本发明专利技术提供了一种可发泡聚合物组合物，该组合物包含：(i)热塑性聚合物基质以及发泡剂，(a)所述热塑性聚合物基质包含重均分子量在90,000到150,000和相对于总聚合物基质重量的聚合丙烯腈浓度在5-20％重量的苯乙烯-丙烯腈共聚物；(ii)发泡剂，其包含水、1，1，1，2-四氟乙烷以及二氟甲烷和1，1-二氟乙烷中的至少一种；(b)将该可发泡的聚合物组合物冷却到发泡温度；和(c)挤出该可发泡的聚合物组合物，并且使得发泡剂膨胀该可发泡的聚合物组合物成为平均垂直孔径在0.5毫米到1.8毫米和密度在24-40千克/立方米和研磨表面测试中的标准化粗糙度商数小于等于3.5的聚合泡沫。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种同时具有出色的机械加工性和低导热性的聚合泡沫制品，以及该泡沫制品的制备方法。_5]
技术介绍
的描述 挤出的聚苯乙烯(XPS)泡沫是通常在许多应用中用作热绝缘，包括管道的热绝缘。然而，完成管道热绝缘特别地是一种挑战，因为它需要不同于热绝缘聚合泡沫板和片的泡沫特性。与大多数热绝缘泡沫板和片不同，管道热绝缘泡沫的机械加工性是重要的以便制造者可以按照自己的特定应用来定制管道热绝缘，该过程通常包括从泡沫板或“坯料”(其按需要被切割成较小尺寸和不同形状以提供管道周围的热绝缘)开始。对于所有热绝缘材料共同之处是整个泡沫的低导热性。为了达到低导热性，热绝缘泡沫理想地具有小的平均孔径。理想地，孔径在纳米级以便获得克努森效应的利益，从而提高热绝缘性能。更通常地，热绝缘泡沫的平均孔径为300微米或更小。但是管道热绝缘泡沫必须平衡导热性所需的小孔径和对机械加工性的需求。如上所述，管道热绝缘必须是良好的热绝缘体，但也必须具有良好的机械可加工性。也就是说，管道热绝缘泡沫必须能够被加工成各种形状。和导热性一样，机械加工性随孔径变化一但机械加工性通常随着孔径的增加而提高。尽管典型的热绝缘泡沫的孔径在300微米或更小，具有所需机械加工特性的泡沫的孔径通常为I毫米或更大。因此，优化管道热绝缘的性能包括对高质量热绝缘性能和高质量机械加工性能的平衡。过去，这一平衡偏向于大孔径以获得机械加工性，然后用氯氟烃类(HCFCs)，比如氯二氟代甲烷(R-22)和I-氯-1，I-二氟乙烷(R_142b)，作为发泡剂来提高热绝缘性能。然而，由于氯氟烃类的臭氧消耗潜能(ODP)使得其使用在世界范围内都受到严格控制和管理。理想的是ODP为0，但R-22 的 ODP 值是 O. 05-0. 04，和 R_142b 的 ODP 值是 O. 065.理想的是开发具有导热性至少与过去的管道热绝缘一样低(也就是制成后180天32-37mW/m*K)和良好的机械加工性的XPS泡沫，但使用ODP为O的发泡剂制备。
技术实现思路
申请人:意外地发现了如何制备具有导热性至少与过去的管道热绝缘一样低(也就是制成后180天32-37mW/m*K)和良好的机械加工性的XPS泡沫(但使用ODP为O的发泡剂制备)的方案。在第一方面中，本专利技术是一种聚合泡沫制品，其包含其中限定多个泡孔的热塑性聚合物基质，其中(a)该热塑性聚合物基质包含重均分子量是90，000到150，000且相对于总聚合物基质重量的聚合丙烯腈浓度为5-20重量％的苯乙烯-丙烯腈共聚物；和(b)该聚合泡沫含有1，1，1，2_四氟乙烷，但不含有臭氧消耗潜能值大于O的发泡剂；(c)该聚合泡沫制品的平均垂直孔径为O. 5毫米到I. 8毫米，密度为24-40千克/立方米；且(d)该聚合泡沫在研磨表面测试(Milled Surface Test)中的标准化粗糙度商数(NormalizedRoughness Quotient)为 3· 5 或更小。在第二方面中，本专利技术是用于制备第一方面所述的聚合泡沫的挤出方法。该方法包括以下步骤(a)在起始温度和起始压力下提供具有软化温度的可发泡的聚合物组合物，且该组合物包含(i)热塑性聚合物基质和发泡剂，该热塑性聚合物基质包含重均分子量在90，000到150，000且相对于总聚合物基质重量的聚合丙烯腈浓度在5-20重量％苯乙烯-丙烯腈共聚物；和(ii)发泡剂，其包含水、1，1，1，2_四氟乙烷以及二氟甲烷和1，1_ 二氟乙烷中的至少一种，且任选地包含具有四到八个碳的烃，但是不含二氧·化碳和不含臭氧消耗潜能值大于零的发泡剂；其中，起始温度高于该可发泡聚合物组合物的软化温度，且起始压力足够高以防止发泡剂膨胀引起的发泡；(b)如果起始温度高于发泡温度，则将该可发泡的聚合物组合物冷却到高于可发泡聚合物组合物的软化温度的发泡温度；和(c)将该可发泡聚合物组合物通过发泡模具挤出至低于起始压力且足够低以允许发泡剂将该可发泡聚合物组合物膨胀成为聚合泡沫的压力中，所述聚合泡沫的平均垂直孔径为O. 5毫米到I. 8毫米，密度为24-40千克/立方米和研磨表面测试中的标准化粗糙度商数小于等于3. 5。本专利技术的方法可以用于制备本专利技术的聚合泡沫制品。本专利技术的聚合泡沫制品可以用作热绝缘材料，尤其是用作需要机械加工成定制的形状的这种热绝缘材料，比如管道用热绝缘材料。专利技术详细说明“制品”是指具有任何形状(包括板或坯料)以及特定管道热绝缘材料可能必须的复杂加工形状的结构。“主表面”是平面表面积等于泡沫任何表面的最大平面表面积的泡沫表面。平面表面积是指投影至平面上而除去由于结构特征如凸起和凹陷产生的对表面积的影响的表面面积。长度、宽度、厚度。挤出泡沫制品的“长度”是其沿泡沫制品的挤出方向延伸的维度。挤出泡沫制品的“厚度”维度是垂直于泡沫制品的主表面延伸并且延伸至与主表面相对的表面的维度。挤出泡沫制品的“宽度”维度是垂直于挤出方向并平行于泡沫制品的主表面延伸的维度。臭氧消耗潜能(ODP)。ODP是化学品与相似质量的CFC-Il相比的对臭氧影响的比率。因为不含氯，所以氟化烃的ODP值为零。(见，WWW. epa. gov/Ozone/defns. html)。全球变暖潜能(GWP)。GWP是一种物质对全球变暖的影响力与相似质量的二氧化碳对全球变暖的影响的比率。因此二氧化碳的GWP值是1.0。水的GWP值是零。(见，epa. gov/Ozone/defns. html)。“氟化烃”是含有至少一个氟原子的烃类。氟化烃包括不含有氯的部分和完全氟化的烃类。部分氟化的烃类仍含有至少一个连接在碳原子上的氢原子。完全氟化的烃类不包含直接连接在碳原子上的氢原子。非氟化的烃类是不含卤素的烃类。对于聚合物或仅具有一种或多于一种半结晶聚合物作为聚合物组分的聚合物组合物来说，“软化温度”(Ts)为该聚合物组合物的熔化温度。对于半结晶聚合物，“熔化温度”(Tm)是以特定的速率加热晶状聚合物时通过差式扫描量热法(DSC)测定的晶体-熔体相变进行到一半时的温度。按照ASTM方法E794-06中的DSC程序测定半结晶聚合物的Tm。也在ASTM方法E794-06的相同条件下通过DSC测定聚合物组合或填充聚合物组合物的Tm。如果聚合物组合或填充的聚合物组合物只含有可混溶的聚合物，并且其DSC曲线中仅显示有一个晶体-熔体相变，则该聚合物组合或者填充的聚合物组合物的Tni是相变进行到一半时的温度。如果因为非混溶聚合物的存在而在DSC曲线中显示多个晶体-熔体相变，则该聚合 物组合或者填充的聚合物组合物的Tm是该连续相聚合物的Tm。如果超过一种聚合物是连续的且它们不是可混溶的，则该聚合物组合或填充的聚合物组合物的Tm是该连续相聚合体的最高Tm。对于聚合物或具有仅一种或超过一种无定形聚合物作为聚合物组分的聚合物组合物来说，Ts是所述聚合物组合物的玻璃态转变温度。聚合物或聚合物组合物的“玻璃态转变温度”(Tg)是参照ASTM方法E1356-03通过DSC测定的。也在ASTM方法E1356-03相同的条件下通过DSC测定聚合物组合或填充的聚合物组合物的Tg。如果所述聚合物组合或填充的聚合物组合物只含有可混溶的聚合物且DSC曲线仅显示一个玻璃态转变的相变，则该聚本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.01.06 US 61/292,6701.一种聚合泡沫制品，包含其中限定多个泡孔的热塑性聚合物基质，其中 a.所述热塑性聚合物基质包含重均分子量为90，000到150，000和相对于总聚合物基质重量的聚合丙烯腈浓度在5-20重量％的苯乙烯-丙烯腈共聚物； b.该聚合泡沫含有1,1,1,2-四氟乙烷,但不含有臭氧消耗潜能值大于O的发泡剂； c.该聚合泡沫制品的平均垂直孔径为O.5毫米到I. 8毫米，且密度为24-40千克/立方米；和 d.该聚合泡沫在研磨表面测试中的标准化粗糙度商数为3.5或更小。2.权利要求I的聚合泡沫制品，其中所述平均孔径为1-1.5毫米。3.权利要求I的聚合泡沫制品，其中所述热塑性聚合物基质包含两种或更多种苯乙烯-丙烯腈共聚物的共混物，各苯乙烯-丙烯腈共聚物的重均分子量为90，000到150，000，且其中相对于总聚合物基质重量，共聚丙烯腈的总量为5-20重量％。4.一种用于制备权利要求I的聚合泡沫的挤出方法，包括 a.在起始温度和起始压力下提供具有软化温度的可发泡的聚合物组合物，该组合物包含 i.热塑性聚合物的基质和发泡剂，该热塑性聚合物基质包含重均分子量为90，000到150，000和相对于总聚合物基质重量的聚...
【专利技术属性】
技术研发人员：R·福克斯，D·弗兰科夫斯基，R·史密斯，S·李，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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