[发明专利]用于形成包括纳米结构化的含氟聚合物的发泡的珠的方法

说明书

一种用于形成发泡的珠的方法，其包括：用发泡剂使粒料饱和以形成饱和的粒料；和在压力容器中将所述饱和的粒料减压以形成所述发泡的珠。所述粒料包括：基质聚合物组分，以及基于所述粒料的重量的0.01重量％至2重量％的纳米结构化的含氟聚合物、由包封聚合物包封的纳米结构化的含氟聚合物，或其组合。

技术领域

本公开涉及用于形成发泡的珠的方法，并且特别是涉及包括纳米结构化的含氟聚合物的发泡的珠。

背景技术

许多聚合物加工方法都需要一定的熔体强度。这可以通过调整分子量分布和分子结构诸如通过引入支链来实现。这种方法的缺点是，需要针对每种树脂开发特定的化学物质，使得经济上可能没有吸引力。另一种方法是使用具有高纵横比的各向异性(纳米)添加剂。已经证明，通过使用聚四氟乙烯(PTFE)，可以提高几种树脂的熔体强度。从技术和经济的角度来看，这些添加剂的效率是相关的特性。

已知受益于增加的熔体强度的聚合物加工方法是发泡、碳和玻璃纤维(短、长和连续)的熔体浸渍、膜吹塑、热成型、具有(未)填充树脂的膜挤出。存在许多制备聚合物泡沫的工艺：挤出发泡、泡沫注射成型、珠发泡和分批发泡。在这些工艺的每一种中，都可以使用化学发泡剂或物理发泡剂。物理发泡剂的实例包括氮气、二氧化碳和烃(例如戊烷、异戊烷、环戊烷)。化学发泡剂包括用于聚氨酯的异氰酸酯和水、用于乙烯基的偶氮二甲酰胺、用于热塑性和弹性体泡沫的肼和其他氮基材料，以及用于热塑性泡沫的碳酸氢钠。气态产物和其他副产物是由化学发泡剂的化学反应形成的，该化学反应由泡沫生产工艺的热量或反应聚合物的放热促进。此外，可以使用化学发泡剂/物理发泡剂的混合物。

在这些发泡工艺的每一种中，存在几个步骤来控制这类发泡的产品的泡孔尺寸分布和性质，即泡孔的成核、泡孔的膨胀和泡沫结构的固定。这可能导致开孔泡沫或闭孔泡沫。

除了泡沫成核步骤之外，在发泡过程(诸如珠发泡过程)中，非常重要的参数是材料的熔体强度，以控制和稳定泡沫的膨胀，从而控制泡沫的最终密度和性能。通过使用特定的增链剂/支化剂，或者通过使用具有大于1的特定纵横比的特定添加剂，可以通过在聚合物主链上引入支链来改善熔体强度，如对例如低密度聚乙烯(LDPE)、支链聚丙烯(PP)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)所做的那样。这些填料的分散/分布很重要。

取决于所选的制造泡沫的方法，需要使用/优化具有一系列添加剂的不同树脂，并且需要优化加工参数。通用的方法仍然是期望的。

这些和其它缺点由本公开的方面解决。

发明内容

本公开的方面涉及用于形成发泡的珠的方法，包括：用发泡剂使粒料饱和以形成饱和的粒料；以及在压力容器中将所述饱和的粒料减压以形成所述发泡的珠。所述粒料包括：基质聚合物组分，以及基于所述粒料的重量的0.01重量％至2重量％的纳米结构化的含氟聚合物、由包封聚合物包封的纳米结构化的含氟聚合物，或其组合。

在另外的方面中，用发泡剂使粒料饱和包括通过压力容器向所述粒料施加热量和压力中的至少一者以形成所述饱和的粒料，并且在压力容器中将所述饱和的粒料减压以形成所述发泡的珠包括将所述饱和的粒料减压并且在热液体浴中对所述饱和的粒料进行热处理，其中，在形成所述发泡的珠期间，发泡剂在饱和的粒料中诱导成核和膨胀以形成所述发泡的珠。

在特定的方面中，基质聚合物组分包括聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚(对苯醚)(PPO)、聚苯乙烯(PS)、聚苯硫醚(PPS)、聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚萘二甲酸丁二醇酯(PBN)、其共聚物或其组合。

附图说明