建筑隔离材料，其中，所述界面改性剂具有在40℃的温度下测得的0.7至200厘沲的动态粘度。
16.根据权利要求14所述的建筑隔离材料，其中，所述界面改性剂是疏水的。
17.根据权利要求14所述的建筑隔离材料，其中，所述界面改性剂是硅酮、硅酮-聚醚共聚物、脂肪族聚酯、芳香族聚酯、亚烷基二醇、烷二醇、氧化胺、脂肪酸酯或其组合。
18.根据权利要求14所述的建筑隔离材料，其中，基于所述连续相的重量，所述界面改性剂占组合物的0.1wt.％至20wt.％。
19.根据权利要求2或3所述的建筑隔离材料，其中，所述多孔网络进一步包括平均横截面尺寸为0.5至30微米的微米孔。
20.根据权利要求19所述的建筑隔离材料，其中，所述微米孔的长宽比为1至30。
21.根据权利要求2或3所述的建筑隔离材料，其中，所述多孔网络以基本均匀的方式分布在整个材料中。
22.根据权利要求1至3中任一项所述的建筑隔离材料，其中，所述纳米孔以平行的列分布。
23.根据权利要求2或3所述的建筑隔离材料，其中，所述微米包含物添加剂呈微米级区域形式，且所述纳米包含物添加剂呈纳米级区域形式，其中，所述微米级区域具有0.5至250微米的平均横截面尺寸，并且所述纳米级区域具有1纳米至500纳米的平均横截面尺寸。
24.根据权利要求1至3中任一项所述的建筑隔离材料，其中所述隔离材料完全由聚合物材料形成。
25.根据权利要求1至3中任一项所述的建筑隔离材料，其还包括另外的材料层。
26.根据权利要求1至3中任一项所述的建筑隔离材料，其中所述隔离材料为板的形式。
27.根据权利要求1至3中任一项所述的建筑隔离材料，其中所述隔离材料为包裹物的形式。
28.根据权利要求1至3中任一项所述的建筑隔离材料，其中，所述聚合物材料的总孔体积是每立方厘米15％至80％。
29.根据权利要求1至3中任一项所述的建筑隔离材料，其中，所述纳米孔占所述聚合物材料的总孔体积的20vol.％或更多。
30.根据权利要求1至3中任一项所述的建筑隔离材料，其中，所述连续相占所述热塑性组合物的60wt.％至99wt.％。
31.根据权利要求1至3中任一项所述的建筑隔离材料，其中，所述基质聚合物包括聚酯或聚烯烃。
32.根据权利要求31所述的建筑隔离材料，其中，所述聚酯具有0℃或更高的玻璃化转变温度。
33.根据权利要求31所述的建筑隔离材料，其中，所述聚酯包括聚乳酸。
34.根据权利要求1至3中任一项所述的建筑隔离材料，其中所述聚合物材料不含气体发泡剂。
35.根据权利要求1至3中任一项所述的建筑隔离材料，其中，所述热塑性组合物具有1.2克每立方厘米或更小的密度。
36.根据权利要求1至3中任一项所述的建筑隔离材料，其中所述聚合物材料是膜或膜层。
37.根据权利要求1至3中任一项所述的建筑隔离材料，其中所述聚合物材料是纤维材料或纤维材料层或组件。
38.一种建筑结构，其包含限定内部的建筑外壳，所述建筑结构还包括前述任一项权利要求所述的建筑隔离材料，所述建筑隔离材料邻近建筑外壳的表面、所述内部或其组合设置。
39.根据权利要求38所述的建筑结构，其中所述建筑隔离材料邻近建筑外壳的表面设置。
40.根据权利要求39所述的建筑结构，其中所述建筑隔离材料邻近外墙、屋顶或其组合设置。
41.根据权利要求40所述的建筑结构，其中所述建筑隔离材料还邻近外部覆盖物设置。
42.根据权利要求38所述的建筑结构，其中所述建筑隔离材料邻近所述内部的表面设置。
43.根据权利要求42所述的建筑结构，其中所述建筑隔离材料邻近内墙、地板、天花板、门或其组合设置。
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