[发明专利]聚丙烯发泡体及其制备方法

说明书

一种线型聚丙烯发泡体，具有例如低密度和/或高发泡倍率，所述线型聚丙烯发泡体包含至少一种聚丙烯、至少一种α成核剂及至少一种β成核剂。本发明也提供用来制造所述线型聚丙烯发泡体的组合物及其方法。

技术领域

本发明涉及线型聚丙烯发泡体、以及用来制造所述线型聚丙烯发泡体的组合物及其方法，所述线型聚丙烯发泡体具有例如低密度和/或高发泡倍率。

背景技术

通常聚合物发泡体包含至少两种相：(1)提供结构和支撑的聚合物基质，以及(2)气态孔隙或气泡(也称为“泡体(cells)”)。由于其气相，聚合物发泡体具有低导电性和良好的隔热特性。聚合物发泡体的典型应用包含发泡饮料杯(drink foam cups)、食品容器或托盘、包装、隔离、汽车、运动和医疗应用。

制备聚合物发泡体的方法通常包含下列步骤：将气体导入聚合物为主的配方中，允许气泡生成且稳定，接着固化含气泡的聚合物结构。聚苯乙烯(PS)发泡体是最早且最发展成熟的一种聚合物发泡体，而其他聚合物发泡体也已经被开发和使用。然而，典型的PS发泡体不容易回收，且其因环境和成本的原因不受欢迎。

不同于PS，聚丙烯具有回收的潜力，且因此有利于用于发泡产品上，特别是用于一次性的产品。然而，线型聚丙烯由于其低熔体强度(melt strength)，导致具有开放泡孔结构和/或低泡体完整性或结构性能的聚合物发泡体，例如参见EP1479716。相比之下，高熔体强度的聚丙烯(HMS-PP)，其为具有长支链的聚丙烯(即含有在主链外的长侧臂)已被成功地用来生产低密度的聚合物发泡体。具体地，添加HMS-PP可以导致结晶速率和气泡生长速率有更好的平衡，因此，只要包含尽可能多的HMS-PP，可通过结合线型聚丙烯和HMS-PP来制造具有均匀且受控制的泡体结构的低密度聚合物发泡体，例如参见EP1479716。然而，与HMS-PP相关的制造成本仍然相对较高，使得HMS-PP发泡体的市场竞争力低于聚苯乙烯发泡体。

发明内容

与常规的看法相反，线型PP不适合在不包含HMS-PP下形成发泡体。本发明的发明人惊奇地发现，使用线型聚丙烯制备的发泡体的形态可以通过合并使用α和β成核剂(nucleating agent)来改善，且根据某些实施例，由线型聚丙烯制备的聚合物发泡体可具有与由HMS-PP制造的聚合物发泡体相当的或更好的特性。因此，根据某些实施例，可不需要或不使用HMS-PP在制造具有有用的结构和物理特性的PP发泡体。

例如，根据某些实施例，在本发明中公开的组合物和方法可以用于提供具有例如低密度和/或高发泡倍率(expansion ratio)的线型聚丙烯发泡体。

本发明的其它目的和优点将部分地在下面的描述中阐述，并且部分地将从描述中更加了解，或者可以通过本发明的实践来了解。本发明的目的和优点将通过所附权利要求中特别指出的元素和组合物来实现和达到。

应当理解，上述一般描述和以下详细描述仅为示例性和说明性地，而非限制本发明的请求范围。

附图并入并构成本说明书的一部分，示出了本发明的示例性实施例，并与说明书一起用于解释某些实施例的精神。

附图说明

图1显示以连续工艺制造线型聚丙烯发泡体的非限制性示例性系统；其中，T1-T7分别表示在加热区段1-7的温度，且P4、P6和P7分别表示加热区段4、6、和7的压力；PGin和PGout分别表示在齿轮泵(gear pump)的入口和出口的压力；T为齿轮泵内的温度；

图2显示以批式工艺制造线型聚丙烯发泡体的非限制性示例性系统；

图3A-C显示根据实施例1中所揭示的示例性连续工艺所制备的聚丙烯发泡体样品的光学显微镜(optical microscopy)图像；

图4A-C显示根据实施例2中所揭示的示例性批式工艺所制备的聚丙烯发泡体样品的SEM图像；