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苯乙烯-羧酸共聚物泡沫的制作方法_2

文檔序號:9916010閱讀:來源:國知局
(重量% )、優選 50重量%或更少、更優選30重量%或更少、進而更優選20重量%或更少、還更優選10重量% 或更少的1,1,2,2-四氣乙燒化FC-134)并且可W不含1,1,2,2-四氣乙燒化FC-134)。
[0024] 除了一種或超過一種氣化發泡劑,所述發泡劑還可包括另外的發泡劑,例如選自 W下物質中的一種或超過一種的任意組合:水、具有一到九個碳原子的脂肪族控和環控,包 括甲燒、乙燒、丙烷、正下燒、異下燒、正戊燒、異戊燒、新戊燒、環下燒和環戊燒;具有一到五 個碳原子的脂肪族醇,例如甲醇、乙醇、正丙醇和異丙醇;含有幾基的化合物,例如丙酬、2- 下酬和乙醒;含有酸的化合物,例如甲酸、乙酸、甲基乙基酸;簇酸醋化合物,例如甲酸甲醋、 乙酸甲醋、乙酸乙醋;和化學發泡劑,例如偶氮二甲酯胺、偶氮二異下臘、苯橫基-酷阱、4,4- 徑苯橫酷氨基脈、對甲苯橫酷氨基脈、偶氮二簇酸領、N,N/-二甲基-N,N/-二亞硝基對苯二 甲酯胺、Ξ阱基Ξ嗦和碳酸氨鋼。所述發泡劑可W不含前述發泡劑中的任何一種或超過一 種的任意組合。
[0025]然而,發泡劑包含小于5重量%并且可含有4重量%或更少、3重量%或更少、2重 量%或更少、1重量%或更少的二氧化碳,乃至不含二氧化碳。
[00%] 基于發泡劑總摩爾數,所述發泡劑也可包含小于30摩爾%、甚至25摩爾%或更少 的含有Ξ到五個碳原子的飽和控。基于發泡劑總摩爾數,所述發泡劑可包含小于5摩爾%的 水和二氧化碳(單獨的或作為組合)。理想地,基于可發泡聚合物組合物中的聚合物的總重 量,存在的發泡劑的總量為2重量%或更多、優選為3重量%或更多、更優選為4重量%或更 多,并且同時理想地為15重量%或更少、優選12重量%或更少并更優選10重量%或更少。 [0027]可發泡聚合物組合物除了共聚物組合物和發泡劑之外還可包含額外的成分。適宜 的額外成分的實例包括著色劑、抗氧化劑、阻燃劑、成核劑、潤滑劑、穩定劑和紅外衰減劑。 通常,可發泡聚合物組合物包含基于全部的可發泡聚合物組合物的重量少于5重量%的額 外成分。理想地,可發泡聚合物組合物和得到的聚合物泡沫基本上不含乃至完全不含碳酸 丙締醋、碳酸乙締醋和碳酸下締醋。
[00%]選擇本發明的方法的條件,W使可發泡聚合物組合物膨脹為平均泡孔尺寸為0.5 毫米并且可W為0.3毫米或更小、0.25毫米或更小、0.10毫米或更小乃至0.05毫米或更小的 聚合物泡沫。通常,條件是使得得到的泡沫具有的平均泡孔尺寸為1微米或更大。根據ASTM D3576測定平均泡孔尺寸。
[0029] 同時,理想的是選擇可發泡聚合物組合物和工藝條件來制造聚合物泡沫,如根據 ASTM D6226所測定的所述聚合物泡沫具有的開放式泡孔含量為30%或更少、優選為20%或 更少、進而更優選為10%或更少、還更優選為5%或更少、并且還更優選為1%或更少。
[0030] 得到的聚合物泡沫具有連續的共聚物組合物相。為避免任何的疑問,如果得到的 泡沫中存在水,則共聚物組合物的濃度超過水的濃度。
[0031] 實例
[00創測定酸值
[0033] 使用下列滴定方法和試劑來測定聚合物的酸值。試劑為:
[0034] ?異丙醇(IPA)(獲自 Fishe;r,Atlan1:a,Geo;rgia)
[0035] ?甲苯(獲自Fisher, Atlan1:a,Geo;rgia)
[0036] ?四下基氨氧化錠(TBAOH)(在甲醇中為 IM,獲自 Fishe;r,Atlan1:a,Geo;rgia)。
[0037] ?滴定溶劑(5毫升(mL)水、495mL IPA和500mL甲苯的溶液)
[003引 ?滴定劑是IPA中的0.1M TBA0H
[0039] ?鄰苯二甲酸氨鐘化 HP)(被認證的 A.C.S.級,獲自Fishe;r,Atlan1:a,Geo;rgia)
[0040] · Milli-Q水,或用作勺長"的等效物
[0041 ] 通過將0.1到0.99克的聚合物樣品添加到120mL的寬口一次性玻璃瓶中來制備樣 品,并使用Ξ位數天平來記錄重量。然后,加入大約65mL的滴定溶劑。使用聚四氣乙締磁性 攬拌棒在攬拌臺上劇烈攬拌直至所有的聚合物均溶解為止。
[0042] 通過用Milli-Q水中0.1M的KHP(每lOOmLMilli-Q水中2.04克KHP)滴定滴定劑來測 定滴定劑的濃度。在整個滴定過程中恒定攬拌樣品的條件下使用滴定劑來滴定各樣品。記 錄滴定曲線拐點處的最后的終點。分析由65mL滴定溶劑構成的空白樣。
[0043] 根據每克聚合物的氨氧化鐘的毫克數化0H mg/g)使用下列等式計算樣品中的聚 合物的酸值:
[0044] K0H mg/g=[(56.1)(A-B)M]/W
[0045] 其中:A是用來滴定樣品至其終點的滴定劑的體積(WmL表示);B是滴定空白樣至 其終點的滴定劑的體積(隊止表示);M是滴定劑的濃度,W每升摩爾數表示,W是樣品中的聚 合物的質量。
[0046] 為了滴定,使用Mehohm 904Titrando通用電位滴定儀和乙醇Solvotrode中的飽 和氯化裡和lOmL的滴管。
[0047] 用于實例的聚合物
[0048] 表1確定了用在下列評估和實例中的聚合物。
[0049] 表 1 [(K)加]
[0化1 ]
[0052] *Mw是通過凝膠滲透色譜法所測定的重均分子量。
[0053] **Mw/Mn是多分散性,是重均分子量被數均分子量(Μη)除得到的比率。通過凝膠滲 透色譜法測定Mw和Μη。
[0054] 此表中和如此文獻中所報道的分子量值是由凝膠滲透色譜法(GPC)所測得的相對 于聚苯乙締標準物的表觀分子量值。使用配備有兩個串聯連接的Polymer Laboratories PLgel 5測微器Mixed-C柱和Agilent G1362A折射率檢測器的Agilent 1100系列液態色譜 儀來完成GPC分子量的測定,W流動速率為1毫升/分鐘并被加熱至35°C溫度的四氨巧喃 (TW)作為洗脫劑。
[0055] '沒有測定PS、PS168、皿陽或PP的酸值,但由于運些聚合物中沒有酸官能團或形成 酸官能團的官能團,因此合理地設定酸值為0。
[0056] 合成 SAA 和 SMAA
[0057] 使用W下程序并為了制造所需的共聚物而改變簇酸單體的種類和量,通過乳液聚 合來制備544-1、544-2、5144-1和5144-2。^下程序是針對5144-1。在反應容器中預先裝入 去離子水和BASF DISP0NIL? FES 32表面活性劑(相對于DI水的重量為4重量%),并加熱至 87 °C同時連續攬拌。
[0化引制備由28重量%的去離子水、0.2重量%的苯乙締橫酸鋼、0.6重量%的015口0抓1^ FES 32表面活性劑、1.4重量%的甲基丙締酸和69.8重量%的苯乙締構成的單體乳液。加入 制得所需分子量分布所必需載量的N-十二烷基硫醇。注入含于去離子水中的硫酸鐵(II)屯 水合物(0.15重量%溶液,每500毫升(mU溶液中加入6滴硫酸)、乙二胺四乙酸化DTA)四鋼 鹽(1重量%含于去離子水中)的共混物,硫酸鐵(II)溶液與抓TA鹽溶液的比率為13重量份 比9重量份。相對于苯乙締進料的質量硫酸鐵(II)和抓TA溶液的質量為3重量%。注入過硫 酸錠和去離子水W形成單體乳液。過硫酸錠與去離子水的比率是2.7重量份對10重量份。相 對于單位質量的苯乙締,該共混物的質量為1.7重量%。
[0059]用超過3小時將單體乳液逐滴加入到反應容器中。在單體乳液中加入含于去離子 水中的過硫酸錠(對應為每30重量份1.1重量份)和含于去離子水中的硫酸氨鋼(對應為每 30重量份1.2重量份)。過硫酸錠溶液和碳酸氨鋼溶液的進料速率是苯乙締進料速率的4.2 質量%。達到聚合物的所需質量時,冷卻鍋至80°C,并通過首先加入如上所述的硫酸鐵(II) 溶液(初始苯乙締質量的0.4重量% )并W相對于苯乙締的初始質量為1.4重量%的載量加 入含于去離子水中的叔下基過氧化氨(對應為每10重量份0.4重量份),然后加入含于去離 子水中的甲醒次硫酸氨鋼(對應為每10重量份0.32重量份)來終止聚合。此溶液的質量相對 于苯乙締的初始質量為1.4重量%。冷卻反應器至大約23°C。在冷卻的過程中并在達到65°C 時,用超過20分鐘同時加入兩種溶液:溶液1:每100重量份的水1.8重量份的叔下基過氧化 氨;和溶液#2:每10重量份的水0.9重量份的甲醒次硫酸氨鋼。每種溶液的注入質量相對于 苯乙締的初始質量分別為1.6重量%和1.5重量%。在大約23°C下干燥得到的乳膠數天時 間,然后在60°C的真空爐中干燥過夜。
[0060] 擴散率評估
[0061] 使用擴散系數測定結果來評估氣化發泡劑相對于特定聚合物樹脂組合物的擴散 率。通過制造聚合物的薄膜來測定該聚合物的擴散系數。通過首先在180攝氏度rC)將聚合 物的球粒或粉末擠壓成厚度大約為1.27毫米(50密爾)的薄膜來制造薄膜。令薄膜冷卻。然 后在200°C第二次擠壓薄膜W制造厚度為200
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