[发明专利]用于生产具有受控密度的膨胀热塑性聚合物的方法

权利要求书

1.用于生产膨胀热塑性聚合物（eTP）材料并在生产所述eTP的过程期间降低所述eTP的密度的方法，所述方法包括至少以下步骤：

- 提供非膨胀热塑性聚合物（TP）材料，并随后

- 将所述非膨胀TP材料置于高压釜中，并随后

- 将温度提高至低于所述TP材料的熔融温度的温度，并通过引入至少一种溶解度 10毫克气态流体/克TP的可溶性气态流体和至少一种溶解度 10毫克气态流体/克TP的不溶性或低溶性气态流体将高压釜中的总压力提高至50-250巴的值（装料步骤），并随后

- 使所述非膨胀TP材料达到饱和状态（饱和步骤），并随后

- 将所述高压釜中的总压力降低至0-20巴的值，由此使所述TP材料膨胀以形成eTP材料（膨胀步骤）

其特征在于，在装料步骤期间，所述至少一种可溶性气态流体的分压为总压力的10%至最高90%，并通过提高装料步骤期间可溶性气态流体的分压和/或通过提高装料步骤期间的总压力来降低所述eTP材料的密度。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述非膨胀TP材料为粒料、片材或任何其它形状的形式。

3.根据权利要求1-2任一项所述的方法，其中所述TP材料选自聚苯乙烯（PS）、乙烯-乙酸乙烯酯（EVA）、聚氯乙烯（PVC）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）、热塑性聚氨酯（TPU）。

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其中在所述装料步骤中，通过引入至少一种可溶于所述TP材料的气态流体和至少一种在所述TP材料中具有低溶解度或不溶于所述TP材料的气态流体，将所述高压釜中的总压力提高至100-250巴的值。

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其中所述高压釜内的温度高于所述气态流体的超临界极限并低于所述TP材料的熔融温度。

6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其中所述可溶性气态流体选自CO₂、H₂S、丙酮、甲乙酮（MEK）、丙烷、丁烷和/或戊烷，或这些的任意组合。

7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其中在所述TP材料中具有低溶解度或不溶于所述TP材料的气态流体选自N₂、O₂、H₂、CH₄、He、氯氟烃（CFC）、氯氟烃（HCFC）、氢氯氟烯烃（HCFO）、氢氟烯烃（HFO）、(环)烷烃如(环)戊烷和/或稀有气体如氪、氙和氩，或这些的任意组合。

8.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其中向所述高压釜中添加在10℃下λ气体 ≤12 mW/m.K的附加气体，如氢氯氟烃（HCFC）、氯氟烃（CFC）、氢氯氟烯烃（HCFO）、氢氟烯烃（HFO）、(环)烷烃如(环)戊烷和稀有气体如氪、氙和氩。

9.根据权利要求1-8任一项所述的方法，其中所述高压釜中的气态流体还包含添加剂，其对所述热塑性聚合物（TP）具有反应性并且导致在装料步骤期间所述TP的改性。

10.根据权利要求1-9任一项所述的方法，其中所述TP材料是热塑性聚氨酯（TPU），并且所述高压釜内的温度为30-250℃、优选150-200℃。

11.根据权利要求1-10任一项所述的方法，其中所述TP材料是粒料形式的TPU，其平均直径为0.2至10毫米、特别是0.5至5毫米。

12.根据权利要求1-11任一项所述的方法，其中在膨胀步骤期间压力的降低以数巴/秒的速率进行。

13.根据权利要求1-12任一项所述的方法，其中使所述TP材料达到饱和状态的步骤在受控的高压釜内的压力和温度下进行，直到获得发泡剂饱和的TP材料。