[发明专利]用于泡沫模塑制品的原料的制备方法以及泡沫模塑制品

说明书

本发明涉及用于形成泡沫模塑制品的原料的制备方法，所述原料基于颗粒状可发聚苯乙烯(EPS)。本发明还涉及基于颗粒状可发聚苯乙烯(EPS)的泡沫模塑制品，所述泡沫模塑制品具有微细孔结构和低密度。

从U.S.Pat.No.4,307,134获知生产基于苯乙烯聚合物的珠粒的方法，其中聚合物珠粒被提供了涂层，所述方法包括下列步骤：在存在悬浮剂的条件下形成基于苯乙烯聚合物的珠粒的水悬浮液，制备包含增塑的涂料组合物的乳液，所述组合物主要由苯乙烯类单体和少量的弹性体组成，于是将乳液添加到悬浮液中，通过聚合在苯乙烯聚合物珠粒上形成涂层。由此形成的珠粒接着用发泡剂浸渍，之后得到泡沫模塑制品。EPS粒通常用作包装和建筑工业的原料。

德国公开专利No.197 10 442公开一种制备可发苯乙烯聚合物的方法，其通过在熔融状态、特别是在挤出机中机械混合聚苯乙烯和嵌段共聚物，和浸渍发泡剂来实现。发泡剂优选在单独的步骤中浸渍进入到在水悬浮液中的粒状聚合物混合物中。

欧洲专利申请No.0 849 309公开一种制备所谓开孔泡沫的方法，其中已引入了脂族烃的聚苯乙烯与成核剂的混合物被进料到挤出机中，然后在混合物挤出之后得到发泡的板片。待挤出的混合物包含10-20％耐冲击聚苯乙烯，特别是聚丁二烯在聚苯乙烯中的分散体。

U.S.No.Pat.2005/0.124.709涉及低密度、开孔热塑性泡沫，其包含基本树脂，如聚苯乙烯，表面活性剂和增塑剂，如聚乙烯。

经验表明当EPS粒料用于包装工业时，如作为围绕精密设备如电视、LCD显示器、等离子显示器、打印机等的泡沫材料时，由EPS粒料制备的包装材料在产品降落许多次之后可能不合乎希望地出现裂缝。出现这种裂缝的包装材料的缓冲性能严重退化，以致于待保护的产品将仍然面临被损坏的风险，这是不希望有的。

上述基于EPS粒料的包装材料的另一个缺点是在制备过程中使用的发泡剂，特别是戊烷，该发泡剂在聚合物基体中显示不良溶解性。由于所使用发泡剂的挥发性，需要在运输过程中冷却原料以防止发泡剂过早损失。在实践中这意味着中间产品在冷却容器中在全世界范围内长距离运输，并且冷却的空间在该半成品的进一步加工的地点必须是可获得的以减少发泡剂的损失。

因此本发明的目的是提供用于泡沫模塑制品的原料的制备方法，其中模塑制品在重复经受机械载荷后出现裂缝的风险最大程度地得到减少。

本发明的另一个目的是提供用于泡沫模塑制品的原料的制备方法，其中颗粒状EPS和其它组分进行最佳混合。

本发明的再一个目的是提供用于泡沫模塑制品的原料的制备方法，其中得到的制品可以长时间在室温下储存而没有发泡剂的任何损失。

前面提及的方法的特征在于该方法包括下列步骤：

i)向挤出机进送颗粒状EPS，发泡剂和含聚(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)(SBS)的原料，

ii)将在步骤i)中提供的混合物挤出，和

iii)将步骤ii)得到的材料减小(reducing)成颗粒。

使用上述方法可以实现一个或多个所述目标。包含聚(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)(SBS)的原料是，例如，高抗冲击聚苯乙烯(HIPS)。其它包含聚(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)(SBS)的原料是低抗冲击聚苯乙烯(LIPS)，中等抗冲击聚苯乙烯(MIPS)和包括苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯(SEBS)、苯乙烯-丁二烯(SB)共聚物的共聚物以及它们的结合物(如EPS/HIPS/SBS)在内的共聚物。本发明者已经特别发现，发泡剂如戊烷的滞留率是高的，这是有利的。而且已经发现本发明方法生成闭孔结构的泡沫，因此获得优异的回弹性能。特别地期望使用双螺杆挤出机进行步骤i)，如本发明者所设想的是送入挤出机的原料以此方式最佳混合。尽管在步骤i)中说明仅三种组分送入挤出机，很清楚其不排除存在通常的辅助物质，如阻燃剂、增加绝缘值的试剂、液化剂、脱模剂、抗凝剂等，该辅助物质可以与或不与其它原料混合。挤出方法和原料的特殊选择的结果是，得到具有闭孔结构的产品，使得上述产品可以长时间在室温下储存而没有发泡剂的任何损失。