CN109476894A - 嵌段可膨胀聚合物组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及可膨胀聚合物组合物，其包含：a)相对于(a)+(b)计算的按重量计从60％至88％的乙烯基芳族聚合物和/或乙烯基芳族共聚物；b)相对于(a)+(b)计算的按重量计从12％至40％的嵌段共聚物，所述嵌段共聚物包含至少一种乙烯基芳族聚合物和/或乙烯基芳族共聚物和至少一种氢化的二烯聚合物；c)按100份的(a)+(b)计算的按重量计从3份至10份的发泡剂。

Description

嵌段可膨胀聚合物组合物
描述
本发明涉及包含乙烯基芳族-弹性体饱和嵌段共聚物的可膨胀聚合物组合物(expandable polymeric composition)及其制备工艺。
特别地，本发明涉及可膨胀聚合物组合物，所述可膨胀聚合物组合物包含乙烯基芳族聚合物和/或乙烯基芳族共聚物、以及含有乙烯基芳族聚合物嵌段和完全饱和的弹性体聚合物嵌段的嵌段共聚物。
本发明还涉及呈颗粒形状的聚合物泡沫，其包含本专利申请中描述和要求保护的组合物。
所述组合物具有降低的磨蚀力(abrasive power)和提高的抗冲击性，因此它们可以被用于包装的产生。因此，本发明还涉及包含所描述和要求保护的组合物的包装；以及所述组合物用于制造包装的用途。
在本专利申请中，即使没有明确地陈述，本文本中包括的所有操作条件必须被认为是优选的条件。
出于本文本的目的，术语“包含”或“包括”还包含术语“由…组成”或“基本上由...组成”。
出于本文本的目的，除非另有说明，否则区间的定义总是包括极值。
出于本描述的目的，如所描述和要求保护的所有组合物都被包括，其中选择各个组分的百分比，使得它们的总和总是小于或等于100％。
从可膨胀聚苯乙烯获得的包装仍然构成意图用于保护被包装的商品免受冲击的组分中的绝大部分。然而，基于聚苯乙烯的泡沫本身是闭孔泡沫，并且众所周知地是刚性的。材料的固有刚度(intrinsic stiffness)意味着，根据膨胀型珠(expanded bead)的密度和烧结程度，包装的表面具有刮伤包装表面(其必须用聚乙烯涂层或类似材料来保护)的趋势或由于缺乏对珠的粘附而具有剥离的趋势。此外，当每单位表面积的负载(定义为包装物品的重量与接触表面之间的比率)大于5kPa时，泡沫的降低的弹性允许其更好地吸收冲击，这对于诸如电视、电子设备或移动设备的商品来说可以是显著的。通常，这个问题通过减少减震包装的“有效”表面、用相关的肋状物使其成形来克服，然而这给包装带来复杂的形状和底切，这些形状和底切只能通过模制单独的零件来制造。
对于包含聚苯乙烯的泡沫可选择地，可以使用基于聚烯烃的泡沫(膨胀型聚乙烯和聚丙烯)，尽管它们具有良好的摩擦学性质和动态缓冲性质，但其特征在于发泡剂的高扩散性并因此其不能以可膨胀相(expandable phase)(具有>500kg/m3的表观密度)被运输，而只能以已经膨胀的形式被运输，并因此具有在运输成本方面较低的效率。
CA 2148992描述了可用于产生弹性泡沫的可膨胀组合物。所述组合物包含按总组合物计算的以下：按重量计从50％至90％的苯乙烯聚合物；按重量计从5％至30％的至少一种苯乙烯可溶性弹性体，例如聚丁二烯，优选地呈颗粒形式；按重量计从5％至20％的至少一种嵌段共聚物，该嵌段共聚物包含苯乙烯和不饱和烯烃单体，例如苯乙烯-丁二烯、苯乙烯-异戊二烯或其混合物，优选地呈具有在从0.2μm至2μm的范围内的平均尺寸的颗粒的形式；按重量计从1％至15％的低沸点发泡剂。
CA 149002描述了可膨胀组合物，其包含按重量计从50％至75％的苯乙烯聚合物；按重量计从5％至30％的苯乙烯可溶性弹性体；按重量计从5％至20％的至少一种嵌段共聚物，该嵌段共聚物包含苯乙烯和不饱和烯烃单体，例如苯乙烯-丁二烯、苯乙烯-异戊二烯或其混合物；按重量计从15％至50％的至少一种聚烯烃；按重量计从1％至15％的低沸点发泡剂。
DE 19710442涉及用于制备回弹泡沫(resilient foam)的聚合物。特别地，描述了具有SB/S-(S)n结构的嵌段共聚物，其中SB表示苯乙烯-丁二烯共聚物，并且S是以包括按体积计从5％至40％的量包含的苯乙烯嵌段。单体的分布是偶然的(随机的或统计的)；n是0或1。聚合物还包含按重量计从50％至95％的苯乙烯聚合物。
US 2013/0140728和US 2010/143697描述了可膨胀热塑性组合物，其包含按重量计从45％至98.9％的苯乙烯聚合物；按重量计从1％至45％的聚烯烃，例如乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，按重量计从0.1％至10％的氢化或非氢化的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物；以及发泡剂。如此形成的组合物允许发泡剂的损失被减少；它们具有高膨胀能力，并允许制备具有高刚性且同时具有良好弹性的颗粒。
US 2011/0065819描述了热塑性材料的可膨胀聚合物珠，其包含按重量计从45％至97.8％的苯乙烯聚合物；按重量计从1％至45％的具有在从105℃至140℃的范围内的熔点的聚烯烃，例如乙烯-乙酸乙烯酯共聚物；按重量计从0％至25％的其熔点低于105℃的聚烯烃；按重量计从0.1％至25％的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物；按重量计从0.1％至10％的苯乙烯-乙烯-丁二烯嵌段共聚物；按重量计从1％至15％的发泡剂。
如此形成的聚合物珠允许发泡剂的损失被减少，具有高膨胀能力，并可以被加工成具有高刚性且同时具有良好弹性的颗粒。
US 2011/268972描述了热塑性材料的可膨胀聚合物珠，其包含按重量计从45％至89.5％的苯乙烯聚合物；按重量计从5％至20％的具有在从105℃至140℃的范围内的熔点的聚烯烃，例如乙烯-乙酸乙烯酯共聚物；按重量计从1％至15％的具有低于105℃的熔点的聚烯烃；按重量计从3％至25％的苯乙烯-丁二烯或苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物；按重量计从0.5％至5％的苯乙烯-乙烯-丁烯嵌段共聚物；按重量计从1％至15％的发泡剂，以及可能地按重量计多达5％的成核剂。总的来说，包含苯乙烯的嵌段共聚物的总和在按重量计从3.5％至30％的范围内。
如此形成的珠决定了减少的发泡剂损失、高膨胀能力，并且可以被加工成具有高刚性且同时具有良好弹性的颗粒。
通常，意图用于包装的包含乙烯基芳族和弹性体聚合物的在现有技术状态中已知的可膨胀组合物是采用昂贵的聚合物材料或工艺获得的，所述聚合物材料或工艺需要特殊的储存和运输条件或必须在发泡剂的浸渍之后立即被转化。
申请人已发现，包含嵌段共聚物的分散体(其中嵌段具有乙烯基芳族组分和完全饱和的弹性体组分)，允许获得易于制备的可膨胀组合物，其中发泡剂随时间保持其浓度。
本专利申请的目的涉及可膨胀聚合物组合物，其包含：
a)相对于(a)+(b)计算的按重量计从60％至88％的乙烯基芳族聚合物和/或乙烯基芳族共聚物；
b)相对于(a)+(b)计算的按重量计从12％至40％的嵌段共聚物，所述嵌段共聚物包含至少一种乙烯基芳族聚合物和/或乙烯基芳族共聚物和至少一种氢化的二烯聚合物；
c)按100份的(a)+(b)计算的按重量计从3份至10份的发泡剂。
本专利申请中描述和要求保护的聚合物组合物具有降低的磨蚀力和提高的抗冲击性，因此它们可以被用于包装的产生。
如此获得的包装具有优良的动态缓冲，不刮伤被包装的商品的表面并且在使用期间不破裂，这样保持了烧结的膨胀型珠彼此之间的粘附并且具有超过30mm的最大位移(根据标准ISO 1209)。
因此，本发明的另外的目的涉及所述组合物用于制造包装的用途和包含所描述和要求保护的所述组合物的包装。
为了能够制造所描述和要求保护的包装，有必要将本专利申请所覆盖的聚合物组合物转化成呈颗粒形式的聚合物泡沫。所述泡沫也构成本专利申请的另外的目的。
所述泡沫可以被用于获得包装材料，其中泡沫的改进的弹性性质导致在吸收冲击和表面质量方面的优势。事实上，弹性体的存在允许包装在低负载(即低的重量/表面积比率)更好地吸收冲击并通过弯曲变形，这样恢复了原始形状并且特别地降低对包装表面的磨蚀力。
所获得的包装可以提供动态缓冲，是柔性的，触感舒适，并且具有降低的磨蚀力。形成包装的膨胀型珠彼此粘附良好，并且在使用期间不分离。此外，组合物中包含的发泡剂在储存期间在大气压和对于可膨胀乙烯基芳族聚合物通常的温度不迁移到珠的外部。
这些技术益处还代表了经济优势，因为它们允许用较大的接触表面产生包装，通过切割大体积块获得包装，而不是必须通过模制成型件获得包装，模制成型件是通常需要更昂贵的工艺的技术，其在生产能力方面效率较低并且生产灵活性较差。事实上，其通常需要专用于单个系列产品的模具。此外，使泡沫变形的可能性是用在现有技术状态中已知的膨胀型苯乙烯聚合物不能获得的特性。向这些增加了改进的摩擦学特性，该摩擦学特性保护了被包装的商品的表面，特别是光滑的表面。
与已经提到的应用中使用的膨胀型聚烯烃相比，所描述和要求保护的组合物是特别有竞争力的，因为可膨胀的它们，在它们还没有膨胀的运输步骤期间允许成本节约。
相对于具有现有技术状态的聚烯烃的其它可膨胀增韧泡沫(expandableflexibilized foam)，所描述和要求保护的组合物呈现出发泡剂的更好的稳定性，对产品的可加工性和膨胀步骤(较低的可达到的密度)具有直接影响，并且对较不严格的储存方法具有间接影响。事实上，现有技术状态的产品在昂贵的密封金属桶中运输并储存在冷藏室(refrigerating cell)中，以延迟发泡剂的分离，该发泡剂能够产生高度易燃的和/或易爆的气氛。
最后，本专利申请的另外的目的是用于制备所述可膨胀组合物的工艺。
详述
申请人现在详细地描述了根据本专利申请的聚合物组合物。
本发明涉及聚合物组合物，其包含：
a)相对于(a)+(b)计算的按重量计从60％至88％的乙烯基芳族聚合物和/或乙烯基芳族共聚物；
b)相对于(a)+(b)计算的按重量计从12％至40％的嵌段共聚物，所述嵌段共聚物包含至少一种乙烯基芳族聚合物和/或乙烯基芳族共聚物和至少一种氢化的二烯聚合物；
c)按100份的(a)+(b)计算的按重量计从3份至10份的发泡剂。
优选地，所描述和要求保护的聚合物组合物包含：
a)相对于(a)+(b)计算的按重量计从60％至88％的乙烯基芳族聚合物和/或乙烯基芳族共聚物；
b)相对于(a)+(b)计算的按重量计从12％至40％的嵌段共聚物，所述嵌段共聚物包含至少一种乙烯基芳族聚合物和/或乙烯基芳族共聚物和至少一种氢化的二烯共聚物；
c)按100份的(a)+(b)计算的按重量计从3份至10份的发泡剂。
在本文中描述和要求保护的组合物中使用的可以被用于制备乙烯基芳族聚合物和/或乙烯基芳族共聚物的乙烯基芳族单体具有通式(I)：
在式(I)中，R是氢或甲基基团；n是0或在从1至3的范围内的整数；Y选自卤素，优选地氯或溴；氯甲基；具有从1个至3个碳原子的烷基基团或烷氧基基团。
具有式(I)的优选的乙烯基芳族单体选自苯乙烯、α-甲基苯乙烯、甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、乙烯基甲苯异构体、乙基苯乙烯异构体、丙基苯乙烯异构体、氯苯乙烯异构体、甲基氯苯乙烯异构体、甲氧基苯乙烯异构体、乙酰氧基苯乙烯异构体、羟基苯乙烯异构体、甲基羟基苯乙烯异构体及其混合物。更优选地，所述乙烯基芳族单体可以选自苯乙烯和α-甲基苯乙烯。
具有通式(I)的乙烯基芳族单体可以单独地、混合在一起或在与其它可共聚的乙烯基单体的以多达按重量计35％的混合物中被使用。
优选的可共聚的乙烯基单体选自(甲基)丙烯酸、马来酸酐、具有1个至18个碳原子的(甲基)丙烯酸的烷基酯、(甲基)丙烯酸的酰胺和腈。在所述(甲基)丙烯酸的酯中，优选的是选自以下的化合物：丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸硬脂基酯、甲基丙烯酸硬脂基酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、及其混合物。
在所述(甲基)丙烯酸的腈中，优选的是选自以下的化合物：丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸二甲基氨基乙基酯、丙烯腈、甲基丙烯腈、丁二烯、乙烯和二乙烯基苯。
聚合物和/或共聚物(a)的重均分子量MW被包括在130kDa和250kDa之间。低于130kDa的MW赋予过高的流动性，这导致在膨胀过程期间的珠塌陷(bead collapse)。大于250kDa的MW赋予膨胀产品的不足的膨胀速度和不适当的最终密度。
嵌段共聚物(b)可以包含至少一个、优选地至少两个乙烯基芳族聚合物嵌段和至少一个氢化的二烯聚合物嵌段。优选的嵌段共聚物是衍生自聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯嵌段共聚物的氢化的聚苯乙烯-聚(乙烯-丁烯)-聚苯乙烯(SEBS)型嵌段共聚物；衍生自聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯嵌段共聚物的氢化的聚苯乙烯-聚(乙烯-丙烯)-聚苯乙烯(SEPS)型嵌段共聚物。SEBS嵌段共聚物是优选的。
可以被用于制备嵌段共聚物(b)的共轭二烯是在分子中具有从4个至8个碳原子的共轭二烯；优选地它们选自1,3-丁二烯、异戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、戊间二烯、及其混合物；1,3-丁二烯是特别优选的。
线性嵌段共聚物被处理用于完全氢化共聚物的橡胶部分。氢化可以在任何已知的氢化催化剂的存在下进行，例如镍/硅藻土(Kieselguhr)或雷尼镍铜铬酸盐。随后的氢化工艺例如在美国专利3,595,942和3,810,957中描述。氢化条件不是关键性的并且可以使用任何温度和压力。这些产品以由Versalis S.p.A公司制造和销售的名称EUROPRENE SOL TH2311、EUROPRENE SOL TH 2312上市。
在嵌段共聚物中，相对于嵌段共聚物的重量，乙烯基芳族组分含量可以被包括在按重量计20％和45％之间，更优选地在按重量计25％和32％之间。在嵌段共聚物中的乙烯基芳族组分的熔体流动指数(MFI)可以大于或等于1g/10min(用ASTM D1238方法；5kg，200℃测量)。
能够被并入到乙烯基芳族聚合物和/或乙烯基芳族共聚物(a)中的每种发泡剂都可以被用于所描述和要求保护的组合物中。优选地，发泡剂是在大气压具有被包括在10℃和80℃之间、更优选地被包括在20℃和60℃之间的沸点的液体物质。发泡剂可以以如下的量被包含：按添加到组分(b)中的100份的组分(a)计算，所述量在从3份至10份、优选地从3份至7份的范围内。
优选的发泡剂选自含有从3个至6个碳原子的脂族烃或脂环族烃以及含有从1个至3个碳原子的脂族烃的卤代衍生物。含有从3个至6个碳原子的优选的脂族烃或脂环族烃是选自以下的发泡剂：正戊烷、异戊烷、环戊烷、丁烷、异丁烷、及其混合物。含有从1个至3个碳原子的脂族烃的优选的卤代衍生物包括选自以下的发泡剂：二氯二氟甲烷、1,2,2-三氟乙烷和1,1,2-三氟乙烷、二氧化碳。
优选地，在所描述和要求保护的组合物中，存在相对于(a)+(b)计算的按重量计从65％至85％的乙烯基芳族聚合物和/或乙烯基芳族共聚物；以及相对于(a)+(b)计算的按重量计从15％至35％的嵌段共聚物，该嵌段共聚物包含至少一种乙烯基芳族聚合物和/或乙烯基芳族共聚物和至少一种氢化的二烯聚合物。
更优选地，在所描述和要求保护的组合物中，存在相对于(a)+(b)计算的按重量计70％至82％的乙烯基芳族聚合物和/或乙烯基芳族共聚物；以及相对于(a)+(b)计算的按重量计从18％至30％的嵌段共聚物，该嵌段共聚物包含至少一种乙烯基芳族聚合物和/或乙烯基芳族共聚物和至少一种氢化的二烯聚合物。
根据本专利申请的聚合物组合物可以采用连续工艺或不连续工艺、通过在熔融状态下混合组分(a)和组分(b)并在挤出中或随后在含水悬浮液中直接加入(c)来制备。优选的是连续技术。
因此，本专利申请的另外的主题是用于制备所描述和要求保护的组合物的连续本体工艺(continuous mass process)，该工艺包括按顺序的以下步骤：
i)如果聚合物和/或共聚物(a)呈颗粒
1.将所述聚合物和/或共聚物与嵌段共聚物(b)一起加热至高于其熔点的温度，以便形成呈熔融状态的聚合物组合物；
2.然后将发泡剂并入到呈熔融状态的所述聚合物组合物中；
ii)如果聚合物和/或共聚物(a)已经呈熔融状态，则加入共聚物(b)并然后并入发泡剂以便形成聚合物组合物。
所有已知的膨胀技术都是适用的，例如用蒸汽的膨胀或用热空气的膨胀。
在本文中所描述和要求保护的可膨胀组合物在膨胀后形成膨胀的或模制的泡沫。
下文是用于更好地理解本发明并且在申请的范围内的一些实施例，然而这些实施例不以任何方式构成对本发明的范围的限制。
比较实施例：100％GPPS组合物
将100份的EDISTIR N1782(自2016年1月以来由Versalis s.p.a生产，作为N3782销售)进料至单螺杆挤出机中，该挤出机在260巴和约190℃以7分钟的停留时间进料静态混合器，在该静态混合器的入口处加入5.5份的正戊烷(75％)和异戊烷(25％)混合物。根据专利申请WO 03053650中描述的技术，将如此获得的混合物分配在具有0.5mm直径的孔上，立即用水射流(water jet)冷却并且用一系列的转刀切割，所述专利申请为了参考的目的全部并入本文中。造粒室中的压力是5巴并且确定切割剪切力(cutting shear)以获得平均直径1.2mm的颗粒。水作为冷却液体喷雾并且氮气被用作用于珠的载气，所述珠然后用离心干燥器干燥。在干燥后，将它们与3份的单硬脂酸甘油酯、1份的硬脂酸锌和0.2份的甘油每1000份的颗粒一起进料至连续螺旋混合器中。这些颗粒的一部分被储存在25±2℃的温度的封闭环境中的纸板桶(cardboard drum)(容量20kg)中以评估发泡剂的重量损失；在加工后一个月发现5.3％的残留戊烷，并且三个月后发现4.3％的残留。将剩余的如此获得的颗粒在100℃用蒸汽预膨胀，留下静置持续一天并用于形成符合ISO 4651、ISO 1209测试和确定磨蚀力的内部测试的平行六面体。
实施例1：具有88％的GPPS和12％的SEBS的组合物
将88份的EDISTIR N1782(自2016年1月以来由Versalis s.p.a制造，作为N3782销售)、具有180kDa的MW的GPPS和12份的EUROPRENE SOLTH 2311(由Versalis s.p.a制造)(其中苯乙烯的百分比是30％)进料至单螺杆挤出机中，该挤出机在260巴和约190℃以7分钟的停留时间进料静态混合器，在该静态混合器的入口处加入5.5份的正戊烷(75％)和异戊烷(25％)混合物。根据全部并入本文中的专利申请WO 03053650中描述的技术，将如此获得的混合物分配在具有0.5mm直径的孔上，立即用水射流冷却并且用一系列的转刀切割。造粒室中的压力是5巴并且确定切割剪切力以便获得平均直径1.2mm的珠。水作为冷却液体喷雾并且氮气被用作用于颗粒的载气。然后，颗粒用离心干燥器干燥并且与3份的单硬脂酸甘油酯、1份的硬脂酸锌和0.2份的甘油每1000份的颗粒一起进料至连续螺旋混合器中。这些颗粒的一部分被储存在25±2℃的温度的封闭环境中的纸板桶(容量20kg)中以评估发泡剂的重量损失；在加工后一个月发现5.2％的残留戊烷，并且三个月后发现4.3％的残留。将剩余的如此获得的颗粒在100℃用蒸汽预膨胀，留下静置持续一天并用于形成符合ISO 4651、ISO1209测试和确定磨蚀力的内部测试的平行六面体。
实施例2：具有85％的GPPS和15％的SEBS的组合物
将85份的EDISTIR N1782(自2016年1月以来由Versalis s.p.a制造，作为N3782销售)、具有180kDa的MW的GPPS和15份的EUROPRENE SOLTH 2311(其中苯乙烯的百分比是30％)进料至单螺杆挤出机，该挤出机在260巴和约190℃以7分钟的停留时间进料静态混合器，在该静态混合器的入口处加入5.5份的正戊烷(75％)和异戊烷(25％)混合物。根据全部并入本文中的专利申请WO 03053650中描述的技术，将如此获得的混合物分配在具有0.5mm直径的孔上，立即用水射流冷却并且用一系列的转刀切割。造粒室中的压力是5巴并且确定切割剪切力以便获得平均直径1.2mm的珠。水作为冷却液体喷雾并且氮气被用作用于颗粒的载气。然后，颗粒用离心干燥器干燥并且与3份的单硬脂酸甘油酯、1份的硬脂酸锌和0.2份的甘油每1000份的颗粒一起进料至连续螺旋混合器中。这些颗粒的一部分被储存在25±2℃的温度的封闭环境中的纸板桶(容量20kg)中以评估发泡剂的重量损失；在加工后一个月发现5.1％的残留戊烷，并且三个月后发现4.2％的残留。将剩余的如此获得的颗粒在100℃用蒸汽预膨胀，留下静置持续一天并用于形成符合ISO 4651、ISO 1209测试和确定磨蚀力的内部测试的平行六面体。
实施例3：具有80％的GPPS和20％的SEBS的组合物
将80份的EDISTIR N1782(自2016年1月以来由Versalis s.p.a制造，作为N3782销售)、具有180kDa的MW的GPPS和20份的EUROPRENESOLTH 2311(其中苯乙烯的百分比是30％)进料至单螺杆挤出机中，该挤出机在260巴和约190℃以7分钟的停留时间进料静态混合器，在该静态混合器的入口处加入5.5份的正戊烷(75％)和异戊烷(25％)混合物。根据全部并入本文中的专利申请WO 03053650中描述的技术，将如此获得的混合物分配在具有0.5mm直径的孔上，立即用水射流冷却并且用一系列的转刀切割。造粒室中的压力是5巴并且确定切割剪切力以便获得具有平均直径1.2mm的珠。水作为冷却液体喷雾并且氮气被用作用于颗粒的载气，然后颗粒用离心干燥器干燥并且与3份的单硬脂酸甘油酯、1份的硬脂酸锌和0.2份的甘油每1000份的颗粒一起加入连续螺旋混合器中。这些颗粒的一部分被储存在25±2℃的温度的封闭环境中的纸板桶(容量20kg)中以评估发泡剂的重量损失；在加工后一个月发现5.1％的残留戊烷，并且三个月后发现4％的残留。将剩余的如此获得的颗粒在100℃用蒸汽预膨胀，留下静置持续一天并用于形成符合ISO 4651、ISO 1209测试和确定磨蚀力的内部测试的平行六面体。
根据ISO 4651进行的实验性动态缓冲性能测试。
根据标准ISO 4651，使实施例1-3中制备的具有22g/升的相同密度的组合物经受动态缓冲性能测试。表1示出了作为施加压力(以kPa的P)的函数的最大减速度值，该值以重力加速度(以m/S2的g)的倍数表示，其中镖(dart)的下降高度与样品厚度的比率为15。表2示出了对于第二次冲击的数据。
对于实施例1-3中制备的组合物，表1和表2的值非常相似。此外，对于第二次冲击，实施例1-3中制备的组合物相对于比较实施例中制备的组合物具有更好的值。因此，保持低减速度值的优点通过泡沫转化为更好的动态缓冲性能，相对于比较实施例更有效地保护被包装的商品。
表1-第一次冲击
最小减速度(*g) 最小减速度时的压力(kPa)
比较实施例 35 10
实施例1 35.9 7.2
实施例2 35.7 6.7
实施例3 36 7.5
表2-第二次冲击
最小减速度(*g) 最小减速度时的压力(kPa)
比较实施例 51 6.2
实施例1 46.5 4.8
实施例2 47.1 4.6
实施例3 47.4 4.6
实验性弯曲测试ISO 1209
根据标准ISO 1209，使实施例1-3中制备的具有22g/升的相同密度的组合物经受弯曲测试。表3示出了在样品破裂前达到的最大应力值(以kPa的P)和相对最大位移(mm)。
表3示出，在实施例1-3中获得的组合物相对于比较实施例的组合物在获得的最大应力抗性(maximum stress resistance)方面表现得相当地好，但是具有明显更高的位移。此外，在实施例3中获得的组合物是令人惊讶地可变形的。这些值表明，获得的材料具有较高的弯曲变形，这大大超过了在比较实施例中获得的材料所固有的位移值。较大的可变形性意味着较低的弯曲破裂。
表3
*20g/l的5次密度测试的最佳结果
用于确定磨蚀力的方法
本文的这一部分提供了用实施例1至3中和比较实施例中制备的组合物进行的磨蚀力测量。使用下文例证的方法进行测量。
用于计算膨胀型产品的磨蚀力的方法设想膨胀型材料的圆柱形样品，该圆柱形样品具有290mm的直径和50mm的厚度，被布置在如图1中描述的旋转设备上。该方法基于膨胀型材料的面板在致密均聚物聚苯乙烯样品(代表被包装的材料)上滑动的现象。三个饰板(plaque)(60×60mm)被布置在每个膨胀型材料的面板上，与彼此并且相对于旋转中心等距间隔开。面板被固定在转盘上，以便产生相对运动。
图1示出了用于测量磨蚀力的系统。在图1中：
1是用于被紧固至仪器的固定基础上的致密均聚物聚苯乙烯饰板的支撑底座(supporting mount)，
2是具有3.2mm的厚度的致密均聚物聚苯乙烯饰板，
3是底座1的紧固元件
4是膨胀型组合物的圆柱体，其被紧固至转子，与致密均聚物饰板接触。
因此，饰板是固定的，而旋转仅被施加于EPS的面板。测试条件如下：
1. 0.4kg的负载以每个单独的饰板为中心，以便复制(replicate)一件器具对包装施加的等效压力(≈0.1kg/cm2)；
2.旋转速度ω＝125rpm；
3.磨损时间t＝60秒。
采用在致密均聚物聚苯乙烯饰板上的“雾度”和“透明度”的光学分析来评估由磨蚀造成的损伤。“雾度”是以大于2.5°的角度漫射的入射光的部分，而“透明度”是以小于2.5°的角度漫射的入射光的部分。
所分析的尺寸从25mm的直径减小到10mm，以便选择由基体引起的最一致的损伤。膨胀型组合物具有相同的密度、烧结珠尺寸和与饰板的平坦接触表面。这允许在饰板上施加均匀且可重复的损伤。
膨胀型组合物的碎片的存在表明在磨蚀测试期间在膨胀型珠彼此之间降低的粘附或其破裂。表4示出了磨蚀测试在“雾度”、“透明度”和碎片的存在方面的结果。
表4
样品 雾度 透明度 碎片
比较实施例 10 75 是
实施例1 9.0 90 否
实施例2 7.3 89.5 否
实施例3 7.7 95.2 否
表4示出了随着SEBS含量的增加，损伤值如何降低，特别是与比较实施例相比。

Claims (15)

1.一种可膨胀聚合物组合物，包含：
a.相对于(a)+(b)计算的按重量计从60％至88％的乙烯基芳族聚合物和/或乙烯基芳族共聚物；
b.相对于(a)+(b)计算的按重量计从12％至40％的嵌段共聚物，所述嵌段共聚物包含至少一种乙烯基芳族聚合物和/或乙烯基芳族共聚物和至少一种氢化的二烯聚合物；
c.按100份的(a)+(b)计算的按重量计从3份至10份的发泡剂。
2.可膨胀聚合物组合物，由以下组成：
a)相对于(a)+(b)计算的按重量计从60％至88％的乙烯基芳族聚合物和/或乙烯基芳族共聚物；
b)相对于(a)+(b)计算的按重量计从12％至40％的嵌段共聚物，所述嵌段共聚物包含至少一种乙烯基芳族聚合物和/或乙烯基芳族共聚物和至少一种氢化的二烯共聚物；
c)按100份的(a)+(b)计算的按重量计从3份至10份的发泡剂。
3.根据权利要求1或2所述的可膨胀聚合物组合物，其中所述嵌段共聚物是苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的聚合物组合物，其中所述乙烯基芳族聚合物和/或乙烯基芳族共聚物由单独的式(I)的乙烯基芳族单体获得，
由所述单体的混合物或存在按重量计多达35％的可共聚的乙烯基单体的混合物获得；其中R是氢或甲基基团；n是0或在从1至3的范围内的整数；Y选自卤素，优选地氯或溴；氯甲基；具有从1个至3个碳原子的烷基基团或烷氧基基团。
5.根据权利要求4所述的聚合物组合物，其中所述乙烯基芳族单体选自苯乙烯、α-甲基苯乙烯、甲基-苯乙烯、乙基-苯乙烯、乙烯基甲苯异构体、乙基苯乙烯异构体、丙基苯乙烯异构体、氯苯乙烯异构体、甲基氯苯乙烯异构体、甲氧基苯乙烯异构体、乙酰氧基苯乙烯异构体、羟基苯乙烯异构体、甲基羟基苯乙烯异构体、及其混合物。
6.根据权利要求4所述的聚合物组合物，其中所述可共聚的乙烯基单体选自(甲基)丙烯酸、马来酸酐、具有1个至18个碳原子的(甲基)丙烯酸的烷基酯、(甲基)丙烯酸的酰胺和腈。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的聚合物组合物，其中所述嵌段共聚物选自聚苯乙烯-聚(乙烯-丁烯)-聚苯乙烯或聚苯乙烯聚(乙烯-丙烯)-聚苯乙烯类型的嵌段共聚物。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的组合物，其中可用于制备嵌段共聚物(b)的共轭二烯是具有从4个至8个碳原子的共轭二烯。
9.根据权利要求8所述的组合物，其中所述共轭二烯选自1,3-丁二烯、异戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、戊间二烯、及其混合物。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的组合物，其中在所述嵌段共聚物(b)中的乙烯基芳族组分的含量在按重量计从20％至45％的范围内。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的组合物，其中在所述嵌段共聚物中的所述乙烯基芳族组分的熔体流动指数(MFI)大于或等于1g/10min，所述熔体流动指数(MFI)用ASTMD1238方法；5kg，200℃测量。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的组合物，其中所述发泡剂选自含有从3个至6个碳原子的脂族烃或脂环族烃以及含有从1个至3个碳原子的脂族烃的卤代衍生物。
13.膨胀型珠，所述膨胀型珠包含根据权利要求1至12中任一项所述的组合物。
14.包装，包含根据权利要求13所述的颗粒。
15.包装，包含根据权利要求1至12中任一项所述的组合物。
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