嵌段共聚物泡沫体制造技术

本发明专利技术涉及非交联的嵌段共聚物泡沫体，其包含至少一个刚性嵌段和至少一个柔性嵌段，其中共聚物包含至少一个聚碳化二亚胺封端的羧酸链末端。本发明专利技术还涉及生产所述泡沫体的方法及由其生产的物品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】嵌段共聚物泡沫体
本专利技术涉及由具有刚性嵌段(比如聚酰胺单元(PA))和柔性嵌段(比如聚醚(PE)或聚酯(PES))的共聚物形成的泡沫体，及其制造方法。
技术介绍
多种聚合物泡沫体尤其被用于运动设备领域，比如鞋底或鞋底组件、手套、球拍或高尔夫球，个人防护用品，特别是用于练习运动的物品(外套，头盔的内部部件，壳等)。这样的应用需要一组特定的物理性质，这些物理性质确保反弹的能力和承受反复冲击而不变形的能力以及恢复初始形状的能力。EP0405227和EP0402883描述了由多种聚合物制造的泡沫体及其在鞋底中的用途。EP1650255描述了由含有聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的共聚物获得的交联的泡沫体。从制造方法的角度来看，交联的泡沫体的缺点在于制约因素很大：制造时间一般较长，制造一般是间歇模式的，以及必须处理不期望的化学产物。此外，交联的泡沫体在使用之后难以再循环。WO2013/148841描述了使用多种聚合物，包括含有聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的的共聚物的双层挤出的方法。WO2015/052265描述了使用任意弹性体热塑性聚合物制造膨胀的热塑性颗粒的方法。另外，Zotefoams公司以名称PEBA销售由含有聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的共聚物制造的交联的泡沫体。上面已经提到了交联的缺点。此外，产品的耐久性也不理想。还存在许多从热塑性聚氨基甲酸酯(聚氨酯)(TPU)或从乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)制造的泡沫体。这些泡沫体具有相对较窄的工作温度范围，以及相对较低的拉延性，和并不理想的耐久性。其制造方法也是限制性的。因此，需要提供一种低密度聚合物泡沫体，其具有以下的一种或多种有利的性能：-更好的拉延性，这是以泡沫体形式实施期间的基本性质-较低的可达到的最低密度，优选小于300kg/m3-在低应力负荷下的高的恢复弹性能量(回弹)的能力。
技术实现思路
本专利技术首先涉及非交联的嵌段共聚物泡沫体，其包含至少一个刚性嵌段和至少一个柔性嵌段，其特征在于共聚物包括至少一个用聚碳化二亚胺封端的羧酸链末端。有利地，聚碳化二亚胺的重均分子质量大于10000g/mol。有利地，聚碳化二亚胺的重均分子质量在10000至40000g/mol的范围内，优选15000至30000g/mol。有利地，聚碳化二亚胺的重量含量占0.5重量％至10重量％，优选0.5重量％至7重量％，优选0.5重量％至3重量％，优选0.5重量％至2.5重量％，优选0.5重量％至2重量％，相对于共聚物的总重量计。有利地，所述羧酸通过与聚碳化二亚胺的碳化二亚胺官能团反应形成脲键。有利地，共聚物为非交联的直链形式，其分散度Mw/Mn小于3。有利地，所述刚性嵌段包括至少一个选自以下的嵌段：聚酰胺，聚氨基甲酸酯，聚酯，及其混合物或其共聚物。有利地，所述柔性嵌段包括至少一个选自以下的嵌段：聚醚，聚酯，聚硅氧烷，聚烯烃，聚碳酸酯，及其混合物或其共聚物。根据本专利技术的一个优选的实施方式，所述柔性嵌段包含至少一种聚醚PE，优选选自PTMG、PPG、PO3G和/或PEG。根据本专利技术的另一个优选的实施方式，所述柔性嵌段包含至少一种聚酯PES，优选选自聚酯二元醇、聚(己内酯)和基于脂肪酸二聚体的聚酯。优选地，所述刚性嵌段包含至少一种聚酰胺PA，优选包含以下聚酰胺单元中的至少一种：11，12，6，610，612，1010，1012，及其混合物或其共聚酰胺。优选地，PA嵌段与柔性嵌段的重量比在0.3至10的范围内，优选0.3至6，优选0.3至3，优选0.3至2。有利地，根据本专利技术的泡沫体的密度小于或等于800kg/m3，优选小于或等于600kg/m3，更特别是优选小于或等于400kg/m3，或甚至小于或等于300kg/m3，还更好是小于或等于250kg/m3，或还更好是小于或等于220kg/m3。根据本专利技术的一个特别的实施方式，泡沫体还含有一种或多种添加剂，优选选自：乙烯和乙酸乙烯酯的共聚物，乙烯和丙烯酸酯的共聚物，和乙烯和(甲基)丙烯酸烷基酯的共聚物。本专利技术的主题还在于至少一种聚碳化二亚胺在嵌段共聚物中用于改进所述共聚物转变为泡沫体形式的能力同时保持其可再循环性的用途，其中所述嵌段共聚物包含至少一个刚性嵌段和至少一个柔性嵌段且包括至少一个用所述聚碳化二亚胺封端的羧酸链末端。有利地，聚碳化二亚胺的重均分子质量大于10000g/mol，优选在10000至40000g/mol的范围内，优选15000至30000g/mol。有利地，聚碳化二亚胺的重量含量占0.5重量％至10重量％，优选0.5重量％至7重量％，优选0.5重量％至3重量％，优选0.5重量％至2.5重量％，优选0.5重量％至2重量％，相对于共聚物的总重量计。有利地，所述羧酸通过与聚碳化二亚胺的碳化二亚胺官能团反应形成脲键。本专利技术的主题还在于制造根据本专利技术的泡沫体的方法，其包括：将如本专利技术所定义的包括至少一个用聚碳化二亚胺封端的羧酸链末端的熔融形式的共聚物与膨胀剂，任选地与一种或多种添加剂混合的步骤，和使共聚物和膨胀剂的混合物发泡的步骤。根据本专利技术的方法的一个实施方式，膨胀剂为物理膨胀剂，优选选自二氮(dinitrogen，氮气)、二氧化碳、烃、氯氟烃、氢氯烃、氢氟烃、氢氯氟烃、及其混合物。根据一个优选的实施方式，根据本专利技术的方法包括以下步骤：将共聚物和膨胀剂的混合物注入至模具中，通过打开模具进行混合物的发泡。本专利技术的主题还在于由根据本专利技术的泡沫体组成的制品，或包含至少一个由根据本专利技术的泡沫体组成的元件的制品。有利地，根据本专利技术的制品选自：泡沫体板材，泡沫体颗粒，棒状物，管，注塑和/或挤出部件，成品或半成品，中空物体，和由泡沫体制成的任意可能形状的和任意可能尺寸的其他物体。有利地，根据本专利技术的制品选自：鞋底，尤其是运动鞋的鞋底，例如内底、中底或外底，滑雪靴内鞋，袜子，球拍，充气球，实心球，浮子，手套，个人防护设备，头盔，轨底，机动车部件，折叠式儿童车部件，轮胎，轮，行车平稳(smooth-riding)的轮，如轮胎，把手，座椅元件，儿童汽车座椅部件，建筑部件，电气和/或电子设备部件，电子保护部件，音频设备，隔音和/或隔热部件，用来减轻冲击和/或振动的部件，比如用来减轻由运输装置产生的冲击和/或振动的部件，填充(padding)元件，玩具，医疗物品，例如支架，矫形器，颈托，敷料，尤其是抗菌泡沫体敷料，艺术品或手工艺品，安全外套，背包，薄膜，地毯，运动垫，运动地板覆盖物，地毯衬里以及包含这些制品的混合的任何制品。本专利技术使得可克服现有技术的缺点。其更特别地提供了在低应力负荷下具有高的恢复弹性能量的能力的低密度可再循环的聚合物泡沫体。这通过使用含有刚性嵌段和柔性嵌段的非交联的嵌段共聚物实现，其特征在于至少一个用聚碳化二亚胺封端的羧酸链末端。附图说明图1和2表示在对照共聚物和根据本专利技术用于制造泡沫体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.非交联的嵌段共聚物泡沫体，其包含至少一个刚性嵌段和至少一个柔性嵌段，其特征在于共聚物包括至少一个用聚碳化二亚胺封端的羧酸链末端。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171117 FR 17608781.非交联的嵌段共聚物泡沫体，其包含至少一个刚性嵌段和至少一个柔性嵌段，其特征在于共聚物包括至少一个用聚碳化二亚胺封端的羧酸链末端。


2.如权利要求1所述的泡沫体，其中聚碳化二亚胺的重均分子质量大于10000g/mol，优选在10000至40000g/mol、优选15000至30000g/mol的范围内。


3.如权利要求1和2中任一项所述的泡沫体，其中聚碳化二亚胺的重量含量占0.5重量％至10重量％，优选0.5重量％至7重量％，优选0.5重量％至3重量％，优选0.5重量％至2.5重量％，优选0.5重量％至2重量％，相对于共聚物的总重量计。


4.如权利要求1至3中任一项所述的泡沫体，其中所述羧酸通过与聚碳化二亚胺的碳化二亚胺官能团反应形成脲键。


5.如权利要求1至4中任一项所述的泡沫体，其特征在于共聚物为非交联的直链形式，其分散度Mw/Mn小于3。


6.如权利要求1至5中任一项所述的泡沫体，其中所述刚性嵌段包括至少一个选自以下的嵌段：聚酰胺，聚氨基甲酸酯，聚酯，及其混合物或其共聚物。


7.如权利要求1至6中任一项所述的泡沫体，其中所述柔性嵌段包括至少一个选自以下的嵌段：聚醚，聚酯，聚硅氧烷，聚烯烃，聚碳酸酯，及其混合物或其共聚物。


8.如权利要求1至7中任一项所述的泡沫体，其中所述柔性嵌段包含至少一种聚醚PE，优选选自PTMG、PPG、PO3G和/或PEG。


9.如权利要求1至8中任一项所述的泡沫体，其中所述柔性嵌段包含至少一种聚酯PES，优选选自聚酯二元醇、聚(己内酯)和基于脂肪酸二聚体的聚酯。


10.如权利要求1至9中任一项所述的泡沫体，其中所述至少一种共聚物包括含有聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的共聚物。


11.如权利要求1至10中任一项所述的泡沫体，其中所述刚性嵌段包含至少一种聚酰胺PA，优选包含以下聚酰胺单元中的至少一种:11，12，6，610，612，1010，1012，及其混合物或其共聚酰胺。


12.如权利要求1至11中任一项所述的泡沫体，其中刚性嵌段与柔性嵌段的重量比在0.3至10、优选0.3至6、优选0.3至3、优选0.3至2的范围内。


13.如权利要求1至12中任一项所述的泡沫体，其特征在于其密度小于或等于800kg/m3，优选小于或等于600kg/m3，更特别优选小于或等于400kg/m3，或甚至小于或等于300kg/m3，还更好是小于或等于250kg/m3，或还更好是小于或等于220kg/m3。


14.如权利要求1至13中任一项所述的泡沫体，其还含有一种或多种添加剂，优选选自：乙烯和乙酸乙烯酯的共聚物，乙烯和丙烯酸酯的共聚物，和乙烯和(甲基)丙烯酸烷基酯的共聚物。


15.至少一种聚碳化二亚胺在嵌段共聚物中用于改进所述共聚物转变为泡沫体形式的能力同时保持其可再循环性的用途，其中所述嵌段共聚物包含至少一个刚性嵌段和至少一个柔性嵌段且包括至少一个用所述聚碳化二亚胺封端的羧酸链末端。


16.如权利要求15所述的用途，其特征在于聚碳化二亚胺的重均分子质量大于10000g/mol，优选在10000...

【专利技术属性】
技术研发人员：C科克奎特，H切米内特，Q皮诺，F弗纳古特，
申请(专利权)人：阿科玛法国公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR