[发明专利]改进膨胀乙烯基芳族聚合物的绝缘能力的方法和由此得到的产品

说明书

本申请是申请号“200680012407.X”、申请日2006年4月13日、发明名称“改进膨胀乙烯基芳族聚合物的绝缘能力的方法和由此得到的产品”的发明专利申请的分案申请。 

技术领域

本发明涉及一种改进膨胀乙烯基芳族聚合物的绝缘能力的方法和由此得到的相关产品。 

更具体地，本发明涉及一种制备在膨胀后在低密度下也具有降低的导热率的可膨胀乙烯基芳族聚合物的方法和由此得到的产品。 

甚至更具体地，本发明涉及一种改进膨胀聚苯乙烯(EPS)的绝缘能力的方法和由此得到的相关产品。 

背景技术

可膨胀乙烯基芳族聚合物，并且在这些当中特别是可膨胀聚苯乙烯是已经被长期用于制备膨胀制品的已知产品，所述膨胀制品可用于各种应用领域，在其中的最重要的领域之一是绝热领域。 

这些膨胀产品通过将用气体浸渍的可膨胀聚合物珠粒在密闭模具中溶胀并且借助于压力和温度的同期效应将容纳于模具内的溶胀颗粒模塑而获得。颗粒的溶胀通常借助于保持在稍微高于聚合物的玻璃化转变温度(Tg)的温度下的蒸汽或另一种气体进行。 

膨胀聚苯乙烯的一种特殊的应用领域是在建筑工业中的绝热应用，其中其通常以平的片材形式使用。通常使用密度约30g/l的平的膨胀聚苯乙烯片材，因为聚合物的导热率在这些值下最小。低于该限度是不利的，即使这在技术上是可能的，因为这造成片材的导热率急 剧增加，这必须通过增加其厚度来弥补。为了避免该缺陷，已经建议用绝热材料例如氧化铝(如描述于欧洲专利620,246中那样)、或者炭黑(如描述于国际专利申请WO2004/087798中那样)填充聚合物。 

公开的日本专利申请JP61-171,705描述了一种制备同样可膨胀的、填充有炭黑的聚苯乙烯颗粒的方法，其包括在没有苯环的双官能有机过氧化物和尺寸小于100nm的炭黑的存在下在苯乙烯的含水悬浮液中聚合。该方法还包括在聚合期间或结束时加入发泡剂例如异戊烷，其浓度相对于聚苯乙烯可以为1-6wt％。 

当如描述于K.Ohkita，“Carbon”，13，443-448，1975中所述那样使用含有苯环的过氧化物到一定的程度以致于炭黑在苯乙烯的聚合过程中甚至被用作含有苯环的过氧化物的抑制剂时，在炭黑存在下乙烯基单体的自由基聚合反应被严重延迟(美国专利2,993,903)。 

国际专利申请WO2004/087798描述了填充有炭黑的可膨胀苯乙烯聚合物，使用通常用于可膨胀聚苯乙烯含水悬浮液聚合中的过氧化物并且因此不必须使用没有苯环的过氧化物，其能够提供具有的特性可与借助于已知技术的方法所获得材料的那些特性相比的低密度膨胀材料。因此通过向其中引入特定类型的炭黑，可以获得基于乙烯基芳族聚合物的、导热率同样能够满足规定DIN18164Part1的035类的产品。 

发明内容

所述专利申请描述了包含以下物质的可膨胀乙烯基芳族聚合物： 

(a)通过将50-100wt％的一种或多种乙烯基芳族单体和0-50wt％的至少一种可共聚单体聚合得到的基质； 

(b)相对于聚合物(a)计算为1-10wt％的包入聚合物基质中的发泡剂； 

(c)相对于聚合物(a)计算为0.01-20wt％的均匀分布在聚合物基质中、平均直径为30-2000nm、表面积为5-40m²/g、硫含量为0.1-1000ppm并且灰分含量为0.001-1％的炭黑填料。 

根据这一发明，炭黑还具有以下特征：热损耗为0.001-1％、碘值为0.001-20g/kg并且邻苯二甲酸二丁酯(DBPA)的吸收值为5-100ml/(100g)。 

申请人已经发现了一种改进膨胀乙烯基芳族聚合物的绝缘能力的方法，其包括： 

1)制备可膨胀乙烯基芳族聚合物的珠粒，该可膨胀乙烯基芳族聚合物的珠粒包含相对于聚合物计算为1-10wt％的包入聚合物基质中的发泡剂和相对于聚合物(a)计算为0.001-25wt％的绝热添加剂，该绝热添加剂包含均匀分布在聚合物基质中的平均直径为30-2000nm、表面积为5-40m²/g、硫含量为0.1-1000ppm、灰分含量为0.001-1％的炭黑； 

2)在涂料沉积之前用选自以下物质的液体润滑剂处理珠粒的表面： 

i.羟基化有机化合物，其中碳原子(C)和羟基(OH)数目之间的C/OH比例为1-1.3； 

ii.含有1-30mol环氧乙烷的C₁₀-C₂₀乙氧基化醇的磷酸钠；