涂覆的泡沫珠和生产不含卤素的阻燃性泡沫珠模塑品的方法技术

本发明专利技术涉及一种制备涂覆的泡沫珠的方法，其中将聚合物水分散体施用到泡沫珠上，并随后干燥形成水不溶性聚合物膜，本发明专利技术还涉及由所述泡沫珠生产的泡沫模塑品及其应用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】涂覆的泡沫珠和生产不含卣素的阻燃性泡沫珠模塑品的方法
本专利技术涉及一种制备涂覆的泡沫粒子的方法、由所述粒子生产的泡沫 模塑品以及它们的用途。颗粒泡沫材料通常通过用水蒸气在闭合的模具中烧结泡沫粒子获得，泡沫粒子是例如预先发泡的可发泡性聚苯乙烯粒子(EPS)或已发泡的聚 丙烯粒子(EPP)。阻燃性聚苯乙烯泡沫材料通常含有含卣素的阻燃剂例如六溴环十二烷 (HBCD)。但是，在建筑领域中作为绝缘材料应用的建议受到具体应用 的限制。原因特别是在燃烧情况下聚合物基体的熔融和滴流。另外，含卣 素的阻燃剂不能在不受限制的情况下使用，这是因为它们的毒性。WO 00/050500描述了由预先发泡的聚苯乙烯粒子制备的阻燃性泡沫 材料，这些粒子与硅酸钠水溶液和高分子量乙酸乙烯酯共聚物的胶乳混合， 然后倒入才莫具中，并在摇动的同时在空气中干燥。这仅仅得到聚苯乙烯粒 子的疏爭>床，这些粒子在多个点彼此互相粘附，所以仅仅具有不满意的机 械性能。WO 2005/105404描述了制备泡沫模塑品的节能方法，其中用具有比可 发泡性聚合物的软化温度更低的软化温度的树脂溶液涂覆预先发泡的泡沫 粒子。涂覆的泡沫粒子随后在^t具中在施加外部压力的情况下或通过用热 水蒸气使泡沫粒子进行后发泡而熔合在一起。WO 2005/07331描述了发泡的聚苯乙烯泡沫粒子，这些粒子具有用溶 剂涂覆的功能涂层，所述溶剂不会在显著程度上攻击聚苯乙烯泡沫粒子。 为了获得阻燃性涂层，表面可以例如用含有氢氧化铝粒子的聚乙酸乙烯酯 甲醇溶液涂覆。为了防止在除去溶剂期间粘附在一起，这些粒子必须用分 离液体例如乙二醇喷洒。如果涂覆的泡沫粒子用于常规自动模塑机中，则当使用水蒸气时可以沥滤出水溶性组分。WO 2007/013971是后来的出版物，描述了通过烧结泡沫粒子制备阻燃 复合材料结构的方法，其中在流化床中已经在泡沫粒子上预先喷涂了能形 成凝胶的硅酸铝溶液作为阻燃剂涂料。为了改进耐水性，可以加入有机液 体例如有机硅或石蜡油。所以，本专利技术的目的是克服上述缺陷并提供能在即使使用水蒸气的常 规装置中容易加工的泡沫粒子，从而制备不含囟素的阻燃性且耐热性的泡 沫模塑品。因此，我们发现一种制备涂覆的泡沫粒子的方法，其中将聚合物水分 散体施用到泡沫粒子上，并随后干燥形成水不溶性聚合物膜。施用到泡沫粒子上的聚合物分散体的干燥可以例如在流化床、桨式干 燥器中进行，或通过使空气或氮气经过疏松床进行。 一般，千燥时间是5 分钟到24小时，优选30-180分钟，温度是0-80。C,优选30-60'C，这足以 形成水不溶性聚合物膜。在干燥后，涂覆的泡沫粒子的水含量优选是1-40重量％，特别优选2-30 重量％，非常特别优选5-15重量％。水含量可以例如通过对涂覆的泡沫粒 子进行卡尔-费歇尔滴定法来检测。泡沫粒子/涂料混合物在干燥后的重量 比优选是2: l至l: 10，特别优选l: 1至1: 5。作为泡沫粒子，可以使用已发泡的聚烯烃，例如已发泡的聚乙烯(EPE ) 或已发泡的聚丙烯(EPP),或可发泡性苯乙烯聚合物的预发泡粒子，特 别是可发泡性聚苯乙烯(EPS )的预发泡粒子。泡沫粒子通常具有2-10ram 的平均粒径。泡沫粒子的堆积密度一般是5-100kg/m3，优选5-40kg/m3， 尤其是8-16 kg/m3,堆积密度按照DIN EN ISO 60检测。基于苯乙烯聚合物的泡沫粒子可以通过在预发泡机中用热空气或水蒸 气将EPS预先发泡到所需的密度而获得。在这里，可以通过在压力预发泡 机或连续预发泡机中单次或多次预先发泡而达到低于10g/l的最终堆积密 度。由于具有高的绝热能力，特别优选使用已预发泡的可发泡性苯乙烯聚4合物，其含有绝热固体例如碳黑、铝或石墨，尤其是平均粒径在l-50微米 粒子直径范围内的石墨，这些绝热固体的含量是基于EPS计的0.1-10重量 % ，优选2-8重量％,并且例如参见EP-B 981 574和EP-B 987 575。此外，本专利技术的泡沫粒子可以含有3-60重量％、优选5-20重量％的填 料，基于预先发泡的泡沫粒子计。可能的填料是有机和无机的粉末或纤维， 以及它们的混合物。作为有机填料，可以使用例如木粉、淀粉、亚麻、大 麻、苎麻、黄麻、剑麻、棉、纤维素或芳族聚酰胺纤维。作为无机填料， 可以使用例如碳酸盐、硅酸盐、重晶石、玻璃球、沸石或金属氧化物。优 选粉状无机材料，例如滑石、白垩、高呤土 ( Al2(Si2Os) (OH)4)、氩氧化 铝、氢氧化镁、氮化铝、硅酸铝、疏酸钡、碳酸4丐、硫酸钙、二氧化硅、 石英粉、气溶胶、氧化铝或硅灰石，或者球状或纤维状的无机材料，例如 玻璃球、玻璃纤维或碳纤维。平均粒径或在纤维状填料情况下的长度应当在泡孔尺寸或更小的范围 内。优选平均粒径是l-100樣i米，优选2-50微米。特别优选密度为1.0-4.0g/cm3、尤其是1.5-3.5 g/cn^的无机填料。白度 /亮度(DIN/ISO)优选是50-100%，尤其是60-98%。填料的类型和用量会影响可发泡性热塑性聚合物的性能以及由这些聚 合物获得的颗粒泡沫模塑品的性能。使用粘合剂例如用马来酸酐改性的苯 乙烯共聚物、含环氧化物基团的聚合物、有机硅烷或具有异氰酸酯或酸基 团的苯乙烯共聚物，能将填料粘合到聚合物基体中，从而显著改进颗粒泡 沫模塑品的机械性能。一般，无机填料降低了可燃性。燃烧行为可以通过尤其加入无机粉末 例如氢氧化铝、氢氧化镁或硼砂而进一步得到改进。这些含填料的泡沐粒子可以例如通过将含有填料的可发泡性热塑性粒料发泡而获得。在高填料含量的情况下，为此目的所需的可发泡性粒料可 以通过挤出含发泡剂的热塑性熔体并随后进行水下加压造粒获得，例如参 见WO 2005/056653。聚合物泡沫粒子可以另外含有其它阻燃剂。为此目的，它们可以在泡l-6重量％的有机溴化合物，例如六溴环十 二烷(HBCD)，和任选地在含有0.1-0.5重量％的联枯或过氧化物。但是， 优选不使用含卣素的阻燃剂。一般，涂层含有具有在-60。C至+10(TC范围内的一个或多个玻璃化转变 温度的聚合物膜，并且其中可以任选地包埋填料。干燥的聚合物膜的玻璃 化转变温度优选在-30'C至+80X:范围内，特别优选在-10'C至+6(TC范围内。 玻璃化转变温度可以通过差示扫描量热法(DSC)检测。通过凝胶渗透色 谙(GPC)检测的聚合物膜的分子量优选低于400，000g/mol。为了涂覆泡沫粒子，可以使用常规方法，例如在常规混合器、喷涂装 置、浸渍装置或鼓式装置中用聚合物水g体喷涂、浸渍或润湿泡沫粒子。适用于涂覆的聚合物是例如基于以下单体的聚合物例如乙烯基芳族 单体，例如ot-甲基苯乙烯、对-曱基苯乙烯、乙基苯乙烯、叔丁基苯乙烯、 乙烯基苯乙烯、乙烯基甲苯、1，2-二苯基乙烯、l，l-二苯基乙烯；烯烽，例 如乙烯或丙烯；二烯，例如l，3-丁二烯、1，3-戊二烯、1，3-己二烯、2，3-二曱 基丁二烯、异戊二烯、戊间二烯或异戊二烯；a,卜不饱和羧酸，例如丙烯 酸和甲基丙烯酸，它们的酯，尤其是烷基酯，例如丙烯酸Cwo烷基酯，尤 其是丁基酯，优选丙烯酸正丁基酯，以及甲基丙烯酸Cwo烷基酯，尤其是 甲基丙烯酸甲酯(P本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备涂覆的泡沫粒子的方法，其中将聚合物水分散体施用到泡沫粒子上，并随后干燥形成水不溶性聚合物膜。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：K哈恩，B内尔斯，B施米德，M里图斯，A凯勒，V瓦尔泽尔汉，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]