CN1124969A - 含有共聚单体的苯乙烯类聚合物泡沫材料 - Google Patents

含有共聚单体的苯乙烯类聚合物泡沫材料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种制备苯乙烯类聚合物泡沫结构的方法。该方法包括：a)加热苯乙烯类聚合物材料形成熔融的聚合物材料，该材料含有基于其总重量50％以上的苯乙烯类单体单元和0.1—40％的含氧单体单元；和b)将发泡剂加到熔融的聚合物材料中，该发泡剂含有基于其总重量5％或更多的二氧化碳。本发明还公开了一种按上述方法获得的泡沫结构。与不含共聚单体的苯乙烯类聚合物材料相比，用二氧化碳作发泡剂时，苯乙烯类聚合物材料中的含氧共聚单体含量能大大地降低加工操作压力。该泡沫结构具有低密度和优良的质量。

Description

含有共聚单体的苯乙烯类聚合物 泡沫材料
本发明涉及一种可发泡的苯乙烯类聚合物凝胶，它可以用二氧化碳发泡剂发泡形成一种闭孔泡沫结构；本发明还涉及一种制造上述泡沫结构的方法。
由于对使用可能减少臭氧的发泡剂或可燃性发泡剂而出现的对环境的关心，所以最好是用含二氧化碳的发泡剂制造苯乙烯类聚合物泡沫结构。在美国专利4455272，4559367和欧洲专利申请89114160.8中，可以看到用二氧化碳发泡的此类泡沫结构。
用二氧化碳作为苯乙烯类聚合物泡沫结构的发泡剂存在的问题是，它在苯乙烯类聚合物熔体中相对较低的溶解性。低溶解性导致高的系统压力，表现为高的压力降和过高的模具压力。降低压力降和模具压力可节省能源，改进表皮的质量，并减少加工设备的压力负载要求。低的二氧化碳溶解性还产生小的泡孔尺寸和高密度。提高二氧化碳溶解性则使泡孔尺寸变大，密度降低，从而产生较大的可能的发泡横截面。
根据本发明，提供一种能形成闭孔泡沫结构的可发泡苯乙烯类聚合物凝胶，它包含：a)苯乙烯类聚合物材料的可流动熔体，该材料含有基于其总重50％以上的苯乙烯类单体单元和0.1—40％的含氧单体单元；和b)发泡剂，含有基于其总重5％或更多的二氧化碳。用二氧化碳作发泡剂时，含氧共聚单体在苯乙烯类聚合物材料熔体中的存在可以使加工的操作压力比没有含氧共聚单体存在时显著减少。
此外，根据本发明，提供一种制造苯乙烯类聚合物泡沫结构的方法，该方法包含：a)加热苯乙烯类聚合物材料；b)在升高的压力下将发泡剂加入到熔融的聚合物材料中，形成可发泡的凝胶；和c)在减压下使可发泡的凝胶发泡，形成泡沫结构。最好是将可发泡的凝胶冷却到最佳发泡温度，然后将其通过模具挤出发泡，形成泡沫结构。发泡剂含有基于其总重量计5％或更多的二氧化碳。苯乙烯类聚合的含有基于其总重量50％以上的苯乙烯类单体单元和0.1—40％的含氧单体单元。
本发明的泡沫结构包含苯乙烯类聚合物材料。适合的苯乙烯类聚合物材料包括苯乙烯类均聚物以及苯乙烯类化合物与可共聚的烯属不饱和共聚单体的共聚物。苯乙烯类聚合物材料还可以包括较小比例的非苯乙烯类聚合物。苯乙烯类聚合物材料可以只由一种或多种苯乙烯类共聚物、一种或多种苯乙烯类均聚物(例如聚苯乙烯)和一种或多种苯乙烯类共聚物的共混物、或者上述任何一种物质与非苯乙烯类聚合物的共混物组成。无论如何组合，苯乙烯类聚合物材料包含占重量50％以上，优选70％以上的苯乙烯类单体单元。最优选的是，苯乙烯类聚合物材料包含苯乙烯类共聚物和苯乙烯类均聚物的共混物。根据尺寸排阻色谱法的测试，优选的苯乙烯类聚合物的重均分子量为100000—350000。
可聚合形成苯乙烯类聚合物材料中有用的苯乙烯类聚合物的适合的苯乙烯类单体包括那些由链烯基芳族化合物衍生出的物质，例如苯乙烯、α—甲基苯乙烯、α—乙基苯乙烯、乙基苯乙烯、乙烯基苯、乙烯基甲苯、氯苯乙烯和溴苯乙烯。
在本发明中，最好是选择其熔体具有较高的二氧化碳溶解性的苯乙烯类聚合物材料。提高二氧化碳的溶解性可以使制造泡沫结构的操作压力降低。可以降低挤出机压力、混合机压力、口模压力和挤出机或混合机与口模之间的压力降。
苯乙烯类聚合物材料含有基于其总重量计0.1—40％，优选0.3—30％，更优选2—20％的含氧单体(OCM)单元。OCM将是一种不同于苯乙烯类共聚单体或苯乙烯类化合物的化合物，并且OCM将与它们共聚。相对于不含OCM单体单元含量的相应的苯乙烯类聚合物材料，苯乙烯类聚合物材料的OCM含量可提高该材料中二氧化碳的溶解性。
适合的OCM包括以下通式的化合物：其中R1和R2是H(氢)或C1-8烷基。适合的OCM包括C1-8烷基的酸、酯和酸酐，例如丙烯酸、甲基丙烯酸、乙基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、马来酸、衣康酸、马来酸酐、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸甲酯和醋酸乙烯酯。其它适合的OCM包括C1-8脂族醇，例如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、正戊醇、异戊醇、新戊醇、正己醇、h—庚醇和正辛醇。优选的苯乙烯类聚合物材料是具有OCM含量的那些，例如含有苯乙烯/丙烯酸共聚物、苯乙烯/丙烯酸丁酯共聚物、苯乙烯/甲基丙烯酸丁酯以及聚苯乙烯与上述任何一种或所有种类物质的混合物的那些。
也可以使用除OCM以外的较小量的其它可共聚的单烯属不饱和化合物，例如离聚物衍生物、C4-6二烯和C2-8烯烃。适合的可共聚化合物的例子包括丙烯腈、乙烯醇、酰胺、丁二烯、马来酰亚胺、乙烯基硅氧烷、戊二烯、己二烯、乙烯、丙烯、己烯和辛烯。
泡沫结构通常是这样形成的：使苯乙烯类聚合物材料熔融和混合，形成聚合物材料熔体，将发泡剂加入到该熔体中，形成可发泡的凝胶，通过模具挤出可发泡的凝胶，形成泡沫结构。在熔融和混合过程中，聚合物被加热到该聚合物材料的玻璃化转变温度或高于此温度。借助于该技术中已知的任何装置来完成聚合物材料与任何添加剂的熔融和混合，例如用挤出机、混合机或掺混机。同样，通过上述任何一种装置，将发泡剂加入或掺混到聚合物材料的熔体中。在升高的压力下将发泡剂与聚合物材料的熔体掺混，这个压力足以防止形成的塑料凝胶真正发泡或者足以防止可发泡凝胶内的发泡剂失去通常均匀的分散。以每100份要被发泡的聚合物加入1—30份，优选加入2—18份的重量比例，将发泡剂加入到熔体中。优选以液体、气体或蒸汽的形式，将发泡剂加到熔体中。最好使发泡凝胶通过冷却器或冷却区，以降低该凝胶的温度至最佳发泡温度。对于苯乙烯类聚合物，典型的最佳发泡温度范围为110℃—135℃。然后使冷却了的凝胶通过模具进入降低或减小压力的区域，形成泡沫结构。降低压力区域的压力低于可发泡凝胶通过模具挤出前所保持的压力。这个降低的压力可以是超过大气压的或低于大气压(真空)的，但优选的是在大气压力的水平。
本发明中所用的发泡剂含有基于其总重量5％或更多，优选10％或更多，更优选20％或更多，最优选大于70％的二氧化碳。发泡剂也可以全部由二氧化碳组成。
最理想的是使发泡剂中二氧化碳的比例达到最大。二氧化碳将泡沫结构增塑到低于典型的有机发泡剂的程度，因此用二氧化碳制成的泡沫结构比用有机发泡剂制成的泡沫结构有较高的热畸变温度。最好是使热畸变温度达到最高，以使泡沫结构对热不太敏感。更理想的是，因为二氧化碳比较经济而且不损害环境，所以在发泡剂中使用二氧化碳，同时还能制出理想的泡沫结构。
可与二氧化碳共同使用的第二种发泡剂包括无机发泡剂、有机发泡剂和化学发泡剂。适合的无机发泡剂包括氮气、氩气、水、空气和氦气。有机发泡剂包括C1-9脂族烃、C1-4的完全和部分卤化的脂族烃、以及C1-6脂族醇。脂族烃包括甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷和新戊烷。完全或部分卤化的脂族烃包括含氟烃、含氯烃和含氯氟烃。含氟烃的例子包括氟代甲烷、全氟甲烷、氟代乙烷、1，1—二氟乙烷、1，1，1—三氟乙烷(HFC—143a)、1，1，1，2—四氟乙烷(HFC—134a)、五氟乙烷、二氟甲烷、全氟乙烷、2，2—二氟丙烷、1，1，1—二氟丙烷、全氟丙烷、二氯丙烷、二氟丙烷、全氟丁烷、全氟环丁烷。用于本发明中的部分卤化的含氯烃和含氯氟烃包括氯代甲烷、二氯甲烷、氯代乙烷、1，1，1—三氯乙烷、1，1—二氯—1—氟乙烷(HCFC—141b)、1—氯—1，1—二氟乙烷(HCFC—142b)、1，1，—二氯—2，2，2—三氟乙烷(HCFC—123)和1—氯—1，2，2，2—四氟乙烷(HCFC—124)。完全卤化的含氯氟烃包括三氯一氟甲烷(CFC—11)、二氯二氟甲烷(CFC—12)、三氯三氟乙烷(CFC—113)、1，1，1—三氟乙烷、五氟乙烷、二氯四氟乙烷(CFC—114)、一氯五氟丙烷和二氯六氟丙烷、C1-6脂族醇包括乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、正戊烷、异戊烷、新戊烷、正己醇和异己醇。化学发泡剂包括偶氮二酰胺、偶氮二异丁腈、苯磺酰肼、4，4—羟苯磺酰氨基脲、对—甲苯磺酰氨基脲、偶氮二羧酸钡、N，N′—二甲基—N，N′—二亚硝基对苯二甲酰胺和三肼基三嗪。
优选的第二种发泡剂是异戊烷、乙醇和它们的混合物。
尽管制造本发明结构的优选方法是挤出法，但是应该认识到，也可以通过珠粒料的发泡来形成上述结构，珠粒料在发泡时被模塑，形成各种形状的结构。由模塑的可发泡的珠粒料形成的绝热板通常被称为珠粒板。
本发明的泡沫结构在泡孔尺寸的分布上可以是单峰或双峰的。单峰的泡孔尺寸分布是，就挤出的泡沫而论，除了表皮区域外整个泡沫结构的泡孔尺寸通常是均匀的那种情况。双峰的泡孔尺寸分布是，有一组较大的通常尺寸均匀的第一种泡孔和另一组较小的通常尺寸均匀的第二种泡孔，第二种泡孔的平均泡孔尺寸范围是第一种泡孔的平均泡孔尺寸的5％至50％。第二种泡孔可以位于第一种泡孔的孔壁或支撑内，或者可以单独地或两个或更多个一组地位于第一种泡孔的外面或与第一种泡孔相邻。支撑是三个或更多个泡孔壁的接合处。第一种泡孔通常可以分散遍及第二种泡孔，以致整个泡沫结构通常具有两种类型泡孔的均匀分布。用含有基于其总重1％或更多的水的发泡剂，可以形成双峰的结构。使用其中水含量足够少的发泡剂时，可以形成单峰的结构。用于制造本发明的泡沫结构的发泡剂可以含有水或不含水。其目的在于具有双峰泡孔分布的泡沫结构及其制造方法的另外一些论述，可以在以下专利文献中看到，美国专利4455272和4559367，1992年6月9日中请的美国专利申请07/895970号和1992年6月9日申请的美国专利申请07/896025号，以及欧洲专利申请89114160.8号。
泡沫结构可以含有另外一些添加剂，例如颜料、填料、抗氧化剂、成核剂、挤出助剂、成核剂、稳定剂、抗静电剂、阻燃剂或除酸剂。
泡沫结构是闭孔的，并且根据ASTM D—2856—87，其闭孔含量为至少90％。
本发明的泡沫结构基本上是不交联的，或者是基本上无交联的。但是允许本发明的泡沫结构有轻度交联，这种交联可以在不使用交联剂或辐射的情况下自然地发生。
根据ASTM D1622—88，泡沫结构的优选密度为16—80kg/m3。根据ASTM D3576—77，泡沫成分进一步优选的平均泡孔尺寸为0.05—2.4mm。优选的泡沫结构是全部用二氧化碳发泡的，其平均泡孔尺寸为0.5mm或更小。
通过将由本发明的结构成型的绝热板施加到表面上，可以将该泡沫结构用于各种表面的绝热。这种绝热板可用于任何常规的绝热用途，例如屋顶、建筑物和电冰箱的绝热。
还可以将该泡沫结构制成许多分离的泡沫颗粒形状，用于常规的缓冲填充和包装用途。
以下是本发明的实施例，不应将它们看做是对本发明的限制。除非另有说明，所有的百分数、份数或比例都是按重量计的。除非另有说明，术语“pph”是指按重量计相对于每100份聚合物或聚合物混合物的份数。
闭孔的苯乙烯类聚合物泡沫结构是按照以下实施例中的本发明方法制造的。
一些物理性能是按以下方法测得的：密度按ASTM D1622—88，泡孔尺寸按ASTM D3576—77，开孔含量按ASTM D2856—87，环境尺寸变化(E.D.C.)按ASTM C—578—83，水蒸汽渗透率(WVP)按BS—4370(方法8)。实施例1和对比例1
用苯乙烯—丙烯酸丁酯共聚物(SBA)与二氧化碳和水的发泡剂制备闭孔苯乙烯类聚合物泡沫结构。还制备了不含该共聚物的对比泡沫结构。
所用的设备包括串联的1.25英寸(3.2cm)直径的挤出机、混合机、冷却器和模具。按表1中所示的量，将二氧化碳和水注入到混合机中。将冷却区的温度调到最佳的均匀发泡温度。
在试验1中，对比泡沫结构用聚苯乙烯树脂制成，根据尺寸排阻色谱法(SEC)，该树脂的重均分子量为200000。共聚物中丙烯酸丁酯的含量为6％。在表1中列出了加工条件和物理特性值。
令人惊奇的是，与对比泡沫结构相比，本发明的泡沫结构具有较低的密度和较大的泡孔尺寸。横截面也比较大。实施例2和对比例2
按本发明的方法，用聚苯乙烯与苯乙烯—丙烯酸丁酯共聚物的共混物和二氧化碳发泡剂制备闭孔苯乙烯聚合物泡沫结构。还制备了不含共聚物的对比泡沫结构。
使用实施例1的设备。使用按重量计75％的聚苯乙烯和25％的苯乙烯—丙烯酸丁酯共聚物，根据SEC，其中聚苯乙烯的重均分子量为172000，其中共聚物的重均分子量为200000。按重量计，该共聚物含有88％的苯乙烯单体单元和12％的丙烯酸丁酯单体单元。按表2所示的不同的量，将不同量的二氧化碳注入到混合机中。调整加工温度以获得最佳的均匀发泡温度。表2中包括了加工条件和物理特性值。
与试验3的对比泡沫结构相比，本发明的泡沫结构(试验4)显示出较低的压力降、较低的密度和较好的表皮质量。实施例3和对比例3
根据本发明的方法，用聚苯乙烯、苯乙烯—丙烯酸丁酯共聚物和/或聚α—甲基苯乙烯(PAMS)的共混物，制备闭孔苯乙烯聚合物的泡沫结构。制备不含该共聚物的对比泡沫结构。用二氧化碳作为发泡剂。
使用实施例1中的设备。以表3中所示的不同的量，将二氧化碳加到混合机中。
对比泡沫结构由聚苯乙烯组成，以及由80/20重量比的聚苯乙烯和低分子量聚α—甲基苯乙烯的共混料组成。按SEC，这种聚α—甲基苯乙烯的重均分子量为11900，玻璃化转变温度按差示扫描量热法为142℃。该聚α—甲基苯乙烯被用于降低凝胶的管线压力。上述聚苯乙烯的重均分子量按SEC为200000。
与只用聚苯乙烯的情况相比，通过与苯乙烯—丙烯酸丁酯共聚物和聚α—甲基苯乙烯的结合使用，较大地降低了压力降。此外，可以使用较高的二氧化碳含量，以形成较低的密度。实施例4和对比例4
用苯乙烯—丙烯酸共聚物(SAA)与二氧化碳和水的发泡剂，制备闭孔苯乙烯聚合物泡沫结构。用聚苯乙烯代替SAA，来制备对比的泡沫结构。
除了共聚物是苯乙烯—丙烯酸共聚物，基于共聚物重量丙烯酸含量为3％以外，设备和配方与实施例1的相同。调节冷却区的温度，以获得132℃—137℃的最佳均匀发泡温度。表4中表示了加工条件和物理特性值。按SEC，用于对比结构的聚苯乙烯的重均分子量为200000。
与不用SAA的情况相比，SAA的使用大幅度地减小了压力降。此外，与不用SAA的情况相比，用SAA形成了较大横截面的泡沫结构。实施例5和对比例5
根据本发明的方法，用苯乙烯—丙烯酸丁酯共聚物，以及用该共聚物与聚苯乙烯的掺混物，制备闭孔苯乙烯类聚合物泡沫结构。还制备了对比的聚苯乙烯的泡沫结构。
设备包括串联的2英寸(5.1cm)挤出机、混合机、冷却器和模具。发泡剂是不同量的二氧化碳。基于相应的苯乙烯—丙烯酸丁酯(SBA)共聚物的总重量，SBA共聚物的丙烯酸丁酯含量为4％和13％。聚苯乙烯为普通用途的聚苯乙烯，根据SEC，其重均分子量为200000。
用高于由聚苯乙烯组成的对比结构(试验11)的二氧化碳含量，可以制备用SBA共聚物构成的本发明泡沫结构(试验12—16)，而且仍然获得了优良的表皮质量和大的泡孔尺寸。由于高的二氧化碳含量通常会造成差的表皮质量和小的泡孔尺寸，所以这是不平常的。此外，该泡沫显示出低于对比泡沫结构的密度和与对比泡沫结构相同的机械特性。该泡沫结构的热性能优良并且抗水蒸汽。实施例6和对比例6
按本发明的方法，用SBA共聚物制备闭孔苯乙烯类聚合物泡沫结构。用聚苯乙烯制备对比结构。发泡剂是二氧化碳和乙醇(E-tOH)。
按照实施例3制备泡沫结构。在本试验中所用的SBA共聚物中丙烯酸丁酯的含量占该共聚物总重量的4％。按SEC，聚苯乙烯的重均分子量为200000。
与对比泡沫结构(试验17)相比，可以用非常低的混合机压力、模头压力和压力降，制备本发明的泡沫结构(试验18—20)。本发明的泡沫结构的密度低于对比结构，具有优良的表皮质量和优良的物理特性。实施例7和对比例7
按本发明的方法，用苯乙烯—丙烯酸丁酯(SBA)共聚物制备苯乙烯类聚合物泡沫结构。还用聚苯乙烯制备对比泡沫结构。
设备包括串联的8英寸挤出机、混合机、冷却器和模具。共聚物含有占该共聚物总重量3％的丙烯酸丁酯。按SEC，该共聚物的重均分子量为160000。发泡剂包括二氧化碳和异戊烷的混合物，或者二氧化碳和乙醇的混合物。按SEC，聚苯乙烯的重均分子量为200000。
用高于对比结构(试验24—26)的二氧化碳含量，可以制备含有SBA共聚物的本发明泡沫结构(试验21—23)。此外，与对比结构相比，本发明的泡沫结构显示出较低的密度和通常相同的机械特性。
                                    表1
                              实施例1的泡沫结构
试验号 苯乙烯含量(％) 丙烯酸丁酯含量(％) 发泡剂(pph)1 发泡温度(℃) 压力(巴) 压力降(巴) 密度(kgm) 泡孔尺寸(mm) 截面(cm2) 表皮2
CO2 H2O 混合机中 模具
1* 100 0 4.0 0.3 134 207 121 86 38.2 0.21 2.34 G
2 94 6 4.0 0.3 131 169 100 69 34.1 0.46 3.17 G
*对比例
1.pph按重计，相对于每100份聚合物的发泡剂份数
2.表皮质量(G＝优良，A＝中，P＝差)
                                                表2实施例2的泡沫结构
试验号 聚苯乙烯1(％) SBA2(％) 发泡剂(pph)3 发泡温度(℃) 压力(巴) 压力降(巴) 密度(kgm) 泡孔尺寸(mm) 截面(cm2) 表皮4
CO2 H2O 混合机中 模具
3* 100 0 4.5 0 131 179 121 59 37.0 0.21 2.38 A
4 75 25 4.9 0 133 159 107 52 35.2 0.16 1.71 G
*对比例
1.按SEC聚苯乙烯的重均分子量为172000。
2.苯乙烯/丙烯酸丁酯共聚物(丙烯酸丁酯占共聚物重量的12％)
3.pph相对于每100份聚合物重量的发泡剂份数
4.表皮质量(G＝优良；A＝中；P＝差)
                                                          表3实施例3的泡沫结构
试验号 聚苯乙烯1(％) SBA2(％) PAMS3(％) 发泡剂CO2(pph)4 发泡温度(℃) 压力(巴) 压力降(巴) 密度(kgm) 泡孔尺寸(mm) 截面(cm2) 表皮5
混合机中 模具
5* 100 0 0 4.5 132 227 128 99 39.6 0.21 2.72 G
6* 80 0 20 4.0 134 189 119 70 40.4 0.26 2.37 G
7 60 20 20 4.5 131 171 110 61 37.7 0.26 2.33 G
8 60 20 20 4.5 131 143 90 53 34.0 0.21 2.35 G
*对比例
1.按SEC聚苯乙烯的重均分子量为200000。
2.苯乙烯/丙烯酸丁酯共聚物(丙烯酸丁酯占共聚物重量的12％)
3.聚α—甲基苯乙烯
4.pph＝相对于每100份聚合物重量的发泡剂份数
5.表皮质量(G＝优良；A＝中；P＝差)
                                                         表4实施例4的泡沫结构
试验 苯乙烯含量(％) 丙烯酸含量(％) 发泡剂(pph)1 发泡温度(℃) 压力(巴) 压力降(巴) 密度(kgm) 泡孔尺寸(mm) 截面(cm2) 表皮2
CO2 H2O 混合机中 模具
9* 100 0 4.0 0.3 134 207 121 86 38.2 0.21 2.34 G
10 97 3 4.0 0.3 137 190 112 77 38.1 0.25 2.89 G
*对比例
1.pph＝相对于每100份聚合物重量的发泡剂份数
2.表皮质量(G＝优良；A＝中；P＝差)
                                表5实施例5的泡沫结构
单位  试验#11*  试验#12  试验#13  试验#14  试验#15  试验#16
聚苯乙烯SBA-4％SBA-13％ ％％％     10000     01000     01000     01000     50050     75025
CO2 pph     4.4     4.4     5     6     5     5
添加剂1 pph     0.47     0.57     0.57     0.57     0.57     0.57
混合机压力 巴     273     243     217     187     233     257
模具压力 巴     84     85     85     94     83     82
压力降 巴     189     85     132     93     150     175
发泡温度 (℃)     128     125     125     125     118     125
密度泡孔尺寸 kgmmm     48.70.43     42.30.43     39.20.45     36.50.18     45.90.42     46.10.45
厚度宽度截面表皮2 mmmmmm2     451104950差     321504800优     351455075良     201302600差     371354995良     351465110良
压缩强度V3压缩强度E3压缩强度H3总压缩强度3 kPakPakPakPa     4553693181142     3573752761008     346251253850     241191172604     3883683321088     3764003261102
E.D.C.V(30d)4E.D.C.E(30d)4E.D.C.H(30d)4 ％％％     -0.2-0.1-0.1     -0.10.1-0.3     -0.20.5-0.4     -0.6-0.4-1.5     -0.3-0.1-0.7     -0.20-0.4
W.V.P.5 ng/Pasm     1.83     1.41     1.68     2.5     1.31     1.37
*对比泡沫结构1.添加剂是硬脂酸钡(BaSt)、染料浓缩物、聚乙烯和滑石2.表皮质量3.垂直方向(V)、挤出方向(E)、heighth方向(H)的压缩强度和总压缩强度(千帕斯卡(KPa)4.30天的水平方向(V)、挤出方向(E)和heighth方向(H)的环境尺寸变化(％)5.水蒸汽渗透性(W.V.P.)
                            表6实施例6的泡沫结构
单位 试验#17* 试验#18 试验#19 试验#20
聚苯乙烯SBA-4％ ％％ 1000 0100 0100 2080
CO2EtOH pphpph 4.41 4.41 4.42 4.41
添加剂1 pph 0.57 0.57 0.57 0.57
混合机压力 巴 244 174 164 141
模具压力 巴 85 84 84 78
压力降 巴 159 90 80 63
发泡温度 (℃) 128 122 122 122
密度泡孔尺寸 kgmmm 45.80.47 37.40.38 33.40.39 33.50.35
厚度宽度截面表皮质量2 mmmmmm2 371354995良 341454930优 321354320优 321254000优
压缩强度V3压缩强度E3压缩强度H3总压缩强度3 kPakPakPakPa 4304083391177 450187227864 393167185745 341213177731
E.D.C.V(30d)4E.D.C.E(30d)4E.D.C.H(30d)4 ％％％ -0.10-0.2 -0.20.8-0.4 -0.11.4-0.3 0.10.8-0.3
W.V.P.5 ng/Pasm 1.14 2.09 2.22 1.55
*对比泡沫结构
1—5所表示的含义与表5的相同
                                                      表7实施例7的泡沫结构
单位 试验#21 试验#22 试验#23 试验#24* 试验#25* 试验#26*
丙烯酸丁酯含量 ％ 3 3 3 0 0 0
厚度 mm 50 50 90 50 50 90
CO2 pph 4.7 4.9 4.4 4.0 4.0 4.0
EtOH pph 1.0 0.0 0.0 1.5 0.0 0.0
异戊烷 pph 0.0 2.0 1.5 0.0 2.1 2.0
添加剂1 pph 3.15 3.15 3.35 3.15 3.4 3.4
发泡温度 ℃ 117 112.5 110 117 116 109
混合机压力 巴 161 125 154 154 142 143
模具压力 巴 82 78 78 78 84 71
压力降 巴 80 46 76 77 58 71
密度 kg/m3 36 33.8 35.6 40.1 38.2 39
泡孔尺寸 mm 0.35 0.22 0.34 0.41 0.25 0.31
压缩强度V2 kPa 247 357 462 300 412 439
压缩强度E2 kPa 230 225 173 245 245 192
压缩强度H2 kPa 117 138 172 183 188 209
总压缩强度2 kPa 594 720 807 728 845 840
*对比泡沫结构
1.添加剂是六溴环十二烷(HBCD)、硬脂酸钡、焦磷酸四钠(TSPP)和聚乙烯
2.垂直方向(V)、挤出方向(E)和heighth方向(H)的压缩强度及总压缩强度(千帕斯卡(KPa))

Claims (14)

1.制备苯乙烯类聚合物泡沫结构的方法，该方法包括：
a)加热按重量计含有50％以上苯乙烯类单体单元的苯乙烯类聚合物，形成熔融的聚合物材料；
b)在升高的压力下将发泡剂加到熔融聚合物材料中，形成可发泡的凝胶；和
c)在减压下使可发泡的凝胶发泡，形成泡沫结构；
该方法的特征在于上述苯乙烯类聚合物材料含有基于其总重量0.1—40％的含氧单体单元；该方法的进一步的特征在于上述发泡剂含有基于苯乙烯类聚合物材料总重量5％或更多的二氧化碳。
2.权利要求1的方法，其中使可发泡的凝胶冷却到最佳发泡温度，然后通过模具将其挤出发泡，形成泡沫结构。
3.权利要求1或2的方法，其中将成核剂加到熔融的聚合物材料中。
4.权利要求1或2的方法，其中的发泡剂是基于其总重量计10％或更多的二氧化碳。
5.权利要求1或2的方法，其中的发泡剂是基于其总重量计20％或更多的二氧化碳。
6.权利要求1或2的方法，其中的发泡剂是基于其总重量计70％以上的二氧化碳。
7.权利要求1或2的方法，其中的发泡剂完全是二氧化碳。
8.权利要求1或2的方法，其中的含氧单体单元选自C1-8烷基酸、C1-8烷基酯和C1-8烷基酸酐。
9.权利要求1或2的方法，其中的含氧单体单元选自苯乙烯/丙烯酸、苯乙烯/丙烯酸丁酯和苯乙烯/甲基丙烯酸丁酯。
10.权利要求1或2的方法，其中的发泡剂还包含包括C1-6脂族醇的第二种发泡剂。
11.权利要求10的方法，其中的C1-6脂族醇是乙醇。
12.权利要求1或2的方法，其中的发泡剂还包含包括C1-9脂族烃的第二种发泡剂。
13.权利要求12的方法，其中的C1-9脂族烃是异戊烷。
14.按权利要求1或2的方法获得的泡沫结构。
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