泡沫材料制造技术

可发泡的组合物，该组合物包含按重量计从60％至99.88％(％wt.)的至少一种聚(芳醚砜)、按重量计从0.10％至10.00％(％wt.)的至少一种烯烃的聚合物、按重量计从0.01％至5.00％(％wt.)的至少一种四唑化合物以及按重量计从0.01％至2.50％(％wt.)的至少一种选自下组的添加剂，该组由以下各项组成：二氧化钛(TiO2)、黏土、滑石、硅酸盐、二氧化硅、铝酸盐、重晶石、钛酸盐、硼酸盐、氮化物、碳基材料或它们的组合，所有％wt.是相对于该组合物(C)的总重量。由所述可发泡组合物制成的泡沫材料以及由所述泡沫材料制成的物品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求2013年12月23日提交的美国临时申请号61/919969以及2014年3月5日提交的欧洲申请号14157790.8的优先权，出于所有目的这些申请中的每一个的全部内容通过引用结合在此。专利
本专利技术涉及可发泡组合物、特别是涉及芳香族聚(芳醚砜)可发泡组合物。本专利技术进一步涉及由可发泡组合物制成的泡沫材料、制造所述可发泡组合物和泡沫材料的方法。本专利技术进一步涉及由此制成的物品。专利技术背景高温处理的热塑性树脂(例如像聚苯乙烯、聚乙烯、聚碳酸酯)的泡沫因为其优异的热绝缘性、缓冲性、以及其他特性是有用的工业产品。因此，在与隔音、绝缘材料、特别地热绝缘、缓冲和隔振材料、光反射板、光漫射板等相关的各种市场领域中此类泡沫被广泛用于各种目的，并且作为原料用于制造各种成形制品。通过用化学发泡剂使高温加工的热塑性树脂发泡是本领域中所熟知的。在加热到特定温度时，化学发泡剂分解以产生蒸气或气体或蒸气和气体的混合物。该化学发泡剂典型地在低于所述发泡剂的分解温度的温度下结合在该热塑性树脂中。然后将如此获得的混合物随后加热到高于该发泡剂的分解温度的温度，此时该化学发泡剂分解以释放气体或蒸气，该气体或蒸气在该热塑性树脂中形成小空隙。四唑化合物已被广泛用作化学发泡剂用于高温度加工的热塑性聚合物的发泡。在热塑性材料的发泡中可商购的5-苯基四唑的使用值得注意地在美国专利号3,442,829中描述。虽然5-苯基四唑是具有在约230℃至250℃范围内的分解温度的有效的高温发泡剂，已发现它在某些应用中具有缺陷。例如，它倾向于在它没被完全分解时引起褪色。在5-苯基四唑与聚碳酸酯树脂一起使用时，如证实的在发泡过程期间一些聚合物降的解例如通过泡沫冲击强度的降低发生。美国专利号4,774,266披露了使用N-取代的5-苯基四唑化合物作为化学发泡剂用于具有高加工温度的聚合物和共聚物的发泡。尤其是应注意的是这些类型的化学发泡剂使聚合物降解最小化并且提供具有增加的冲击强度的产品。美国专利号3,873,477描述了锌、钡、钙、铅和铝的四唑金属盐以及其作为化学发泡剂在特别地聚碳酸酯的高温加工中的用途。已经在美国专利号4,142,029中作为用于热塑性树脂的有用的化学发泡剂描述了双-四唑，其中这两个四唑环是通过直接键或二价有机残基、特别地脂肪族或芳代脂肪族残基在5,5'-位或在1,1'-位上桥联的。它们在约230℃至300℃的温度分解。芳香族聚(芳醚砜)聚合物，如值得注意地聚苯砜(PPSU)聚合物、聚醚砜(PESU)聚合物、聚砜(PSU)聚合物，也是已知的高温处理热塑性塑料并且具有许多有吸引力的特征，如优异的耐高温性、良好的电特性、韧性以及对于化学环境的主体的耐受性。聚砜(PSU)聚合物是从美国苏威特种聚合物有限责任公司(Solvay Specialty Polymers USA,L.L.C.)可商购(即，以商标)的。PSU具有高的玻璃化转变温度(例如，约185℃)并且展示高的强度(>70MPa)和韧度(>65J/m的缺口冲击，50％-100％的断裂伸长率)。聚苯砜(PPSU)聚合物是，例如，因其高温性能(具有220℃的玻璃化转变温度(Tg))、其出色的耐化学性以及其固有阻燃特性而得到认可。R是例如从美国苏威特种聚合物公司(Solvay Specialty Polymers USA，LLC)可商购的聚苯砜(PPSU)聚合物。聚醚砜(PESU)聚合物也是因为其高温性能、也具有约220℃的玻璃化转变温度(Tg)而熟知的。这些聚醚砜(PESU)聚合物具有高的耐热性、在蒸汽以及热水环境中的耐水解性、良好的整体化学耐性以及优异的电特性。可商购的(PESU)值得注意地包括从美国苏威特种聚合物有限责任公司可得的PESU。总体上已知的是化学发泡剂的分解温度应该理想地是比最大发泡温度低约20℃，以便获得均匀的孔状结构以及该化学发泡剂的最大利用。当然，非常重要的是该化学发泡剂被均匀分散在该热塑性材料内以获得具有均匀孔状结构的产物。普遍已知的是化学发泡剂可以呈粉末的形式、呈球粒的形式的浓缩物或母料存在。粉末发泡剂，如值得注意地5-苯基四唑，可能导致在泡沫挤出机中的进料问题，因为粉末更难以计量加入。总体上，更容易以用载体材料制成的球状发泡剂母料的形式进料发泡剂。然而，这些载体聚合物可以影响该发泡过程并且需要与有待发泡的聚合物相容。鉴于以上所述，化学发泡剂和任何其他添加剂的选择在发泡材料的开发中将是极其重要的，这些发泡材料包括如以上详述的具有高的Tg值的芳香族聚(芳醚砜)聚合物，如值得注意地聚苯砜(PPSU)聚合物、聚醚砜(PESU)聚合物、聚砜(PSU)聚合物。因此，对包含芳香族聚(芳醚砜)聚合物的可发泡组合物仍存在需要，这些可发泡组合物可以提供具有优越的机械特性(如高刚性和强度特性)、良好的电、和耐火性能特性、改进的热性能容量(具体地为对于在结构性发泡物品的制造中所使用的很高的温度具有更强的耐受性)并且具有改进的耐化学性、改进的结构完整性、高空隙含量和闭孔结构的泡沫材料。专利技术概述本专利技术解决以上详述的需求并且涉及可发泡组合物[组合物(C)，在下文中]，该可发泡组合物包含：(i)按重量计(％wt.)从60％至99.88％的至少一种聚(芳醚砜)[下文中，(PAES)聚合物]，其中所述(PAES)聚合物的按摩尔计大于50％的重复单元是选自下组的重复单元(RPAES)，该组由具有在此以下的那些式(S-A)至(S-C)组成：其中：-每个R’，彼此相同或不同，选自下组，该组由以下各项组成：卤素、烷基、烯基、炔基、芳基、醚、硫醚、羧酸、酯、酰胺、酰亚胺、碱金属或碱土金属磺酸盐、烷基磺酸盐、碱金属或碱土金属膦酸盐、烷基膦酸盐、胺以及季铵；-j’是零或是从0至4的整数；-T是键或任选地包含一个或多于一个杂原子的二价基团；优选地T选自由以下各项组成的组：键、-CH2-、-C(O)-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-C(＝CCl2)-，-C(CH3)(CH2CH2COOH)-、-SO2-、以及具有下式的基团：以及(ii)按重量计从0.10％至10.00％(％wt.)的至少一种选自下组的烯烃的聚合物，该组由以下各项组成：非常低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、丙烯均聚物、丙烯共聚物、线性均匀乙烯/α-烯烃共聚物、具有长链支化的均匀乙烯/α-烯烃共聚物，(iii)按重量计从0.01％至5.00％(％wt.)的至少一种选自下组的四唑化合物，该组由具有在此以下的那些式T-1、T-2、T-3和T-4组成：其中：-R1是选自由烷基、环烷基、芳烷基和芳基组成的组，-R2是选自下组，该组由以下各项组成：氢、任选取代的烷基、环烷基、芳基、芳基亚烷基、烯基、烯基芳基和烯基芳基亚烷基，-R1’和R2’,彼此相同或不同并且在每次出现时，独立地选自下组，该组由键或任选地包含一个或多于一个杂原子的二价基团组成，-n是2或3的数，M是选自下组的金属阳离子，该组由钡、钙、锌铅或铝组成，(iv)按重量计从0.01％至2.50％(％wt.)的至少一种选自二氧化钛(TiO2)、黏土、滑石、硅酸盐、二氧化硅、铝酸盐、重晶石、钛酸盐、硼酸盐、氮化物、碳基材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可发泡组合物[组合物(C)，在下文中]，包含：(i)按重量计(％wt.)从60％至99.88％的至少一种聚(芳醚砜)[下文中，(PAES)聚合物]，其中所述(PAES)聚合物的按摩尔计大于50％的重复单元是选自下组的重复单元(RPAES)，该组由具有在此以下的那些式(S‑A)至(S‑C)组成：其中：‑每个R’，彼此相同或不同，选自由卤素、烷基、烯基、炔基、芳基、醚、硫醚、羧酸、酯、酰胺、酰亚胺、碱金属或碱土金属磺酸盐、烷基磺酸盐、碱金属或碱土金属膦酸盐、烷基膦酸盐、胺和季铵组成的组；‑j’为零或为从0至4的整数；‑T是键或任选地包含一个或多于一个杂原子的二价基团；优选地T选自由以下各项组成的组：键、‑CH2‑、‑C(O)‑、‑C(CH3)2‑、‑C(CF3)2‑、‑C(＝CCl2)‑、‑C(CH3)(CH2CH2COOH)‑、‑SO2‑、以及具有下式的基团：以及(ii)按重量计从0.10％至10.00％(％wt.)的至少一种选自下组的烯烃的聚合物，该组由以下各项组成：非常低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、丙烯均聚物、丙烯共聚物、线性均匀乙烯/α‑烯烃共聚物、具有长链支化的均匀乙烯/α‑烯烃共聚物，(iii)按重量计从0.01％至5.00％(％wt.)的至少一种选自下组的四唑化合物，该组由具有在此以下的那些式T‑1、T‑2、T‑3和T‑4组成：其中：‑R1是选自由烷基、环烷基、芳烷基和芳基组成的组，‑R2是选自下组，该组由以下各项组成：氢、烷基、环烷基、羟烷基、多羟烷基、芳基、烷基芳基、芳基亚烷基、烯基、烯基芳基和烯基芳基亚烷基，‑R1’和R2’,彼此相同或不同并且在每次出现时，独立地选自下组，该组由键或任选地包含一个或多于一个杂原子的二价基团组成，‑n是2或3的数，M是选自下组的金属阳离子，该组由钡、钙、锌铅或铝组成，(iv)按重量计从0.01％至2.50％(％wt.)的至少一种选自二氧化钛(TiO2)、黏土、滑石、硅酸盐、二氧化硅、铝酸盐、重晶石、钛酸盐、硼酸盐、氮化物、碳基材料或它们的组合的组的添加剂，所有的％wt.是相对于该组合物(C)的总重量。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.05 EP 14157790.8;2013.12.23 US 61/9199691.一种可发泡组合物[组合物(C)，在下文中]，包含：(i)按重量计(％wt.)从60％至99.88％的至少一种聚(芳醚砜)[下文中，(PAES)聚合物]，其中所述(PAES)聚合物的按摩尔计大于50％的重复单元是选自下组的重复单元(RPAES)，该组由具有在此以下的那些式(S-A)至(S-C)组成：其中：-每个R’，彼此相同或不同，选自由卤素、烷基、烯基、炔基、芳基、醚、硫醚、羧酸、酯、酰胺、酰亚胺、碱金属或碱土金属磺酸盐、烷基磺酸盐、碱金属或碱土金属膦酸盐、烷基膦酸盐、胺和季铵组成的组；-j’为零或为从0至4的整数；-T是键或任选地包含一个或多于一个杂原子的二价基团；优选地T选自由以下各项组成的组：键、-CH2-、-C(O)-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-C(＝CCl2)-、-C(CH3)(CH2CH2COOH)-、-SO2-、以及具有下式的基团：以及(ii)按重量计从0.10％至10.00％(％wt.)的至少一种选自下组的烯烃的聚合物，该组由以下各项组成：非常低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、丙烯均聚物、丙烯共聚物、线性均匀乙烯/α-烯烃共聚物、具有长链支化的均匀乙烯/α-烯烃共聚物，(iii)按重量计从0.01％至5.00％(％wt.)的至少一种选自下组的四唑化合物，该组由具有在此以下的那些式T-1、T-2、T-3和T-4组成：其中：-R1是选自由烷基、环烷基、芳烷基和芳基组成的组，-R2是选自下组，该组由以下各项组成：氢、烷基、环烷基、羟烷基、多羟烷基、芳基、烷基芳基、芳基亚烷基、烯基、烯基芳基和烯基芳基亚烷基，-R1’和R2’,彼此相同或不同并且在每次出现时，独立地选自下组，该组由键或任选地包含一个或多于一个杂原子的二价基团组成，-n是2或3的数，M是选自下组的金属阳离子，该组由钡、钙、锌铅或铝组成，(iv)按重量计从0.01％至2.50％(％wt.)的至少一种选自二氧化钛(TiO2)、黏土、滑石、硅酸盐、二氧化硅、铝酸盐、重晶石、钛酸盐、硼酸盐、氮化物、碳基材料或它们的组合的组的添加剂，所有的％wt.是相对于该组合物(C)的总重量。2.根据权利要求1所述的组合物(C)，其中该(PAES)聚合物是双酚A型聚砜，其中所述双酚A型聚砜的按摩尔计大于50％的重复单元是具有式(A)的重复单元(Ra)：3.根据权利要求1或2所述的组合物(C)，其中该烯烃的聚合物是选自下组，该组由以下各项组成：非常低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、丙烯均聚物或丙烯共聚物。4.根据权利要求1至3中任一项所述的组合物(C)，其中该四唑化合物具有式T-1其中：-R1选自由以下各项组成的组：苯基、萘基和具有如以下所示的式的取代的苯基：其中：-每个R，彼此相同或不同，选自下组，该组由以下各项组成：卤素、烷基、卤烷基、烯基、炔基、芳基、醚、硫醚、羧酸、酯、酰胺、酰亚胺、碱金属或碱土金属磺酸盐、烷基磺酸盐、碱金属或碱土金属膦酸盐、烷基膦酸盐、胺和季铵、硝基和亚硝基、5-四唑基；-k为零或为从0至4的整数，并且-R2选自由以下各项组成的组：氢、C1-C10烷基、C3-C6环烷基、苯基、萘基和具有如以下所示的式的取代的苯基：其中：-每个R’，彼此相同或不同，选自下组，该组由以下各项组成：卤素、烷基、卤烷基、烯基、炔基、芳基、醚、硫醚、羧酸、酯、酰胺、酰亚胺、碱金属或碱土金属磺酸盐、烷基磺酸盐、碱金属或碱土金属膦酸盐、烷基膦酸盐、胺和季铵、硝基和亚硝基、5-四唑基；-j为零或为从0至4的整数。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：N肯卡雷，KS克旺，
申请(专利权)人：索尔维特殊聚合物美国有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US