可发性树脂珠粒和用于制备该树脂珠粒的悬浮聚合法制造技术

本发明专利技术描述了可发性苯乙烯树脂珠粒，当使其发泡至体积密度为２０ｇ／１时，形成预发珠粒，其中，存在于沿由该珠粒表面至由该表面起０. ２ｍｍ长度处这一半径范围内的珠粒表面部分的泡孔数为每ｍｍ３－２０个，而存在于沿由该珠粒表面起１ｍｍ长度处到该珠粒中这一半径范围内的珠粒内部部分的泡孔数为每ｍｍ１０个或更多，存在于沿所述表面部分的泡孔数小于存在于沿所述内部的泡孔数。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及能制备具有规整的泡孔形态、极佳的表面外观和机械性能的泡沫塑料制品的可发性苯乙烯树脂珠粒，该树脂珠粒可用于制备用作装鱼箱、搬运箱、热绝缘体、包装用弹性垫料等的泡沫塑料制品。苯乙烯树脂泡沫塑料制品是有用的材料，因为它们不仅比较便宜，可通过采用低压蒸汽或其它手段发泡来制备而无需使用特殊方法，而且在缓冲和热绝缘方面是十分有效的。然而，在某些应用中，苯乙烯树脂泡沫塑料制品的机械强度仍不够。若通过使用核化剂等以减小用于制备苯乙烯树脂泡沫塑料的预发苯乙烯树脂珠粒的泡孔大小来改善其强度，则不利的是，这会产生具有熔融的表面结构的模塑制品，因而损害表面外观。另一方面，若增加泡孔大小来改善外观，则会产生包括机械强度不够在内的问题。因此，迄今尚未获得既具有良好的表面外观又具有足够的包括冲击强度在内的机械性能的泡沫塑料制品。用于改善表面外观并不显著损害机械强度的技术公开在例如JP-A-63-69843、JP-A-63-69844和JP-A-1-299843中，所述技术包括制备可发性苯乙烯树脂珠粒，然后强行除去存于该珠粒表面周围的发泡剂(此处所用术语“JP-A”指“未审定公开的日本专利申请”)。但是，该推荐的处理方法在工业上的缺点在于需部分除去已含在可发性树脂珠粒中的发泡剂这一步骤。本专利技术人为解决上述问题进行了深入的研究，结果发现，由可发性树脂珠粒可获得具有良好表面外观和足够机械强度的泡沫塑料制品，所述可发性树脂珠粒能产生预发珠粒，其中，存在于该珠粒表面附近的泡孔大小大于存在于该珠粒内部的泡孔大小。基于此发现完成了本专利技术。本专利技术提供可发性苯乙烯树脂珠粒，当使其发泡至体积密度为20g/l时，形成预发珠粒，其中，存在于沿由该珠粒表面至由该表面起0.2mm长度处这一半径范围内的珠粒表面部分的泡孔数为每mm3-20个，而存在于沿由该珠粒表面起1mm长度处到该珠粒中心这一半径范围内的珠粒内部部分的泡孔数为每mm10个或更多，存在于沿表面部分的泡孔数小于存在于沿内部的泡孔数。本专利技术还提供作为用于获得能产生具有上述泡孔形态的预发珠粒的可发性苯乙烯树脂珠粒的一个方法，即在聚合引发剂和悬浮稳定剂存在下在水性介质中将苯乙烯单体悬浮聚合的方法，该方法包括当单体向聚合物的转化率已达30%或更高值时以0.02-5.0mol/l的浓度(基于水性介质的量计)加入电解质这一步骤。附图说明图1是实施例2中获得的预发珠粒的截面上显示该珠粒结构的电子显微照片(×19)。图2是实施例7中获得的预发珠粒的截面上显示该珠粒结构的电子显微照片(×19)。图3是对比例1中获得的预发珠粒的截面上显示该珠粒结构的电子显微照片(×19)。图4(a)和图4(b)举例说明泡孔数测定方法的实例。本专利技术的可发性苯乙烯树脂珠粒，当使其发泡至体积密度为20g/l时，形成预发珠粒，其中，存在于沿由珠粒表面至由该表面起0.2mm长度处这一半径范围内的珠粒表面部分的泡孔数为每mm3-20个，优选每mm4-15个，而存在于沿由该珠粒表面起1mm长度处到该珠粒中心这一半径范围内的珠粒内部部分的泡孔数为每mm10个或更多，优选每mm不超过50个，存在于沿所述表面部分的泡孔数小于存在于沿所述内部的泡孔数。若存在于表面部分的泡孔数小于每mm3个，则该表面泡孔直径很大，往往使得产生差的模塑制品外观;若所述泡孔数每mm超过20个，则该可发珠粒具有这样的问题它们形成的模塑制品具有熔融的表面，因而具有破损的外观。另一方面，若存在于内部的泡孔数小于每mm10个，则会导致得到的模塑制品的机械强度包括冲击强度不够。若存在于表面部分的泡孔数大于存在于内部的泡孔数，即使这些泡孔数目均在以上给定的相应范围内，这样的可发珠粒形成的模塑制品的表面外观仍比具有几乎相同强度的模塑制品的差，因此仍不能形成兼有足够强度和良好表面外观的模塑制品。在本专利技术中，为方便起见，泡孔直径的大小以泡孔数来表示。也就是说，存在于表面部分的泡孔数为每mm3-20个是指该泡孔直径大，而存在于内部的泡孔数是10或更多和大于存在于表面部分的泡孔数是指内部的泡孔直径比表面部分的小。一个具有20g/l的体积密度的预发珠粒的泡孔数这样来测定用剃刀将该珠粒准确地切成两半，用光学显微镜计数沿三个任意半径的各半径上的泡孔数(每个树脂壁之间的空间被认作一个泡孔)，将获得的泡孔数转化成每mm个数，并将三个值平均。该计算方法参考图4(a)和4(b)解说如下。泡孔数测定方法分别沿三条通过珠粒中心O的任意直线A-a，B-b和C-c计数存在于任一准确的半个预发珠粒中的泡孔数。首先用下述方法测定沿由该预发珠粒表面至由该表面起0.2mm长度处这一半径范围内的表面部分存在的泡孔数(表面泡孔数)计数图(4)a中沿由点A向中心O延伸0.2mm距离这段直线上存在的泡孔(被泡孔壁分隔的腔)，用点A和在该0.2mm范围内存在的并距点A最远的泡孔壁之间的距离A-An(mm)去除该计数的泡孔数(NA)，将商四舍五入。若由于泡孔尺寸太大使由点A起0.2mm范围内存在的泡孔数小于1，则泡孔数被认作1，并用该泡孔在线A-O上所占据的距离去除此泡孔数。在图4(a)中所示的预发珠粒的情况下，表面泡孔数＝ (NA)/((A-An)) = 1/(0.11(mm)) (=9.1)=9/mm。另一方面，用下述方法测定存在于沿由该珠粒表面起1mm长度处至该珠粒中心这一半径范围内的内部泡孔数(内泡孔数)计数沿线A-O除由点A至由此起1mm距离范围内这一部分外存在的泡孔(被泡孔壁分隔的腔)数，用距离a1-an(mm)去除该计数的泡孔数(Na)，将商四舍五入。在图4(a)中所示的预发珠粒的情况下，内泡孔数＝ (Na)/((a1-an)) = 6/0.90 (=17.8)=18/mm控制泡孔数的方法的实例包括改变常规用核化剂例如聚乙烯蜡或本专利技术中所用的电解质的加入量的技术。减少电解质的加入量能增加表面泡孔数，而不会显著改变内泡孔数，而增加电解质的加入量能减少表面泡孔数，不会显著改变内泡孔数。内泡孔数可通过改变核化剂如聚乙烯蜡、无机填充剂例如滑石或硅石或者卤代烃的加入量来控制。减少核化剂的加入量能减少内泡孔数，而增加核化剂的加入量能增加内泡孔数。获得上述本专利技术的可发性苯乙烯树脂珠粒的一个方法包括在聚合引发剂和悬浮稳定剂存在下将苯乙烯单体分散在水性介质中，随后引发聚合反应，当该单体向聚合物的转化率达30-100%范围内的数值时加入浓度为该水性介质量的0.02-5.0mol/l的电解质以进行悬浮聚合，通过在悬浮聚合过程中加入或在聚合后浸渍掺入发泡剂。本专利技术的悬浮聚合法所用的苯乙烯单体的实例包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、对甲基苯乙烯、对乙基苯乙烯、苯乙烯磺酸钠和氯苯乙烯。这些苯乙烯单体可与一种或多种其它乙烯基化合物合用，所述乙烯基化合物包括丙烯酸类的乙烯基化合物例如丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸2-乙基已酯;甲基丙烯酸类的乙烯基化合物例如甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸2-乙基已酯;丙烯腈;交联双官能乙烯基化合物例如二乙烯基苯和乙二醇二甲基丙烯酸酯;和其它的乙烯基化合物例如丙烯酸缩水甘油酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯。本本文档来自技高网...

【技术保护点】
可发性苯乙烯树脂珠粒，当使其发泡至体积密度为２０ｇ／ｌ时，形成预发珠粒，其中，存在于沿由该珠粒表面至由该表面起０.２ｍｍ长度处这一半径范围内的珠粒表面部分的泡孔数为每ｍｍ３－２０个，而存在于沿由该珠粒表面起１ｍｍ长度处到该珠粒中心这一半径范围内的珠粒内部部分的泡孔数为每ｍｍ１０个或更多，存在于沿所述表面部分的泡孔数小于存在于沿所述内部的泡孔数。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：筱崎广辉，田中正行，上田米造，
申请(专利权)人：三菱化学巴斯夫株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]