專利名稱：?jiǎn)畏宓臄D出聚苯乙烯泡沫體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有單峰(monomodal)泡孔尺寸分布的擠出聚苯乙烯泡沫體及其制備方法。相關(guān)技術(shù)的描述人們期望使用含有水和二氧化碳的環(huán)境發(fā)泡劑來(lái)制備擠出聚苯乙烯泡沫體。然而，水和二氧化碳均難于在擠出發(fā)泡工藝過(guò)程中結(jié)合到聚苯乙烯中。尤其是水難于在擠出發(fā)泡過(guò)程中結(jié)合到聚苯乙烯熔體中，原因在于水在聚苯乙烯中的低溶解性。擠出聚苯乙烯領(lǐng)域包括很多促進(jìn)水在形成擠出聚苯乙烯泡沫體中用作發(fā)泡劑的方法。例如，美國(guó)專利(USP) 5475035描述了在引入水之前冷卻聚合物熔體。USP 4559367 描述了將含水有機(jī)植物性物質(zhì)混入到聚合物熔體中，從而將水引入到聚合物熔體中用于發(fā)泡。吸收性粘土在聚合物熔體中的使用也是已知的用于提高水在聚合物熔體中的分散的手段，因?yàn)樗畬⒈晃盏秸惩亮Ｗ又?參見(jiàn)，例如，美國(guó)專利申請(qǐng)2002/0198272， 2003/0130364 和 2007/0179205)。通常與采用水作為發(fā)泡劑制備的擠出聚苯乙烯泡沫體相關(guān)的一種特性是雙峰泡孔尺寸結(jié)構(gòu)的形成(參見(jiàn)例如USP 4559367，美國(guó)專利申請(qǐng)2002/0198272、2003/0130364和 2007/0179205)。雙峰泡沫體結(jié)構(gòu)曾經(jīng)是理想的，原因在于能夠提供改進(jìn)的熱絕緣穩(wěn)定性。 然而，當(dāng)使用高含量的高成核性發(fā)泡劑比如氫氟烴(例如，HFC-134a)和CO2時(shí)，和/或當(dāng)可發(fā)泡聚合物組合物(聚合物凝膠)溫度高于220°C時(shí)，更難于以可控方式制備雙峰結(jié)構(gòu)。在制備擠出聚合發(fā)泡體中使用水作為發(fā)泡劑也在制備擠出聚苯乙烯泡沫體中引入了化學(xué)挑戰(zhàn)。水可以溶解鹽并且在可發(fā)泡聚苯乙烯熔體中用作鹽的傳輸介質(zhì)以促進(jìn)鹽在擠出模唇上的堆積，這與在擠出泡沫體中引起差的表皮品質(zhì)相關(guān)，因?yàn)辂}在擠出過(guò)程中在泡沫體的表面內(nèi)成溝(gouge)(參見(jiàn)例如美國(guó)專利申請(qǐng)2008/(^93839)。陽(yáng)離子在可發(fā)泡聚合物組合物和泡沫體中的存在通常是不適宜的，因?yàn)樗鼈兛梢耘c所存在的陰離子配合而形成不適宜的堆積在模唇上的鹽。然而，令人驚奇地，鋇陽(yáng)離子不產(chǎn)生在引起模唇堆積方面的問(wèn)題。期望的是，通過(guò)找到一種使用包含水，優(yōu)選包含水和二氧化碳的發(fā)泡劑組合物來(lái)制備具有單峰泡孔尺寸分布和最小氣孔的擠出聚苯乙烯泡沫體的方式，以促進(jìn)擠出聚苯乙烯泡沫體技術(shù)。特別期望的是，制備平均3維泡孔尺寸為至少0. 10毫米并且密度為40千克 /立方米以下的這種泡沫體。還期望的是使用以下可發(fā)泡凝膠組合物制備聚苯乙烯泡沫體， 所述可發(fā)泡凝膠組合物含有少量的水可提取鹽，具體是，按每百萬(wàn)重量份的聚合物計(jì)，50重量份以下的除鋇陽(yáng)離子之外的陽(yáng)離子。
發(fā)明簡(jiǎn)述本發(fā)明通過(guò)解決了使用含有水的發(fā)泡劑組合物來(lái)提供具有單峰泡孔尺寸分布和最小氣孔的聚苯乙烯泡沫體必需遇到的問(wèn)題而使擠出聚苯乙烯泡沫體技術(shù)的狀態(tài)得到了進(jìn)展。發(fā)泡劑組合物還可以包含二氧化碳。聚苯乙烯泡沫體可以具有至少0.10毫米的平均3-維泡孔尺寸和40千克/立方米以下的密度，并且按每百萬(wàn)重量份(ppm)的聚合物計(jì)， 理想地包含50重量份以下的除鋇之外的陽(yáng)離子。本發(fā)明源自令人驚奇地發(fā)現(xiàn)了某些吸收性粘土，其促進(jìn)水作為發(fā)泡劑在形成擠出聚苯乙烯泡沫體的使用而不引起雙峰泡孔形成，并且產(chǎn)生令人驚奇地少的陽(yáng)離子，這可以有助于導(dǎo)致任何顯著程度的模唇堆積的水可溶鹽。結(jié)果，包含這些特殊粘土有助于包含作為發(fā)泡劑的水，而不產(chǎn)生明顯數(shù)量的氣孔或損傷擠出聚合物泡沫體的表面質(zhì)量。所述特殊吸收性粘土是多水高嶺土粘土。在第一方面中，本發(fā)明是一種用于制備擠出聚苯乙烯泡沫體制品的方法，所述方法包括下列步驟(a)在初始溫度和壓力下，在擠出機(jī)中提供包含聚苯乙烯均聚物、發(fā)泡劑組合物和多水高嶺土粘土粒子的可發(fā)泡聚苯乙烯組合物；(b)將可發(fā)泡聚苯乙烯組合物擠出到壓力低于所述初始?jí)毫Φ沫h(huán)境中；以及(c)使可發(fā)泡聚合物組合物膨脹成具有限定泡孔的聚苯乙烯基體的擠出聚苯乙烯泡沫體制品；其中所述發(fā)泡劑包含濃度為0. 5重量份以上并且3重量份以下的水，所述粘土以大于0. 1重量份并且5重量份以下的濃度存在，并且其中所述擠出聚苯乙烯泡沫體制品具有單峰泡孔尺寸分布并且含有50ppm以下的除鋇之外的全部陽(yáng)離子，在此對(duì)于水和粘土濃度的重量份是基于所述可發(fā)泡聚合物組合物中100 重量份的全部聚合物計(jì)的。在第二方面中，本發(fā)明是一種擠出聚苯乙烯泡沫體制品，該制品包含(a)限定泡孔的聚苯乙烯基體；以及(b)多水高嶺土粘土粒子，所述多水高嶺土粘土粒子以基于聚合物基體中100重量份的全部聚合物大于0. 01重量％并且5重量％以下的濃度分散在聚苯乙烯基體中；其中所述聚苯乙烯泡沫體具有單峰泡孔尺寸分布并且包含50ppm以下的除鋇以外的全部陽(yáng)離子。本發(fā)明的方法可以用于制備本發(fā)明的擠出聚苯乙烯泡沫體。本發(fā)明的擠出聚苯乙烯泡沫體可用于使用聚苯乙烯泡沫體的任何地方，包括絕熱應(yīng)用以及藝術(shù)品和工藝品應(yīng)用。發(fā)明詳述術(shù)語(yǔ)長(zhǎng)度、寬度、厚度。擠出聚合物泡沫體制品典型地具有三個(gè)相互正交的尺寸長(zhǎng)度、 寬度和厚度。長(zhǎng)度是等于最大量值尺寸的尺寸，并且通常在制品擠出的方向上延伸。寬度等于或大于厚度的量值。主表面。制品的主表面具有等于制品任意表面的最大平面表面積的平面表面積。 典型地，泡沫體的長(zhǎng)度和寬度尺寸限定泡沫體的主表面。平面表面積是指投射到平面上而消除對(duì)表面積有貢獻(xiàn)的表面紋理的表面的面積。三維泡孔尺寸。三維泡孔尺寸是在限定了泡孔的泡沫體的長(zhǎng)度、寬度和厚度方向上的泡孔尺寸的平均值。根據(jù)ASTM法D3576測(cè)量在任意給定方向上的泡孔尺寸。單峰泡孔尺寸分布。如果將泡孔的數(shù)量對(duì)泡孔尺寸(四舍五入至最接近0. 05毫米)所作的圖顯示一個(gè)峰，則泡沫體具有“單峰泡孔尺寸分布”。相反，具有多峰泡孔尺寸分布的泡沫體在類似圖中顯示出多于一個(gè)峰。從切割的泡沫體表面上測(cè)量至少100個(gè)泡孔， 以產(chǎn)生用于確定泡沫體是單峰還是多峰的圖。如果對(duì)于與給定泡孔尺寸相鄰的兩個(gè)緊接著更小和兩個(gè)緊接著更大泡孔尺寸而言，總數(shù)(population)保持不變或連續(xù)降低，則在這樣的圖中，在該給定泡孔尺寸出現(xiàn)峰值。氣孔。氣孔在文獻(xiàn)中也稱作“針孔”，并且是指在偽空隙形式的多泡孔狀泡沫結(jié)構(gòu)中的缺陷，所述偽空隙在尺寸上是多個(gè)泡孔直徑。氣孔可以經(jīng)由泡沫體表面而破裂，從而在表面上產(chǎn)生凹陷。氣孔還可以保持隱藏在泡沫體的表面下面，并且在切割泡沫體時(shí)顯示出來(lái)。氣孔是不適宜的，并且可以引起泡沫體的結(jié)構(gòu)弱化，并且增加經(jīng)由泡沫體的熱傳導(dǎo)性。百分之一份，或“pph”是指按聚合發(fā)泡體中每一百重量份的聚合物計(jì)的重量份，除非有另外指出。百萬(wàn)分之一份，或“ppm”是指按聚合發(fā)泡體中每百萬(wàn)重量份的聚合物計(jì)的重量份， 除非有另外指出。ASTM是指美國(guó)試驗(yàn)與材料協(xié)會(huì)，并且通過(guò)編號(hào)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)方法。在此，試驗(yàn)方法對(duì)應(yīng)于試驗(yàn)編號(hào)的帶有連字符號(hào)的后綴所確定的那年的方法，或在沒(méi)有這種后綴的情況下，對(duì)應(yīng)于在本文獻(xiàn)的優(yōu)先權(quán)日之前最新的測(cè)試方法?！昂?或”是指“和，或作為備選方案”?！岸鄠€(gè)”是指兩個(gè)以上。所有的范圍均包含端點(diǎn)，除非有另外指出。本發(fā)明的方法是用于制備擠出聚苯乙烯泡沫體制品的擠出發(fā)泡方法。為了進(jìn)行擠出發(fā)泡方法，在初始?jí)毫蜏囟认?，在擠出機(jī)中提供包含發(fā)泡劑和連續(xù)熱塑性聚合物相的可發(fā)泡聚合物組合物。所述初始溫度高于所述連續(xù)熱塑性聚合物相的軟化溫度。軟化溫度是非晶聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)或在多個(gè)非晶聚合物的共混物中表現(xiàn)出的最高Tg，半結(jié)晶聚合物的熔融溫度(Tm)，或在多個(gè)半結(jié)晶聚合物的共混物中最高的Tm。如果連續(xù)熱塑性聚合物相既具有連續(xù)的非晶聚合物又具有連續(xù)的半結(jié)晶聚合物(與一種分散在另一種中的情況相反)，則軟化溫度是一種或多種連續(xù)半結(jié)晶聚合物的最高Tm 和一種或多種連續(xù)非晶聚合物的最高Tg中的更高的那一個(gè)。初始?jí)毫κ浅浞指叩?，而阻止可發(fā)泡聚合物組合物內(nèi)的發(fā)泡劑膨脹。因此，初始?jí)毫κ浅浞指叩?，而阻止發(fā)泡，并且將取決于所存在的發(fā)泡劑的類型和濃度。通過(guò)少量的實(shí)驗(yàn)，本領(lǐng)域技術(shù)人員容易且常規(guī)確定初始?jí)毫?。在發(fā)泡溫度，將所述可發(fā)泡聚合物組合物通過(guò)發(fā)泡模頭擠出至壓力低于初始?jí)毫Σ⑶业偷米阋允箍砂l(fā)泡聚合物組合物發(fā)泡的環(huán)境。發(fā)泡溫度理想地低于初始溫度。使該可發(fā)泡聚合物組合物膨脹成聚合物泡沫體，典型地，隨其冷卻以形成穩(wěn)定的熱塑性聚合物泡沫體。本發(fā)明方法的可發(fā)泡聚合物組合物是一種可發(fā)泡聚苯乙烯組合物，這意味著所述連續(xù)熱塑性聚合物相包含聚苯乙烯均聚物作為連續(xù)聚合物。聚苯乙烯均聚物典型地為熱塑性聚合物連續(xù)相中的連續(xù)熱塑性聚合物(按所有連續(xù)熱塑性聚合物重量計(jì))的50重量％ (wt% )以上，優(yōu)選70重量％以上，并且可以是80重量％以上，90重量％以上，甚至100重量％。
在所述可發(fā)泡聚合物組合物中的發(fā)泡劑包含水。水典型地以每一百重量份(pph) 聚合物計(jì)為0. 5重量份以上的濃度存在，優(yōu)選為Ipph以上，并且可以以1. 5pph以上并且甚至2pph以上的濃度存在。在可發(fā)泡聚合物組合物中更多的水作為環(huán)境發(fā)泡劑是理想的。典型地，為了使泡沫體中的氣孔最小，以及為通過(guò)避免在發(fā)泡過(guò)程中的過(guò)度膨脹來(lái)保持低密度閉孔泡沫體的尺寸穩(wěn)定性，水以3重量％以下的濃度存在。在一個(gè)適宜的實(shí)施方案中，發(fā)泡劑還包含二氧化碳。理想地，所存在的二氧化碳的量為0. 5pph以上，優(yōu)選Ipph以上，并且可以為2pph以上，3pph以上，甚至4pph以上。通常地，二氧化碳的量為6pph以下，以保持0. 10毫米以上的平均泡孔尺寸。包含水和任選包含二氧化碳的發(fā)泡劑還可以包含任何其它發(fā)泡劑或2種以上的另外發(fā)泡劑的組合。合適的另外發(fā)泡劑包括一種或多于一種以下的發(fā)泡劑無(wú)機(jī)氣體，比如氬氣、氮?dú)夂涂諝?；有機(jī)發(fā)泡劑，比如具有1至9個(gè)碳的脂族和環(huán)狀烴，包括甲烷、乙烷、 丙烷、正丁烷、異丁烷、正戊烷、異戊烷、新戊烷、環(huán)丁烷和環(huán)戊烷；具有1至5個(gè)碳的完全和部分鹵代的烷烴和烯烴，優(yōu)選是不含氯的(例如，二氟甲烷(HFC-32)、全氟甲烷、乙基氟 (HFC-161)、1，1，_ 二氟乙烷(HFC-152a)、l，l，l-三氟乙燒(HFC_143a)、1，1，2，2-四氟乙烷 (HFC-134)、1，1，1，2四氟乙烷(HFC_134a)、五氟乙燒(HFC-125)、全氟乙烷、2，2-二氟丙烷 (HFC-272fb) ,1,1,1-三氟丙烷(HFC-263fb)、1，1，1，2，3，3，3-七氟丙烷(HFC_227ea) ,1,1, 1，3，3-五氟丙烷(HFC-245fa)和1，1，1，3，3-五氟丁烷(HFC_365mfc))；全部和部分鹵化的聚合物和共聚物，理想地，氟化的聚合物和共聚物，還更優(yōu)選是不含氯的氟化聚合物和共聚物；具有1至5個(gè)碳的脂族醇，比如甲醇，乙醇、正丙醇和異丙醇；含羰基化合物，比如丙酮，2- 丁酮和乙醛；含醚化合物，比如二甲醚、二乙醚、甲基乙基醚；羧酸酯化合物，比如甲酸甲酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯；羧酸和化學(xué)發(fā)泡劑，比如偶氮二甲酰胺、偶氮二異丁腈、苯磺基-酰胼，4，4-氧苯磺?；被?，對(duì)甲苯磺?；被?，偶氮二羧酸鋇，N，N’ - 二甲基-N， N’ - 二亞硝基對(duì)苯二甲酰胺，和三胼基三嗪?？砂l(fā)泡聚合物組合物還包含分散到整個(gè)可發(fā)泡聚合物組合物中的多水高嶺土粘土粒子。令人驚奇地，多水高嶺土粘土是獨(dú)特適合于本發(fā)明的并且是本發(fā)明所需要的。多水高嶺土促進(jìn)了水發(fā)泡劑向可發(fā)泡聚合物組合物的結(jié)合，還在可發(fā)泡聚合物組合物中產(chǎn)生了令人驚奇地少的陽(yáng)離子。多水高嶺土粘土似乎具有非離子交換性質(zhì)，這種性質(zhì)限制了導(dǎo)致模頭堆積的堿金屬陽(yáng)離子的可獲得性。因此，多水高嶺土對(duì)于改進(jìn)水作為發(fā)泡劑使用而不由于鹽的模頭堆積而引起擠出聚合物泡沫體的差的品質(zhì)和外觀是理想的。不同于多水高嶺土的粘土(例如，包括蒙皂石的粘土，比如蒙脫石、水輝石、皂石、 貝得石和硅鎂石)已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)在當(dāng)以等量裝載量并且在含水發(fā)泡劑的存在下使用時(shí)所產(chǎn)生的聚苯乙烯泡沫體中產(chǎn)生比多水高嶺土多幾倍的陽(yáng)離子，甚至多幾個(gè)數(shù)量級(jí)的陽(yáng)離子。 這些陽(yáng)離子可以導(dǎo)致模頭堆積和差的泡沫體表皮品質(zhì)。因此，換言之，在擠出聚合發(fā)泡體中，多水高嶺土比等量裝載的其它粘土令人驚奇地產(chǎn)生了更少的陽(yáng)離子。事實(shí)上，在擠出聚合發(fā)泡體中，多水高嶺土可以比等量裝載的其它粘土產(chǎn)生少于一半量的陽(yáng)離子。在擠出聚合發(fā)泡體中，使用多水高嶺土可以產(chǎn)生每百萬(wàn)重量份聚合物(ppm)為50重量份以下，甚至 30ppm以下的除鋇之外的陽(yáng)離子。多水高嶺土粘土可以包含有機(jī)表面處理劑或涂層。有機(jī)表面處理劑或包覆層可以有利于改進(jìn)粘土在聚合物中的分散性。合適用作有機(jī)表面處理劑或包覆層的材料包括列出在 McCutcheon 的第 2 卷中(北美版的功能材料(Functional Material North America Edition) ,128-148頁(yè)(通過(guò)引用結(jié)合在此))的分散劑，和偶聯(lián)劑，比如在R. (iaechter等編輯的塑料添加劑手冊(cè)(Plastic Additive Handbook) (1990) 9. 3. 5 章，544-546 頁(yè)(通過(guò)引用結(jié)合在此)中所描述的硅烷和鈦酸酯化合物。功能化的苯乙烯類共聚物也是合適的有機(jī)表面處理劑或包覆層材料，并且包括苯乙烯與丙烯酸、丙烯腈、甲基丙烯酸酯、馬來(lái)酸酐和甲基丙烯酸酯的共聚物。典型地，如果多水高嶺土粘土包含有機(jī)表面處理劑或包覆層，則粘土在將所述粘土分散到聚合物組合物中進(jìn)行發(fā)泡之前將接受所述處理劑或包覆層。特別地，多水高嶺土粘土還可以沒(méi)有有機(jī)表面處理劑或包覆層。多水高嶺土粘土粒子具有0. 1微米(microns)以上的平均粒徑，典型地1微米以上的平均粒徑，并且可以是10微米以上，甚至20微米以上。理想地，多水高嶺土粘土粒子具有50微米以下的平均粒徑。平均粒徑小于0. 1微米的多水高嶺土粘土粒子在技術(shù)上是可接受的，但是一般是昂貴的，原因在于研磨到這么小的尺寸是復(fù)雜的。平均尺寸大于50 微米的多水高嶺土粘土粒子在技術(shù)上也是可接受的，但是大尺寸增加了使泡孔壁破裂的趨勢(shì)，并且可以通過(guò)降低每單位重量粘土的粘土表面積的量來(lái)降低粘土的水吸收效率。理想地，在粘土干法篩分之后，200目篩上將保留少于4重量％的多水高嶺土粘土。多水高嶺土粘土粒子以大于0. lpph、優(yōu)選0. 5pph以上、更優(yōu)選Ipph以上的濃度存在。通常地，粘土粒子以3pph以下的濃度存在。使粘土濃度增加到高于3pph可以降低所得泡沫體的抗壓強(qiáng)度，并且引起泡孔結(jié)構(gòu)完整性的損失和開(kāi)孔的產(chǎn)生。除多水高嶺土粘土粒子之外，可發(fā)泡聚合物組合物還可以包含另外的添加劑。合適的另外添加劑包括紅外衰減劑(例如，炭黑、石墨、金屬薄片、二氧化鈦)；成核劑(例如， 滑石和硅酸鎂)；阻燃劑(例如，溴化阻燃劑，比如六溴環(huán)十二烷和溴化聚合物，磷阻燃劑， 比如磷酸三苯酯和可以包含協(xié)同劑的阻燃劑包，比如，二枯基和聚枯基的阻燃劑包)；潤(rùn)滑劑(例如，硬脂酸鈣和硬脂酸鋇)；和酸清除劑(例如，環(huán)氧樹(shù)脂和有機(jī)錫穩(wěn)定劑，如在美國(guó)專利申請(qǐng)2008/(^93839中所述)。另外添加劑的總量典型地為15pph以下。由于可發(fā)泡聚合物組合物在擠出時(shí)膨脹，它膨脹成本發(fā)明的聚合泡沫體制品?？砂l(fā)泡聚合物組合物膨脹成具有單峰泡孔尺寸分布和令人驚奇地少的氣孔的擠出聚苯乙烯泡沫體制品。典型地，擠出聚苯乙烯泡沫體制品具有每平方厘米少于10個(gè)氣孔的橫截面 (參見(jiàn)表2的關(guān)于如何測(cè)量氣孔的腳注d)。理想地，可發(fā)泡聚合物組合物膨脹成平均三維泡孔尺寸為至少0. 10毫米并且典型地為2毫米以下的擠出聚苯乙烯聚合物泡沫體制品。擠出聚苯乙烯泡沫體制品的密度理想地為40千克/立方米(kg/m3)以下，優(yōu)選38kg/m3以下，還更優(yōu)選35kg/m3以下并且再更優(yōu)選32kg/m3以下。通常地，發(fā)生膨脹以產(chǎn)生密度為18kg/m3以上的擠出聚苯乙烯聚合物泡沫體制品。擠出聚苯乙烯泡沬體制品本發(fā)明的擠出聚苯乙烯泡沫體制品包含限定多個(gè)泡孔的聚苯乙烯基體。聚苯乙烯基體具有包含聚苯乙烯均聚物的連續(xù)熱塑性聚合物相。理想地，聚苯乙烯均聚物為在聚苯乙烯基體中的連續(xù)熱塑性聚合物的50重量％以上，優(yōu)選70重量％以上，并且可以是80重量％以上，90重量％以上，甚至100重量％。擠出聚苯乙烯泡沫體制品的泡孔限定單峰泡孔尺寸分布(即，擠出聚苯乙烯泡沫體具有單峰泡孔尺寸分布)。理想地，擠出聚苯乙烯泡沫體具有至少0. 10毫米并且典型地 2毫米以下的平均三維泡孔尺寸。擠出聚苯乙烯泡沫體制品包含分散在聚苯乙烯基體內(nèi)的多水高嶺土粘土粒子。多水高嶺土粘土粒子如同對(duì)可發(fā)泡聚合物組合物所描述的那樣。與可發(fā)泡聚合物組合物一樣，多水高嶺土粘土粒子以大于0. lpph，優(yōu)選0. 5pph以上，更優(yōu)選2pph以上并且可以是5pph以上的濃度存在。通常地，粘土粒子以5pph以下的
濃度存在。與可發(fā)泡聚合物組合物一樣，在擠出聚苯乙烯泡沫體制品中還可以存在另外的添加劑。合適的另外添加劑和合適濃度與已經(jīng)對(duì)可發(fā)泡聚合物組合物所規(guī)定的一樣。擠出聚苯乙烯泡沫體制品的密度理想地為40千克/立方米(kg/m3)以下，優(yōu)選為 38kg/m3以下，還更優(yōu)選為35kg/m3以下并且再更優(yōu)選為32kg/m3以下。通常地，為了獲得機(jī)械完整性，該密度為18kg/m3以上。典型地，擠出聚苯乙烯泡沫體制品具有每平方厘米少于10個(gè)氣孔的橫截面(參見(jiàn)表2的關(guān)于如何測(cè)量氣孔的腳注d)。擠出聚苯乙烯泡沫體制品理想地具有主表面，優(yōu)選每一個(gè)表面都沒(méi)有肉眼可見(jiàn)缺陷，所述缺陷是經(jīng)由表面破裂的線、切口、裂縫和氣孔形式。
實(shí)施例下列實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方案。使用誘導(dǎo)耦合等離子體發(fā)射光譜法確定可水溶解陽(yáng)離子在實(shí)施例和比較例的泡沫體樣品中的濃度。通過(guò)將0. 2-0. 3克的泡沫體樣品溶解在20毫升二氯甲烷中而從所述樣品中提取可水溶解的物質(zhì)，添加20毫升去離子水，機(jī)械振動(dòng)20分鐘并且使有機(jī)層和水層分離。通過(guò)0.45微米注射過(guò)濾器過(guò)濾將水層的等分試樣移除。通過(guò)摻入4. 75毫升的等分試樣部分和0. 25毫升的濃硝酸而制備出用于金屬離子分析的等分試樣。使用誘導(dǎo)耦合等離子體發(fā)射光譜法(ICP-AEQ分散被摻入的部分。使用處于軸向可視模式的PerkinElmer Optima 4300DV ICP-AES進(jìn)行分析。使用蠕動(dòng)泵和具有同心噴射室的十字流動(dòng)噴霧器引入用于分析的樣品。典型的操作條件如下
權(quán)利要求
1.一種用于制備擠出聚苯乙烯泡沫體制品的方法，所述方法包括下列步驟a.在初始溫度和壓力下，在擠出機(jī)中提供包含聚苯乙烯均聚物、發(fā)泡劑組合物和多水高嶺土粘土粒子的可發(fā)泡聚苯乙烯組合物；b.將所述可發(fā)泡聚苯乙烯組合物擠出到壓力低于所述初始?jí)毫Φ沫h(huán)境中；以及c.使所述可發(fā)泡聚合物組合物膨脹成具有限定泡孔的聚苯乙烯基體的擠出聚苯乙烯泡沫體制品；其中所述發(fā)泡劑包含濃度為0. 5重量份以上并且3重量份以下的水，所述粘土以大于 0. 1重量份并且為5重量份以下的濃度存在，其中對(duì)于所述水和粘土濃度，重量份基于100 重量份的全部聚合物，并且其中所述擠出聚苯乙烯泡沫體制品具有單峰泡孔尺寸分布并且包含基于所述可發(fā)泡聚合物組合物中一百萬(wàn)重量份的全部聚合物為50重量份以下的除鋇陽(yáng)離子之外的全部陽(yáng)離子。
2.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述多水高嶺土粘土具有使得在干法篩分之后少于4 重量％的多水高嶺土粘土留在200目篩子上的充分小尺寸。
3.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述多水高嶺土粘土包含有機(jī)表面包覆層。
4.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述發(fā)泡劑還包含二氧化碳。
5.權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟(c)中的膨脹使得產(chǎn)生平均三維泡孔尺寸為至少 0. 15毫米并且密度為40千克/立方米以下的聚苯乙烯泡沫體制品。
6.一種擠出聚苯乙烯泡沫體制品，其包含a.限定泡孔的聚苯乙烯基體；b.多水高嶺土粘土粒子，所述多水高嶺土粘土粒子以基于聚苯乙烯基體重量大于 0. 01重量％并且為5重量％以下的濃度分散在所述聚苯乙烯基體中；其中所述聚苯乙烯泡沫體具有單峰泡孔尺寸分布并且包含基于所述聚苯乙烯基體中一百萬(wàn)重量份的全部聚合物為50重量份以下的除鋇陽(yáng)離子之外的全部陽(yáng)離子。
7.權(quán)利要求6所述的擠出聚苯乙烯泡沫體，其特征還在于，所述多水高嶺土粘土具有使得在干法篩分之后少于4重量％的多水高嶺土粘土留在200目篩子上的充分小尺寸。
8.權(quán)利要求6所述的擠出聚苯乙烯泡沫體，其特征還在于，所述多水高嶺土粘土包含有機(jī)表面包覆層。
9.權(quán)利要求6所述的擠出聚苯乙烯泡沫體制品，其特征還在于具有至少0.15毫米的平均三維泡孔尺寸和40千克/立方米以下的密度。
10.權(quán)利要求6所述的擠出聚苯乙烯泡沫體制品，其特征還在于具有38千克/立方米以下的密度。
全文摘要
通過(guò)將包含聚苯乙烯均聚物、含0.5至3重量份水的發(fā)泡劑以及0.1至5重量份的多水高嶺土粘土粒子的可發(fā)泡聚合物組合物擠出而制備擠出聚苯乙烯泡沫體制品，所述重量份相對(duì)于100重量份的全部聚合物計(jì)。
文檔編號(hào)C08J9/00GK102482444SQ201080038280
公開(kāi)日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2010年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月28日
發(fā)明者威廉·斯托比 申請(qǐng)人:陶氏環(huán)球技術(shù)有限責(zé)任公司