[发明专利]可膨胀颗粒状聚合物组合物

说明书

发明领域

本发明涉及可膨胀颗粒状互穿网络聚合物组合物。该可膨胀颗粒状聚合物组合物包括含聚烯烃的颗粒状互穿网络聚合物，和乙烯基芳族聚合物和膨胀剂。该膨胀剂由五氟丁烷和任选的少量七氟丙烷组成，并存在于该颗粒状互穿网络聚合物内。该互穿网络聚合物通常通过乙烯基芳族单体组合物在颗粒状聚烯烃聚合物内的聚合形成。

发明背景

可膨胀颗粒状互穿网络聚合物是公知的。互穿网络聚合物典型地通过使单体组合物(例如，包含苯乙烯的乙烯基芳族单体组合物)在颗粒状聚合物(例如，颗粒状聚烯烃材料，例如聚乙烯)内聚合而形成。乙烯基芳族单体组合物(例如，苯乙烯)至少部分地在颗粒状聚烯烃(例如，聚乙烯)内的聚合导致颗粒状互穿网络聚合物的形成。相对于具有相同聚合物(或单体)比例的对比材料，例如独立聚合物的物理混合物或共混物，或由所述聚合物的单体形成的共聚物，颗粒状互穿网络聚合物通常提供改进的物理性能，例如耐冲击性。改善的物理性能更尤其用由膨胀的颗粒状互穿网络聚合物制备的模制品证明，如下面将进一步论述的那样。

为了使颗粒状互穿网络聚合物材料变得可膨胀，通常使膨胀剂泡制或浸渍到该颗粒材料中，通常在高温和高压条件下进行。膨胀剂一般包括一种或多种含少于六个碳原子的烷烃(例如，正丁烷、异戊烷和/或正戊烷)。通常将其中浸渍了膨胀剂的可膨胀颗粒状互穿网络聚合物材料导入膨胀器中。在暴露到膨胀器内的高温下时，膨胀剂膨胀(例如，变得至少部分挥发性)，从而使可膨胀颗粒状互穿网络聚合物材料膨胀或发泡。挥发性膨胀剂通常在膨胀过程中从膨胀器排出。

然后将膨胀的颗粒状互穿网络聚合物(在环境条件下的任选的储存(或老化)期后)加入模具，在那里，它被暴露于高温和高压中。膨胀的互穿网络聚合物颗粒的邻接表面熔合在一起，导致模制品的形成。可能存在于膨胀颗粒中的残留的挥发性膨胀剂在模塑过程中从模具排出。

出于包括但不限于安全和加工后勤的原因，通常希望在独立的位置进行膨胀剂浸渍和膨胀/模塑操作。通常，在聚合物生产设施处形成可膨胀颗粒状互穿网络聚合物材料，然后装运(以未膨胀形式)到模塑设施，在那里进行膨胀和模塑操作。因为膨胀剂通常是挥发性材料，所以它可能在浸渍和膨胀/模塑工艺间的中间时期从可膨胀颗粒材料损失。如果在该中间时期太多膨胀剂从可膨胀颗粒材料损失，则它在膨胀过程期间不会进行足够的膨胀，导致模制品具有不合需要的物理性能(例如，高密度)和/或美观性。

为了使膨胀剂的损失最小化，可以在膨胀和模塑操作之前在降低的温度下和/或在密封条件下存储可膨胀颗粒材料。在密封容器中和/或在降低温度的条件下存储和/或装运可膨胀颗粒状互穿网络聚合物材料一般导致装运和储存成本增加。此外，在装运和/或储存期间，膨胀剂从可膨胀颗粒材料的损失可能增加环境和/或安全问题。

开发出提供改善的膨胀剂保持性能的颗粒状可膨胀互穿网络聚合物组合物将是合乎需要的。由此种新开发的可膨胀互穿网络聚合物组合物制备的模制品具有最少等效于由对比可膨胀颗粒状互穿网络聚合物材料制备的模制品的那些物理性能将是进一步合乎需要的。

美国专利号6,476,080B2公开了发泡剂组合物，该组合物包括：具有30℃或更高且低于120℃的沸点的中范围低沸点氢氟烃；具有低于30℃的沸点的低范围低沸点氢氟烃；和低沸点醇和/或低沸点羰基化合物。该′080专利还公开了含此种发泡剂组合物的可发泡聚合物组合物。该′080专利中公开的可发泡聚合物组合物是通过挤出制备的，并且是通过穿过缝模膨胀的。

发明概述

根据本发明，提供了可膨胀颗粒状互穿网络聚合物，其包含：

(a)包含以下组分的颗粒状互穿网络聚合物，

(i)按10重量％-80重量％的量存在的聚烯烃聚合物，基于该颗粒状互穿网络聚合物的总重量，和

(ii)按20重量％-90重量％的量存在的乙烯基芳族聚合物，基于该颗粒状互穿网络聚合物的总重量；和

(b)包含五氟丁烷，和任选的少量七氟丙烷(基于五氟丁烷和七氟丙烷的总量，例如重量)的膨胀剂，

其中该膨胀剂主要存在于该颗粒状互穿网络聚合物内。

本文和权利要求中所使用的术语″(甲基)丙烯酸″和相似术语是指丙烯酸、甲基丙烯酸和它们的组合。本文和权利要求中所使用的术语″(甲基)丙烯酸的酯″和相似术语，例如″(甲基)丙烯酸酯″是指丙烯酸的酯(或丙烯酸酯)、甲基丙烯酸的酯(或甲基丙烯酸酯)和它们的组合。