[发明专利]可发泡的聚苯乙烯珠粒

说明书

本发明涉及含有发泡剂的可发泡聚苯乙烯(EPS)珠粒，由它们可制成水吸附容量低和/或水渗透率低的模塑制品。

在聚苯乙烯泡沫塑料的许多应用中，例如用作屋顶保温材料、墙壁材料和鱼箱等时，泡沫塑料模塑制品都与水接触，因此存在水分渗透到泡沫塑料内部的危险，从而使保温作用下降。

迄今为止，通常通过将塑料薄膜或表面涂料涂布到制成的模塑制品上来防止或降低聚苯乙烯泡沫塑料制成的厚板和模塑制品的水吸附量。但是，这就需要另外的步骤；此外，在复杂形状制品的情况下，这一覆盖层不能处处均匀。

减少水侵入到聚苯乙烯泡沫塑料制成的模塑制品中的另一方法是使EPS珠粒之间的空间尽可能地小。这一点可通过提高用于膨胀的蒸汽的压力和温度来达到。但是，它的缺点是使模塑制品的生产时间延长，而且如果升温，能耗也增加。

本发明的一个目的是提供可用简单方法且不新增步骤来生产水吸附容量低的模塑的聚苯乙烯泡沫塑料。

我们已发现，这一目的可通过使用含有发泡剂并涂有疏水剂的EPS珠粒来达到。因此，本发明提供了含有发泡剂、并用0.01-0.5％(重量)疏水剂涂布的可发泡聚苯乙烯(EPS)珠粒，该疏水剂在10℃以上熔化，其平均粒度小于100微米。本发明还提供相应的经涂布和发泡的聚苯乙烯珠粒。

为缩短冷却时间，通常用硬脂酸酯例如甘油单硬脂酸酯或硬脂酸锌涂布EPS珠粒。但是，这些硬脂酸酯不是起疏水剂的作用。还已知在模塑制品生产过程中，为了缩短冷却时间，将液体石蜡油涂布到EPS珠粒上，但这会使可发泡性下降。

EPS珠粒可用已知的传统方法生产。为此，将单体苯乙烯(如果需要还将其他烯属不饱和共聚单体)、催化剂、助剂和添加剂悬浮在水中并聚合，通常这一过程在悬浮稳定剂存在下进行。将生成的聚苯乙烯珠粒分出，洗涤和干燥。发泡剂可在聚合过程中加入，或在随后的步骤中加到聚苯乙烯中。适合的发泡剂为C₄-C₈烃类，优选戊烷。

根据本发明，EPS珠粒用0.01-0.5％、优选0.1-0.3％(重量)疏水剂涂布，每一情况都按固体含量计，该疏水剂在10℃以上熔化，其粒度小于100微米、优选小于10微米。如果粒度太大，则难以制成稳定的乳液。

优选的疏水剂为在碳链中有10-30个碳原子的石蜡烃，优选其熔点为10-70℃、特别是25-60℃。这样的石蜡烃以以下的商业产品提供：BASF的RAMASITKGT、PERSISTOL E和PERSISTOL HP,Henkel的AVERSIN HY-N和Sandoz的CEROL ZN。

另一类适合的疏水剂包括N-羟甲基胺与脂肪酸衍生物(例如脂肪酸酰胺、胺或醇)反应的树脂状产物，例如在US-A2927090或GB-A475170中公开的。其熔点通常为50-90℃。这类树脂例如以以下商业产品提供：BASF的PERSISTOL HP和Hoechst的ARCOPHOB EFM。

最后，聚(甲基)丙烯酸氟烷基酯例如聚丙烯酸全氟辛基酯也是适用的。后一物质以以下商业产品提供：BASF的PERSISTOLO和Pfersee的OLEOPHOBOL C。

本发明EPS珠粒优选用疏水剂的含水乳液涂布来制备。这种乳液含有10-80％、优选15-50％(重量)固体疏水剂。此外，该含水乳液还优选含有传统乳化剂，例如乙氧基化的油基胺，其用量为0.5-5％(重量)，以及含有增溶剂和其他传统添加剂。

疏水剂的含水乳液优选在EPS珠粒处理和干燥后立刻涂布到EPS珠粒上，宜与其他传统的涂布剂一起涂布，例如抗结块剂(例如硬脂酸金属盐和细分散的二氧化硅)以及缩短脱模时间的试剂(例如甘油酯和羟基羧酸酯)。疏水剂也可吸附到多孔固体中，例如细分散的二氧化硅中，其量优选为5-50％(重量)，然后用它进行涂布。因为有疏水剂的涂层可提高泡沫塑料的可燃性，所以在某些情况下，优选与疏水剂一起涂布阻燃剂，例如含溴化合物，如六溴环十二烷；基于EPS计，阻燃剂的用量为0.01-0.5％(重量)。原则上，将含水乳液涂布到预发泡的PES珠粒上也是可能的。在这两种情况下，涂布通过喷涂或优选在传统的转鼓混合器中转鼓涂布来实现。

最后，疏水剂也可在苯乙烯在含水悬浮液中聚合生产EPS珠粒的过程中加入。