[发明专利]具有增强绝热性能的可发泡乙烯基芳族聚合物及其制备方法

说明书

本发明涉及具有增强绝热性能的可发泡乙烯基芳族聚合物及其制备方法

更具体地说，本发明涉及一种可发泡乙烯基芳族聚合物的制备方法以及由 所述方法制得的产品，该聚合物在发泡后具有降低的热传导性和低的密度。

可发泡乙烯基芳族聚合物，其中尤其是可发泡聚苯乙烯，都是已知产品， 它们已经被长期用于制备适用于各种应用领域，其中最重要之一是绝热领域的 发泡制品。

这些发泡产品是通过在闭合的模具中使浸渍有气体的可发泡聚合物的珠粒 膨胀，然后通过压力和温度的共同作用来模塑包含在铸模中的膨胀颗粒而得到 的。颗粒的膨胀通常通过蒸气或另一种气体在稍微高于该聚合物的玻璃化转变 温度(Tg)的温度下进行的。

发泡聚苯乙烯的一个特别适合的应用领域是建筑工业中的绝热，其中它通 常以平板形式使用。扁平的发泡聚苯乙烯板通常以约30g/l的密度使用，因为 在此数值下聚合物的导热率具有最小值。低于此界限是不利的，即使在技术上 可能，因为这将导致所述板的导热率急剧增加，而导热率的增加必须通过增加 板的厚度来补偿。为了避免这个缺陷，已经提出了用不透热材料如石墨、炭黑 或铝来填充所述聚合物的建议。

例如，欧洲专利EP620,246中描述了一种可发泡聚苯乙烯珠粒的制备方法， 所述可发泡聚苯乙烯珠粒包含分布于其表面的不透热材料，或者，作为替换手 段，所述不透热材料被混入颗粒本身内部。

国际专利申请WO 1997/45477中描述了基于可发泡聚苯乙烯的组合物，其 中包含苯乙烯聚合物、0.05-25％的块黑(lump black)型炭黑和0.6-5％的溴化 物添加剂来使得产物具有耐火性。

日本专利申请JP63183941描述了石墨在用于改进聚苯乙烯泡沫的绝热能力 中的用途。

专利申请JP60031536描述了炭黑在可发泡聚苯乙烯树脂的制备中的用途。

国际专利申请WO 2006/61571描述了基于可发泡聚苯乙烯的组合物，其中 包含重均分子量Mw为150,000-450,000的苯乙烯聚合物、2-20％重量的发泡 剂和0.05-小于1％的表面积为550-1,600m²/g的炭黑。

本发明申请人现在发现，通过使用具有选定的物理-化学特性的炭黑，可以 制备具有增强绝热性能的乙烯基芳族聚合物。

因此，本发明的一个目的涉及一种可发泡乙烯基芳族聚合物，其中包含：

a)由50-100％重量的一种或多种乙烯基芳族单体和0-50％重量的 至少一种可共聚单体聚合得到的基体；

b)包埋于所述聚合物基体中、相对于聚合物(a)计为1-10％重量的发 泡剂；

c)均匀分布在所述聚合物基体中、相对于聚合物(a)计为0.01-20％ 重量的包含导电性炭黑的填料，所述填料由矿物油或乙炔制得，具有降低的表 面积，其根据ASTM D-3037/89测定的表面积为5-200m²/g，优选5-100m²/g。

根据本发明，炭黑是导电性的，具有低于15欧姆·厘米，优选低于10欧 姆·厘米的特定电阻。炭黑具有30-500nm的粒径(d₅₀)，优选30-100nm。所 述粒径(d₅₀)是通过激光粒度计测定的，并以粉末颗粒的50％平均体积直径表示。 通过将25％炭黑混入高密度聚乙烯制成2cm宽、至少4cm长和0.5-3mm厚的 样品来测定电导率(ρ)。使用具有高内阻的4-点欧姆计来进行电导率的测定， 并由下式计算得到：

ρ＝R×A/L

其中R是电阻(欧姆)，A是电流穿过样品的面积(cm²)和L是两个电极间的 距离(cm)。

根据本发明的炭黑的一个实例是由Timcal生产的炭黑Ensaco EN 250 G。