[发明专利]可膨胀的耐温苯乙烯共聚物

说明书

本发明涉及可膨胀小球(expandable pellets)，其含有热稳定的苯乙烯共聚物及苯乙烯共聚物的共混物，涉及其制备方法，涉及可由所述可膨胀小球制得的珠粒泡沫(bead foams)以及珠粒泡沫成型体(molding)，以及涉及所述泡沫和泡沫成型体的用途，特别是在风力发电站中的用途。

基于苯乙烯共聚物的珠粒泡沫由于其重量轻和良好的绝缘性能而用在许多工业领域中(参见例如WO2005/056652和WO2009/000872)。

JP-A2010-229205记载了可膨胀小球的制备，其中至少一种组分具有的玻璃化转变温度为至少110℃。该实例中使用聚苯乙烯(PS)与一种相对更耐热的聚合物(例如SMA或PPE)的共混物。加入PS具有改善泡沫加工性能和降低产物成本的效果。所述制备方法为水下造粒(underwater pelletization)的熔融浸渍法。

US4596832记载了一种制备热稳定泡沫的方法，包括以下步骤：提供一种苯乙烯-马来酸酐共聚物，加入0.5至5重量％的化学发泡剂(其为金属羧酸盐或金属碳酸盐)，熔化并均化，通过冲模板(die plate)将含有发泡剂的聚合物熔体挤出，造粒，然后将预发泡的小球在水中淬火。

尽管现有的泡沫已经在许多领域展现出良好结果，然而改进所述材料一直是一个目标，例如，改进其耐溶剂性、耐热性、机械硬度、低的吸水性和发泡剂持有能力。并且，期望对现有的用于EPS或EPP生产的仪器进行新的研发。尤其是建筑物的建造，结构和轻量级应用——其需要结合高的耐热性和良好的机械性能——仍高度需求合适的材料。此外，对于可膨胀材料的生产过程的一个重要需求是，应尽可能保持停留时间(residence time)短，温度低，从而避免材料降解。

我们已经发现，使用具有苯乙烯含量为60-85重量％、玻璃化转变温度至少为130℃的苯乙烯聚合物，其中通过熔融浸渍法制造相应的可膨胀小球，可以获得同时具有高耐热性和优异机械性能以及良好可加工性的珠粒泡沫。

本发明提供一种制备可膨胀粒化聚合物材料的方法，包括以下步骤：

a)提供聚合物组分(P)，由以下组分组成：

PS)90重量％至100重量％(基于P计)的苯乙烯聚合物组分，其具有的玻璃化转变温度为≥130℃，其由以下组分形成：

PS1)30重量％至100重量％(基于P计)的一种或多种苯乙烯聚合物，包含：

PS11)60重量％至85重量％(基于PS1计)的聚合苯乙烯(PS11)或α-甲基苯乙烯(PS12)或α-甲基苯乙烯与苯乙烯的聚合混合物(PS13),

PS12)15重量％至40重量％(基于PS1计)的一种或多种聚合单体，选自马来酸酐和马来酰亚胺，和

PS2)0重量％至70重量％(基于P计)的一种或多种不同于PS1的苯乙烯聚合物，包含：

PS21)60重量％至82重量％(基于PS2计)的聚合苯乙烯(PS11)或α-甲基苯乙烯(PS12)或苯乙烯与α-甲基苯乙烯的聚合混合物(PS13)，和

PS22)18重量％至40重量％(基于PS2计)的聚合丙烯腈，

以及

PT)0重量％至10重量％(基于P计)的一种或多种热塑性聚合物，选自：芳族聚醚；聚烯烃；聚丙烯酸酯；聚碳酸酯(PC)；聚酯；聚酰胺；聚醚砜(PES)；聚醚酮(PEK)和聚硫醚(PES)，

(b)将所述聚合物组分(P)加热，形成聚合物熔体，

(c)向所述聚合物熔体中引入1重量％至5重量％(基于P计)的发泡剂组分(T)，形成可发泡熔体，

(d)将该混合物均化，

(e)在步骤a)、b)、c)和/或d)的一个或多个步骤中向P聚合物组分中任选地加入添加剂，

(f)通过冲模板将含发泡剂的聚合物熔体挤出，

(g)在充满液体的腔室内在1.5至20巴的压力下将所述含有发泡剂的熔体造粒，形成粒化材料。

所述发泡剂组分(T)可以作为物理发泡剂引入所述熔体，也可以由化学发泡剂形成。优选使用物理发泡剂。

本发明还提供一种可以由本发明方法获得的可膨胀粒化材料，其中每个小球中，每mm³中具有10个或以上的空腔，所述空腔的尺寸为1至200μm，所述可膨胀粒化材料包括由以下组分组成的聚合物组分(P)：

PS)90重量％至100重量％(基于P计)的苯乙烯聚合物组分，其具有的玻璃化转变温度为≥130℃，其由以下组分组成：