[发明专利]聚亚芳基泡沫材料

说明书

一种泡沫材料，该泡沫材料具有一个玻璃化转变温度(Tg)并且由具有至少两个玻璃化转变温度(Tg)的不可混溶的组合物通过挤出方法制成，其中所述组合物(C)包含：至少一种聚亚芳基(P1)聚合物，其中所述(P1)聚合物的重复单元的按摩尔计(摩尔％)大于50％是由亚芳基组成的重复单元(R1)，其中所述亚芳基是由一个芯组成的二价烃基团，该芯由一个苯环或通过共享两个或更多个相邻的环碳原子而稠合在一起的多个苯环构成，所述苯环是任选取代的，其中所述亚芳基各自通过第一C‑C键(E1)和第二C‑C键(E2)结合到相邻重复单元(R1)的两个其他亚芳基上，其中至少20摩尔％的重复单元(R1)是形成扭结的亚芳基单元(R1‑b)，其余的是不同于亚芳基R_{1_b}单元的形成刚性棒的亚芳基单元(R1‑a)，其中在所述亚芳基R_{1_a}单元中该键(E1)和该键(E2)是共线的并且彼此反向平行，所述(P1)聚合物以基于(P1)聚合物和(PPSU)聚合物的总wt.％按重量计(wt.％)低于75％并且高于10wt.％的量存在于组合物(C)中；以及(ii)至少一种聚苯砜聚合物，所述(PPSU)聚合物以基于聚亚芳基(P4)聚合物和(PPSU)聚合物的总wt.％低于90wt.％并且高于25wt.％的量存在于组合物(C)中。

本申请要求于2012年12月6日提交的美国临时申请号61/734019以及2013年2月12日提交的欧洲申请号13154975.0的优先权，出于所有目的将这些申请中的每一个的全部内容通过引用结合在此。

发明领域

本发明涉及聚合物泡沫，具体地，涉及聚亚芳基/聚苯砜(PPSU)泡沫材料。本发明进一步涉及制造所述泡沫材料的方法以及由其制成的物品。

发明背景

已知的是对于在轻量级应用如运输(尤其是航空)、移动电子装置、建筑材料、家庭用品、餐饮服务托盘和医疗等等中使用高强度聚合物泡沫存在不断增长的需要。所述高强度聚合物泡沫，尤其在轻型结构中(例如像在结构性夹层板中)的使用暗指关键特性，诸如值得注意地非常高的机械强度(与优异的轻质性结合)而且还有耐热性、耐火性、耐环境性、低温抗冲性、隔热特性、隔音特性、抗震特性、耐化学性、以及循环特性。

由聚亚芳基，尤其是刚性棒状聚亚苯基与聚(芳醚砜)树脂，尤其是聚苯砜的共混物制成的聚合物泡沫已经在WO 2006/094988中作为具有低密度和高强度特性的令人关注的聚合物泡沫进行了描述。在WO 2006/094988中已经示出了将少量所述刚性棒状聚亚苯基聚合物共混进聚(芳醚砜)、尤其是PPSU树脂中允许制造具有较低的总的体泡沫密度同时保持该刚性棒状聚亚苯基聚合物的机械特性的泡沫。通过使用如由Baldwin,D.在聚合物工程与科学(Polymer Engineering and Science)，第36卷，第11期，第1437-1445页，1996年中描述的被称为分批发泡方法的超临界发泡方法制备所述泡沫。然而，这些工作实例仅仅示出了由特定的聚亚苯基1(即，刚性棒状聚亚苯基共聚物，以PR-120自增强的聚亚苯基可商购的，以前以1200销售)/PPSU共混物制成的泡沫，其中聚亚苯基1的浓度基于聚亚苯基1和PPSU的总重量％最大是25wt.％，并且最低的泡沫密度仅仅在6wt.％的非常低的聚亚苯基1浓度下实现。

在共混聚亚芳基聚合物与芳香族聚(芳醚砜)聚合物中的主要问题之一是在这两种聚合物之间的有限可混性。尤其，刚性棒状聚亚苯基共聚物/PPSU聚合物共混物受制于此有限可混性。

通常已知的是不可混溶的共混物在如值得注意地在聚合物泡沫工业中使用的发泡方法中显示困难。例如，如通常用于发泡方法中的成核剂可具有在两种不同的相之一中聚集的倾向，由此值得注意地导致泡沫泡孔壁的弱化。另一个缺点是例如该共混物的不混溶性阻止了起泡剂在该共混物中的均匀的溶解度。