一起。例如，在一個(gè) 實(shí)施方案中，組分可以被分開(kāi)提供或組合提供。例如，所述組分可首先干混在一起以形成 基本均勻的干燥混合物，并且它們也可被同時(shí)或陸續(xù)供應(yīng)至分散共混所述材料的熔融加工 裝置?？刹捎梅峙暮?或連續(xù)的熔融加工技術(shù)。例如，可利用混合機(jī)/捏合機(jī)、班布里 混合機(jī)、法勞連續(xù)混合機(jī)、單螺桿擠出機(jī)、雙螺桿擠出機(jī)、滾碎機(jī)等來(lái)共混和熔融處理這些 材料。特別適合的熔融加工裝置可以是同向雙螺桿擠出機(jī)（例如可從新澤西州拉姆齊城的 Werner&Pfleiderer公司獲得的ZSK-30擠出機(jī)或從英國(guó)Stone的Thermo Electron公司獲 得的Thermo Prism? USALAB 16擠出機(jī)）。這樣的擠出機(jī)可包括進(jìn)料口和通風(fēng)口并提供高 強(qiáng)度分布和分散的混合。例如，組分可被進(jìn)料至該雙螺桿擠出機(jī)的相同或不同的進(jìn)料口并 熔融共混以形成基本均勻的熔融混合物。如果需要，其它添加劑也可被注入到該聚合物熔 體中和/或在沿?cái)D出機(jī)長(zhǎng)度的不同位置處被單獨(dú)進(jìn)料至該擠出機(jī)中。
[0093] 無(wú)論選用何種具體加工技術(shù)，所產(chǎn)生的熔融共混組合物可包含如上所述的微米包 含物添加劑的微米級(jí)區(qū)域和納米包含物添加劑的納米級(jí)區(qū)域?？煽刂萍羟?壓力程度和熱 的程度來(lái)確保充分分散，但不會(huì)高到不利地降低區(qū)域尺寸以使得它們不能實(shí)現(xiàn)期望性能的 程度。例如，共混通常在約180°C至約300°C，在一些實(shí)施方案中為約185°C至約250°C，在 一些實(shí)施方案中為約190°C至約240°C的溫度下進(jìn)行。同樣地，在熔融加工過(guò)程中的表觀剪 切速率的范圍為約10秒1至約3000秒\在一些實(shí)施方案中為50秒1至約2000秒\以 及在一些實(shí)施方案中為100秒1至約1200秒^表觀剪切速率可以等于4Q/π R3,其中，Q 是聚合物熔體的體積流動(dòng)速率（"m3/s"），且R為熔融聚合物所流動(dòng)經(jīng)過(guò)的毛細(xì)管（例如 擠出機(jī)模頭）的半徑（"m"）。當(dāng)然，也可控制其它變量，如與通過(guò)速率成反比的在熔融加 工過(guò)程中的停留時(shí)間，以獲得期望程度的均質(zhì)性。
[0094] 為了獲得期望的剪切條件（例如速率、停留時(shí)間、剪切速率、熔融加工溫度等），擠 出機(jī)螺桿（或多個(gè)擠出機(jī)螺桿）的速率可在一定范圍內(nèi)選擇。通常，由于額外的機(jī)械能輸 入該系統(tǒng)中，隨著螺桿速率的增加，可觀察到產(chǎn)品溫度的升高。例如，螺桿速率可以是約50 至約600轉(zhuǎn)每分鐘（"rpm")，在一些實(shí)施方案中為約70至約500rpm，以及在一些實(shí)施方案 中為約100至約300rpm。這可在不負(fù)面影響所產(chǎn)生區(qū)域的尺寸的情況下產(chǎn)生用于分散微米 包含物添加劑的足夠高的溫度。熔體剪切速率，進(jìn)而添加劑被分散的程度也可通過(guò)在擠出 機(jī)的混合部中應(yīng)用一個(gè)或多個(gè)分布式和/或分散式混合元件來(lái)升高。用于單螺桿擠出機(jī)的 適合的分布式混合機(jī)可包括例如Saxon混合機(jī)、Dulmage混合機(jī)、Cavity Transfer混合機(jī) 等。同樣，適合的分散式混合機(jī)可包括Blister ring混合機(jī)、Leroy/Maddock混合機(jī)、CRD 混合機(jī)等。如在本領(lǐng)域內(nèi)熟知的那樣，可通過(guò)在圓筒中使用導(dǎo)致聚合物熔體折疊和再取向 的銷釘來(lái)進(jìn)一步改善所述混合，例如在Buss Kneader擠出機(jī)、Cavity Transfer混合機(jī)和 Vortex Intermeshing Pin (VIP)混合機(jī)中所使用的那些。
[0095] -旦共混，可以通過(guò)在縱向（例如，機(jī)器方向）、橫向（機(jī)器橫向方向）等以及其組 合上拉伸組合物引入多孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。為了進(jìn)行期望的拉伸，熱塑性組合物可以形成前體形 狀，拉伸，之后轉(zhuǎn)化成期望的材料（例如，膜、纖維等）。在一個(gè)實(shí)施方案中，前體形狀可以是 厚度為約1至約5000微米，在一些實(shí)施方案中約2至約4000微米，在一些實(shí)施方案中約5 至約2500微米，和在一些實(shí)施方案中約10至約500微米的膜。作為形成前體形狀的供選 擇的方案，熱塑性組合物還可以當(dāng)其成形為聚合物材料的期望的形式時(shí)被原位拉伸。在一 個(gè)實(shí)施方案中，例如，熱塑性組合物可以當(dāng)其形成膜或纖維時(shí)被拉伸。
[0096] 無(wú)論如何，可以采用各種拉伸技術(shù)，如抽吸（例如纖維拉伸單元）、拉伸架拉伸、雙 軸向拉伸、多軸向拉伸、輪廓拉伸（profile drawing)、真空拉伸等。在一個(gè)實(shí)施方案中，例 如，組合物使用機(jī)器方向定位器（"MD0"）拉伸，例如購(gòu)自位于美國(guó)羅德島州普羅維登斯市 的Marshall and Willams，Co·。MD0單元通常具有多個(gè)拉伸輯（例如，5至8個(gè)），其可以 在機(jī)器方向上將膜漸進(jìn)地拉伸并變薄。所述組合物可以在單個(gè)或多個(gè)獨(dú)立的拉伸操作中拉 伸。應(yīng)注意，MD0裝置中的一些輥可以不以逐漸更高的速度運(yùn)行。為了以上述方式拉伸組 合物，通常期望MD0的輥是未經(jīng)加熱的。然而，如果期望，一根或多根輥可以加熱至輕微的 程度以促進(jìn)拉伸過(guò)程，只要組合物的溫度保持在上述范圍以下。
[0097] 拉伸程度部分取決于被拉伸材料（例如纖維或膜）的性質(zhì)，但通常被選擇以確保 獲得期望的多孔網(wǎng)絡(luò)。在這方面，組合物通常被拉伸（例如沿機(jī)器方向）至約1. 1至約3. 5， 在一些實(shí)施方案中為約1. 2至約3. 0,以及在一些實(shí)施方案中為約1. 3至約2. 5的拉伸比。 拉伸比可以如下確定：將已拉伸材料的長(zhǎng)度除以其在拉伸前的長(zhǎng)度。拉伸率也可以變化，以 幫助獲得所希望的性能，其例如在約5%至約1500%每分鐘變形，在一些實(shí)施方案中為約 20%至約1000%每分鐘變形，和在一些實(shí)施方案中為約25%至約850%每分鐘變形的范圍 內(nèi)。在拉伸期間，組合物通常保持在基質(zhì)聚合物和微米包含物添加劑的玻璃化溫度以下的 溫度下。這尤其有助于確保聚合物鏈不被改變至使多孔網(wǎng)絡(luò)變得不穩(wěn)定的程度。例如，在 基質(zhì)聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以下至少約l〇°C，在一些實(shí)施方案中為至少約20°C，和在一 些實(shí)施方案中為至少約30 °C的溫度下拉伸組合物。例如，可以在約0 °C至約50 °C，在一些實(shí) 施方案中約15 °C至約40 °C，和在一些實(shí)施方案中為約20 °C至約30 °C的溫度下拉伸組合物。 盡管通?？稍诓皇┘油獠繜幔ɡ缂訜岬妮仯┑那闆r下拉伸組合物，但這樣的熱可以任選 地使用，以改進(jìn)加工性，減少拉伸力，提高拉伸率，并且改進(jìn)纖維的均一性。
[0098] 按如上所述的方式拉伸可導(dǎo)致具有"納米級(jí)"尺寸的孔（納米孔）形成。例如，納 米孔的平均橫截面尺寸可以是約800納米或更小，在一些實(shí)施方案中為約1至約500納米， 在一些實(shí)施方案中為約5至約450納米，在一些實(shí)施方案中為約5至約400納米，以及在一 些實(shí)施方案中為約10至約100納米。在拉伸過(guò)程中也可在微米級(jí)區(qū)域處或附近形成微米 孔，所述微米孔具有約〇. 5至約30微米，在一些實(shí)施方案中為約1至約20微米，以及在一 些實(shí)施方案中為約2微米至約15微米的平均橫截面尺寸。所述微米孔和/或納米孔可具 有任何規(guī)則或不規(guī)則的形狀，如球形、伸長(zhǎng)的等。在某些情況下，所述微米孔和/或納米孔 的軸向尺寸可以大于所述橫截面尺寸，以使得長(zhǎng)寬比（縱向尺寸與橫截面尺寸之比）為約 1至約30,在一些實(shí)施方案中為約1. 1至約15,以及在一些實(shí)施方案中為約1. 2至約5。所 述"軸向尺寸"是在通常沿拉伸方向的主軸（例如長(zhǎng)度）方向上的尺寸。
[0099] 本發(fā)明人也已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，所述孔（例如微米孔、納米孔或二者）可以基本均勻的方式 分布在整個(gè)材料中。例如，所述孔可以分布成列，所述列沿與應(yīng)力施加方向大致垂直的方向 取向。這些列可以跨所述材料的寬度大致彼此平行。在不打算被理論限制的情況下，認(rèn)為 這樣的均勻分布的多孔網(wǎng)絡(luò)的存在可導(dǎo)致高熱阻以及良好的機(jī)械性能（例如在負(fù)載和沖 擊強(qiáng)度下的能量損耗）。這與涉及使用發(fā)泡劑成孔的、趨于導(dǎo)致不受控的孔分布和差的機(jī)械 性能的傳統(tǒng)技術(shù)截然相反。值得注意地，通過(guò)上述方法的多孔網(wǎng)絡(luò)的形成不一定會(huì)導(dǎo)致材 料的橫截面尺寸（例如寬度）的大幅改變。換句話說(shuō)，所述材料并未大幅度頸縮，這可允許 材料保持更高程度的強(qiáng)度性能。
[0100] 除了形成多孔網(wǎng)絡(luò)之外，拉伸還可明顯增加微米級(jí)區(qū)域的軸向尺寸，以使得它們 具有大致線性的伸長(zhǎng)形狀。例如，所述伸長(zhǎng)的微米級(jí)區(qū)域可具有比所述區(qū)域拉伸前的軸向 尺寸大約10%或更多，在一些實(shí)施方案中為約20%至約500%，以及在一些實(shí)施方案中為 約50%至約250%的平均軸向尺寸。在拉伸后的軸向尺寸的范圍可以例如為約0. 5至約 250微米，在一些實(shí)施方案中為約1至約100微米，在一些實(shí)施方案中為約2至約50微米， 以及在一些實(shí)施方案中為約5至約25微米。所述微米級(jí)區(qū)域也可以是相對(duì)薄的且因此具 有小的橫截面尺寸，例如約〇. 05至約50微米，在一些實(shí)施方案中為約0. 2至約10微米，以 及在一些實(shí)施方案中為約0. 5至約5微米。這可導(dǎo)致第一區(qū)域的長(zhǎng)寬比（軸向尺寸與橫截 面尺寸之比）為約2至約150,在一些實(shí)施方案中為約3至約100,以及在一些實(shí)施方案中 為約4至約50。
[0101] 由于所述多孔和伸長(zhǎng)的區(qū)域結(jié)構(gòu)，本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在沿縱向被拉伸時(shí)，所產(chǎn)生 的的聚合物材料在體積上可均勻地膨脹，這是通過(guò)根據(jù)以下公式確定的低的"泊松系數(shù)"來(lái) 體現(xiàn)的：
[0102] 泊松系數(shù)=_E橫向/E縱向
[0103] 其中是材料的橫向變形，是材料的縱向變形。更具體地，材料的泊松系數(shù) 可以是約0或甚至是負(fù)值。例如，所述泊松系數(shù)可以為約0. 1或更低，在一些實(shí)施方案中為 約0. 08或更低，和在一些實(shí)施方案中為約-0. 1至約0. 04。當(dāng)泊松系數(shù)為0時(shí)，材料在縱 向上膨脹時(shí)在橫向上沒(méi)有收縮。當(dāng)泊松系數(shù)為負(fù)數(shù)時(shí)，材料在縱向上被拉伸時(shí)材料的橫向 或側(cè)向尺寸也膨脹。因此，當(dāng)具有負(fù)的泊松系數(shù)的材料在縱向上被拉伸時(shí)，可以顯示寬度增 加，這可以導(dǎo)致橫向上的增加的能量吸收。
[0104] 本發(fā)明的聚合物材料根據(jù)具體應(yīng)用可以一般地具有各種不同的形式，如用于建筑 隔離材料的膜、纖維材料、模塑制品、型材等，以及其復(fù)合材料和層壓材料。在一個(gè)實(shí)施方案 中，例如，聚合物材料為膜或膜層的形式。多層膜可以包含兩（2)層至十五（15)層，和在一 些實(shí)施方案中為三（3)至十二（12)層。這樣的多層膜通常含有至少一個(gè)基層和至少一個(gè) 另外的層（例如，皮層），但是可以包含任意數(shù)量的期望的層。例如，多層膜可以由基層和一 個(gè)或多個(gè)皮層形成，其中基層和/或皮層（或多個(gè)皮層）由本發(fā)明的聚合物材料形成。然 而，應(yīng)懂得，其他聚合物材料也可以用于基層和/或皮層（或多個(gè)皮層），如聚烯烴聚合物。
[0105] 膜的厚度可以相對(duì)小以提高柔性。例如，膜可以具有約1至約200微米，在一些實(shí) 施方案中為約2至約150微米，在一些實(shí)施方案中為約5至約100微米，和在一些實(shí)施方案 中為約10至約60微米的厚度。盡管具有這樣小的厚度，膜還是能夠在使用過(guò)程中保留良好 的機(jī)械特性。例如，膜可以是相對(duì)易延展的。表示膜的延展性的一個(gè)參數(shù)是如通過(guò)應(yīng)力應(yīng) 變曲線所測(cè)定的膜在其斷裂點(diǎn)處的伸長(zhǎng)百分率，所述應(yīng)力應(yīng)變曲線如在23°C下根據(jù)ASTM 標(biāo)準(zhǔn)D638-10獲得的。例如，膜在機(jī)器方向（"MD"）上的斷裂伸長(zhǎng)百分率可以是約10%或 更大，在一些實(shí)施方案中為約50%或更大，在一些實(shí)施方案中為約80%或更大，和在一些 實(shí)施方案中為約100%至約600%。同樣地，膜在機(jī)器橫向方向（"⑶"）上的斷裂伸長(zhǎng)百分 率可以是約15%或更大，在一些實(shí)施方案中為約40%或更大，在一些實(shí)施方案中為約70% 或更大，和在一些實(shí)施方案中為約100%至約400%。表示延展性的另一個(gè)參數(shù)是膜的拉伸 模量，其等于拉伸應(yīng)力與拉伸應(yīng)變之比，并且由應(yīng)力-應(yīng)變曲線的斜率確定。例如，膜通常 顯示約2500兆帕（"MPa"）或更低，在一些實(shí)施方案中為約2200MPa或更低，在一些實(shí)施 方案中為約50MPa至約2000MPa，和在一些實(shí)施方案中為約lOOMPa至約lOOOMPa的MD和/ 或CD拉伸模量。拉伸模量可以在23°C下根據(jù)ASTM D638-10測(cè)定。
[0106] 雖然膜是可延展的，其仍然可以相對(duì)強(qiáng)健。表示膜的相對(duì)強(qiáng)度的一個(gè)參數(shù)是極限 抗拉強(qiáng)度，其等于在如根據(jù)ASTM標(biāo)準(zhǔn)D638-10獲得的應(yīng)力-應(yīng)變曲線中獲得的峰值應(yīng)力。 例如，膜可以顯示約5至約65MPa，在一些實(shí)施方案中為約lOMPa至約60MPa，和在一些實(shí)施 方案中為約20MPa至約55MPa的MD和/或CD峰值應(yīng)力。膜還可以顯示約5MPa至約60MPa， 在一些實(shí)施方案中為約lOMPa至約50MPa，和在一些實(shí)施方案中為約20MPa至約45MPa的 MD和/或CD斷裂應(yīng)力。峰值應(yīng)力和斷裂應(yīng)力可以在23°C下根據(jù)ASTM D638-10測(cè)定。
[0107] 除了膜以外，聚合物材料還可以是纖維材料或纖維材料的層或組件的形式，其可 以包括單個(gè)短纖維或纖絲（連續(xù)纖維），以及由這樣的纖維形成的紗線、織物等。紗線可以 包括例如，纏繞在一起的多個(gè)短纖維（"紡紗")、鋪放在一起而未纏繞的纖絲（"無(wú)捻紗")、 具有一定程度的纏繞的鋪放在一起的纖絲、纏繞或未纏繞的單個(gè)纖絲（"單絲"）等。紗線 可以紋理化或可以不紋理化。適合的織物可以同樣地包括例如，織造織物、編織織物、非織 造織物（例如，紡粘纖網(wǎng)、熔噴纖網(wǎng)、粘合梳理纖網(wǎng)、濕法纖網(wǎng)、氣流法纖網(wǎng)、共成形纖網(wǎng)、水 刺纖網(wǎng)等）等等。
[0108] 由熱塑性組合物形成的纖維可以一般地具有任何期望的構(gòu)型，包括單組分和多組 分（例如，皮-芯構(gòu)型、并排構(gòu)型、分割的餅構(gòu)型、海中島構(gòu)型等等）。在一些實(shí)施方案中，纖 維可以含有一種或多種另外的聚合物作為組分（例如雙組分）或者成分（例如雙成分），以 進(jìn)一步提高強(qiáng)度和其它機(jī)械性能。例如，熱塑性組合物可以構(gòu)成皮/芯雙組分纖維的皮組 分，而另外的聚合物可以構(gòu)成芯組分，或者反之亦然。所述另外的聚合物可以是熱塑性聚合 物，如聚酯，例如聚乳酸、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯等等；聚烯烴，例 如聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯等等；聚四氟乙烯；聚醋酸乙烯酯；聚醋酸氯乙烯酯；聚乙烯醇縮 丁醛；丙烯酸樹(shù)脂，例如聚丙烯酸酯、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯等等；聚酰胺，例如 尼龍；聚氯乙烯；聚偏二氯乙烯；聚苯乙烯；聚乙烯醇；和聚氨酯。
[0109] 當(dāng)使用時(shí)，所述纖維可在施加應(yīng)變時(shí)變形，而不會(huì)斷裂。因此，所述纖維可以繼續(xù) 作為負(fù)載承重部件起作用，即使在所述纖維已經(jīng)顯示顯著伸長(zhǎng)之后。在這方面，本發(fā)明的纖 維能夠顯示改善的"峰值伸長(zhǎng)性能"，即纖維在其峰值負(fù)載下的伸長(zhǎng)百分率。例如，本發(fā)明的 纖維可以顯示約50%或更高，在一些實(shí)施方案中為約100%或更高，在一些實(shí)施方案中為 約200 %至約1500 %，和在一些實(shí)施方案中為約400 %至約800 %的峰值伸長(zhǎng)率，如在23 °C 下按照ASTM D638-10測(cè)定的。這樣的伸長(zhǎng)率對(duì)于具有多種的平均直徑的纖維而言均可以 實(shí)現(xiàn)，所述平均直徑例如為約〇. 1至約50微米，在一些實(shí)施方案中為約1至約40微米，在 一些實(shí)施方案中為約2至約25微米，和在一些實(shí)施方案中為約5至約15微米。
[0110] 雖然具有在應(yīng)變下延伸的能力，但本發(fā)明的纖維也可以保持相對(duì)強(qiáng)健。例如，所述 纖維可以顯示約25至約500兆帕（〃MPa〃），在一些實(shí)施方案中為約50至約300MPa，和在一 些實(shí)施方案中為約60至約200MPa的峰值抗拉應(yīng)力，例如在23°C下按照ASTM D638-10測(cè)定 的。表示本發(fā)明的纖維的相對(duì)強(qiáng)度的另一個(gè)參數(shù)是"韌度"，其表示纖維的拉伸強(qiáng)度，其以力 每單位線密度表示。例如，本發(fā)明的纖維可以具有約0.75至約6.0克力（〃gf〃）每旦尼爾， 在一些實(shí)施方案中為約1. 0至約4. 5gf每旦尼爾，和在一些實(shí)施方案中為約1. 5至約4. 0g f 每旦尼爾的韌度。纖維的旦尼爾可以根據(jù)希望的應(yīng)用而變化。通常地，形成的纖維具有每 根纖絲小于約6,在一些實(shí)施方案中小于約3,和在一些實(shí)施方案中為約0. 5至約3的旦尼 爾（即，等于以克計(jì)每9000米纖維的質(zhì)量的線密度單位）。
[0111] 如果希望，本發(fā)明的聚合物材料可以在拉伸之前和/或之后經(jīng)受一個(gè)或多個(gè)另外 的加工步驟。這樣的步驟例如包括溝輯（groove roll)拉伸、壓花、涂覆等。在某些實(shí)施方 案中，所述聚合物材料還可經(jīng)退火以助于確保其保持期望的形狀。退火通常在聚合物基質(zhì) 的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度或聚合物基質(zhì)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上發(fā)生，如在約40°C至約120°C，在 一些實(shí)施方案中為約50°C至約100°C，和在一些實(shí)施方案中為約70°C至約90°C下發(fā)生。所 述聚合物材料也可以是采用各種已知技術(shù)中任一種來(lái)表面處理的，以改善其性能。例如，高 能束（例如等離子體、X射線、電子束等）可以用來(lái)去除或減少任何皮層，以改變表面極性、 多孔性、形貌，以使表面層變脆等。如果需要，這樣的表面處理可以在所述熱塑性聚合物拉 伸之前和/或之后采用。
[0112] III.律筑隔離材料
[0113] 如以上所指出的，本發(fā)明的建筑隔離材料可以用于多種目的，例如用于隔熱、隔 音、防沖擊（例如震動(dòng)）、耐火、防潮等，以及其組合。在某些實(shí)施方案中，所述建筑隔離材料 可以在由本發(fā)明的聚合物材料整體地形成的結(jié)構(gòu)中使用。在其它的實(shí)施方案中，然而，所述 建筑隔離材料可以包括作為一層的聚合物材料以及用于各種目的的一層或多層另外的材 料層，例如用于另外的隔離、屏障性能或作為覆蓋物。另外的層（或多個(gè)另外的層）可以包 括其它常規(guī)類型的材料，例如聚合物泡沫、膜或片材、非織造纖網(wǎng)、玻璃纖維材料、纖維素材 料、平紋棉麻織物、箱等。不管它的具體的結(jié)構(gòu)如何，所述建筑隔離