MXPA97009815A - Materiales de espuma para el aislamiento,derivados de emulsiones de alta fase interna - Google Patents

Abstract

La presente invención se relaciona con materiales de espuma poliméricos, comprimibles,útiles como aislamiento. Estas espumas poliméricas son preparadas mediante la polimerización de ciertas emulsiones de agua en aceite que tienen una relación de la fase agua a la fase de aceite relativamente elevada, comúnmente conocidas en la técnica como"HIPE". Los materiales de espuma poliméricos comprenden una estructura de espuma polimérica de celdas abiertas interconectadas, generalmente hidrofóbica, flexible, semiflexible o rígida, no iónica. Estas estructuras de espuma de por lo menos 0.01 m2/cm3;(b) una densidad expandida de menos de 0.05 g3-cm;y (c) una relación de espesor expandido a comprimido de por lo menos 3:1;en donde cuando la espuma estácomprimida al 33%de su espesor original expandido y es posteriormente mantenido sin restricción artificial sobre su superficie, dicha espuma reexpanderápor no más de 50%después de 21 días a temperatura ambiente (22øC). En una modalidad preferida, las espumas de la presente invención, cuando se calientan a su Tg o mayor, estas reexpanderáal 90%de su espesor original dentro de 1 día o menos. La invención también se relaciona con un procedimiento para la elaboración del material de espuma polimérico, comprimible, que comprende el polimerizar una emulsión de agua en aceite que tiene una relación de fase de agua a fase de aceite en la escala de aproximadamente 20:1 a aproximadamente 250:1.

Description

MATERIALES DE ESPUMA PARA EL AISLAMIENTO. DERIVADOS DE EMULSIONES DE ALTA FASE INTERNA CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta solicitud se refiere materiales de espuma poliméricos, de celda abierta, microporosos, adecuados como materiales aislantes. Esta solicitud particularmente se refiere a materiales de espuma aislantes hechos de emulsiones de alta fase interna que pueden ser comprimidos en un estado delgado y expandido en el sitio de uso.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN El desarrollo de materiales aislantes eficientes y efectivos ha sido el tema de interés comercial substancial. Esto es particularmente cierto para los materiales que son asilantes térmicos, por ejemplo, que reducen el régimen de calor perdido (o ganado) de cualquier dispositivo, construcción o contenedor. Las espumas son ampliamente utilizadas como aisladores. Las referencias que describen tales usos y propiedades de las espumas incluyen Oertel, G. "Manual de Poliuretano" Hanser Publishers, Munich, 1985, Glicksman, L.R. In "Low Density Cellular Plastics"; Hilyard, N. C. y Cunningham, A., Ed; Chapman & Hall, Londres, 1994, y Gibson, L.J.; Ashby, M. F. "Estructuras y Propiedades Celulares Solidas" Pergamon Press, Oxford, 1988. El término "aislador" se refiere a cualquier material que reduce la transferencia de energía desde una localización a otra. Se puede incluir tal energía la de los tipos calorífica, acústica y/o mecánica. El aislamiento térmico es de particular importancia y se relaciona con la conductividad térmica del medio aislante. El aislador "perfecto" es un vacío. Sin embargo, el desarrollo y mantenimiento de un espacio evacuado alrededor del área que va ser aislada puede ser impráctico, particularmente para grandes volúmenes. La integridad estructural requerida para soportar la presión atmosférica que actúa sobre un recipiente al vacío puede ser un principio. Un medio aislante común es una espuma o un material celular que tenga regiones porosos circundadas por un sólido que le proporcione integridad. La función de la espuma como un aislador es atrapar el aire y reducir la conductividad térmica. Las espumas están generalmente caracterizadas por el tamaño de los poros o celdas dentro de la estructura, así como por su densidad, la cual se aproxima la relación de estructura abierta a sólida dentro de la espuma. La conductividad térmica de cualquier espuma depende de cuatro características: 1. Convección a través de los poros; 2. Conducción a través del gas; 3. Conducción a través del polímero; y 4. Radiación térmica a través de las paredes celulares y a través de los huecos de celda. La convección por vía del movimiento de un gas a través de los poros de un medio aislante es insignificante en espumas que tienen tamaños de celda menores de aproximadamente 4 mm. Se suprime la convencción a través de los poros en celdas menores de 10 mm. La mayoría de las espumas tienen celdas mucho menores que las dimensiones de éstas. La conducción a través del gas típicamente puede dar cuenta de tanto como dos terceras partes de la conducción térmica del sistema. Por esta razón, se pueden preferir las espumas llenas con gases de baja conductividad, aunque el gas típicamente intercambiará con la atmósfera durante el tiempo. Es insignificante la conducción a través de polímero sólido con espumas de baja densidad (por ejemplo, menores de aproximadamente 0.08 g/cm3). La radiación térmica puede dar cuenta de una cuarta parte a una tercera parte de la conductividad térmica en una espuma. (Véase Glicksman, L.R.; Marge, A. J.

Cell Plastics 1992, 28, 571 , y DeVos, R.; Rosbotham, D.; Deschaght, J. Ibid 1994, 30, 302.) La transferencia de calor radiante es altamente dependiente del tamaño de celda de la espuma, y disminuye con el tamaño de celda (el cual preferiblemente sería = 100 µm). Kodama y colaboradores {ibid, 1995, 31 , 24) reportaron mejoras en el factor k (una medida de la capacidad de aislamiento térmico) de una serie de espumas de poliuretano ("PUF") mientras que se disminuía el tamaño promedio de celda desde 350 µm hasta 200 µm en una densidad de 0.052 g/cm3. Doerge reporta que las espumas con densidades menores de 0.037 g/cm3, aproximadamente, mostraron incrementos en la conductividad térmica atribuibles al incremento en el tamaño de celda que típicamente sucede en estas densidades menores (Doerge, H. P. ibid, 1992, 28, 115), debido en parte a la transparencia incrementaad de las paredes de celda y la ruptura de la pared de celda (permitiendo la rápida difusión del rellenador gaseoso de baja conductividad). Las mejores espumas rígidas aislantes son espumas de baja densidad (por ejemplo, 0.03 a 0.07 g/cm3 para PUF de celda cerrada) que tienen las celdas más pequeñas posiblemente llenas con un gas que tiene un bajo coeficiente de conductividad térmica (o no del todo gas). De esta manera, sería deseable el producir espumas que tengan tanto baja densidad como celdas muy pequeñas, por ejemplo 100 µm. Estas espumas aparentemente no pueden ser producidas por los procedimientos de insuflado de espuma del estado del arte. La aproximación histórica en la elaboración de espumas aislantes para la industria de aparatos (por ejemplo, refrigeradores, calentadores de agua, etc.) ha sido el utilizar clorofluorocarbones (CFC) como agentes físicos inflativos, especialmente para las espumas basadas en materiales de partida de poliuretano y poliisocianato. La asociación reportada entre el CFC y el agotamiento de la capa de ozono ha reducido serveramente su producción e incrementado la necesidad por materiales y/o métodos alternos para la elaboración de espumas. Sin embargo, los agentes de insuflado alternos tales como el dióxido de carbono y pentano desarrollan espumas aislantes de menor eficiencia en relación con aquellas hechas con CFC. Esto resulta de la dificultad en lograr la misma perfección de microestructura y densidades posibles con las espumas insufladas con CFC. Véase por ejemplo Moore, S.E. J. Cell. Plastics 1994, 30, 494 y Patente de los Estados Unidos No. 5,034,424 (Wenning y colaboradores) 23 de julio de 1991. También véase Oertel, página 273; Gibson y Ashby, Capítulo 7, página 201. Las espumas de poliuretano son, quizá, el tipo más ampliamente utilizado en dichas aplicaciones. La química utilizada en el procesamiento presenta ciertas desventajas incluyendo la pobre fotoestabilidad (ver Valentine, C; Craig, T.A.; Hager, S.L. J. Cell. Plastics 1993, 29, 569), la existencia inevitable de residuos químicos indeseables en las espumas (véase Patente de los Estados Unidos 4,211 ,847 de Kehr y colaboradores, expedida el 8 de julio de 1980, y la Patente de los Estados Unidos 4,439,553 de Guthrie y colaborades, expedida el 27 de marzo de 1984, que describen los esfuerzos para minimizar estos residuos), y la producción de gasos nocivos desarrollados durante la combustión, debido a la presencia de átomos de nitrógeno dentro de la composición (véase Hartzell, G.E. J. Cell Plastics. 1992, 28, 330). Esto puede ser particularmente problemático en accidentes que involucran el transporte público tal como botes, automóviles, trenes o aeroplanos, los cuales pueden incendiarse. Lesiones y muertes puede resultar solamente de la inhalación de estos gases nocivos. Véase Gibson y Ashby Capitulo 8, página 212. Esto también puede ser un principio cuando se desechan las espumas en una corriente de desperdicios que van a ser incinerados. La industria de aislamiento de la construcción ha utilizado ampliamente los paneles rígidos de poliestireno espumado (además del asilamiento con pedazos de vidrio y celulosa insuflada). Los paneles de espuma de poliestireno son útiles en que estos son rígidos y pueden ser clavados durante la construcción, son hidrofóbicos para proporcionar resistencia a la humedad (lo cual disminuiría de otra manera el valor de aislamiento), y son relativamente baratos. Véase Oertel página 277. Este material también es utilizado ampliamente en vasos para bebidas y contenedores de alimentos. El tamaño de celda de estos materiales están típicamente en la escala de 300 a 500 µm. Las espumas de poliestireno de celda menor han sido preparadas utilizando el Proceso de Separación de Fase Térmicamente Inducida (TIPS) descrito en Chemtech 1991 , 290, y en la Patente de los Estados Unidos 5,128,382 (Elliott y colaboradores) expedida el 7 de julio de 1992, incorporada aquí por referencia. En algunas aplicaciones de aislamientos, es deseable el entregar el aislamiento en la forma de rollo para facilidad de aplicación, como en, por ejemplo, el aislamiento de áticos en casas. Puede ser el rollo más compacto, el más conveniente para aplicar, llevar y almacenar. Lo compacto del empaque y el peso reducido también resulta en costos reducidos de distribución para el fabricante y el distribuidor, incluyendo menos espacio de anaquel requerido en el almacén por unidad de rollo de aislante. El deseo por materiales aislantes más delgados es opuesto al requerimiento de mantener una capa gruesa de aire atrapado para proporcionar aislamiento eficiente. Un acercamiento para evitar este dilema es proporcionar un material en un estado comprimido que reexpanderá gradualmente después de la aplicación. Un ejemplo es el producto Miraflex® comercializado recientemente por Owens-Coming Corp., el cual es embarcado y utilizado a aproximadamente la mitad de su espesor, el cual expanderá finalmente (Chem. Mkt. Rep. Octubre 3, 1994, 15). Se conocen las espumas que pueden ser entregadas en un estado comprimido y luego expander en el punto de uso. La Patente de los Estados Unidos 5,387,207 (Dyer y otros) expedida el 7 de febrero de 1995, divulga materiales de espuma poliméricos relativamente delgados que expanden al ponerse en contacto con fluidos corporales acuosos. Sin embargo, estas espumas no expanden cuando se calientan o se activan de otra manera, en una manera que sería útil para los materiales aislantes. La patente de los Estados Unidos 4,788,225 (Edwards y colaboradores) expedida el 29 de noviembre de 1988, divulga espumas que exhiben un retorno elástico desde 50% de compresión hasta 90% del espesor inicial en menos de 120 segundos. Estas espumas no funcionarían útilmente como se desea para las espumas de la presente invención, en que éstas reexpanderían demasiado rápido y no permanecerían delgadas durante ninguna duración de tiempo de almacenamiento. Además, las espumas expandibles no se reconocen como útiles para las aplicaciones de aislamiento. Preferiblemente, las espumas comprimidas de la presente invención permanecerían delgadas por un periodo largo de almacenamiento y reexpander totalmente de manera rápida después de la aplicación en elpunto de uso para restablecer su capacidad total de aislamiento. Tal expansión es iniciada mediante, por ejemplo, calor, ya que no estaría presente el agua en la mayoría de ejemplos. Un principio importante en la elaboración de espumas poliméricas de aislamiento comercialmente atractivo para utilizarse como aisladores, es el económico. La economía de las espumas depende de la cantidad y costo de los monómeros utilizados, así como el costo de conversión de los monómeros a una espuma polimérica utilizable. El esfuerzo por reducir el costo de dichas espumas aislantes, especialmente en términos de reducir la cantidad total de monómero utilizado, puede hacerlo muy difícil de lograr las propiedades de asilamiento y mecánicas deseadas. Como se indicó anteriormente, otro factor importante que afecta lo económico del aislamiento son los costos asociados con el embarque los materiales para los usos finales. Por consiguiente, sería deseable el ser capaz de elaborar un material de espuma polimérico, de celda abierta, aislante, que: (1) tenga rigidez o flexibilidad adecuada de acuerdo con los requerimientos de uso; (2) puede ser hecho con tamaños de celda relativamente pequeños para limitar la conductividad térmica contribuida por radiación; (3) pueda ser hecho sin clorofluorocarbones u otros gases que puedan inducir problemas ambientales indeseados; (4) pueda ser hecho y entregado en un estado comprimido o delgado antes de usar, y expander después de la aplicación; (5) no contenga enlaces químicamente de nitrógeno en la estructura que, al ocurrir la combustión, pueda liberar gases tóxicos; y (6) pueda ser fabricado de manera económica sin sacrificar las propiedades aislantes y mecánicas deseadas a un grado inaceptable.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a materiales de espuma poliméricos comprimibles útiles como aislamiento. Estas espumas poliméricas son preparadas mediante la polimerización de ciertas emulsiones de agua en aceite que tienen una relación de la fase agua a la fase de aceite relativamente elevada, comúnmente conocidas en la técnica como "HIPE". Como se utiliza en la presente, los materiales de espuma poliméricos que resultan de la polimerización de tales emulsiones son referidos en lo sucesivo como "espumas de HIPE". Estos materiales de espuma poliméricos comprenden una estructura de espuma polimérica de celdas abiertas interconectadas, generalmente hidrofóbica, flexible, semiflexible o rígida, no iónica. Estas estructuras de espuma tienen: A) una área de superficie específica por volumen de espuma de por lo menos aproximadamente 0.01 m2/cm3; B) una densidad expandida de menos de 0.05 g/cm3, aproximadamente; y C) una relación de espesor expandido a comprimido de por lo menos aproximadamente 3:1 ; en donde cuando la espuma está comprimida al 33% de su espesor original expandido y es posteriormente mantenido sin restricción artificial sobre su superficie, dicha espuma reexpanderá por no más de 50% después de 21 días a temperatura ambiente (22°C). Preferiblemente, las espumas de la presente invención, cuando se calientan a su Tg o mayor, reexpanderán hasta el 90% de su espesor original dentro de aproximadamente 1 día o menos. La presente invención proporciona espumas aislantes de baja densidad preparadas por la polimerización de una HIPE que comprende una fase de agua discontinua y una fase de aceite continua, en donde la relación de agua a aceite es de por lo menos aproximadamente 20:1. La fase de agua generalmente contiene un electrólito y un iniciador solube en agua. La fase de aceite generalmente consiste de monómeros sustancialmente insolubles en agua polimerizables por radicales libres, un emulsificador, y otros ingredientes opcionales definidos más adelante. Los monómeros son seleccionados para conferir las propiedades deseadas en la espuma polimérica resultante, por ejemplo, integridad mecánica suficiente para el uso final y economía. Preferiblemente, la temperatura de transición vitrea (Tg) de la espuma resultante estará entre aproximadamente 30° y 90°C. La invención se refiere además a un procedimiento para obtener estas espumas comprimibles, de baja densidad, mediante la polimerización de una emusión de agua en aceite o HIPE, específica, que tiene una cantidad relativamente pequeña de una fase de aceite y un cantidad relativamente mayor de una fase de agua. Este procedimiento comprende los pasos de: A) formar una emulsión de agua en aceite de: 1 ) una fase de aceite que comprende: a) de aproximadamente 80 a aproximadamente 98% en peso de un componente de monómero capaz de formar un copolímero que tenga un valor de Tg de aproximadamente 30° a aproximadamente 90 C, el componente de monómero comprendiendo: i) de aproximadamente 20 a aproximadamente 45% en peso de un monómero monofuncional substancíalmente insoluble en agua, capaz de formar un homopolímero que tiene una Tg de aproximadamente 35°C o menos; ii) de aproximadamente 20% a aproximadamente 50% en peso de un comonómero monofuncional substancialmente insoluble en agua, capaz de impartir endurecimiento aproximadamente equivalente a aquel provisto por el estireno; iii) de aproximadamente 2% a aproximadamente 50% en peso de un primer agente entrelazador polifuncional, substancialmente insoluble en agua, seleccionado del grupo que consiste de divinilbenceno y sus análogos; y iv) de aproximadamente 0% a aproximadamente 15% en peso de un segundo agente entrelazador polifuncional, substancialmente insoluble en agua, seleccionado del grupo que consiste de diacrilatos de dioles y sus análogos; y b) de aproximadamente 2% a aproximadamente 20% en peso de un componente emulsificante, el cual es soluble en la fase de aceite, y el cual es adecuado para formar una emulsión estable de agua en aceite; 2) una fase de agua que comprende de aproximadamente 0% a aproximadamente 20% en peso de un electrolito soluble en agua; y 3) una relación de volumen a peso de fase de agua a fase de aceite en la escala de aproximadamente 20:1 a aproximadamente 250:1 ; y B) polimerizar el componente de monómero en la fase de aceite de la emulsión de aceite en agua para formar un material de espuma polimérico, que tiene: A) una área de superficie específica por volumen de espuma de por lo menos aproximadamente 0.025 m2/cm3; B) una densidad expandida de menos de 0.05 g/cm3, aproximadamente; y C) una relación de espesor expandido a comprimido de por lo menos aproximadamente 3:1 ; en donde cuando la espuma está comprimida al 33% de su espesor original expandido y es posteriormente mantenido sin restricción artificial sobre su superficie, dicha espuma reexpanderá por no más de 50% después de 21 días a 22°C. Preferiblemente, esta espuma, cuando se calienta a su Tg o mayor, reexpanderán hasta el 90% de su espesor original dentro de aproximadamente 1 día o menos. El material de espuma polimérico puede ser posteriormente lavado y deshidratado de manera iterativa para proporcionar una espuma seca, hidrofóbica, que pueda ser formada como se desee. Típicamente, esta formación comprendera el rebanar o cortar en láminas. Estas láminas pueden ser opcionalmente comprimidas, por ejemplo, continuamente a través de mordazas de presión, en un estado delgado y enrollarlas en rollos. Estas láminas retendrán su estado comprimido relativamente delgado hasta que se desenrollen, se apliquen como se desee, y cualquier calentamiento por arriba de su temperatura de activación (normalmente por arriba de la Tg del polímero) o se le permita quedarse por un periodo de tiempo relativamente largo, por ejemplo, por varias semanas, meses o años, dependiendo de la temperatura ambiente y de cualquier fuerza de confinamiento que pueda estar presente (como proveniente del empacado).

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 de los dibujos es una fotomicrografía (100 X amplificación) de una sección cortada de una espuma polimérica representativa de acuerdo con la presente invención, en su estado expandido, hecha de HIPE que tiene una relación en peso de agua a aceite de 34:1 y se vacía a 35°C, y en donde el componente de monómero consiste de una relación en peso de 28:22:50 de estireno:divinilbenceno de grado técnico (aproximadamente 55% DVB, 45% de etil estireno): acrilato de 2-etilhexilo, y en donde se utilizaron emulsificantes en un 12% (en peso de la fase de aceite) de Span 20® (monolaurato de sorbitan nominal).

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN II. Espumas Poliméricas Aislantes Comprimibles A. Características Generales de la Espuma Las espumas poliméricas de acuerdo con la presente invención son de celda relativamente abierta. Esto significa que las celdas individuales de la espuma están en completa comunicación, no obstruida con las celdas adyacentes. Las celdas, en dichas estructuras de espuma de celda substancialmente abierta, tienen aberturas intercelda o "ventanas" que conectan una celda con otra, dentro de la estructura de espuma. Estas estructuras de espuma de celda substancialmente abierta, generalmente tendrá un carácter reticulado, las celdas individuales estando definidas por una pluralidad de tramas mutuamente conectadas, tridimensionalmente ramificadas. Las hebras del material polimérico que forman estas tramas ramificadas pueden ser denominadas como "postes". Las espumas de celda abierta que tienen una estructura típica de tipo de poste, se muestran a manera de ejemplo en las fotomicrografías de las Figura 1. Por propósitos de la presente invención, un material de espuma es de "celda abierta" si por lo menos el 80% de las celdas en la estructura de espuma que son de un tamaño de por lo menos 1µm, están en comunicación de fluido con por lo menos una celda adyacente. Además de tener celdas abiertas, estas espumas poliméricas son generalmente hidrofóbicas para inhibir el paso de fluidos acuosos a través de la espuma. Las superficies internas de las estructuras de espuma se hacen hidrofóbicas mediante la remoción o neutralización de los agentes tensioactivos y sales de hidrofilización dejados en la estructura de espuma después de la polimerización. Las espumas de la presente invención son optimizadas fácilmente para conferirles las propiedades deseadas en cada aplicación específica. La facilidad de control sobre una amplia escala de propiedades de estas espumas se cree que es inobtenible utilizando los procedimientos para obtener materiales conocidos de aislamiento de espuma. Como ejemplos, estas espumas pueden ser microcelulares (< 10µm) ascendente a través de diámetros moderados de celda (ca. 80 µm); de baja densidad (0.05 g/cm3) hasta muy baja densidad (0.005 g/cm3); de rígidas a flexibles (correspondientes, Tg elevada a Tg baja (subambiente)); y de fuerte a débiles. Las espumas pueden ser provistas como láminas continuas, tableros rígidos gruesos, partículas de varios tamaños, formas específicas, etc., según se requiera. Sin embargo, optimizadas, estas espumas evitan algunas deficiencias asociadas con los métodos de espumado descritos más adelante. Es decir, estas no contienen de preferencia nitrógeno de tal forma que la incineración no produce gases nocivos, no requiere materiales de CFC o de compuesto orgánico volátil (VOC) durante la fabricación, son fácilmente producibles en grandes cantidades con economía razonable como material de plancha, material en rollo, espuma en partículas y similares. Además, las espumas de la presente invención son inherentemente fotoestables. Una ventaja significante de las espumas de la presente invención es la capacidad de ser preparadas, empacadas y embarcadas en un estado comprimido, de alta densidad, y "retornar" sobre activación a la densidad original de la espuma. Esto es particularmente útil con respecto al aislamiento de construcciones, en donde bloques enrrollados de aislamiento son embarcados a locaciones ampliamente dispersas y se puede aprovechar el volumen total del vehículo de transporte que puede ser llenado bien antes del límite de peso del vehículo. La capacidad de recuperación del almacenamiento de las espumas, comprimidas, de la presente invención se puede lograr mediante cualquiera de varios medios. Se ha descubierto que estas espumas pueden ser hechas de tal manera que la remoción del agua en las etapas de terminado del procedimiento (descritas más adelante con mayor detalle) resulta en una estructura de espuma naturalmente delgada que puede ser enrollada fácilmente, de preferencia después de laminación a una lámina portadora tal como un papel grueso de refuerzo. Al ocurrir la liberación de su estado almacenado, la espuma, ya sea, expanderá lentamente hasta su espesor original (y capacidad de aislamiento) o será expandida rápidamente mediante la aplicación de una pequeña cantidad de calor. Esta propiedad de expansión se desarrolla únicamente cuando la resistencia/densidad, Tg y densidad de entrelazamiento de la espuma es igualada de manera adecuada con la microestructura celular de la espuma como se describe abajo. La característica única de estas espumas es la capacidad de sobrevivir durante el embarque y almacenaje en el estado delgado (a menudo envuelto a contracción para controlar la tendencia modesta a pre-expander) y recuperar no solamente la densidad original de diseño sino también las propiedades mecánicas tales como resistencia y elasticidad. Esto puede ser únicamente logrado con espumas endurecidas térmicamente, o entrelazadas, que no deslizará permanentemente bajo almacenamiento. Véase la Patente de los Estados Unidos 3,903,232 (Wood y colaboradores), 2 de septiembre de 1975; incorporada aquí por referencia.

B. Temperatura de Transición Vitrea Un parámetro clave de las presentes espumas comprimibles es su temperatura de transición vitrea (Tg). La Tg representa el punto medio de la transición entre los estados vitreo y plástico del polímero. Las espumas que tienen una Tg mayor que la temperatura de uso pueden ser muy resistentes, pero también serán muy rígidas y potencialmente propensas a la ruptura. También estas espumas típicamente toman un tiempo largo para recuperar hasta el estado expandido después de haber sido almacenadas en un estado comprimido durante periodos prologandos. Aquellos expertos en la técnica reconocerán que la combinación deseada de propiedades mecánicas, específicamente resistencia y elasticidad, típicamente necesita una escala completamente selectiva de tipos y niveles de monómero para obtener estas propiedades finales deseadas.

El estado comprimido se mantiene este estado por mantener la espuma polimérica substancialmente por debajo de la Tg del polímero. En este estado, el flujo de las cadenas individuales del polímero es relativamente lento. Sin embargo, la característica del termoendurecimiento de estas espumas (derivando de un nivel relativamente alto de reticulador incorporado ahí) proporciona la memoria de un estado expandido preexistente.

De esta manera, cuando se calienta o se le permite perdurar sin restricción, las espumas recobrarán sus dimensiones originales (rápidamente si se calienta de manera significativa por arriba de su Tg). Estas dimensiones mantienen la baja densidad inherente al proporcionar un material aislante útil. Este atributo es particularmente útil en donde se va a embarcar, almacenar y aplicar la espuma en forma de rollo para cubrir una área comparativamente grande tal como un ático de una residencia. Durante estas etapas, este ocupa considerablmente menor volumen que es característico de los bloques de fibra de vidrio, por ejemplo. Durante o después de la aplicación, ya sea el calor o el paso del tiempo restablecerán sus dimensiones originales y su capacidad aislante. La Tg de la espuma polimérica obviamente es importante para mantener la estabilidad en el estado comprimido y aún dispone la reexpansión dentro de un periodo razonable o a temperaturas logrables. Aunque el uso final de una espuma particular es un factor importante cuando se determina la Tg deseada de la espuma, se prefieren las espumas que tienen una Tg de aproximadamente 30 a aproximadamente 70°C. Se prefieren más las espumas que tienen una Tg de aproximadamente 30 a aproximadamente 50°C.

C^ Densidad de la Espuma Otra propiedad importante de las espumas aislantes de la presente invención es su densidad. La "densidad de espuma" (es decir en gramos de espuma por centímetro cúbico de volumen de espuma en el aire) se especifica aquí en una base seca. Cualquier procedimiento gravimétrico adecuado que proveerá una determinación de masa del material de espuma sólido por volumen unitario de estructura de espuma puede ser utilizado para medir la densidad de la espuma. Por ejemplo, un procedimiento gravimétrico ASTM descrito más completamente en la sección de Métodos de Prueba de la patente de los Estados Unidos de América 5,387,207 (Dyer y otros), expedida el 7 de febrero de 1995 (incorporada en la presente por referencia) es un método que puede ser empleado para la determinación de densidad. En su estado comprimido, las espumas poliméricas de la presente invención útiles como materiales aislantes tienen valores de densidad en base seca en la escala de aproximadamente 0.05 a aproximadamente 0.3 g/cm3, preferiblemente de aproximadamente 0.10 a aproximadamente 0.15 g/cm3, y muy preferiblemente aproximadamente 0.10 g/cm3. En su estado expandido, las espumas poliméricas de la presente invención útiles como aisladores tienen valores de densidad en base seca en la escala de aproximadamente 0.05 a aproximadamente 0.006 g/cm3, preferiblemente de aproximadamente 0.04 a aproximadamente 0.008 g/cm3, y muy preferiblemente de aproximadamente 0.03 a aproximadamente 0.015 g/cm3.

D. Factor de Expansión Al exponer al calor o al paso del tiempo, las espumas comprimidas de la presente invención recobran sus dimensiones y forma originales. Esto es atribuible a la naturaleza de endurecimiento por calor del polímero utilizado para elaborar la espuma.

Generalmente, las espumas se comprimen en una dimesión, llamada la "dirección Z", la cual es la dimensión más delgada de una lámina de espuma, rebanada. Al recuperar las dimensiones expandidas originales de la espuma, se puede definir un "factor de expansión", el cual se refiere a la relación de la dimensión más delgada en la expansión contra el estado comprimido. Para estas espumas comprimibles, el factor de expansión es de por lo menos aproximadamente 3X, es decir, el espesor de la espuma en su estado expandido es por lo menos 3 veces el espesor de la espuma en su estado comprimido. Las espumas comprimibles típicamente tienen un factor de expansión en la escala de aproximadamente 3X a aproximadamente 10X. Por comparación, las espumas comprimidas de bloques de fibra de vidrio típicamente tienen un factor de expasión recuperable de únicamente 2x aproximadamente. El procedimiento para la medición del factor de expansión se describe aquí posteriormente en la sección MÉTODOS DE PRUEBA. Cuando la espuma está comprimida al 30% de su espesor original expandido y es posteriormente mantenido sin restricción artificial sobre su superficie, dicha espuma reexpanderá por no más de 50% después de 21 días a temperatura ambiente (22°C).

Preferiblemente, esta espuma, cuando se calienta a su Tg o mayor, reexpanderá hasta el 90% de su espesor original dentro de aproximadamente 1 día o menos.

E. Resistencia a la Deflexión por Compresión Un aspecto mecánico importante de las espumas absorbentes de la presente invención es su resistencia según determinada por su resistencia a la deflexión por compresión (RTCD). La RTCD exhibida por las espumas de la presente, es una función del módulo de polímero, así como la densidad y estructura de la red de espuma. El módulo de polímero es, a su vez, determinado por: a) la composición del polímero; b) las condiciones bajo las cuales se polimerizó la espuma (por ejemplo, la integridad de polimerización obtenida, específicamente con respecto al entrelazamiento); c) el grado al cual se plastifica el polímero mediante el material residual, v. gr., emulsificantes, dejados en la estructura de espuma después del procesamiento. Las espumas de la presente invención exhibirán la RTCD sobre un amplio espectro dependiendo de las propiedades del material deseadas. Típicamente, ésta escala incluirá de 2% a 90% de RTCD, y preferiblemente entre aproxiamadamente 10% y aproximadamente 50%.

F. Diámetro de Celda Las celdas de espuma, y especialmente las celdas que se forman polimerizando una fase de aceite que contiene monómero que rodea gotas de fase de agua relativamente libres de monómero, frecuentemente tendrán una forma substancialmente esférica. El tamaño o el "diámetro" de dichas celdas esféricas es un parámetro comúnmente utilizado para caracterizar espumas en general. Ya que las celdas en una muestra dada de espuma polimérica no necesariamente serán de aproximadamente el mismo tamaño; los tamaños promedio de la celda, es decir los diámetros promedio de celda, por lo regular serán especificados. Un número de técnicas están disponibles para determinar los tamaños promedio de celda de las espumas. Sin embargo, la técnica más útil para la determinación del tamaño de celda en espumas implica una medición simple a base de la fotomicrografía electrónica de exploración de una muestra de espuma. La Figura 1 , por ejemplo, muestra una estructura de espuma de HIPE típica, de acuerdo con la presente invención en su estado expandido. Superímpuesta sobre la fotomicrografía está una escala que representa una dimensión de 300 µm. Dicha escala puede ser utilizada para determinar los tamaños de celda promedio a través de un procedimiento de análisis de imagen. Las mediciones del tamaño de celda dadas en la presente se basan en el número de tamaño de celda promedio de la espuma en su estado expandido, por ejemplo, ocmo se muestra en la Figura 1. Las espumas útiles como materiales aislantes de acuerdo con la presente invención, preferiblemente tendrán un tamaño de celda promedio en número menor que a aproximadamente 100 µm, preferiblemente de aproximadamente 5 a aproximadamente 80 µm, mas preferiblemente de 10 a 50 µm, aproximadamente. Muy preferiblemente, los diámetros de celda promedio serán de aproximadamente 15 µm a aproximadamente 35 µm para el mejor aislamiento y propiedades de delgado. Espumas que son de tamaños de celda menores tenderán a ser más lentos de recuperar a sus dimensiones originales después de la aplicación, debido al agua residual intersticial que aplica fuerzas capilares que resisten la re-expansión.

G. Espesor de la Espuma Las espumas de la presente invención pueden ser rebanadas como se desee. De preferencia, el espesor de estas rebanadas será de entre 0.2 cm a aproximadamente 8.9 cm, más preferiblemente de aproximadamente 1 cm y aproximadamente 5 cm. Las rebanadas más gruesas se tornan más difíciles de desaguar a velocidades normales del proceso. También, aún después de la compresión, las rebanadas que son demasiado gruesas serán resistentes a ser enrolladas como se desee, por facilidad de embarque, almacenamiento y aplicación. En principal, aunque, cualquier espesor de la rebanada se puede obtener. Para las rebanadas más gruesas, puede ser preferible pasarlas a través de rodillos prensadores de desaguado, sucesivos, con separación que decrementa gradualmente para no fracturar la rebanada de espuma mediante el desaguado por presión, completo, demasiado rápido.

H. Aislamiento Térmico Las propiedades de aislamiento térmico de un material se miden por los procedimientos estándares de prueba bien conocidos por aquellos con conocimientos en la técnica, tal como el ASTM C177-85 utilizado en la presente.

I. Área de Superficie Específica Otro parámetro clave de las espumas es su área de superficie específica, la cual está determinada tanto por las dimensiones de las unidades celulares en la espuma como por la densidad del polímero, y de esta manera es una forma de cuantificar la cantidad total de superficie sólida provista por la espuma. El área de superficie específica de succión capilar se determina midiendo la cantidad de consumo capilar de un líquido de una baja tensión de superficie (por ejemplo etanol), el cual ocurre dentro de una muestra de espuma de una masa y dimensiones conocidas. Una descripción detallada de dicho procedimiento para determinar el área de superficie específica de la espuma a través del método de succión capilar se establece en la sección de Métodos de Prueba de la patente de los Estados Unidos de América 5,387,207 (Dyer y otros), expedida el 7 de febrero de 1995, la cual se incorpora aquí por referencia. Se puede utilizar con la espumas de aislamiento de la presente invención otras pruebas similares para determinar el área de superficie específica.

II. Preparación de Espumas Poliméricas a partir de HIPE que tienen Relaciones de Agua a Aceite Relativamente Elevadas A. En General Las espumas poliméricas de acuerdo con la presente invención son preparadas mediante la polimerización de HIPEs. Las cantidades relativas de las fases de agua y de aceite utilizadas para formar las HIPEs son, entre otros muchos parámetros, importantes para determinar las propiedades estructurales, mecánicas y de rendimiento de las espumas poliméricas resultantes. En particular, la relación de agua a aceite en la emulsión puede influenciar la densidad, el tamaño de celda y el área de superficie específica de la espuma y las dimensiones de los postes que forman la espuma. Las emulsiones utilizadas para preparar las espumas de HIPE generalmente tendrán una relación de volumen a peso de fase de agua a fase de aceite en la escala de aproximadamente 20:1 a aproximadamente 250:1 , más preferiblemente de aproximadamente 25:1 a aproximadamente 75:1 , muy preferiblemente de aproximadamente 30:1 a aproximadamente 65:1. 1. Componentes de la Fase de Aceite La fase de aceite continua de la HIPE comprende monómeros que son polimerizados para formar la estructura de espuma sólida. Este componente de monómero es formulado para ser capaz de formar un copolímero que tenga una Tg de aproximadamente 40° a aproximadamente 90° C, y típicamente de aproximadamente 5(3 a aproximadamente 70°C. (El método para determinar la Tg mediante Análisis Mecánico Dinámico (DMA) se describe en la sección de Métodos de Prueba de la Patente de los Estados Unidos 5,387,207, la cual se incorpora aquí por referencia). Este componente de monómero incluye: (a) por lo menos un monómero funcional cuyo polímero amorfo atáctico tiene una Tg de aproximadamente 35°C o menos (ver Brandup, J., Immergut, E. H., "Polymer Handbook", 2o. edición, Wiley-lnterscience, Nueva York, NY, 1975, 111-139); (b) por lo menos un comonómero monofuncional para mejorar la rigidez o la resistencia a la ruptura de la espuma; (c) un primer agente entrelazador polifuncional; y (d) opcionalmente un segundo agente entrelazador polifuncional. La selección de tipos particulares y cantidades de monómeros y comonómeros monofuncionales y agentes entrelazadores polífuncionales puede ser importante para la realización de las espumas absorbentes de HIPE, que tienen la combinación deseada de propiedades de estructura, mecánicas, y de manejo de fluido, las cuales hacen que estos materiales sean adecuados para utilizarse en la presente invención.

El componente de monómero comprende uno o más monómeros que tienden a impartir propiedades de tipo de hule a la estructura de espuma polimérica resultante. Dichos monómeros pueden producir homopolímeros amorfos atácticos de peso molecular alto (mayor que 10,000), teniendo una Tg de aproximadamente 35°C o menos. Los monómeros de este tipo incluyen, por ejemplo, los alquilacrilatos (C4-C14) tales como acrilato de butilo, acrilato de hexilo, acrilato de octilo, acrilato de 2-etilhexilo, acrilato de nonilo, acrilato de decilo, (lauril) acrilato de dodecilo, acrilato de isodecilo, acrilato de tetradecilo; acrilatos de arilo y acrilatos de alcarilo tales como acrilato de bencilo, acrilato de nonilfenilo, los alquilmetacrilatos (C6-C16) tales como metacrilato de hexilo, metacrilato de octilo, metacrilato de nonilo, metacrilato de decilo, metacrilato de isodecilo, (lauril) metacrilato de dodecilo, metacrilato de tetradecilo, acrilamidas tales como N-octadecilacrilamida; alquil estírenos (C4-C12) tales como p-n-octilestireno y combinaciones de tales monómeros. De estos monómeros, los muy preferidos son acrilato de isodecilo, acrilato de dodecilo, y acrilato de 2-etilhexilo. Los monómeros monofuncionales en general comprenderán de 20 a aproximadamente 45%, muy preferiblemente de 25 a 40%, aproximadamente, en peso del componente de monómero. El componente de monómero utilizado en la fase de aceite de las HIPEs también comprende uno o más comonómeros monofuncionales capaces de impartir rigidez aproximadamente equivalente a aquella provista por estireno a la estructura de espuma polimérica resultante. Las espumas más rígidas exhiben la capacidad de deformarse substancialmente sin falla. Estos tipos de comonómero monofuncional pueden incluir comonómeros a base de estireno (v. gr., estireno y etil estireno), u otros tipos de monómeros tales como metacrilato de metilo, en donde homopolímero relacionado es conocido por su rigidez ilustrativa. El comonómero monofuncional preferido de este tipo es un monómero a base de estireno, los monómeros muy preferidos de este tipo siendo estireno y etil estireno. El comonómero monofuncional "de rigidez" normalmente comprenderá alrededor de 10 a 70%, de preferencia de aproximadamente 20% a aproximadamente 50%, muy preferiblemente de aproximadamente 30% a aproximadamente 40%, aproximadamente, en peso del componente de monómero. En ciertos casos, el comonómero de "rigidez" también puede impartir las propiedades deseadas de tipo de hule al polímero resultante. Los alquil estírenos de C4-C12, y en particular p-n-octil-estireno, son ejemplos de tales comonómeros. Para dichos comonómeros, la cantidad de estos que puede ser incluida en el componente de monómero será aquella del monómero típico y comonómero combinado. El componente de monómero también contiene un primer agente entrelazador polifuncíonal (y opcionalmente un segundo agente. Como con los monómeros y comonómeros monofuncionales, la selección del tipo y cantidad particulares del agente entrelazador es muy importante para la realización final de las espumas poliméricas preferidas que tengan la combinación deseada de propiedades estructurales, mecánicas, y de manejo de fluido. El primer agente entrelazador polifuncional puede ser seleccionado de una amplia variedad de comonómeros que contienen 2 o más grupos vinílicos activados, tales como divinilbencenos y sus análogos. Los análogos de divinilbencenos útiles en la presente incluye, pero no se limitan a trivinilbencenos, diviniltoluenos, divinilxilenos, divinilnaftalenos, divinilalquilbencenos, divinilfenantrenos, divinilbifenilos, divinil-difenilmetanos, divinilbencilos, éteres divinilfenílicos, sulfuros de divinildifenilo, divinilfuranos, sulfuro de divinilo, divinilsulfona, y mezclas de los mismos. El divinilbenceno está típicamente disponible como una mezcla con etil estireno en proporciones de alrededor de 55:45. Estas proporciones pueden ser modificadas con el fin de enriquecer la fase de aceite con uno o el otro componente. En general, es ventajoso enriquecer la mezcla con el componente de etil estireno, mientras se reduce simultáneamente la cantidad de estireno en la mezcla de monómero. La relación preferida de divinilbenceno a etil estireno es de aproximadamente 30:70 y 55:45, muy preferiblemente de 35:65 a 45:55, aproximadamente. La inclusión de niveles más altos de etil estireno imparte la rigidez requerida sin incrementar la Tg del copolímero resultante al grado que el estireno lo hace. Este primer agente entrelazador en general puede ser incluido en la fase de aceite de la HIPE en una cantidad de aproximadamente 2% a aproximadamente 50%, de preferencia de alrededor de 5% a 35%, y muy preferiblemente de 10% a 20%, aproximadamente, en peso del componente de monómero. El segundo agente entrelazador opcional se selecciona del grupo que consiste de diacrilatos de dioles y sus análogos. Estoas agentes entrelazadores incluyen aquellos seleccionados de acrilatos polifuncionales, metacrilatos, acrilamidas, metacrilamidas y mezclas de los mismos. Estos incluyen di-, tri-, y tetra-acrilatos, así como di-, tri-, y tetra-metacrilatos, di-, tri-, y tetra-acrilamidas, así como di-, tri-, y tetra-metacrilamidas; y mezclas de estos agentes entrelazadores. Los agentes entrelazadores de acrilato y metacrilato adecuados pueden derivarse de dioles, trioles y tetraoles que incluyen 1 ,10-decanodiol, 1 ,8-octanodiol, 1 ,6-hexanodiol, 1 ,4-butanodiol, 1 ,3-butanodiol, 1 ,4-but-2-enodiol, glicol etilénico, glicol dietilénico, trimetilolpropano, pentaeritritol, hidroquinona, catecol, resorcinol, glicol trietilénico, glicol polietilénico, sorbitol, y similares. (Los agentes entrelazadores de acrilamida y metacrilamida pueden derivarse de las diaminas, triaminas, y tetraminas equivalentes). Los dioles preferidos tienen por lo menos 2, de preferencia por lo menos 4, y muy preferiblemente 6 átomos de carbono. Este segundo agente entrelazador generalmente puede ser incluido en la fase de aceite de la HIPE en una cantidad de 0 a aproximadamente 15%, en peso del componente de monómero.

La porción principal de la base de aceite de las HIPEs comprenderá los monómeros, comonómeros y agentes entrelazadores antes mencionados. Es esencial que estos monómeros, comonómeros y agentes entrelazadores sean substancialmente insolubles en agua, con el fin de que sean principalmente solubles en la fase de aceite y no en la fase de agua. El uso de dichos monómeros substancialmente insolubles en agua asegura que se obtendrán HIPEs de características y estabilidad apropiadas. Claro qué, es altamente preferido que los monómeros, comonómeros y agentes entrelazadores utilizados en la presente sean del tipo tal que la espuma polimérica resultante sea adecuadamente no tóxica y apropiada y químicamente estable. Estos monómeros, comonómeros y agentes entrelazadores preferiblemente deben tener poca o ninguna toxicidad si están presentes a concentraciones residuales muy bajas, durante el procesamiento y/o uso de la espuma post-polimerización. Otro componente esencial de la fase de aceite es un componente emulsificante que comprende por lo menos un emulsificante primario. Los emulsificantes primarios adecuados son bien conocidos por aquellos con conocimientos en la técnica. Los emulsificantes particularmente preferidos incluyen Span 20®, Span 40®, Span 60® y Span 80®. Estos son nominalmente esteres de sorbitan derivados de ácidos laurico, mirístico, esteárico y oleíco, respectivamente. Otros emulsificantes preferidos incluyen los esteres de diglecerol derivados de ácidos de monooleato, monopalmitato y monoisoestearato. Un emulsificante preferido es el metil sulfato de disebo dimetil amonio. También, mezclas de estos emulsificantes son particularmente útiles, como son versiones purificadas de cada uno, específicamente esteres de sorbítan conteniendo mínimos niveles de impurezas de isosorbida y poliol. Además de estos emulsificantes primarios, se pueden incluir opcionalmente emulsuficantes secundarios en el componente de emulsificación. Estos emulsificantes secundarios se pueden obtener o preparar comercíalmente utilizando métodos conocidos en el arte. Los emulsificantes secundarios preferidos son metilsulfato de disebo dimetil amonio y metilcloruro de disebo dimetil amonio. Cuando estos emulsificantes secundarios opcionales son incluidos en el componente emulsificante, están en una relación en peso de emulsificante primario a secundario de aproximadamente 50:1 a aproximadamente 1 :4, preferiblemente de 30:1 a 2:1 , aproximadamente. Como se indicó, aquellos con conocimientos en el arte reconocerán que se puede utilizar cualquier emulsificante en los procedimientos para elaborar las espumas de la presente invención. Por ejemplo, véase la patente de los Estados Unidos de América 5,387,207 y Solicitud de Patente de los Estados Unidos Copendiente 08/370,695, presentada el 10 de enero de 1995 por Stone y colaboradores. La fase de aceite utilizada para formar las HIPEs comprende de aproximadamente 80 a aproximadamente 98% en peso del componente de monómero y de aproximadamente 2 a aproximadamente 20% en peso del componente emulsificante. De preferencia, la fase de aceite comprenderá de aproximadamente 90 a aproximadamente 97% en peso de un componente de monómero y de aproximadamente 3 a aproximadamente 10% en peso del componente emulsificante. La fase de aceite también puede contener otros componentes opcionales. Uno de tales componentes opcionales es un iniciador de polimerización soluble en aceite del tipo general bien conocido por aquellos expertos en la técnica, tal como se describe en la patente de los Estados Unidos de América 5,290,820 (Bass y otros), expedida el 1o. de marzo de 1994, la cual se incorpora aquí por referencia. Un componente opcional preferido es un antioxidante tal como un Estabilizador de Luz de Amina Impedida (HALS), tal como sebacato de bis-(1 ,2,2,5,5-pentametilpiperidinilo) (Tinuvin-765®) o un Estabilizador Fenólíco Impedido (HPS) tal como lrganox-1076® y t-butilhidroxiquinona. Otro componente opcional es un plastificante tal como azelato de dioctilo, sebacato de dioctilo o adipato de dioctilo. Todavía otro ingrediente opcional es partículas llenadoras que pueden endurecer el polímero y/o incrementar su propiedades de aislamiento térmico. Ejemplos de partículas llenadoras incluyen aluminio, dióxido de titanio, negro de carbón, grafito, carbonato de calcio, talco y similares. Generalmente, se prefieren partículas que ayuden a hacer al polímero opaco en las región infrarroja, tal como negro de carbón y grafito. Otros componentes opcionales incluyen colorantes (colorante o pigmentos), agentes fluorescentes, agentes opacadores, agentes de transferencia de cadena y similares. 2. Componentes de la Fase de Agua La fase interna de agua discontinua de la HIPE es generalmente una solución acuosa que contiene uno o más componentes disueltos. Un componente esencial disuelto de la fase de agua es un electrolito soluble en agua. El electrolito disuelto reduce al mínimo la tendencia de los monómeros, comonómeros y entrelazadores que son principalmente solubles en aceite, a disolverse también en la fase de agua. Esto, a la vez, se cree que reduce al mínimo el grado al cual el material polimérico llena las ventanas de celda en las superficies colindantes de aceite/agua formadas por las gotas de la fase de agua durante la polimerización. Así, la presencia del electrolito y la resistencia iónica resultante de la fase de agua se cree que determina si está y a que grado las espumas poliméricas preferidas resultantes pueden ser de celda abierta. Cualquier electrolito capaz de impartir resistencia iónica a la fase de agua puede ser utilizado. Los electrolitos preferidos son sales mono-, di- o trivalentes orgánicas, tales como los halogenuros solubles en agua, por ejemplo, cloruros, nitratos y sulfatos de metales alcalinos o metales alcalinotérreos. Los ejemplos incluyen cloruro de sodio, cloruro de calcio, sulfato de sodio y sulfato de magnesio. El cloruro de calcio es el más preferido para utilizarse en la preparación de las HIPEs. Generalmente, el electrolito será utilizado en la fase de agua de las HIPEs en una concentración en la escala de aproximadamente 0.2 a aproximadamente 20% en peso de la fase de agua. Muy preferiblemente, el electrolito comprenderá de aproximadamente 1 a aproximadamente 20% en peso de la fase de agua. Las HIPEs también contendrán típicamente una cantidad efectiva de un iniciador de polimerización. Dicho componente iniciador generalmente se añade a la fase de agua de las HIPEs y puede ser cualquier iniciador radical libre, soluble en agua, convencional. Estos incluyen compuestos de peroxígeno tales como persulfatos de sodio, de potasio y de amonio, peróxido de hidrógeno, peracetato de sodio, percarbonato de sodio y similares. También se pueden utilizar sistemas convencionales de iniciador redox. Tales sistemas se forman combinando los compuestos de peroxígeno anteriores con agentes de reducción tales como bisulfito de sodio, ácido L-ascórbico o sales ferrosas. El iniciador puede estar presente en una cantidad de hasta 20% molar basado en el total de moles de monómeros polimerizables presentes en la fase de aceite. Muy preferiblemente, el iniciador está presente en una cantidad de aproximadamente 0.001 a aproximadamente 10% molar basado en el total de moles de los monómeros polimerizables en la fase de aceite. 3. Agentes Tensioactivos de Hidrofilización v Sales Hidratables El polímero que forma la estructura de espuma de HIPE preferiblemente estará substancialmente libre de grupos funcionales polares. Esto significa que la espuma polimérica tendrá un carácter relativamente hidrofóbico. Cuando estas espumas se van a utilizar como materiales aislantes, la resistencia al agua es una característica deseada. La remoción del emulsificante residual y/o sal que sigue a la polimerización es deseada de manera general, en la forma descrita más adelante.

B. Condiciones de Procesamiento para Obtener Espumas de HIPE La preparación de espumas típicamente implica los pasos de: 1) formar una emulsión de fase interna altamente estable (HIPE); 2) polimerizar/curar esta emulsión adecuada para formar una estructura de espuma polimérica sólida; 3) opcionalmente lavar la estructura de espuma polimérica sólida para remover la fase de agua residual, emulsificante y sales, originales, de la estructura de espuma polimérica y, si es necesario, tratar la estructura de espuma polimérica; y 4) después deshidratar esta estructura de espuma polimérica. 1. Formación de HIPE La HIPE se forma combinando los componentes de fase de aceite y de agua en las relaciones en peso previamente especificadas. La fase de aceite típicamente contendrá los monómeros, comonómeros, entrelazadores y emulsificantes de requisito, así como componentes opcionales tales como plastificantes, antioxídantes, retardadores de las llamas, y agentes de transferencia de cadena. La fase de agua típicamente contendrá electrolitos e iniciadores de polimerización. La HIPE puede ser formada a partir de las fases de aceite y de agua combinadas sometiéndolas a agitación de esfuerzo cortante. La agitación de esfuerzo cortante se aplica también a tal grado y durante un tiempo necesarios para formar una emulsión estable. Dicho procedimiento puede ser conducido en una forma ya sea intermitente o continua, y generalmente se realiza bajo condiciones adecuadas para formar una emulsión, en donde las gotas de la fase de agua son dispersadas a tal grado que la espuma polimérica resultante tendrá las características de requisito de tamaño de celda y otras características estructurales. La emulsificación de la combinación de fase de aceite y de agua frecuentemente implicará el uso de un dispositivo de mezclado o agitación, tales como un propulsor de pasador. Un método preferido para formar dichas HIPEs implica un procedimiento continuo que combina y emulsifica las fases de aceite y de agua de requisito. En dicho procedimiento, se forma una corriente de líquido que comprende la fase de aceite. Consecuentemente, también se forma una corriente de líquido separada que comprende la fase de agua. Después, las dos corrientes son combinadas en una cámara o zona de mezclado adecuado, de manera que se obtienen las relaciones en peso de fase de agua a aceite de requisito previamente especificadas. En la zona o cámara de mezclado, las corrientes combinadas generalmente son sometidas a agitación de bajo esfuerzo cortante provista, por ejemplo, a través de un propulsor de pasador de configuraciones y dimensiones adecuadas. El esfuerzo cortante será típicamente aplicado a la corriente de fase agua/aceite combinada a un régimen apropiado. Una vez formada, la HIPE líquida estable entonces puede ser retirada de la zona o cámara de mezclado. Este método preferido para formar HIPEs a través de un procedimiento continuo se describe con más detalle en la patente de los Estados Unidos de América 5,149,720 (DesMarais y otros), expedida el 22 de septiembre de 1992, la cual se incorpora aquí por referencia. También véase solicitud de los Estados Unidos de América copendiente serie No. 08/370694 (Thomas A. DesMarais), presentada el 10 de enero de 1995 (incorporada aquí por referencia), la cual describe un procedimiento continuo mejorado que tiene un circuito cerrado de recirculación para la HIPE. 2, Polimerización/Curación de la HIPE La HIPE formada será generalmente recogida o vaciada en un recipiente, contenedor o región de reacción adecuado, que será polimerizado o curado. En una modalidad, el recipiente de reacción comprende una bandeja construida de polietileno, a partir de la cual finalmente el material de espuma sólido polimerizado/curado puede ser fácilmente removido para procesamiento adicional después de haberse realizado la polimerización/curación al grado deseado. Preferiblemente, la temperatura a la cual la HIPE es vaciada al recipiente es aproximadamente igual a la temperatura de polimerización/curación. Las condiciones adecuadas de polimerización/curación variarán dependiendo del monómero y otro desarrollo de las fases de aceite y de agua de la emulsión (especialmente los sistemas de emulsificador utilizados), y el tipo y cantidades de iniciadores de polimerización utilizados. Frecuentemente, sin embargo, las condiciones adecuadas de polimerización/curación implicarán el mantenimiento de la HIPE a temperaturas elevadas aproximadamente por arriba de 30°C, de preferencia por arriba de 35°C, durante un período que varía de alrededor de 2 a 64 horas, muy preferiblemente de 2 a 48 horas, aproximadamente. La HIPE también puede ser curada en etapas tal como se describe en la patente de los Estados Unidos de América 5,189,070 (Brownscombe y otros), expedida el 23 de febrero de 1993, la cual se incorpora aquí por referencia. Una espuma de HIPE de celda abierta, llena de agua, porosa, típicamente es obtenida después de la polimerización/curación en un recipiente de reacción, tal como una bandeja. Esta espuma de HIPE polimerizada típicamente es cortada o rebanada en una forma de tipo de lámina. Las láminas de espuma de HIPE polimerizada son más fáciles de procesar durante los pasos subsecuentes de tratamiento/lavado y deshidratación, así como para preparar la espuma de HIPE para utilizarse en materiales para el aislamiento. La espuma de HIPE polimerizada típicamente es cortada/rebanada para proveer un espesor de corte en la escala de aproximadamente 0.08 a aproximadamente 6 cm. 3. Tratamiento/Lavado de la Espuma de HIPE La espuma de HIPE polimerizada formada, generalmente se llenará con el material de fase de agua residual para preparar la HIPE. El material de fase de agua residual (generalmente una solución acuosa de electrolito, emulsificante residual, e iniciador de polimerización) debe ser removido antes del procesamiento y uso de la espuma. La remoción de este material de fase de agua original usualmente se realizará comprimiendo la estructura de espuma para comprimir el líquido residual, y/o lavando la estructura de espuma con agua u otras soluciones acuosas de lavado. Frecuentemente, serán utilizados varios pasos de compresión y de lavado, v. gr., de 2 a 4 ciclos. Es preferible que el agua utilizada en estos lavados sea calentada a por lo menos aproximadamente la Tg del polímero para mantener su flexibilidad y docilidad durante la deshidratación por compresión y reducir y evitar el daño a la estructura de espuma. Opcionalmente, el agua de lavado puede comprender aproximadamente una solución de bicarbonato de sodio al 1% para convertir cualquiera de las pequeñas cantidades de cloruro de calcio residual a carbonato de calcio no higrocópico, de esta forma haciendo a la espuma sustancialmente no humectable. 4. Deshidratación de la Espuma Después de que la espuma de HIPE ha sido tratada/lavada, generalmente será deshidratada. La deshidratación puede lograrse comprimiendo la espuma para exprimir el agua residual, sometiendo la espuma y el agua en la misma temperatura de aproximadamente 60° a aproximadamente 200°C, o mediante tratamiento por microondas, mediante deshidratación térmica a vació o mediante una combinación de compresión y técnicas de deshídratación de secado/microondas/ vacío. Estas espumas de HIPE son típicamente deshidratadas por compresión hasta un espesor de aproximadamente 1/3 (33%) o menos de su espesor totalmente expandido. De preferencia, las espumas serán deshidratas compresivamente hasta un espesor de 20% o menor, de su espesor totalmente expandido. El límite al cual se puede comprimir la espuma, depende de la densidad de la espuma en el estado expandido y la Tg de la espuma con relación a la temperatura de la espuma durante el procedimiento de compresión. El paso de deshidratación generalmente será realizado hasta que la espuma de HIPE esté lista para utilizarse y esté tan seca como sea practicable. Frecuentemente, dichas espumas deshidratadas por compresión tendrán un contenido de agua (humedad) tan bajo como sea posible, de aproximadamente 1% a aproximadamente 15%, más preferiblemente de aproximadamente 5% a aproximadamente 10% en peso, aproximadamente, en una base en peso seco. lll. Uso de las Espumas Poliméricas A. En general Las espumas poliméricas de acuerdo con la presente invención son ampliamente útiles como materiales de aislamiento. Estas espumas también pueden ser empleadas como aisladores contra las fuerzas acústicas o mecánicas. Estas espumas poliméricas pueden ser provistas como láminas continuas relativamente delgadas y flexibles que pueden estar enrolladas. Las espumas de esta invención pueden ser laminadas o unidas a otro medio de soporte para proporcionar rigidez, resistencia o mejores propiedades aislantes. Por ejemplo, puede ser laminada una lámina delgada de hoja reflectiva sobre uno o ambos lados de la plancha de espuma para reducir además la transferencia de calor radiado a través de la estructura.

B. Artículos Aislantes Las espumas poliméricas derivadas de HIPE son particularmente útiles en una variedad de aplicaciones térmicas, incluyendo aparatos (refrigeradores, hornos, batidoras, tostadores, congeladores), equipos de transportación (carros, trenes, aviones, barcos), construcción (aislamiento de pared, aislamiento de áticos) y para muchos otros usos. Una modalidad preferida comprende el uso de una rabanada continua de dicha espuma comprimida a por lo menos aproximadamente una tercera parte de su dimensión más delgada, almacenada, embarcada, y aplicada como un artículo de materia prima en rollo, y que expande después de la aplicación por, ya sea, el tiempo o el calor para restaurar sus dimensiones originales y propiedades aislantes. También se pueden emplear las espumas de la presente invención como aisladores contra la energía acústica y mecánica. Estos usos son muy variados. Genéricamente, las espumas han sido encontradas útiles en dichas aplicaciones. La capacidad de ser hechas precisamente a la Tg, densidad, tamaño de celda, y resistencia de espumas de la presente invención y entregarlas en un formato comprimido pero capaz de reexpander, es particularmente de utilidad. Una discusión de los factores y usos para estas espumas genéricamente se puede encontrar en el "Manual de Poliuretano", supra.

C^ Otros Usos También estas espumas pueden ser empleadas como aisladores contra las fuerzas acústicas o mecánicas. Cuando se pretende utilizar como aisladores contra la transmisión de vibraciones acústicas y/o mecánicas, estas espumas son particularmente útiles en que, tanto la Tg del material como la amplitud de transición, pueden ser optimizadas para la aplicación específica. Es generalmente deseable que la Tg de la espuma esté alineada estrechamente con la temperatura y frecuencia del punto medio de la energía acústica o vibración que va a ser amortiguada. Las espumas de la presente invención son fácilmente "sintonizadas" para este fin, como se describe más abajo. Por ejemplo, si se va a amortiguar un ruido continuo de 1000 Hz a 25°C, la Tg de la espuma medida a 1000 Hz debe ser 25°C. Si el ruido o vibración es de una combinación de frecuencias (como es usualmente el caso), o si se desea el amortiguamiento sobre una escala de temperatura más amplia, entonces la región de transición vitrea a plástica debe ser tan amplia como sea posible. De manera alterna, la espuma puede ser tratada posteriormente con un segundo material polimérico para elaborar una red macroscópica de penetración interna, en donde ambos polímeros contribuirán al amortiguamiento de sonido/vibración en regiones diferentes de temperatura y frecuencia. Se dan descripciones adicionales de usos genéricos de espumas como aisladores de choque acústico o mecánico en Brandup, J.; Immergut, E.H. "Polymer Handbook", Segunda Edición, Wiley-Interscience, New York, NY, 1975, páginas 240-242 y páginas 210-216 y páginas 286-325.

IV. Métodos de Prueba A. Análisis Mecánico Dinámico (DMA) Se utilizó el DMA para determinar las Tgs de los polímeros incluyendo las espumas poliméricas. Las muestras de las espumas se rebanaron en bloques con un espesor de 3-5 mm, y se lavaron 3-4 veces en agua destilada, expresando el fluido a través de rodillos prensadores entre cada lavado. Los bloques de espumas resultantes se dejaron secar al aire. Las rebanadas de espuma seca se les aplicó un núcleo para producir cilindros con un diámetro de 25 mm. Estos cilindros se analizaron utilizando un equipo analizador mecánico dinámico Rheometrics RSA-II, en un modo de compresión utilizando placas paralelas con un diámetro de 25 mm. Los parámetros de instrumento utilizados fueron los siguientes: Paso de temperatura de aproximadamente 85°C a -40°C en pasos de 2.5°C Intervalos de remojo entre cambios de temperatura de 125-160 segundos Fijación de tensión dinámica de 0.1 % a 1.0% (usualmente 0.7%) Fijación de frecuencia a 1.0 radianes/segundo Fijación de autotensión en el modo de fuerza dinámica de rastreo de fuerza estática con una fijación inicial de fuerza estática a 5 g. La temperatura de transición de vidrio se tomó como el punto máximo de la curva de tangente de pérdida contra temperatura.

B. Factor de Expansión El factor de expansión se puede cuantificar midiendo el espesor de una muestra de espuma en el estado comprimido y en el estado expandido. La relación del espesor expandido a el espesor aplastado inicial es el factor de expansión. La muestra de espuma en su estado comprimido se coloca sobre una base plana de granito bajo un calibrador adecuado para medir el espesor de la muestra. El calibrador es fijado hasta ejercer una presión de 0.08 psi sobre la muestra. Se puede emplear cualquier calibrador ajustado con un pie que tiene una área de superficie circular de cuando menos 6.5 cm2 y capaz de medir el espesor a 0.025 mm. Ejemplos de estos calibradores son un Modelo Ames 482 (Ames Co.; Waltham, MA) o un Ono-Sokki modelo EG-225. (Ono-Sokki Co., Ltd., Japón). Se registra el espesor inicial (Xo). El ensamble incluyendo la espuma es luego colocado dentro de un horno fijado a T = Tg + 20°C. Después de 60 minutos, se registra el espesor expandido (X1). El factor de expansión (EF) es calculado como EF = X1/Xo. El factor de expansión puede ser registrado después del almacenamiento a T = Tg + 20°C durante 1 día o más tiempo para asegurar que se obtiene la completa recuperación a las dimensiones de una muestra sin expander. Generalmente, la muestra se deja a la temperatura mayor hasta que no se registra re-expansión adicional.

C. Estabilidad en el Estado Comprimido Las espumas de la presente invención permanecerán en un estado sustancialmente comprimido por periodos de tiempo largos de manera adecuada bajo restricción insignificante sobre la superficie superior. Esta estabilidad se mide como sigue. La muestra de espuma (de forma cilindrica, que tiene un área de superficie circular equivalente a aquella del pie calibrador referido más abajo) en su estado comprimido (es decir, al 33% de su espesor original) se coloca sobre una base plana de granito bajo un calibrador adecuado para medir el espesor de la muestra. El calibrador es fijado hasta ejercer una presión de 0.08 psi sobre la muestra. Se puede emplear cualquier calibrador ajustado con un pie que tiene una área de superficie circular de cuando menos 6.5 cm2 y capaz de medir el espesor a 0.025 mm. Ejemplos de estos calibradores son un Modelo Ames 482 (Ames Co.; Waltham, MA) o un Ono-Sokki modelo EG-225. (Ono-Sokki Co., Ltd., Japón). Se registra el espesor inicial (Xo). Este aparato incluyendo la espuma luego es almacenado a una temperatura de 21°C durante 21 días. Luego se registra el espesor final como X1. Se calcula un Factor de Crecimiento (GF) como GF = X1 / X0. El factor de crecimiento no debe exceder 1.5 (es decir, 50% de reexpansión).

V. Ejemplos Específicos Estos ejemplos ilustran la preparación específica de espumas de HIPE de acuerdo con la presente invención.

EJEMPLO 1 Preparación de Espuma a Partir de HIPE A) Preparación de HIPE Se disolvieron el 378 litros de agua cloruro de calcio anhidro (36.32 kg) y persulfato de potasio (189 g). Esto provee la corriente de fase de agua que será utilizada en un procedimiento continuo para formar una emulsión de HIPE. A una combinación de monómero comprendiendo estireno (1400 g), dívinilbenceno al 55% de grado técnico (1200 g), y acrilato de 2-etilhexilo (2400 gr), se le añadió Span 40® (480 g). Después de mezclar, se permite a esta solución reposar durante la noche. El sobrenadante se retira toda la mezcla y se utiliza en la fase de aceite como el emulsificante para formar una emulsión de HIPE. (Se desecha cualquier residuo pegajoso resultante) Las corrientes separadas de la fase de aceite (25°C) y la fase de agua (42o-44°C) se alimentaron a un aparato de mezclado dinámico. El mezclado completo de las corrientes combinadas en el aparato de mezclado dinámico se logró a través de un propulsor de pasador. A esta escala de operación, un propulsor de pasador apropiado comprende una flecha cilindrica con una longitud de aproximadamente 21.6 cm con un diámetro de aproximadamente 1.9 cm. La flecha sostiene 4 filas de pasadores, dos filas teniendo 17 pasadores y dos filas teniendo 16 pasadores, cada una teniendo un diámetro de 0.5 cm extendiéndose hacia afuera del eje central de la flecha a una longitud de 1.5 cm. El propulsor de pasador está montado en un manguito cilindrico el cual forma el aparato de mezclado dinámico, y los pasadores tienen un claro de 0.8 mm desde las paredes del manguito cilindrico. Un mezclador estático espiral está montado corriente abajo del aparato de manguito cilindrico. Un mezclador estático espiral está montado corriente abajo del aparato de mezclado dinámico para proveer contrapresión en el mezclador dinámico y para proveer una incorporación mejorada de los componentes en la emulsión que finalmente se forma. El mezclador estático es de 35.6 cm de largo con un diámetro externo de 1.3 cm. El mezclador estático es un TAH Industries Modelo 070-821 , modificado, por recortes de 6.1 cm. La fijación del aparato de recirculación y mezclado combinado se llena con fase de aceite y fase de agua a una relación de 3 partes de agua a una parte de aceite. El aparato de mezclado dinámico se ventila para que el aire pueda escapar mientras se llena completamente el aparato. Las velocidades de flujo durante el llenado son de 1.89 gr/seg de fase de aceite y 5.68 cm3/seg de fase de agua. Una vez que el aparato se llena, la agitación empieza en el mezclador dinámico, con el propulsor girando a 1800 rpm. La velocidad de flujo de la fase de agua después se incrementó establemente a una velocidad de 45.4 cm3/seg y la velocidad de flujo de la fase de aceite se redujo a 0.82 gr/seg durante un período de aproximadamente 2 minutos. La contrapresión creada por los mezcladores dinámico y estático en este punto es de 92 kPa. La velocidad del propulsor se redujo después establemente a una velocidad de 1200 rpm durante un periodo de tiempo de 120 segundos. La contrapresión cayó a 37 kPa. En este punto, la velocidad del propulsor se incremento instantáneamente hasta 1800 rpm. La contrapresión del sistema se incremento a 44 kPa y permaneció constante posteriormente. La HIPE resultante tiene una relación de agua a aceite de aproximadamente 55:1.

B) Polimerización/Curación de HIPE La HIPE proveniente del mezclador estático se recogió en un tubo redondo de polipropileno, con un diámetro de 43 cm y una altura de 10 cm, con un inserto concéntrico hecho de plástico Celcon. El inserto tiene un diámetro de 12.7 cm en su base y un diámetro de 12 cm en su parte superior, y una altura de 17.1 cm. Los tubos que contienen HIPE son mantenidas en un cuarto a 65°C durante 18 horas para curación y proveer una espuma de HIPE polimérica.

C. Lavado y Deshidratación de la Espuma La espuma de HIPE curada se removió de los tubos. La espuma en este punto tiene una fase de agua residual (conteniendo emulsificantes disueltos, electrolito, residuos de iniciador, e iniciador) de aproximadamente 50-60 veces (50-60 X) el peso de los monómeros polimerizados. La espuma se rebanó con una cuchilla de sierra con un agudo movimiento recíproco, en láminas con un espesor de 0.5 cm. Estas láminas se sometieron después a compresión en una serie de dos rodillos prensadores porosos equipados con un vacío, el cual reduce gradualmente el contenido de fase de agua residual de la espuma a aproximadamente 6 veces (6X) el peso de los monómeros polimerizados. En este punto, las láminas después son resaturadas con agua a 60°C, son exprimidas en una serie de tres rodillos prensadores porosos equipados con vacío a un contenido de fase de agua de aproximadamente 4X. El contenido de CaCI2 de la espuma es menor de aproximadamente 1 %. La espuma de HIPE permanece comprimida después de la prensado final a un espesor de aproximadamente 0.048 cm. La espuma es luego secada con aire por aproximadamente 16 horas. Este secado reduce el contenido de humedad a aproximadamente 0-4% en peso del material polimerizado. En el estado comprimido, la densidad de la espuma es de aproximadamente 0.14 g/cm3. Cuando se expande en etanol, la espuma tiene una densidad en seco de aproximadamente 0.018 g/cm3 y tiene una temperatura de transición vitrea de 50°C.

EJEMPLOS 2 A 10 Se prepararon espumas adicionales de la misma manera esencialmente como aquel en el Ejemplo 1 , utilizando relaciones de monómeros diferentes. Los resultados se muestran en el Cuadro 1.

Cuadro 1. Composición v T de la Espuma STY: Estireno, disponible de Aldrich Chemical Corp. DVB: Divinilbenceno, basado en 55% de pureza con 45% de etilestireno como impureza; disponible de Dow Chemical Corp. EHA: Acrilato de 2-etilhexilo disponible de Aldrich Chemical Corp. * Determinado a través del Análisis Dinámico Mecánico a 1.0 radians/segundo.

EJEMPLOS 11 A 15 Se preparan espumas adicionales de la presente invención de manera esencial como se describió en el Ejemplo 1. Las propiedades de aislamiento de estas espumas se midieron por el ASTM C177-85. Los resultados son mostrados en el Cuadro 2. Cuadro 2. Valores de aislamiento para las Espumas (** Calculado utilizando DMA) (** Las unidades son mW (m.K.). Calculadas utilizando ASTM C177-85) a: Se utilizó DVB 55% puro b: Se utilizó DVB 50% puro c: Se utilizó 12% de 1 ,6-hexanodioldiacrilato Los datos muestran excelentes propiedades de aislamiento térmico para las espumas de la presente invención.

EJEMPLO 16 Se preparó una lámina continua de espuma de 12 pulgadas de ancho y 3 pulgadas de espesor a partir de una HIPE del ejemplo 13. Esta espuma se deshidrato pasándola a través de los rodillos de prensado de deshidratación por compresión con espacios sucesivos de 2", 1", 0.5" y 0.3", lavada con una solución de bicarbonato de calcio al 1% y deshidratada pasándola a través de los rodillos de prensado de deshidratación por compresión con espacios sucesivos de 2", 1", 0.5" y 0.3". La rebanada de espuma, continua, es luego laminada en una hoja de aluminio de 0.01" de espesor, comprimida a través de un rodillo de prensado, poroso, con un espacio de 0.2" y enrollada en un anillo de aproximadamente 2.5" de diámetro. Debido a su baja presión de expansión este permanece a aproximadamente 0.5" de espesor en el anillo. Este es luego empacado en plástico de envoltura de contracción. La espuma permanece estable en esta configuración a través del almacén, embarque y exhibición al menudeo y la aplicación. La aplicación toma la forma de desenrrollar el producto e insertarlo entre las vigas del techo en un ático residencial a las longitudes de corte deseadas. El producto en este punto es aún de aproximadamente 0.5" de espesor. Sobre un periodo relativamente corto, sin fuerzas de contracción que lo restringan, la espuma reexpande hasta el espesor original y densidad, 3" y 0.020 g/cm3 respectivamente, de la espuma. Este sirve como un excelente material aislante, manejado de manera conveniente desde el fabricante hasta el uso final.

Claims (1)

REIVINDICACIONES

1.- Un material de espuma polimérico, comprimible, útil como aislamiento, teniendo el material de espuma polimérico: A) una área de superficie específica por volumen de espuma de por lo menos 0.01 m2/cm3; B) una densidad expandida de menos de 0.05 g/cm3; y C) una relación de espesor expandido a comprimido de por lo menos 3:1 ; en donde cuando la espuma está comprimida al 33% de su espesor original expandido y es posteriormente mantenido sin restricción artificial sobre su superficie, dicha espuma reexpanderá por no más de 50% después de 21 días a 22°C. 2 - Un material de espuma polimérico, comprimible, útil como aislamiento, teniendo el material de espuma polimérico: A) una área de superficie específica por volumen de espuma de por lo menos 0.01 m2/cm3; B) una densidad expandida de 0.05 g/cm3 a 0.006 g/cm3; y C) una relación de espesor expandido a comprimido de por lo menos 3:1 ; D) una temperatura de transición vitrea (Tg) de 30° a 90°C; y E) un tamaño de celda promedio en número de 5µm a 80µm; en donde cuando la espuma está comprimida al 33% de su espesor original expandido y es posteriormente mantenido sin restricción artificial sobre su superficie, dicha espuma reexpanderá por no más de 50% después de 21 días a 22°C. 3.- El material de espuma comprimible de conformidad con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en donde cuando se calienta la espuma a su Tg o mayor, este reexpanderá al 90% de su espesor original dentro de 1 día o menos. 4.- El material de espuma comprimible de conformidad con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en donde el material de espuma polimérico tiene una densidad expandida, en seco, de 0.03 a 0.015 g/cm3. 5.- El material de espuma comprimible de conformidad con la reivindicación 1 , en donde el material de espuma polimérico tiene un tamaño de celda promedio en número menor de 100 µm. 6.- El material de espuma comprimible de conformidad con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en donde el material de espuma polimérico tiene un tamaño de celda promedio en número menor de 10 µm a 50 µm, preferiblemente de 15 µm a 35 µm. 7.- El material de espuma comprimible de conformidad con la reivindicación 1 , en donde la espuma tiene una Tg de 30° a 90°C. 8.- El material de espuma comprimible de conformidad con la reivindicación 1 , en donde se prepara el material de espuma polimerizando una emulsión de agua en aceite que tiene: 1 ) una fase de aceite que comprende: a) de 80 a 98% en peso de un componente de monómero capaz de formar un copolímero que tenga un valor de Tg de 30° a 90" C, el componente de monómero comprendiendo: i) de 20 a 45% en peso de un monómero monofuncional substancialmente insoluble en agua, capaz de formar un homopolímero que tiene una Tg de 35°C o menos; ii) de 20% a 50% en peso de un comonómero monofuncional substancialmente insoluble en agua, capaz de impartir endurecimiento equivalente a aquel provisto por el estireno; iii) de 2% a 50% en peso de un primer agente entrelazador polifuncional, substancialmente insoluble en agua, seleccionado del grupo que consiste de divinilbenceno y sus análogos; y iv) de 0% a 15% en peso de un segundo agente entrelazador polifuncional, substancialmente insoluble en agua, seleccionado del grupo que consiste de diacrilatos de dioles y sus análogos; y b) de 2% a 20% en peso de un componente emulsificante, el cual es soluble en la fase de aceite, y el cual es adecuado para formar una emulsión estable de agua en aceite; 2) una fase de agua que comprende de 0% a 20% en peso de un electrolito soluble en agua; y 3) una relación de volumen a peso de fase de agua a fase de aceite en la escala de 20:1 a 250:1. 9.- Un procedimiento para obtener un material de espuma polimérico, comprimible, útil como aislamiento, comprendiendo el procedimiento los pasos de: A) formar una emulsión de agua en aceite de: 1 ) una fase de aceite que comprende: a) de 80 a 98% en peso de un componente de monómero capaz de formar un copolímero que tenga un valor de Tg de 30° a 9CPC, el componente de monómero comprendiendo: i) de 20 a 45% en peso de un monómero monofuncional substancialmente insoluble en agua, capaz de formar un homopolímero que tiene una Tg de 35°C o menos; ii) de 20% a 50% en peso de un comonómero monofuncional substancialmente insoluble en agua, capaz de impartir endurecimiento equivalente a aquel provisto por el estireno; iii) de 2% a 50% en peso de un primer agente entrelazador polifuncional, substancialmente insoluble en agua, seleccionado del grupo que consiste de divinilbenceno y sus análogos; y iv) de 0% a 15% en peso de un segundo agente entrelazador polifuncional, substancialmente insoluble en agua, seleccionado del grupo que consiste de diacrilatos de dioles y sus análogos; y b) de 2% a 20% en peso de un componente emulsificante, el cual es soluble en la fase de aceite, y el cual es adecuado para formar una emulsión estable de agua en aceite; 2) una fase de agua que comprende de 0% a 20% en peso de un electrolito soluble en agua; y 3) una relación de volumen a peso de fase de agua a fase de aceite en la escala de 20:1 a 250:1 ; y B) polimerizar el componente de monómero en la fase de aceite de la emulsión de aceite en agua para formar un material de espuma polimérico. 10.- Un material aislante que comprende el material de espuma polimérico de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, laminado a un sustrato.