专利名称：在热塑性泡沫体中改善水蒸气渗透度和提高泡孔尺寸的添加剂共混物的制作方法
在热塑性泡沬体中改善水蒸气渗透度和提高泡孔尺寸的添加剂共混物发明的技术领域和工业应用性本发明总体涉及挤出的泡沫体产品，和更具体地，涉及含有乙氧基化聚环氧乙烷和苯乙烯/马来酸酐共聚物的共混物的聚苯乙烯泡沫体，其中所述聚合物泡沫体具有改善的水蒸气渗透度，具有增大的平均泡孔尺寸，并且不具有消耗臭氧能力和具有低的全球变暖能力。还提供了形成这种聚合物泡沫体的方法。
背景技术：
发泡的树脂结构可用于宽泛的各种应用，例如热绝缘，垫子中 ，作为包装，和作为吸附剂。挤出的泡沫体通常通过如下步骤制造将聚合物与任何期望的添加剂一起熔融混合从而产生聚合物熔体。将发泡剂在合适的温度和压力与聚合物熔体混合，从而产生能发泡的凝胶混合物。然后将该能发泡的凝胶混合物冷却，并挤出到减压的区域中，这导致凝胶的发泡，和形成期望的挤出的泡沫体产品。将会理解的是，聚合物、发泡剂、和添加剂的相对量，以及温度，和压力降低的方式将往往会影响得到的泡沫体产品的品质和性质。用于挤出的泡沫体产品的常规的发泡剂包括氯氟碳烃(CFC)和氢氯氟碳烃(HCFC)。CFC和HCFC发泡剂二者的优点之一是它们在制造工艺的过程中在聚合物熔体中的高溶解度。当将发泡剂与聚合物熔体混合时，较高的发泡剂溶解性促进粘度的降低。既而，较低的粘度导致混合需要较低的能量。另一方面，这些传统的发泡剂的主要缺点是，由于越来越多的环境考虑，世界上越来越多数目的政府已经命令取消CFC和HCFC发泡剂。已经越来越认识到CFC和许多其它的卤代烃具有严重的全球环境威胁，这是由于它们导致平流层的臭氧损耗和全球变暖的能力。化合物例如CFC和HCFC的臭氧损耗和全球变暖的影响分别是通过臭氧损耗能力(ODP)和全球变暖能力(GWP)测得的。考虑到强制性逐步淘汰具有高ODP和高GWP的发泡剂，已经开始在绝缘泡沫体应用中用更多的环境友好的发泡剂例如氢氟碳烃(HFC)和CO2代替常规的发泡剂。虽然HCFC提供相对于HFC和CO2更优的热障，但是存在于HCFC中的氯具有臭氧损耗能力。此外，随着时间的过去，保持在泡沫体中的氯氟碳烃气相释放到大气中，由此降低泡沫体的绝缘值，并且可能进一步促进臭氧消耗和全球变暖。此外，每种〃非常规的〃发泡剂都导致不同的泡孔尺寸和形态，取决于选择的具体发泡剂。此外，通过这些总体上环境友好的发泡剂生产的泡沫体的泡孔尺寸太小而不能给发泡的产品提供可接受的绝缘值，并且通常导致较高的密度和更高成本的产品。此外，使用HCFC生产的泡沫体的水蒸气渗透度通常具有I. 0或更小的水蒸气渗透度。理想地，挤出的泡沫板的水蒸气渗透度为大于I. 0渗透英寸。改善挤出的泡沫板中的水蒸气渗透度正在变成建筑物结构设计和应用中的重要因素。挤出的泡沫板的水蒸气渗透度在抑制冷凝的能力以及泡沫板上的和泡沫板所用于的墙壁系统中的霉菌和真菌方面是重要的因素。当水、灰尘、和其它的微生物营养物污染泡沫板时，它们提供细菌、真菌、和/或霉菌在泡沫板中或上的生长的载体媒介。细菌、真菌、和/或霉菌生长可导致气味、脱色、和/或产品劣化。以前消除霉菌生长的尝试专注于限制在壁组件中液态水和水蒸气冷凝的侵扰。尽管以前已经有减少ODP和GWP的尝试，仍然需要本领域中获得挤出的聚合物泡沫体，其当使用非-HCFC发泡剂时具有改善的水蒸气渗透度，其保持常规的挤出的聚苯乙烯泡沫体的积极物理性质，其提供具有增加的绝缘值(R-值)的泡沫体产品，并且其满足减少全球变暖能力和臭氧损耗能力的苛刻要求。
发明内容
本发明的目的是提供用于形成闭孔、刚性热塑性聚合物泡沫体的组合物，该组合物包括能发泡的聚合物材料、至少一种发泡剂、聚环氧乙烷和苯乙烯/马来酸酐共聚物的添加剂共混物、和任选的红外衰减剂。发泡剂可选自氢氟碳烃、C1至C9脂族烃X1至C3脂族醇、二氧化碳、丙酮、天然气、空气、水、酮类、醚类、甲酸甲酯、过氧化氢
权利要求
1.用于形成闭孔、刚性热塑性聚合物泡沫体的组合物，包含 能发泡的聚合物材料； 至少ー种发泡剂；和 添加剂共混物，该添加剂共混物包含具有下式的聚环氧こ烷
2.权利要求I所述的组合物，其中所述聚环氧こ烷为具有下式的こ氧基化聚环氧こ烷
3.权利要求I所述的组合物，进ー步包含至少ー种红外衰减剂。
4.权利要求3所述的组合物,其中所述ー种或多种红外衰减剂选自纳米石墨、炭黑、粉末状无定形碳、活性碳、浙青、粒状浙青、磨碎玻璃、玻璃纤维线束、云母、氧化铁黑、金属薄片、金属氧化物、碳纳米管、纳米石墨烯小片、碳纳米纤维、活性碳、ニ氧化钛和它们的组合。
5.权利要求I所述的组合物，其中所述至少ー种发泡剂选自氢氟碳烃、C1-C9脂族烃、C1-C3脂族醇、ニ氧化碳、丙酮、天然气、空气、水、酮类、醚类、甲酸甲酷、过氧化氢和它们的组合 O
6.权利要求I所述的组合物，其中所述添加剂共混物改善聚合物熔体中氢氟碳烃发泡剂的溶解性。
7.权利要求3所述的组合物，其中 所述能发泡的聚合物材料以所述组合物的总干组分的约60重量％-约95重量％的量存在于所述组合物中； 所述至少一种发泡剂以的所述组合物的总干组分约4. 0重量％-约10. 0重量％的量存在于所述组合物中； 所述添加剂共混物以所述组合物的总干组分约0. 5重量％-约5. 0重量％的量存在于所述组合物中；以及 所述红外衰减剂以所述组合物的总干组分约0. 01重量％-约5. 0重量％的量存在于所述组合物中。
8.刚性热塑性聚合物泡沫体产品，包含 挤出的能发泡组合物，所述能发泡组合物包含 能发泡的聚合物材料；至少ー种发泡剂；和 添加剂共混物，所述添加剂共混物包含具有下式(I)的聚环氧こ烷，
9.权利要求8的热塑性聚合物泡沫体产品，其中所述聚环氧こ烷为具有下式(III)的こ氧基化聚环氧こ烷
10.权利要求8的热塑性聚合物泡沫体产品，其中所述至少发泡剂选自氢氟碳烃X1-C9脂族烃、C1-C3脂族醇、ニ氧化碳、丙酮、天然气、空气、水、酮类、醚类、甲酸甲酷、过氧化氢和它们的组合。
11.权利要求8的热塑性聚合物泡沫体产品，进ー步包含红外衰减剂，其选自纳米石墨、炭黒、活性碳、粉末状无定形碳、浙青、粒状浙青、磨碎玻璃、玻璃纤维线束、云母、氧化铁黑、金属薄片、金属氧化物、碳纳米管、纳米石墨烯小片、碳纳米纤维、活性碳、ニ氧化钛和它们的组合。
12.权利要求11的热塑性聚合物泡沫体产品，其中与没有所述添加剂共混物但包含所述红外衰减剂形成的泡沫体产品相比，所述添加剂共混物提高包含所述红外衰减剂的所述泡沫体产品的平均泡孔尺寸。
13.权利要求8的热塑性聚合物泡沫体产品，其中所述添加剂共混物提高所述发泡的产品的水蒸气渗透度，并且不会有害地影响所述发泡的产品的物理或热学性质。
14.权利要求13的热塑性聚合物泡沫体产品，其中所述添加剂共混物改善聚合物熔体中氢氟碳烃发泡剂的溶解性。
15.权利要求8的热塑性聚合物泡沫体产品，其中所述添加剂共混物在所述聚合物泡沫体产品中提供约0. Imm-约0. 2mm的泡孔尺寸。
16.形成刚性、闭孔泡沫体产品的方法，包括 加热至少一种链烯基芳族聚合物材料和添加剂共混物到足以熔化所述至少一种聚合物材料并形成聚合物熔体的第一温度，所述添加剂共混物包含具有下式的聚环氧こ烷，
17.权利要求16所述的方法，其中所述聚环氧こ烷为具有下式的こ氧基化聚环氧こ烷
18.权利要求16所述的方法，其中所述至少发泡剂选自氢氟碳烃、C1-C9脂族烃、C1-C3脂族醇、ニ氧化碳、丙酮、天然气、空气、水、酮类、醚类、甲酸甲酷、过氧化氢和它们的组合。
19.权利要求16所述的方法，其中所述加热步骤进一歩包括加热红外衰减剂以将所述红外衰减剂掺入所述聚合物熔体。
20.权利要求16所述的方法，其中所述添加剂共混物和所述至少ー种加工助剂被同时或基本上同时加入所述聚合物熔体。
21.权利要求16所述的方法，进ー步包括 在载体中配混所述添加剂共混物； 对所述经配混的添加剂共混物造粒以形成粒料；以及 将所述粒料加入所述聚合物熔体。
22.用于形成闭孔、刚性热塑性聚合物泡沫体的组合物，包含 具有下式的苯こ烯马来酸酐共聚物
23.权利要求22所述的组合物，其中所述聚环氧こ烷为具有下式的こ氧基化聚环氧こ
24.权利要求22所述的组合物，进ー步包含至少ー种红外衰减剂。
25.权利要求23所述的组合物,其中所述ー种或多种红外衰减剂选自纳米石墨、炭黑、粉末状无定形碳、活性碳、浙青、粒状浙青、磨碎玻璃、玻璃纤维线束、云母、氧化铁黑、金属薄片、金属氧化物、碳纳米管、纳米石墨烯小片、碳纳米纤维、活性碳、ニ氧化钛和它们的组
26.权利要求22所述的组合物，其中所述至少发泡剂选自氢氟碳烃X1-C9脂族烃、C1-C3脂族醇、ニ氧化碳、丙酮、天然气、空气、水、酮类、醚类、甲酸甲酷、过氧化氢和它们的组合。
27.权利要求22所述的组合物，其中所述组合物不含加入的聚苯こ烯。
28.权利要求22所述的组合物，其中所述苯こ烯/马来酸酐共聚物中的苯こ烯与马来酸酐配给比例(S MA)的范围在70 :30 (S MA) -99 1(S MA)。
全文摘要
提供聚合物泡沫体和聚合物泡沫体产品，其含有能发泡的聚合物材料，至少一种发泡剂，聚苯乙烯和马来酸酐的共聚物和聚环氧乙烷的添加剂共混物，和任选的，红外衰减剂。在示例性的实施方式中，所述聚环氧乙烷是乙氧基化的聚环氧乙烷。此外，在至少一种实施方式中，所述发泡剂包括至少一种氢氟碳烃发泡剂。乙氧基化的聚环氧乙烷和聚苯乙烯和马来酸酐的共聚物的共混物在挤出的泡沫体产品中提供1.1渗透英寸或更大的水蒸气渗透度，并且提高泡沫体产品的平均泡孔尺寸，并且不会有害地影响产品的物理或者热性质。此外，该添加剂用作泡孔增大剂，水蒸气渗透度提高剂，增塑剂，和加工助剂。也提供形成挤出的泡沫体产品的方法。
文档编号C08J9/04GK102782038SQ201180011446
公开日2012年11月14日 申请日期2011年1月27日 优先权日2010年1月29日
发明者J·F·小布丁斯卡克, R·M·布赖恩德尔, Y·德拉维兹 申请人:欧文斯科宁知识产权资产有限公司