CN120813639A - 发泡的基于丙烯的弹性体组合物,其制备方法和由其制成的产品 - Google Patents
发泡的基于丙烯的弹性体组合物,其制备方法和由其制成的产品Info
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Abstract
公开了发泡的聚合物组合物和由其制成的产品。更具体地,包括基于丙烯的弹性体的发泡的聚合物组合物。包括这样的基于丙烯的弹性体的组合物需要较少能量进行模塑,而不会牺牲发泡的产品的性能。
Description
发明人:金婕妤,王焱,邱海滨,盛瑜玠,励亮,华海茵,王洪超,王雅娴,唐涛,李明罡
相关申请的交叉引用
本申请要求2023年3月3日提交的标题为发泡的基于丙烯的弹性体组合物,其制备方法和由其制成的产品[Foamed Propylene-Based Elas tomer Compositions,Methodsfor Making and Products Made Therefrom]的美国临时申请63/488,467的权益,其全文通过引用并入本文。
发明领域
本发明的实施方案总体上涉及发泡的聚合物组合物和由其制成的产品。更具体地,这样的实施方案涉及由基于丙烯的弹性体制成的发泡的聚合物组合物。
发明背景
膨胀的珠料粒是物理发泡产品,其广泛用于工业包装或汽车应用中。通常EPP(膨胀的聚丙烯)用于代替包装工业中的纸箱或用作后座的一部分以降低汽车中重量。EPS(膨胀的聚苯乙烯)通常用于在运输期间保护包装中的物品。EPP通常比EPS具有更好的机械性质,并且EPP可再循环和再次使用,其与EPS相比更可持续。如此,工业中存在一种趋势,即用更多的EPP代替EPS和其它形式的包装。
目前RCP(无规共聚物)或三元PP用作生产EPP的原材料。在生产膨胀的珠料之后,通常使用蒸汽模塑珠料。由于EPP的维卡温度或熔融温度所致,蒸汽压力要求通常为2-3kg/cm2以提供模塑EPP珠料需要的温度。蒸汽的能量成本可多达最终产物总成本的一半。
因此,需要由另外的聚合物材料制成的膨胀的珠料,其要求较少模塑能量并且不会牺牲产品的性能。
发明披露声明中包括的参考文献:CN105885241A、CN105885242A、CN107828134B、US2020-0181350。
发明概述
公开了可发泡的聚合物组合物,其包括基于组合物的总重量至少5重量%的至少一种基于丙烯的弹性体,所述基于丙烯的弹性体包含丙烯和约15重量%至约30重量%的一种或多种α-烯烃衍生单元,基于弹性体的总重量,其中基于丙烯的弹性体具有至少3g/10min的MFR和约3J/g至约75J/g的熔化热(Hf),如通过DSC测定,基于组合物的总重量小于95重量%的至少一种聚丙烯,和发泡剂;其中在与发泡剂组合之前,聚合物共混物具有至少0.80g/cm3的密度,和在共混物发泡之后,发泡的制品具有0.2g/cm3或更小的密度。
发泡的珠料,包括基于发泡的珠料的总重量至少80重量%的基于丙烯的弹性体,所述基于丙烯的弹性体包含丙烯和约15重量%至约30重量%的一种或多种α-烯烃衍生单元,基于弹性体的总重量,其中基于丙烯的弹性体具有至少3g/10min的MFR和约3J/g至约75J/g的熔化热(Hf),如通过DSC测定。
生产发泡的聚合物组合物的方法,包括混合发泡剂与熔融聚合物组合物以形成可发泡的混合物,形成所述可发泡的混合物使得所述发泡剂在所述混合物内膨胀从而生产泡沫,和获得具有0.11g/cm3或更小的密度的发泡的制品,其中熔融聚合物组合物包含权利要求1的组合物。
生产发泡的珠料制品的方法包括,将多个发泡的珠料引入模具,提高模具内压力至0.1-0.5MPa的升高的压力,加热模具内发泡的珠料至35-125℃的升高的温度,维持升高的压力和升高的温度持续压缩时间以形成发泡的珠料制品,和将制品脱模。
附图简要描述
为了可详细地理解本发明的上述特征的方式,可通过参考实施方案获得上面简要概述的发明的更具体的描述,其中一些实施方案在附图中示出。然而,应注意,附图仅说明本发明的典型实施方案并因此不认为是对其范围的限制,因为本发明可以承认其它同等有效的实施方案。要强调的是附图不必是按比例的,并且为了清楚和/或简明,附图的某些特征和某些视图可在比例上或在示意图中夸大地显示。
图1是珠料发泡装置的示意图。
图2A是实施例1的发泡的1号片材的SEM。
图2B是在图1中描述的SEM的放大图。
图3是样品EFB-003的DSC曲线。
图4是样品EFB-006的DSC曲线。
图5是样品EFB-013的DSC曲线。
图6是(A)EFB-003和(B)EFB-006的蒸汽模塑样品的照片。
图7是EFB-013的蒸汽模塑样品的照片。
图8是包括PBE3的EFB样品的DSC曲线。
图9是包括PBE3的EFB的SEM图像。
图10A是PBE EFB的蒸汽模塑样品的照片。
图10B是PBE EFB的蒸汽模塑样品的横截面的照片。
图11是包括PBE3的EFB的DSC曲线。
图12是包括PBE2的EFB的DSC曲线。
图13是简化压塑方法的示意图。
发明详述
应理解以下公开内容描述用于实现本发明的不同特征、结构或功能的几个示例性实施方案。以下描述部件、布置和配置的示例性实施方案来简化本公开内容;然而,提供这些示例性实施方案仅作为实例并不意图限制本发明的范围。另外,本公开内容可在各种实施方案中和在本文提供的附图中重复附图标记和/或字母。这种重复是出于简单和清楚的目的并且本身没有规定各种实施方案和/或构造之间的关系。此外,在以下描述中,在第二特征上方或之上形成第一特征可包括其中直接接触形成第一和第二特征的实施方案并且还可包括其中可插入第一和第二特征,使得第一和第二特征可不直接接触从而形成额外特征的实施方案。最后,在没有脱离本公开内容的范围的情况下,以下给出的实施方案可以任何方式的组合来组合,即来自一种实施方案的任何要素可使用在任何其它实施方案中。
另外,在整个以下说明书和权利要求书中使用某些术语来指代特定部件。如本领域技术人员将领会的,各种实体可通过不同的名称来指相同的部件,并且由此,用于本文描述的要素的命名约定不意图限制本发明的范围,本文另外具体定义。此外,本文使用的命名约定不意图区别名称不同但功能相同的部件。
在以下讨论中和在权利要求书中,术语“包括”和“包含”以开放方式使用,并且因此应解释为意为“包括但不限于”。短语“基本上由...组成”意指所描述/要求保护的组合物不包括将实质上改变其性质任何大于该性质5%的任何其它组分,并且在任何情况下不包括大于3质量%水平的任何其它组分。
术语“或”意图包括排他性和包括性情况,即“A或B”意图与“A和B中至少一种”同义,除非本文另外明确规定。除非上下文另外清楚规定,不定冠词“一个”和“一种”既指单数形式(即“一种”)和复数形式(即一种或多种)。例如,除非相反规定或上下文清楚表明使用了仅一种烯烃,使用“一种烯烃”的实施方案包括使用一种、两种或更多种烯烃的实施方案。
术语“重量%”意为以重量计百分比,“体积%”意为以体积计百分比,“mol%”意为以摩尔计百分比,“ppm”意为份/百万份并且“重量ppm”和“wppm”可互换使用并意为以重量为基础的份/百万份。本文所有的浓度除非另外说明均以讨论的组合物的总量为基础表示。
术语“聚合物”是指任何两个或更多个相同或不同的重复单元/单体(mer)单元或单元。术语“均聚物”是指具有相同单元的聚合物。术语“共聚物”是指具有彼此不同的两种或更多种单元的聚合物,并且包括三元共聚物等。术语“三元共聚物”是指具有彼此不同的三种单元的聚合物。当涉及单元时,术语“不同的”表明单元彼此相差至少一个原子或是同分异构上不同的。同样,如本文使用的,聚合物的定义包括均聚物、共聚物等。通过实例的方式,当共聚物据称具有10重量%至30重量%的“丙烯”含量时,应理解该共聚物中的重复单元/单体单元或简称作单元衍生自聚合反应中的丙烯,并且衍生单元以基于共聚物的重量的10重量%至30重量%存在。
术语“α-烯烃”是指任何线性或支化的碳和氢的化合物,其在α碳原子和β碳原子之间具有至少一个双键。出于本说明书和所附权利要求书的目的而言,当聚合物或共聚物被称作包括α-烯烃例如聚α-烯烃时,在这样的聚合物或共聚物中存在的α-烯烃是该α-烯烃的经聚合的形式。
本文使用的元素及其族的命名法是根据1988年后国际纯粹与应用化学联合会所用的周期表。周期表的实例显示在F.Albert Cot ton等人的高级无机化学第6版(JohnWiley&Sons,Inc.,1999)的封面内页中。
如本文使用的,术语“单体”或“共聚单体”可指用于形成聚合物的单体,例如聚合之前形式的未反应的化合物,并且也可指在其已被并入在聚合物中之后的单体(本文也称作“[单体]-衍生单元”)。
术语“共聚物”意在包括具有两种或更多种单体,任选地与其它单体的聚合物,并且可以指互聚物、三元共聚物等。如本文使用的术语“聚合物”包括但不限于均聚物、共聚物、三元共聚物等,以及它们的合金和共混物。如本文使用的术语“聚合物”还包括抗冲、嵌段、接枝、无规和交替共聚物。除非另有具体说明,否则术语“聚合物”还应包括所有可能的几何构型。这样的构型可包括全同立构、间同立构和无规对称。
术语“聚合物”是指任何两个或更多个相同或不同的重复单元/单体单元或单元。如本文使用的术语“共混物”是指两种或更多种聚合物的混合物。术语“均聚物”是指具有相同单元的聚合物。术语“共聚物”是指具有彼此不同的两种或更多种单元的聚合物,并且包括三元共聚物等。术语“三元共聚物”是指具有彼此不同的三种单元的聚合物。当涉及单元时,术语“不同的”表明单元彼此相差至少一个原子或是同分异构上不同的。同样,如本文使用的,聚合物的定义包括均聚物、共聚物等。通过实例的方式,当共聚物据称具有10重量%至30重量%的“丙烯”含量时,应理解该共聚物中的重复单元/单体单元或简称作单元衍生自聚合反应中的丙烯,并且衍生单元以基于共聚物的重量的10重量%至30重量%存在。
术语“弹性体”应指表现出一定程度弹性的任何聚合物,其中弹性是通过力(例如通过拉伸)已经变形的材料,一旦已经除去力时,至少部分地返回到其原始尺寸的能力。
术语“α-烯烃”或“α烯烃”是指任何线性或支化的碳和氢的化合物,其在α碳原子和β碳原子之间具有至少一个双键。出于本说明书和所附权利要求书的目的而言,当聚合物或共聚物被称作包括α-烯烃例如聚α-烯烃时,在这样的聚合物或共聚物中存在的α-烯烃是该α-烯烃的经聚合的形式。
现在将提供发泡的基于丙烯的弹性体的详细描述及其使用方法。所附权利要求中的每个限定单独的发明,为了侵权目的,其被认为包括权利要求中规定的各种要素或限制的等同物。根据上下文,所有对“发明”提及在一些情况下可以仅指某些具体实施方案。在其它情况下,将领会对“发明”提及将是指在一个或多个但不必是所有的权利要求中记载的主题。现在以下将更详细地描述每个发明,包括具体实施方案、变体和实施例,但是本发明不限于这些实施方案、变体或实施例,当本公开内容中的信息与公开可获得的信息和技术结合时,包括这些实施方案、变体或实施例以使本领域普通技术人员能够实施和使用本发明。
发泡的组合物可注塑或压塑为期望的形状并然后通过任何一种或多种化学或物理发泡技术物理发泡。发泡的组合物还可由单螺杆配混、双螺杆配混、捏合机/banbury混合或类似技术制成。根据本文提供的实施方案,发泡的产品比由膨胀的聚丙烯、聚苯乙烯或RCP制成的机械上相当的产品重量更轻且密度更低,并特别可用于鞋类例如拖鞋或中底;包装、瑜伽垫和其它消费产品。
发泡的组合物可为或可包括两种或更多种基于丙烯的弹性体和一种或多种聚丙烯的共混物。基于丙烯的弹性体是具有被非结晶区域中断的结晶区域的无规共聚物,其具有以基于丙烯的弹性体的重量计在5-25重量%范围内的乙烯或C4-C10α-烯烃衍生单元,和任选的二烯衍生单元,聚合物的余量为丙烯衍生单元。不意图受任何理论的限制,据信非结晶区域可由不可结晶的聚丙烯链段和/或包括共聚单体单元产生。与高度全同立构聚丙烯相比,通过在丙烯插入中引入误差(立构缺陷和区域缺陷)和/或通过共聚单体的存在从而降低基于丙烯的弹性的结晶度和熔点。共聚物含有至少60重量%丙烯衍生单元,以基于丙烯的弹性体的重量计。在任何实施方案中,基于丙烯的弹性体是由相邻的全同立构丙烯单元所致有限的结晶度和如本文所述熔点的基于丙烯的弹性体。在其它实施方案中,基于丙烯的弹性体在立构规整度和共聚单体组成中通常没有任何实质上的分子间异质性,并且在分子内组成分布中通常也没有任何实质上的异质性。
在一些实施方案中,PBE含有至少60重量%丙烯和约5重量%-约30重量%的一种或多种α-烯烃衍生单元,例如乙烯和/或C4-C12α-烯烃。在一些实例中,α-烯烃衍生单元或共聚单体可为乙烯、丁烯、戊烯、己烯、4-甲基-1-戊烯、辛烯或癸烯。在一个或多个实例中,共聚单体是乙烯。在一些实施方案中,PBE基本上由丙烯和乙烯组成,或仅由丙烯和乙烯组成。参考乙烯作为共聚单体讨论以下描述的一些实施方案,但是所述实施方案同等适用于具有其它α-烯烃共聚单体的PBE。就此而论,可以参考乙烯作为α-烯烃将共聚物简称作PBE。
共聚单体可为乙烯、1-己烯、或1-辛烯,和优选量为以3、5、10或14重量%至15、20、22或25重量%,以基于丙烯的弹性体的总重量为基础。基于丙烯的弹性体的共聚单体含量还可为约3-约35重量%,约3-15重量%,和约10-15重量%,以基于丙烯的弹性体的总重量为基础。
基于丙烯的弹性体可包括3、5、10或14重量%至15、20、22或25重量%的乙烯衍生单元,以基于丙烯的弹性体的总重量为基础。基于丙烯的弹性体的乙烯含量还可为约3-约35重量%,约3-15重量%,和约10-15重量%,以基于丙烯的弹性体的总重量为基础。在任何实施方案中,基于丙烯的弹性体基本上由衍生自丙烯和乙烯的单元构成,即基于丙烯的弹性体不含有以通常作为在聚合过程中使用的乙烯和/或丙烯进料料流中的杂质存在的量或将实质影响基于丙烯的弹性体的熔化热、熔点、结晶度、或熔体流动速率的量的任何其它共聚单体,或有意添加至聚合过程的任何其它共聚单体。
可在基于丙烯的弹性体中包括二烯共聚单体单元。合适的二烯的实例包括但不限于5-乙叉基-2-降冰片烯、5-乙烯基-2-降冰片烯、二乙烯基苯、1,4-己二烯、5-亚甲基-2-降冰片烯、1,6-辛二烯、5-甲基-1,4-己二烯、3,7-二甲基-1,6-辛二烯、1,3-环戊二烯、1,4-环己二烯、二环戊二烯或它们的组合。二烯共聚单体的量可等于或大于0重量%、或0.5重量%、或1重量%、或1.5重量%和小于或等于5重量%、或4重量%、或3重量%、或2重量%,以基于丙烯的弹性体的重量为基础。
PBE可包括至少约5重量%、至少约6重量%、至少约7重量%、至少约8重量%、至少约9重量%、至少约10重量%、至少约12重量%、或至少约15重量%α-烯烃衍生单元,其中以重量计的百分比是基于丙烯衍生单元和α-烯烃衍生单元的总重量。PBE可包括至多约30重量%、至多约25重量%、至多约22重量%、至多约20重量%、至多约19重量%、至多约18重量%、或至多约17重量%α-烯烃衍生单元,其中以重量计的百分比是基于丙烯衍生单元和α-烯烃衍生单元的总重量。在一些实施方案中,PBE可以含有约5重量%-约30重量%、约6重量%-约25重量%、约7重量%-约20重量%、约10重量%-约19重量%、约12重量%-约18重量%、或约15重量%-约17重量%α-烯烃衍生单元,其中以重量计的百分比是基于丙烯衍生单元和α-烯烃衍生单元的总重量。
PBE可包括至少50重量%、至少70重量%、至少75重量%、至少78重量%、至少80重量%、至少81重量%、至少82重量%、或至少83重量%丙烯烃衍生单元,其中以重量计的百分比是基于丙烯衍生单元和α-烯烃衍生单元的总重量。PBE可包括至多约95重量%、至多约94重量%、至多约93重量%、至多约92重量%、至多约91重量%、至多约90重量%、至多约88重量%、或至多约85重量%丙烯衍生单元,其中以重量计的百分比是基于丙烯衍生单元和α-烯烃衍生单元的总重量。
PBE可通过熔点(Tm)表征,其可由差示扫描量热法(DSC)测定。就本文的目的而言,最高温度峰的最大值被认为是聚合物的熔点。在该上下文中“峰”定义为DSC曲线(热流对温度)的总斜率从正到负的改变,从而形成最大值,而没有基线偏移,其中绘制DSC曲线使得吸热反应将以正峰显示。PBE的Tm(如通过DSC测定)可小于120℃、小于115℃、小于110℃、或小于105℃。
PBE可通过其熔化热(Hf)表征,如通过DSC测定的。PBE可以具有至少约0.5J/g、至少约1.0J/g、至少约1.5J/g、至少约3.0J/g、至少约4.0J/g、至少约5.0J/g、至少约6.0J/g、或至少约7.0J/g的Hf。PBE可通过小于75J/g、或小于70J/g、或小于60J/g、或小于50J/g的Hf表征。在一个或多个实例中,PBE具有小于120℃的熔融温度和小于75J/g的熔化热。
如在本说明书中使用的,用于测定Tm和Hf的DSC程序如下。将聚合物在加热的压机中在约200℃至约230℃的温度下压制,并在环境条件下在空气中悬挂所得聚合物片以冷却。用冲模移取约6mg至约10mg聚合物片的样品。该样品在室温(约23℃)下退火约80小时至约100小时。在这个阶段结束时,将样品放置在DSC(Perkin Elmer Pyris One热分析系统)中并冷却至约-30℃至约-50℃并保持在该温度下10分钟。然后将样品以10℃/min加热以达到约200℃的最终温度。将样品保持在200℃下5分钟。然后进行第二次冷却-加热循环,其中将样品再次冷却至约-30℃至约-50℃并保持在该温度下10分钟,并然后以10℃/min再次加热至约200℃的最终温度。记录来自两个循环的事件。热输出记录为样品熔融峰下的面积,所述熔融峰通常在约0℃和约200℃之间出现。其以焦耳为单位测量,并且是聚合物的Hf的量度。
PBE可以具有通过13C NMR测量的75%或更大、80%或更大、85%或更大、90%或更大、92%或更大、95%或更大、或97%或更大的三个丙烯单元的三单元组立构规整度(mm立构规整度)。例如,三单元组立构规整度可以在约75%-约99%、约80%-约99%、约85%-约99%、约90%-约99%、约90%-约97%、或约80%-约97%的范围内。可通过在美国专利号7,232,871中描述的方法测定三单元组立构规整度。
PBE可以具有范围从4或6的下限至8或10或12的上限的立构规整度指数m/r。由13C核磁共振(“NMR”)测定立构规整度指数,本文表示为“m/r”。立构规整度指数(m/r)如H.N.Cheng在第17卷,MACROMOLECULES,第1950-1955页(1984)定义的计算,该文献通过引用并入本文。标号“m”或“r”描述邻近的丙烯基对的立体化学,“m”表示内消旋和“r”表示外消旋。m/r比为1.0通常描述间同立构聚合物,并且m/r比为2.0描述无规立构材料。
PBE可以具有约0.5%至约40%、约1%-约30%、或约5%-约25%的百分比结晶度,根据DSC程序测定。可通过将样品的Hf除以100%结晶聚合物的Hf(其对于全同立构聚丙烯而言认定为189J/g)来确定结晶度。
PBE可以具有室温(约23℃)下约0.84g/cm3至约0.92g/cm3、约0.85g/cm3-约0.90g/cm3、或约0.85g/cm3-约0.87g/cm3的密度,如按照ASTM D-1505测试方法测量。
PBE可以具有小于或等于约100dg/min、小于或等于约50dg/min、小于或等于约25dg/min、小于或等于约10dg/min、小于或等于约8.0dg/min、小于或等于约5.0dg/min、或小于或等于约3.0dg/min的熔体指数(MI)(ASTM D-1238,2.16kg在190℃下)。
PBE可以具有大于0.5dg/min、大于1.0dg/min、大于1.5dg/min、大于2.0dg/min、或大于2.5dg/min的熔体流动速率(MFR),如根据ASTM D-1238(2.16kg重量在230℃下)测量。PBE可以具有小于100dg/min、小于50dg/min、小于25dg/min、小于15dg/min、小于10dg/min、小于7dg/min、或小于5dg/min的MFR。在一些实施方案中,PBE可以具有约0.5-约10dg/min、约1.0-约7dg/min、或约1.5-约5dg/min的MFR。
PBE可以具有0.95或更大、或至少0.97、或至少0.99的g'指数值,其中使用全同立构聚丙烯的特性粘度作为基线在聚合物的Mw处测量g'。为了在本文中使用,g'指数定义为:g'=ηb/η1,其中ηb是聚合物的特性粘度,并且η1是具有与该聚合物相同的粘均分子量(Mv)的线性聚合物的特性粘度。η1=KMvα,K和α是线性聚合物的测量值,并且应在与用于g'指数测量相同的仪器上获得。
PBE可以具有如通过DRI测量的重均分子量(Mw)为约50,000-约1,000,000g/mol、或约75,000至约500,000g/mol、约100,000-约350,000g/mol、约125,000-约300,000g/mol、约150,000-约275,000g/mol、或约200,000-约250,000g/mol。
PBE可以具有如通过DRI测量的数均分子量(Mn)为约5,000至约500,000g/mol、约10,000-约300,000g/mol、约50,000-约250,000g/mol、约75,000-约200,000g/mol、或约100,000-约150,000g/mol。
PBE可以具有如通过MALLS测量的z均分子量(Mz)为约50,000至约1,000,000g/mol、或约75,000-约500,000g/mol、或约100,000-约400,000g/mol、约200,000-约375,000g/mol、或约250,000-约350,000g/mol。
PBE的分子量分布(MWD,等于Mw/Mn)可为约0.5-约20、约0.75-约10、约1.0-约5、约1.5-约4、或约1.8-约3。
任选地,PBE可以还包括一种或多种二烯。术语“二烯”被定义为具有两个不饱和位点的烃化合物,例如具有两个连接碳原子的双键的化合物。根据上下文,如本文所用的术语“二烯”宽泛地是指在聚合(例如形成聚合介质的一部分)之前的二烯单体,或者在聚合已经开始之后的二烯单体(还被称作二烯单体单元或二烯衍生单元)。在一些实施方案中,二烯可选自5-乙叉基-2-降冰片烯(ENB)、1,4-己二烯、5-亚甲基-2-降冰片烯(MNB)、1,6-辛二烯、5-甲基-1,4-己二烯、3,7-二甲基-1,6-辛二烯、1,3-环戊二烯、1,4-环己二烯、乙烯基降冰片烯(VNB)、二环戊二烯(DCPD)和它们的组合。在其中PBE组合物含有二烯的实施方案中,二烯可以0.05重量%-约6重量%、约0.1重量%-约5.0重量%、约0.25重量%-约3.0重量%、约0.5重量%-约1.5重量%的二烯衍生单元存在,其中以重量计的百分比是基于丙烯衍生单元、α-烯烃衍生单元和二烯衍生单元的总重量。
任选地,可使用一种或多种接枝单体接枝(例如“官能化”)PBE。如本文使用的,术语“接枝”表示接枝单体共价键合至PBE的聚合物链。接枝单体可为或包括至少一种烯属不饱和羧酸或酸衍生物,例如酸酐、酯、盐、酰胺、酰亚胺或丙烯酸酯。说明性的接枝单体包括但不限于丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、富马酸、衣康酸、柠康酸、中康酸、马来酸酐、4-甲基环己烯-1,2-二羧酸酐、双环(2.2.2)辛烯-2,3-二羧酸酐、1,2,3,4,5,8,9,10-八氢萘-2,3-二羧酸酐、2-氧杂-1,3-二酮基螺(4.4)壬烯、双环(2.2.1)庚烯-2,3-二羧酸酐、马来海松酸(maleopimaric acid)、四氢邻苯二甲酸酐、降冰片烯-2,3-二羧酸酐、纳迪克酸酐(nadicanhydride)、甲基纳迪克酸酐、降冰片烯二酸酐(himic anhydride)、甲基降冰片烯二酸酐、和5-甲基双环(2.2.1)庚烯-2,3-二羧酸酐。其它适合的接枝单体包括丙烯酸甲酯和丙烯酸高级烷基酯,甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸高级烷基酯,丙烯酸,甲基丙烯酸,甲基丙烯酸羟基甲酯,甲基丙烯酸羟基乙酯和甲基丙烯酸高级羟基烷基酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯。马来酸酐是接枝单体。在实施方案中,接枝单体可为或包括马来酸酐,和接枝的聚合物中马来酸酐浓度在约1重量%-约6重量%的范围内,至少约0.5重量%、或至少约1.5重量%。
在一些实施方案中,PBE是反应器共混聚合物。即,PBE是第一聚合物组分和第二聚合物组分的反应器共混物。因此,可通过调节第一聚合物组分的共聚单体含量、调节第二聚合物组分的共聚单体含量和/或调节PBE中存在的第一聚合物组分与第二聚合物组分的比率来调节PBE的共聚单体含量。
在PBE是反应器共混的聚合物的实施方案中,第一聚合物组分的α-烯烃含量可以为大于5重量%α-烯烃、大于7重量%α-烯烃、大于10重量%α-烯烃、大于12重量%α-烯烃、大于15重量%α-烯烃、或大于17重量%α-烯烃,其中以重量计的百分比是基于第一聚合物组分的丙烯衍生单元和α-烯烃衍生单元的总重量。第一聚合物组分的α-烯烃含量可以为小于30重量%α-烯烃、小于27重量%α-烯烃、小于25重量%α-烯烃、小于22重量%α-烯烃、小于20重量%α-烯烃、或小于19重量%α-烯烃,其中以重量计的百分比是基于第一聚合物组分的丙烯衍生单元和α-烯烃衍生单元的总重量。在一些实施方案中,第一聚合物组分的α-烯烃含量可以为5重量%-30重量%α-烯烃、7重量%-27重量%α-烯烃、10重量%-25重量%α-烯烃、12重量%-22重量%α-烯烃、15重量%-20重量%α-烯烃、或17重量%-19重量%α-烯烃。在一些实例中,第一聚合物组分含有或包含丙烯和乙烯,和在一些实施方案中第一聚合物组分仅由丙烯和乙烯衍生单元组成。
在PBE是反应器共混的聚合物的实施方案中,第二聚合物组分的α-烯烃含量可以为大于1.0重量%α-烯烃、大于1.5重量%α-烯烃、大于2.0重量%α-烯烃、大于2.5重量%α-烯烃、大于2.75重量%α-烯烃、或大于3.0重量%α-烯烃,其中以重量计的百分比是基于第二聚合物组分的丙烯衍生单元和α-烯烃衍生单元的总重量。第二聚合物组分的α-烯烃含量可以为小于10重量%α-烯烃、小于9重量%α-烯烃、小于8重量%α-烯烃、小于7重量%α-烯烃、小于6重量%α-烯烃、或小于5重量%α-烯烃,其中以重量计的百分比是基于第二聚合物组分的丙烯衍生单元和α-烯烃衍生单元的总重量。在一些实施方案中,第二聚合物组分的α-烯烃含量可以为1.0重量%-10重量%α-烯烃、或1.5重量%-9重量%α-烯烃、或2.0重量%-8重量%α-烯烃、或2.5重量%-7重量%α-烯烃、或2.75重量%-6重量%α-烯烃、或3重量%-5重量%α-烯烃。在一些实例中,第二聚合物组分含有丙烯和乙烯,和在一些实施方案中第一聚合物组分仅由丙烯和乙烯衍生单元组成。
在某些实施方案中,PBE含有丙烯衍生单元和约5重量%至约30重量%的α-烯烃衍生单元,并具有小于120℃的熔融温度和小于75J/g的熔化热。
在某些实施方案中,PBE含有丙烯衍生单元和约15重量%至约30重量%的一种或多种α-烯烃衍生单元,并具有至少40dg/min的MFR和约3J/g至约75J/g的熔化热(Hf),如通过DSC测定。
在PBE是反应器共混的聚合物的实施方案中,PBE可以含有1重量%-25重量%的第二聚合物组分、3重量%-20重量%的第二聚合物组分、5重量%-18重量%的第二聚合物组分、7重量%-15重量%的第二聚合物组分、或8重量%-12重量%的第二聚合物组分,基于PBE的重量。PBE可以含有75重量%-99重量%的第一聚合物组分、80重量%-97重量%的第一聚合物组分、85重量%-93重量%的第一聚合物组分、或82重量%-92重量%的第一聚合物组分,基于PBE的重量。
在一种或多种实施方案中,PBE含有第一聚合物组分和第二聚合物组分的反应器共混物。第一聚合物组分含有丙烯和α-烯烃并具有大于5重量%至小于30重量%的α-烯烃的α-烯烃含量,基于第一聚合物组分的丙烯衍生和α-烯烃衍生单元的总重量。第二聚合物组分含有丙烯和α-烯烃并具有大于1重量%至小于10重量%的α-烯烃的α-烯烃含量,基于第二聚合物组分的丙烯衍生和α-烯烃衍生单元的总重量。在一个或多个实例中,第一聚合物组分具有约10重量%至约25重量%的α-烯烃的α-烯烃含量,基于第一聚合物组分的丙烯衍生和α-烯烃衍生单元的总重量。第二聚合物组分具有大于2重量%至小于8重量%的α-烯烃的α-烯烃含量,基于第二聚合物组分的丙烯衍生和α-烯烃衍生单元的总重量。在其它实例中,PBE含有约1重量%至约25重量%的第二聚合物组分和约75重量%至约99重量%的第一聚合物组分,基于PBE的重量。
可通过如本领域已知的任何合适的方式制备PBE。可使用均相条件例如连续溶液聚合方法、使用金属茂催化剂来制备PBE。在一些实施方案中,在并联的溶液聚合反应器中制备PBE,使得在第一反应器中制备第一反应器组分和在第二反应器中制备第二反应器组分,并组合和共混来自第一和第二反应器的反应器流出物以形成单一流出物,从其中分离最终的PBE。可在美国专利号6,881,800、7,803,876、8,013,069和8,026,323和PCT公开WO2011/087729、WO 2011/087730和WO 2011/087731中找到制备PBE的示例性方法。
聚丙烯
术语“聚丙烯”、“丙烯聚合物”和“基于丙烯的聚合物”是指包含至少50mol%丙烯单元(优选至少70mol%丙烯单元、更优选至少80mol%丙烯单元、甚至更优选至少90mol%丙烯单元、甚至更优选至少95mol%丙烯单元或100mol%丙烯单元(在均聚物的情况下))的聚合物或共聚物。
聚丙烯可为或可包括均聚丙烯(“hPP”)、全同立构聚丙烯、高度全同立构聚丙烯、间同立构聚丙烯以及丙烯的共聚物或它们的混合物。包括与一种或多种额外的单体聚合的一种或多种丙烯单体的产物可以更通常被称为无规共聚物(RCP)或抗冲共聚物(ICP)。抗冲共聚物在本领域中还可以被称为多相共聚物。如本文使用的“基于丙烯的”意指含有单独地包含丙烯或包含丙烯连同一种或多种共聚单体的任何聚合物,其中丙烯是主要组分(例如大于50重量%丙烯)。
如本文使用的术语“无规聚丙烯”宽泛地意为具有至多9重量%、优选2重量%至8重量%的α-烯烃共聚单体的丙烯的单相共聚物。优选的α-烯烃共聚单体具有2个碳原子、或4-12个碳原子。优选地,α-烯烃共聚单体是乙烯。
如本文使用的“反应器级”意指在聚合之后未经试图改变聚合物的平均分子量、分子量分布或粘度的化学或机械处理或共混的聚合物。从描述为反应器级的那些聚合物中特别排除的是已经减粘裂化或以其它方式用过氧化物或其它降解助剂处理或涂覆的那些。然而,就本公开内容的目的而言,反应器级聚合物包括是反应器共混物的那些聚合物。
聚丙烯的重均分子量(Mw)可在50,000至3,000,000g/mol之间,或在90,000至500,000g/mol之间,其中分子量分布(MWD,Mw/Mn)在从1.5至2.5或3.0或4.0或5.0或20.0范围内。聚丙烯可以具有在从10或15或18至30或35或40或50dg/min范围内的MFR(2.16kg/230℃)。
发泡剂
发泡剂可包括但不限于可分解的化学发泡剂和物理发泡剂。物理发泡可包括可在注塑方法期间注入组合物的气体,例如空气、氮气、二氧化碳等。化学发泡剂在升高的温度下分解形成气体或蒸气从而将聚合物吹成泡沫形式。合适的化学发泡剂包括但不限于有机发泡剂,例如4,4'-氧代双苯磺酰肼;偶氮二甲酰胺;偶氮双甲酰胺;偶氮二异丁腈;重氮氨基苯;N,N-二甲基-N,N-二亚硝基对苯二甲酰胺;N,N-二亚硝基五亚甲基四胺;苯磺酰肼;苯-1,3-二磺酰肼;二苯基砜-3-3,二磺酰肼;对甲苯磺酰氨基脲;偶氮二甲酸钡;丁胺腈;硝基脲;三肼基三嗪;苯基-甲基-硫脲(phenyl-methyl-uranthan);对磺酰肼;过氧化物;和无机发泡剂例如碳酸氢铵和碳酸氢钠。
可相对于待发泡聚合物的总量,以小于或等于约25重量%、小于或等于约20重量%、小于或等于约15重量%、小于或等于约10重量%、或小于或等于约6重量%的量使用发泡剂。在一些实施方案中,可以相对于待发泡的PBE和共聚物的总量,以约0.1重量%至25重量%、约0.2重量%至20重量%、约0.3重量%至15重量%、约0.4重量%至10重量%、或约0.5重量%至6重量%的量使用发泡剂。
发泡的组合物可由本领域已知的用于成形和成型聚烯烃的任何可用的独立的模塑或连续挤出方式来制备或形成,包括:单螺杆配混、双螺杆配混、捏合机/banbury混合、片材挤出、型材挤出或共挤出、压塑、注塑、共注塑、气体辅助注塑、传递模塑、发泡模塑、传递模塑、真空模塑、层压、压延或其它加工形式。
在一种实施方案中,组合物可由挤出机挤出成粒料、或片状形状等(模塑步骤)和挤出的组合物可经加热和发泡(发泡步骤)。在发泡步骤期间,可将组合物插入在例如40至200℃、或60至160℃范围内温度下的预加热腔室或高压釜,然后在不大于450℃、或在100至400℃、或120至350℃范围内的温度下加热持续例如1至80分钟、或2至50分钟、或1分钟至10小时、或约0.5小时-8小时、或约1小时-约6小时、或2小时-6小时。供选择地,使用压机,可将制备的组合物模塑成片状形状,同时加热,从而在压机的开口处发泡(发泡步骤)。
图1说明用于由膨胀的粒料形成发泡的珠料的示例设备100。将粒料和水装入配备有加热系统104的高压不锈钢容器102。在实施方案中,容器102内部的水充当传热介质。通过搅拌器106搅拌粒料和水。将气体例如CO2经由出口108通入容器从而在容器内达到期望的压力。然后通过加热器104加热容器102至目标温度。在目标温度下,保持容器102持续一些时间以允许气体饱和。接下来,通过打开截流阀110使容器102减压并在收集装置112中获得发泡的珠料。
模塑和发泡方法的其它实例公开于美国公开号20200181350。
由于其相对低的分子量和热塑性属性,本文描述的组合物中基于丙烯的弹性体通过在发泡步骤期间促进气体膨胀和产生较大开孔从而降低由其制成的发泡的产物的密度。
本文描述的组合物可包括至少20重量%的一种或多种PBE,基于组合物的总重量。组合物还可包括至少22重量、至少25重量%、至少30重量%、至少40重量%、或至少50重量%的一种或多种PBE,基于组合物的总重量。组合物还可含有一种或多种PBE,其量在从约20重量%、25重量%、或30重量%的下限至约75重量%、85重量%、或95重量%的上限的范围内,余量为一种或多种聚丙烯。
在一些实施方案中,组合物包括一种或多种基于丙烯的弹性体,其量为至少20重量%,基于组合物的总重量,并提供由其制成的发泡产物,其密度(ASTM D792-08,23℃)比由聚苯乙烯、聚丙烯或RCP制成的对比发泡产物的密度低至少5%、至少7%、至少10%、或至少12%。
组合物可具有至少200MPa的挠曲模量(ISO 178)。挠曲模量还可为至少300MPa、至少500MPa、至少700MPa、至少900MPa、至少1100MPa或至少1300MPa。挠曲模量还可在从约300、500或600的下限至约800、1000、或1500MPa的上限的范围内。组合物可具有23℃下至少5KJ/m2的缺口艾佐德冲击(ISO 180),至少10MPa的基于ISO 527的屈服拉伸应力,和至少4%的屈服拉伸应变。
组合物可具有至少45℃、至少50℃、至少60℃、至少80℃、至少95℃、至少110℃、至少130℃、或至少150℃的维卡软化点(ASTM D1525-07)。维卡软化点还可在从约45、50、60、80、100或115的下限至约130、150、或170℃的上限的范围内。
组合物还可具有前述密度、挠曲模量(ISO 178)、维卡软化点(ASTM D 1525-07)、缺口艾佐德冲击(ISO 180)和基于ISO 527的屈服拉伸应力和屈服拉伸应变中两个或更多个的任何组合。
使用本文描述的组合物生产的泡沫珠料可具有约3mm或更小、优选约2mm或更小、优选1mm或更小的平均孔尺寸,根据ASTM D3576-04。供选择地,孔尺寸可在10微米至10mm之间、优选100微米-5mm。
由本文提供的组合物制成的膨胀的泡沫珠料(“EFB”)可具有0.140g/cm3或更小的密度。EFB优选具有小于0.135、0.130、0.120或0.110g/cm3的密度。EFB可具有在从约0.03、0.05、0.07或0.08g/cm3的下限至约0.11、012、0.10或0.14g/cm3的上限的范围内的密度。
在以上详细描述中,连同其优选实施方案描述了本公开内容的具体实施方案。然而,以上描述针对本公开内容的特定实施方案或特定用途的程度,这意在仅为说明性的并仅仅提供示例性实施方案的简要描述。因此,公开内容不限于以上描述的特定实施方案,但相反,公开内容包括落在所附权利要求书的真实范围内的所有替代方案、修改和等价物。本公开内容的各种修改和改变将对本领域技术人员是显而易见的,并且应理解这样的修改和改变包括在本申请的范围和权利要求书的精神和范围内。
实施例
可使用以下实施例进一步描述本文讨论和描述的实施方案。虽然以下实施例涉及具体实施方案,但是它们不被视为在任何具体方面为限制性的。
实施例1
注塑两个板片材并然后发泡以测试未共混聚合物的物理性能。1号样品由具有3g/10min的230℃/2.16kg下熔体指数和0.862g/cm3的密度的第一基于丙烯的共聚物(PBE1)制成,并由ExxonMobil获得。2号样品由具有8g/10min的230℃/2.16kg下熔体指数和0.879g/cm3的密度的第二基于丙烯的共聚物(PBE2)制成,也由ExxonMobil获得。
将聚合物注塑成板并插入无锡锦和科技有限公司压塑发泡机的预加热模具中。表1总结了加工参数和条件。
表1:加工参数和条件
图2A显示发泡的1号片材的SEM,和图2B是在图2A中描述的SEM的放大图。
实施例2
还制备了膨胀的泡沫珠料(“EFB”)。用于这些EFB的聚合物组分是具有8g/10min的230℃/2.16kg下熔体指数和0.879g/cm3的密度的第二基于丙烯的共聚物(PBE2),由ExxonMobil获得;具有8g/10min的230℃/2.16kg下熔体指数和0.889g/cm3的密度的第三基于丙烯的共聚物(PBE3),由ExxonMobil获得;具有3g/10min的230℃/2.16kg下熔体指数的聚丙烯均聚物(hPP,商品名为PP T30S),由Sinopec获得;和具有7g/10min的230℃/2.16kg下熔体指数和0.90g/cm3的密度的无规共聚物(RCP,商品名为W331),由TPC获得。以下表2报道EFB配制物和在发泡前每种聚合物配制物的挠曲模量(ISO 178)和维卡软化点(ASTM D1525-07)。表3报道每种聚合物配制物的缺口艾佐德冲击(ISO 180)、基于ISO 527的屈服拉伸应力和屈服拉伸应变。
表2:配制物
表3:挠曲模量和维卡软化点的测试结果
图3、4和5显示EFB-003、EFB-006和EFB-013样品的DSC曲线(基于ASTM D 3418)。根据曲线,EFB-003和EFB-006样品都具有大约165℃的熔融峰,和EFB-013样品具有大约150℃的熔融峰。选择样品EFB003、EFB-006和EFB-013来进行工业膨胀发泡珠料试验和蒸汽模塑试验。使用双螺杆挤出机首先配混EFB003、EFB-006和EFB-013中每个。然后将配混的材料造粒为具有约1mm的宽度和约1.2mm的长度的微粒料。然后使用高压釜将EFB003、EFB-006和EFB-013中每个的微粒料发泡成珠料。二氧化碳用作发泡剂。
表4:所选择膨胀泡沫珠料的特征
发泡的珠料然后使用不同压力下的蒸汽来模塑。图6显示在1.6巴蒸汽压力下蒸汽模塑之后EFB-003和EFB-006样品的照片。注意EFB-003样品具有与EFB-006样品相比更好的表面。这显示在该1.6巴蒸汽压力下EFB-003更适合于模塑。图7显示在1.4巴下蒸汽模塑之后EFB-013样品的照片。另外,与常规的乙烯-丙烯共聚物产物需要的正常2-3巴相比蒸汽压力的显著降低提供了显著的成本节约。
测试了1.8巴蒸汽压力下EFB-003的蒸汽模塑样品和EFB-013的蒸气模塑样品的机械性能。表5和表6总结压缩强度(基于GB/T 8813)和拉伸性质(基于GB/T 6344)的结果。
表5:蒸汽模塑样品的压缩强度
表6:蒸汽模塑样品的拉伸性质
实施例3
还制备了包括单一聚合物组分的EFB。用于这些EFB的聚合物组分是PBE3。首先,将PBE3通过挤出机牵拉成纤丝并造粒。粒料具有约1mm的直径。然后,发泡PBE3粒料。将水、PBE3颗粒和隔离剂(isolation agent)加入发泡釜,并关闭所有的阀。将CO2注入发泡釜,并然后开始加热发泡釜。发泡温度为109℃和发泡压力为3.0MPa。当温度和压力达到设定值时,打开排放阀。将复合材料颗粒从发泡釜与气流一起去除并形成为泡沫珠料。在50-80℃下流化床干燥器上干燥泡沫珠料1小时并获得泡沫珠料产物。珠料的泡沫密度为0.074g/cm3,泡沫的体积膨胀比为约13.5倍。泡沫颗粒光滑、饱满和尺寸均匀。
PBE3 EFB的熔点由在Perkine-Elmer DSC-7仪器上,使用20℃/min的加热速率在25-150℃温度范围内进行的DSC测定。在N2气氛下进行测量。样品的质量为5-10mg。如可从图8中的DSC熔融曲线看出,存在明显的多阶段熔融行为。熔点分别为80℃、104℃和120℃,这有益于泡沫蒸汽模塑。PFP3 EFB破裂,并且在PHILLIPS XL30ESEM FEG场发射扫描电子显微镜下观察破裂表面。如可在图9中看出,孔是均匀的。孔尺寸为约36.7μm,和孔密度为3.3×108。
PBE3 EFB然后模塑为板。PBE3 EFB首先在预压罐中预压6h和0.06MPa,并然后送至模塑机的料斗进行蒸汽室模塑。根据固定的程序操作模塑机从而执行蒸汽室模塑方法的循环。首先将模具闭合,用空气使泡沫珠料流入模具,蒸汽从左侧通过模具,蒸汽从右侧通过模具,蒸汽同时从两侧加入,用水冷却样品,自动打开模具,并最后将样品自动脱模。将蒸汽室模塑压力设定为0.1-0.12MPa,每个加入阶段的时间为2-4s,水冷却的时间为150s。
在这样的条件下,获得了良好的蒸汽室模塑产物,如图10A中所示。产物是均匀的,显示均匀的表面性质。如图10B中所示泡沫珠料之间的结合非常好。泡沫珠料非常好地融合在一起,没有显示明显边界。因此,对于蒸汽消耗,PBE3泡沫显示与在接近EPS泡沫的那些模塑条件的模塑条件下的EPS泡沫相比低的蒸汽室模塑温度和少的模塑时间。
按照中国标准GB 8813中描述的方法进行蒸汽模塑产品的机械性能。压缩强度在25%下为0.138±0.014MPa,在50%下为0.235±0.022MPa和在75%下为0.552±0.051MPa。拉伸强度为52.3±4.2MPa和拉伸断裂伸长率为88±7%。
当单独用于形成EFB时,PBE3聚合物显示宽的Tm范围和好的发泡性。由于PBE3和PP的链结构类似,PBE3显示与PP的良好的相容性。这表明与单独PP相比,PBE3可使泡沫珠料的Tm偏移至更低温度范围。因此,PP-PBE3泡沫珠料可在低T/低蒸汽室压力下实现好的熔合,并导致明显能量节约和设备成本节约。
实施例4
使用PBE2和PBE3粒料产生膨胀泡沫珠料。将PBE2和PBE3粒料和水每个分别装入配备有加热系统的高压不锈钢容器。水用作传热介质。在适当的搅拌速度200r/min下,将CO2装入容器以达到期望的压力。然后加热腔室至目标温度。在目标温度下,保持腔室持续一些时间用于CO2饱和。此后,通过打开截流阀进行减压并在收集装置中获得珠料泡沫。
使用DSC来研究发泡的PBE珠料的热行为。如对于图11中PBE3所示,在第一加热曲线(线1101)观察到两个明显的吸热峰。108℃处的较低峰比121℃处的较高峰相对更宽。相对而言,在二加热曲线(线1102)(其提供没有热历史的原始状态聚合物信息)中,仅发现107℃的一个峰。第一和第二熔融曲线之间的区别表明在发泡过程期间形成具有不同稳定性的两种晶体结构。这个结果表明可将气流(s tream)压塑方法的目标定为接近较低的熔融峰,使得发泡的珠料可在表面处部分熔融,并然后彼此熔合,同时保持它们的原始形状。
类似地,在图12中PBE2的DSC曲线中观察到相同现象。对于第一加热曲线(线1201)而言,较低峰在107℃左右和较高峰在116℃。相对而言,根据第二加热曲线(线1202),原始状态的聚合物的熔点在107℃。结果表明发泡的PBE2和PBE3都可形成两个熔融峰,这对于它们的后续气流(s tream)压塑方法是重要的。
设计模拟模塑方法的简单实验,如在图13中所示。发泡的PBE珠料完全装入具有螺帽的不锈钢罐中。在将盖紧紧地拧紧之后,发泡的珠料处于压缩状态。然后,将罐放在一定温度下的烘箱中持续一段时间并然后从烘箱取出用于冷却。模塑珠料然后从罐取出以检查熔合品质和外观。PBE3保持在110℃下烘箱中7min。PBE2保持在95℃下烘箱中6min。
这个实施例显示对于PBE2和PBE3,发泡的粒料表现出双峰熔融行为,其可用于限定压塑的目标温度窗口,在该窗口内泡沫珠料表面将粘附,但是保留泡沫珠料结构。
只要这样的公开内容与本公开内容不一致,并且对于容许这样的并入的所有辖区,本文引用的所有专利和专利申请、测试程序(例如ASTM方法、UL方法等)和其它文献通过引用完全并入。
已经使用一组数值上限和一组数值下限描述某些实施方案和特征。应领会,除非另外表明,否则涵盖包括任何两个值的组合的范围,例如任何下限值与任何上限值的组合、任何两个下限值的组合和/或任何两个上限值的组合。某些下限、上限和范围出现在以下一个或多个权利要求中。所有数值都是“约”或“大约”所指出的值,意味着该值考虑了本领域普通技术人员将预期的实验误差、机器公差和其它偏差。
前述还概述了若干实施方案的特征,使得本领域技术人员可更好地理解本公开内容。本领域技术人员应领会,他们可容易地使用本公开作为基础用于设计或修改用于进行本文公开的实施方案的相同目的和/或实现相同的优点的其它方法或设备。本领域技术人员还应当认识到,这样的等同构造不脱离本公开的精神和范围,并且在不脱离本公开的精神和范围的情况下,它们可进行本文各种改变、替换和变更,并且本公开的范围由所附权利要求确定。
以上限定了各种术语。在权利要求中使用的术语没有在上面限定的情况下,应给予相关领域的技术人员已经给予该术语的最宽泛的定义,如在至少一个印刷出版物或授权专利中所反映的。此外,对于容许这样的并入的所有辖区,本申请中引用的所有专利、测试程序和其它文献通过引用完全并入,只要这样的公开内容不与本申请矛盾。
虽然前述涉及本发明的实施方案,但是在不偏离本发明的基本范围的情况下,可设计本发明的其它和进一步的实施方案,并且本发明的范围由所附权利要求确定。
Claims (18)
1.可发泡的聚合物组合物,包含:
(a)基于组合物的总重量至少5重量%的至少一种基于丙烯的弹性体,所述基于丙烯的弹性体包含丙烯和约15重量%至约30重量%的一种或多种α-烯烃衍生单元,基于弹性体的总重量,其中基于丙烯的弹性体具有至少3g/10min的MFR和约3J/g至约75J/g的熔化热(Hf),如通过DSC测定;
(b)基于组合物的总重量小于95重量%的至少一种聚丙烯;和
(c)发泡剂;其中在与发泡剂组合之前,聚合物共混物具有至少0.80g/cm3的密度,和在共混物发泡之后,发泡的制品具有0.2g/cm3或更小的密度。
2.根据权利要求1所述的可发泡的聚合物组合物,其中至少一种基于丙烯的弹性体占可发泡的聚合物组合物的至少10重量%。
3.根据权利要求1所述的可发泡的聚合物组合物,其中至少一种基于丙烯的弹性体占可发泡的聚合物组合物的至少20重量%。
4.根据权利要求1所述的可发泡的聚合物组合物,其中发泡剂是气体。
5.根据权利要求1所述的可发泡的聚合物组合物,其中发泡剂是二氧化碳。
6.根据权利要求1所述的可发泡的聚合物组合物,其中聚丙烯包含至少70重量%的丙烯衍生单元。
7.发泡的珠料,包含基于发泡的珠料的总重量至少80重量%的基于丙烯的弹性体,所述基于丙烯的弹性体包含丙烯和约15重量%至约30重量%的一种或多种α-烯烃衍生单元,基于弹性体的总重量,其中基于丙烯的弹性体具有至少3g/10min的MFR和约3J/g至约75J/g的熔化热(Hf),如通过DSC测定。
8.根据权利要求7所述的发泡的珠料,还包含发泡剂。
9.根据权利要求7所述的发泡的珠料,其中发泡的珠料具有小于111℃的熔融温度。
10.根据权利要求7所述的发泡的珠料,其中发泡的珠料具有100-111℃的熔融温度。
11.制品,包含多个权利要求7的发泡的珠料。
12.生产发泡的聚合物组合物的方法,包括:
(a)混合发泡剂与熔融聚合物组合物以形成可发泡的混合物;
(b)形成所述可发泡的混合物,使得所述发泡剂在所述混合物内膨胀从而生产泡沫;和
(c)获得具有0.11g/cm3或更小的密度的发泡的制品,其中熔融聚合物组合物包含权利要求1的组合物。
13.根据权利要求12所述的方法,其中发泡的制品具有1mm或更小的平均泡孔大小。
14.生产发泡的珠料制品的方法,包括:
将多个发泡的珠料引入模具;
提高模具内压力至0.1-0.5MPa的升高的压力;
加热模具内发泡的珠料至35-125℃的升高的温度;
维持升高的压力和升高的温度持续压缩时间以形成发泡的珠料制品;和
将制品脱模。
15.根据权利要求14所述的方法,其中加热发泡的珠料至90-115℃的温度。
16.根据权利要求14所述的方法,其中加热发泡的珠料至110℃或更低的温度。
17.根据权利要求14所述的方法,其中升高的压力为0.1-0.12MPa。
18.根据权利要求14所述的方法,其中压缩时间为5-10分钟。
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