用于聚合物泡沫的作為水載體和孔度控制劑的包含多孔碳的化合物本申請是申請日為2010年6月25日、發(fā)明名稱為“用于聚合物泡沫的作為水載體和孔度控制劑的包含多孔碳的化合物”的中國專利申請No.201080034165.0的分案申請。發(fā)明技術(shù)領(lǐng)域和工業(yè)應(yīng)用本發(fā)明總的涉及擠出泡沫產(chǎn)品，特別是包含諸如活性炭的包含多孔碳的化合物作為吸水劑和載體來控制擠出泡沫產(chǎn)品孔度和改善其物理性能的擠出聚合物泡沫。還提供了該聚合物泡沫的成型方法。發(fā)明背景泡沫樹脂結(jié)構(gòu)可用于諸如隔熱、在緩沖墊層中、作為包裝，以及作為吸附劑的多種應(yīng)用中。一般通過與任何期望的添加劑一起熔融聚合物以產(chǎn)生聚合物熔體來制備擠出泡沫。在適當(dāng)?shù)臏囟群蛪毫ο掳寻l(fā)泡劑與聚合物熔體混合來制造可發(fā)泡的凝膠混合物。然后該可發(fā)泡凝膠混合物被冷卻和擠壓入減壓區(qū)域，這導(dǎo)致凝膠的發(fā)泡以及期望的擠出泡沫產(chǎn)品的形成。就像將要認(rèn)識到的，聚合物、發(fā)泡劑和添加劑的相對量，以及溫度和壓力降低的方式將會傾向于影響所得泡沫產(chǎn)品的品質(zhì)和性能。用于擠出泡沫產(chǎn)品的傳統(tǒng)發(fā)泡劑包括含氯氟烴（CFC）和氫氯氟烴（HCFC）。CFC和HCFC發(fā)泡劑二者的一個優(yōu)點(diǎn)是在制備工藝期間它們在聚合物熔體中的高溶解度。當(dāng)發(fā)泡劑與聚合物熔體混合時，較高的發(fā)泡劑溶解度促進(jìn)粘度降低。進(jìn)而，較低的粘度導(dǎo)致用于混合的較低的能量需要。另一方面，這些傳統(tǒng)的發(fā)泡劑的主要不利在于，由于增加的環(huán)境問題，全世界越來越多的政府已經(jīng)命令消除CFC和HCFC發(fā)泡劑。由于其能引起平流層臭氧耗竭和全球變暖的能力，CFC，和許多其他的鹵代烴已經(jīng)被認(rèn)為是嚴(yán)重的全球環(huán)境威脅。諸如CFC和HCFC等化學(xué)物臭氧耗竭和全球變暖的影響分別通過臭氧耗竭潛力(ODP)和全球變暖潛力(GWP)來量度。由于強(qiáng)制性的逐步淘汰具有高ODP和高GWP的發(fā)泡劑，在隔絕泡沫應(yīng)用中有用諸如氫氟烴（HFC）和CO2等的更環(huán)境友好的發(fā)泡劑替換常規(guī)發(fā)泡劑的運(yùn)動。雖然與HFC和CO2相比HCFC提供更優(yōu)異的熱阻隔，但是存在于HCFC中的氯具有臭氧耗竭潛力。另外，隨著時間的推移，殘留在泡沫中的含氯氟烴氣相釋放到大氣中，從而減少該泡沫的隔絕值和潛在地進(jìn)一步有助于全球變暖潛力。另外，取決于特定的發(fā)泡劑選擇，每種“非常規(guī)的”發(fā)泡劑導(dǎo)致不同的孔度和形態(tài)。另外，通過這些一般環(huán)境友好的發(fā)泡劑制造的泡沫的孔度太小而不能向泡沫產(chǎn)品提供可接受的隔絕值以及一般得到更高密度和更昂貴的產(chǎn)品。例如，HFC-134a在聚苯乙烯溶體中的可溶性比HCFC-142b低得多。HFC-134a得到具有小孔度的泡沫，與HCFC-142b相比這造成加工時的困難。在利用非HCFC發(fā)泡劑和維持環(huán)境友好的產(chǎn)品的同時，本領(lǐng)域已經(jīng)進(jìn)行了擴(kuò)大孔度的努力。這樣的努力的非限定實(shí)例在下文中列出。Suh等的美國專利第4，229，396號教導(dǎo)了當(dāng)揮發(fā)性流體發(fā)泡劑和孔度擴(kuò)大劑結(jié)合用于擠出組合物時得到具有增大孔度的擠出合成樹脂泡沫?？锥葦U(kuò)大劑是在發(fā)泡溫度和大氣壓力下是液體的有機(jī)化合物并且在該發(fā)泡溫度下一般可溶于該凝膠。另外，Suh教導(dǎo)孔度擴(kuò)大劑在低于可發(fā)泡組合物的發(fā)泡溫度熔融?？锥葦U(kuò)大劑的實(shí)例包括天然和合成蠟。有人主張根據(jù)該披露方法制備的泡沫比沒有孔度擴(kuò)大劑的制備的類似泡沫在尺寸上更穩(wěn)定。Suh等的美國專利第5，489，407號描述了用于制造具有增大孔度的封閉孔、烯基芳族聚合物泡沫的工藝。該聚合物優(yōu)選是聚苯乙烯。因?yàn)榄h(huán)境的原因，該發(fā)泡劑優(yōu)選為諸如CO2、氮、氬、水、氦，或空氣等的無機(jī)發(fā)泡劑。用于形成泡沫的組合物包括基本上的非蠟的孔度擴(kuò)大劑。該組合物可能任選地包含成核劑（例如，諸如滑石、粘土、和/或碳酸鈣等的無機(jī)物）來控制泡沫孔的大小。Park的美國專利第5，475，035號和EP0887167披露了在較高溫度下把第一發(fā)泡劑混合入聚合物熔體和在較低溫度下把水作為第二發(fā)泡劑的工藝。第一發(fā)泡劑基本上不含水，以及包括無機(jī)發(fā)泡劑、有機(jī)發(fā)泡劑、和化學(xué)發(fā)泡劑。水在第一發(fā)泡劑的下游引入。Park教導(dǎo)了通過在第一發(fā)泡劑的下游混合入水，使加工設(shè)備的腐蝕最小化。另外，成核劑（例如，諸如滑石、粘土、和/或碳酸鈣等的無機(jī)物）可以添加到熔體中來控制泡沫材料的孔度。Stobby的美國專利公開號2008／0293839教導(dǎo)了采用水和優(yōu)選的至少一種選自烴類、氫氟烴類、和氟烴類的發(fā)泡劑作為發(fā)泡劑。該發(fā)泡劑可以在足夠防止聚合物熔體材料的實(shí)質(zhì)膨脹以及一般把發(fā)泡劑分散入聚合物熔體的高壓下混合或摻入聚合物熔體中。有人主張采用水使得能夠在保持環(huán)境友好的同時維持了較低的工藝壓力、較低的泡沫密度、和較大的孔度。采用水作為發(fā)泡劑的一個問題是它可能引起加工設(shè)備的腐蝕。當(dāng)使用溴化脂肪族阻燃劑的時候這個問題會惡化。例如，水可能與溴化氫（HBr）或溴化脂肪族阻燃劑的其它分解產(chǎn)物結(jié)合而形成具有高含酸量的聚合物熔體。進(jìn)而，該聚合物熔體內(nèi)的該酸腐蝕擠出設(shè)備中的硬件。由于對擠出機(jī)和關(guān)聯(lián)擠出設(shè)備的腐蝕，必須經(jīng)常修理或替換元件，這導(dǎo)致增大生產(chǎn)成本和增大停工期。盡管上述采用水作為發(fā)泡劑來增大孔度并減少腐蝕的努力，當(dāng)采用非HCFC發(fā)泡劑時本領(lǐng)域仍舊需要獲得具有增大孔度的擠出聚合物泡沫，其維持了常規(guī)擠出聚苯乙烯泡沫的積極物理性能，并且減少或消除了擠出機(jī)的腐蝕。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的一個目的是提供形成硬質(zhì)的、閉孔泡沫產(chǎn)品的方法，其包括：（1）把至少一種烯基芳族聚合物材料和非包封包含多孔碳的化合物加熱到足夠熔融該至少一種聚合物材料和形成聚合物熔體的第一溫度，（2）把一種或多種發(fā)泡劑注射入該聚合物熔體以形成可發(fā)泡凝膠材料，（3）把所述可發(fā)泡凝膠傳送到第二擠出機(jī)，在此該可發(fā)泡凝膠冷卻到第二溫度，其中所述第二溫度比所述第一溫度低，（4）把在加熱影響下蒸發(fā)、分解、或起反應(yīng)從而形成氣體的液體直接注射入第二擠出機(jī)和聚合物熔體中，在此所述液體被所述非包封包含多孔碳的化合物吸收，以及（5）通過模具在足夠形成硬質(zhì)的、閉孔泡沫產(chǎn)品的壓力下擠出該冷卻的可發(fā)泡凝膠。該方法可以進(jìn)一步地包括配混所述活性炭與所述至少一種烯基芳族聚合物材料以形成配混的材料以及然后把所述配混的材料添加到第一擠出機(jī)。該包含多孔碳的化合物可以是活性炭、粉狀活性炭、椰子殼、木材、谷皮、谷皮粉末、炭黑、多孔花崗巖，以及其組合。所述液體可以是液態(tài)水、烴類、鹵代烴類、醇類、二元醇類、多元醇類、酮類、酯類、醚類、酰胺類、酸類、醛類，以及其混合物。在示范的實(shí)施方案中，所述液體是水以及在擠出模頭之前把水注入到第二擠出機(jī)中。另外，水可以用選自表面活性劑、中和劑、防腐劑、和化學(xué)發(fā)泡劑的至少一個進(jìn)行處理。該包含多孔碳的化合物可以是平均粒度從大約1到大約100微米的活性炭。另外，基于聚合物材料的總重，活性炭可以具有大約0.2%到大約2.0%浸漬的水含量。鏈烯基芳族聚合物材料和活性炭可以相繼地加到第一擠出機(jī)，其中所述活性炭以選自粉末、壓緊形式和漿料的形式注入所述第一擠出機(jī)。本發(fā)明的另一個目的是提供形成硬質(zhì)的、閉孔泡沫產(chǎn)品的方法，其包括：（1）把烯基芳族聚合物材料的第一部分加熱到足夠熔融該聚合物材料的第一部分和形成聚合物熔體的第一溫度，（2）把一種或多種發(fā)泡劑注射入該聚合物熔體以形成可發(fā)泡凝膠，（3）把所述可發(fā)泡凝膠傳送到第二擠出機(jī)，在此可發(fā)泡凝膠冷卻到第二溫度，其中所述第二溫度比所述第一溫度低，（4）把水合包含多孔碳的化合物加到第二擠出機(jī)和所述可發(fā)泡凝膠中，以及（5）通過模具在足夠形成硬質(zhì)的、閉孔泡沫產(chǎn)品的壓力下擠出所述冷卻的可發(fā)泡凝膠。該包含多孔碳的化合物可以選自活性炭、粉狀活性炭、椰子殼、木材、谷皮、谷皮粉末、炭黑、多孔花崗巖，以及其組合。該包含多孔碳的化合物可以是非包封活性炭。在至少一個示范的實(shí)施方案中，該方法包括形成水合包含多孔碳的化合物，通過配混烯基芳族聚合物材料的第二部分與包含多孔碳的化合物以形成包含多孔碳的化合物／聚合物樹脂配混物以及然后把所述包含多孔碳的化合物／聚合物樹脂配混物放入調(diào)理室，在該調(diào)理室包含多孔碳的化合物吸收來自空氣的水從而形成水合包含多孔碳的化合物。所述水合包含多孔碳的化合物具有期望的水合量。在這樣的實(shí)施方案中，該包含多孔碳的化合物在從大約1到大約3天的時期內(nèi)吸收水。在另一個示范實(shí)施方案中，該方法進(jìn)一步包括形成水合包含多孔碳的化合物，通過(1)配混烯基芳族聚合物材料的第二部分與包含多孔碳的化合物以形成包含多孔碳的化合物／聚合物樹脂配混物，（2）把所述包含多孔碳的化合物／聚合物樹脂配混物放入加壓容器，和（3）用蒸汽處理所述包含多孔碳的化合物／聚合物樹脂配混物以形成水合包含多孔碳的化合物，其中所述水合包含多孔碳的化合物具有期望的水合量。在這個實(shí)施方案中，該包含多孔碳的化合物在低于大約10分鐘的時期內(nèi)吸收水。本發(fā)明更進(jìn)一步的目的是提供預(yù)水合包含多孔碳的化合物，用于在擠出工藝中把水裝載入擠出機(jī)來形成硬質(zhì)的、聚合物泡沫，其包括：與至少一種烯基芳族聚合物材料配混的包含多孔碳的化合物，其中該包含多孔碳的化合物具有期望的水合量。該包含多孔碳的化合物可以選自活性炭、粉狀活性炭、椰子殼、木材、谷皮、谷皮粉末、炭黑、多孔花崗巖，以及其組合。在一個示范的實(shí)施方案中，該多孔含碳碳材在壓力下通過蒸汽浸漬而水合。在本發(fā)明另一個實(shí)施方案中，該包含多孔碳的化合物在具有控制溫度和控制濕度的調(diào)理室被水合。在至少一個示范的實(shí)施方案中，該包含多孔碳的化合物是非包封活性炭?？砂l(fā)泡組合物提供期望孔度而沒有影響最終的泡沫制品性能，這是本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。包括活性炭和水的可發(fā)泡組合物得到了具有期望孔度的泡沫，這也是本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。直接把水注入第二擠出機(jī)減少或消除第一擠出機(jī)中的腐蝕，這是本發(fā)明的又一個優(yōu)點(diǎn)。在可發(fā)泡組合物中包含活性炭而不要求改變現(xiàn)有的制造設(shè)備，因此沒有增加生產(chǎn)成本，這是本發(fā)明的另一個優(yōu)點(diǎn)。通過本組合物生產(chǎn)的泡沫對生物沒有毒性，這是本發(fā)明更進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)。在諸如二氧化碳和HFC等的發(fā)泡劑和諸如炭黑、石墨、高嶺土、和碳纖維等的紅外線稀釋劑的存在下，活性炭作為孔度擴(kuò)大劑，這也是本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)?？梢元?dú)立地控制存在于聚合物熔體中的活性炭和水的量以便把期望量的水添加到聚合物熔體，這是本發(fā)明另一個特征?？砂l(fā)泡聚合物材料是烯基芳族聚合物材料，這是本發(fā)明的特征。通過控制擠出工藝期間活性炭的量和其水含量，在擠出制品中可以獲得寬廣范圍的孔度，這是本發(fā)明的又一個特征。本發(fā)明的組合物有低的全球變暖潛力和幾乎沒有或沒有臭氧消耗潛力，這是本發(fā)明更進(jìn)一步的特征。通過蒸汽浸漬活性炭可以很快地用水浸漬，這是本發(fā)明的另一個特征?；钚蕴靠梢栽跐穸仁芸丨h(huán)境中在幾天期間內(nèi)被水浸漬，這是本發(fā)明的又一個特征?？紤]到隨后的詳細(xì)說明，本發(fā)明前述的和其他目的、特征以及優(yōu)點(diǎn)下面將更完全地呈現(xiàn)。然而，需要明確知道的是，附圖是說明性的目的以及并不是用來限定本發(fā)明的限制范圍。附圖說明考慮到以下的對本發(fā)明的詳細(xì)披露，特別是當(dāng)與附圖結(jié)合時，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)將是明顯的，其中：圖1是根據(jù)本發(fā)明示范實(shí)施方案的擠出設(shè)備的示意圖，包括用于形成擠出泡沫的第一擠出機(jī)和第二擠出機(jī)，其中活性炭添加到第一擠出機(jī)和水添加到第二擠出機(jī)；圖2是描述包含不同含量的活性炭的聚苯乙烯泡沫的孔度對包含不同含量的成核劑（即，納米石墨）的聚苯乙烯泡沫孔度的圖解說明；圖3是包含3%活性炭、0.4%H2O(NaHCO3)和4%scCO2的聚苯乙烯泡沫泡孔形態(tài)的掃描電鏡（SEM）圖像。具體實(shí)施方式除非另有定義，否則這里使用的全部技術(shù)和科學(xué)術(shù)語具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的同樣的含義。雖然任何類似或等效于這里描述的方法和材料可被用于本發(fā)明實(shí)踐或試驗(yàn)，但是這里描述了優(yōu)選的方法和材料。引用于此的所有參考文件，包括出版的或相應(yīng)美國或國外專利申請、發(fā)行的美國或國外專利，或者任何其他的參考文件，通過以它們的整體全文參考各自合并，包括存在于引用參考文件中的全部的數(shù)據(jù)、表格、附圖和正文。在圖中，為了闡明，線、層和區(qū)域的厚度可能被夸大。應(yīng)當(dāng)注意所有圖中同樣的數(shù)字表示同樣的元件。術(shù)語“組合物”和“發(fā)明組合物”于此可以互換地使用。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到如這里所用的，“水合的”可以與“浸漬的”互換使用以及“預(yù)水合的”可以與“預(yù)浸漬的”互換使用。本發(fā)明涉及諸如擠出或膨脹聚苯乙烯泡沫的聚合物泡沫和聚合物泡沫產(chǎn)品，其由包含可發(fā)泡聚合物材料、發(fā)泡劑、包含多孔碳的化合物（例如活性炭）和水的組合物形成。該包含多孔碳的化合物同時起到作為吸水劑和作為水載體的作用。該包含多孔碳的化合物容許期望量的水被引入聚合物熔體。通過控制擠出工藝期間包含多孔碳的化合物的量和其水含量，在擠出制品中可以獲得寬廣范圍的孔度。在聚合物熔體中包含入包含多孔碳的化合物改善聚合物熔體的加工性能和擠出泡沫產(chǎn)品的物理性能。該包含多孔碳的化合物作為孔度控制劑、孔度擴(kuò)大劑、加工助劑，以及紅外線稀釋劑?？砂l(fā)泡聚合物材料是該配方的骨架并向最終產(chǎn)品提供強(qiáng)度、撓性、韌度和耐久性。可發(fā)泡聚合物材料不是特別限定的，以及一般地，能夠發(fā)泡的任何聚合物可以用作樹脂混合物中的可發(fā)泡聚合物。可發(fā)泡聚合物材料可以是熱塑性的或熱固性的。然而，在示范的實(shí)施方案中，該聚合物材料是熱塑性樹脂?？梢赃x擇特定的聚合材料來提供足夠的機(jī)械強(qiáng)度和/或?qū)τ诓捎玫墓に噥硇纬勺罱K的泡沫聚合物產(chǎn)品。另外，可發(fā)泡聚合物材料優(yōu)選是化學(xué)穩(wěn)定的，也就是說，在聚合物泡沫形成以及隨后的使用期間在預(yù)期的溫度范圍內(nèi)其一般為非反應(yīng)性的。合適的可發(fā)泡聚合物材料的非限定實(shí)例包括烯基芳族聚合物、聚氯乙烯（PVC）、氯化聚氯乙烯（CPVC）、聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯類、聚異氰脲酯類、聚醚酰亞胺類、聚酰胺類、聚酯類、聚碳酸酯類、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨酯類、酚醛樹脂、聚烯烴類、苯乙烯丙烯腈、丙烯腈丁二烯苯乙烯、苯乙烯／丙烯腈／甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸／苯乙烯／丙烯腈嵌段三元共聚物（ASA）、聚砜、聚氨酯、聚苯硫醚、縮醛樹脂類、聚酰胺類、聚芳酰胺類、聚酰亞胺類、聚丙烯酸酯類、乙烯和丙烯的共聚物、苯乙烯和丁二烯的共聚物、乙酸乙烯酯和乙烯的共聚物、橡膠改性聚合物類、熱塑性聚合物共混物，以及其組合。在一個實(shí)施方案中，可發(fā)泡聚合物材料是烯基芳族聚合物材料。合適的烯基芳族聚合物材料包括烯基芳族均聚物以及烯基芳族化合物和可共聚烯屬不飽和共聚單體的共聚物。另外，烯基芳族聚合物材料可以包括少量比例的非烯基芳族聚合物。烯基芳族聚合物材料可以由一種或多種烯基芳族均聚物、一種或多種烯基芳族共聚物、每種烯基芳族均聚物和共聚物的一種或多種的共混物、或者其與非烯基芳族聚合物的共混物形成。不管組合物的組分，烯基芳族聚合物材料可以包括大于50或大于70重量%烯基芳族單體單元。在本發(fā)明至少一個實(shí)施方案中，烯基芳族聚合物材料全部由烯基芳族單體單元形成。烯基芳族聚合物的實(shí)例包括，但是不限于，衍生自諸如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、乙烯基苯、乙烯基甲苯、氯代苯乙烯、和溴苯乙烯等的烯基芳族化合物的那些烯基芳族聚合物。在至少一個實(shí)施方案中，烯基芳族聚合物是聚苯乙烯。少量的單烯屬不飽和化合物可以與烯基芳族化合物共聚，如C2到C6烷基酸類和酯類、離聚物衍生物、和C2到C6二烯類。可共聚化合物的非限定實(shí)例包括丙烯酸、甲基丙烯酸、乙基丙烯（ethacrylic）酸、馬來酸、衣康酸、丙烯腈、馬來酸酐、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯和丁二烯。泡沫產(chǎn)品可以基本上（例如，大于95%），以及在大部分實(shí)施方案中全部由聚苯乙烯形成。此外，所述聚苯乙烯可以是再循環(huán)發(fā)泡聚苯乙烯。可發(fā)泡聚合物材料可以以大約50%到大約95重量%的量、大約80%到大約90重量%的量、或大約85%到大約95重量%的量存在于組合物中。如這里所使用的，術(shù)語“重量%”意思是表示基于組合物100%總重量的百分比。在示范的實(shí)施方案中，聚合物材料可以是分子量從大約50，000道爾頓到大約1，000，000道爾頓或從大約120，000道爾頓到大約150，000道爾頓的低粘度樹脂。如這里所使用的，術(shù)語“分子量”意思是表示重均分子量。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到可以通過選擇聚合物的分子量改變擠出泡沫或泡沫產(chǎn)品的性能。例如，通過采用較低分子量的聚合物使較低密度擠出泡沫產(chǎn)品的制備更為方便。另一方面，通過采用較高分子量的聚合物或較高粘度的樹脂使較高密度擠出泡沫產(chǎn)品的制備更為方便?？砂l(fā)泡組合物還包括至少一種發(fā)泡劑。該發(fā)泡劑可以選自二氧化碳、1，1，1，2-四氟乙烷（HFC-134a），和諸如而不限于C1到C3脂族醇類（例如，甲醇、乙醇、正丙醇、和異丙醇）等的脂族醇類、二氧化碳、超臨界二氧化碳，以及其混合物。在至少一個示范的實(shí)施方案中，發(fā)泡劑是超臨界二氧化碳?；诳偟木酆衔飿渲亓浚R界二氧化碳可以以最高達(dá)大約6.0份/百份（pph）的濃度存在于該聚合物熔體中，以及在示范的實(shí)施方案中，從大約2.5到大約2.5pph?？梢园ㄓ诳砂l(fā)泡組合物中的另外的（例如，第二發(fā)泡劑）或?qū)τ谏鲜霭l(fā)泡劑可替換的發(fā)泡劑包括物理和化學(xué)發(fā)泡劑。合適的物理發(fā)泡劑的非排它性列舉包括任何烴（HC）發(fā)泡劑（例如，丙烷、丁烷、異丁烷、戊烷、異戊烷、己烷、環(huán)戊烷，和其其它同系物系列；丙酮；和二甲醚）；HCFC發(fā)泡劑（例如，1，1-二氯-1-氟代乙烷（HCFC-141b）、氯-二氟甲烷（HCFC-22）、l，l-二氯-2，2，2-三氟乙烷（HCFC-123）、1-氯-l，2，2，2-四氟乙烷（HCFC-124）、HCFC-225ca和HCFC-225cb和其它；HFC發(fā)泡劑（例如，1，1，1，2-四氟乙烷（HFC-134a）、1，1-二氟乙烷（HFC-152a）、1，1，1，3，3，3-六氟丙烷（HFC-236fa）、1，1，1，3，3-五氟丁烷（HFC-365mfc））；和氮。合適的化學(xué)發(fā)泡劑的實(shí)例包括偶氮二甲酰胺、偶氮二異丁腈、苯磺酰肼（benzenesulfonhydrazide）、4，4-羥苯磺?；肟ò碗隆妆交酋０肟ò碗?、偶氮二羧酸鋇，和N，N'-二甲基-N，N'-二亞硝基對苯二甲酰胺、和三肼三嗪。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到用于可發(fā)泡組合物的任何發(fā)泡劑可以單獨(dú)或其任意組合使用。發(fā)泡劑可以以大約0%到大約15重量%的量存在于該組合物中。在示范的實(shí)施方案中，發(fā)泡劑以大約0%-大約12重量%，或大約2.5%-大約10重量%的量存在。在示范的實(shí)施方案中，選擇用于本發(fā)明組合物的發(fā)泡劑以致于該組合物具有零臭氧耗竭和低的到?jīng)]有的全球變暖潛力。另外，該組合物包含至少一種在發(fā)泡溫度（即至少大約220℃）穩(wěn)定的包含多孔碳的化合物，其具有高吸水能力（即最高達(dá)其自重的100%），并且能選擇性吸收諸如而不限于水、二氧化碳氮、醇類（例如乙醇和甲醇）、丙酮、二甲醚（DME）、HFC和HCFC（例如HFC-134a、HFC-152a和HCFC-142b）、碳酸亞丙酯、碳酸亞乙酯，和己二酸己二酯類等的低分子量溶劑，而不吸收較高分子量的分子，如聚苯乙烯。在示范的實(shí)施方案中，包含多孔碳的化合物可以選擇性吸收分子量最高達(dá)大約500道爾頓的溶劑，以及在一些實(shí)施方案中，最高達(dá)大約250道爾頓。就像下面討論的，包含多孔碳的化合物可以有分成微小的、中等的，或大的粒度范圍的孔徑。在示范的實(shí)施方案中，包含多孔碳的化合物充當(dāng)水載體。聚苯乙烯，以及大部分其它熱塑性聚合物是疏水性的并且不容易吸收顯著含量的水。結(jié)果，在擠出機(jī)內(nèi)部可以采用載體把水帶入聚合物熔體。一種具體的包含多孔碳的化合物，活性炭，是高多孔的和具有很高的吸水特性。如同不同粒度分布、吸收、表面化學(xué)、擴(kuò)散效應(yīng)和純度闡釋的那樣，粉狀活性炭的物理性能有顯著差別。由于其具有吸收諸如水等的小分子的能力，選擇粉狀活性炭用于本發(fā)明示范的實(shí)施方案中?；钚蕴靠梢詠碜愿鞣N形式，如活性焦炭、椰子殼、木材、或者谷皮（例如谷皮粉末或車前草皮粉末）。另外，活性炭可以具有各種尺寸，包括孔隙直徑小于2納米的微孔活性炭、孔隙直徑從2納米到50納米的中孔活性炭、和孔隙直徑大于50納米的大孔活性炭。在至少一個示范的實(shí)施方案中，采用了粉狀活性炭、特別是平均粒度大約1到大約100微米或大約10到大約30微米的粉狀活性炭。另外，該活性炭可以具有大于10克／100克，或者大于20克／100克的吸收指數(shù)（亞甲基藍(lán)）。為了便于討論，此后將對活性炭的使用做出表述，雖然可以使用上面列出的具有熱穩(wěn)定性、高吸水性和選擇吸收特征的任何包含多孔碳的化合物。活性炭容許期望量的水被引入聚合物熔體。通過控制擠出工藝期間活性炭的量和其水含量，在擠出制品中可以獲得寬廣范圍的孔度。如下面所詳細(xì)討論的，在擠出工藝之前，以水例如（濕度控制室）或蒸汽（例如蒸汽浸漬）形式，水可以浸漬（吸收）入粉狀活性炭或其在諸如聚苯乙烯等的聚合物載體中的配混物形式?？商娲兀诟邏合略跀D出工藝期間，水可以吸收入活性炭中。在每種情況下，可以用諸如而不限于雙（2-乙基己基）磺基丁二酸鈉（可從AOT商業(yè)獲得)和A-BO，二辛基磺基琥珀酸鈉（可從BASF商業(yè)獲得)等的表面活性劑、乳化劑或潤濕和滲透劑；諸如碳酸氫鈉等的中和劑；諸如Accepta2018，環(huán)己胺基中和胺和Accepta2013，用碳酸氫鈉作為中和劑的氫氧化鈉基pH調(diào)節(jié)劑（二者均可從Accepta商業(yè)獲得）等的腐蝕抑制劑；以及諸如axodicarbonamide、偶氮二異丁腈或苯磺酰肼等的化學(xué)發(fā)泡劑處理水。聚合物泡沫組合物以全部組合物的大約0.1%到大約10重量%以及大約1.0%到大約5.0重量%的含量包括至少一種包含多孔碳的化合物（例如活性炭）。在至少一個示范的實(shí)施方案中，基于總的樹脂重量，活性炭可以具有大約0.2%到大約2.0%的浸漬水含量，或者大約0.2%到大約0.8%。當(dāng)諸如二氧化碳或HFC等的發(fā)泡劑和紅外線稀釋劑用于聚合物泡沫組合物的時候，活性炭具有能控制泡沫中的孔度的能力。特別是，采用活性炭容許泡沫具有從大約100微米-大約400微米或從大約250微米-大約300微米的期望的孔度。因此，水浸漬活性炭起到作為孔度擴(kuò)大劑的作用。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，活性炭是非包封的。可發(fā)泡組合物還可以包含至少一種紅外線稀釋劑（IAA）來提高或維持泡沫產(chǎn)品的R值。可以使用的這樣的紅外線稀釋劑的實(shí)例包括但是不限于炭黑、?；癁r青、研磨玻璃、玻璃纖維束、云母、黑色氧化鐵、二氧化鈦、諸如薄鋁片等的金屬薄片，以及其組合。在示范的實(shí)施方案中，紅外線稀釋劑以全部組合物的大約0%-大約10重量%的量存在于泡沫組合物中。在其它的實(shí)施方案中，紅外線稀釋劑可以以全部組合物的大約0.1-大約5.0重量%的量存在，或者大約0.2-大約2.0重量%。此外，本發(fā)明組合物可以包含最高達(dá)大約1.0重量%的阻燃劑。例如，在擠出泡沫制造工藝中可加入阻燃化學(xué)試劑以給予擠出泡沫產(chǎn)品阻燃特性。阻燃劑優(yōu)選添加到可發(fā)泡凝膠中，下面將就本發(fā)明泡沫的形成對此做出討論。用于本發(fā)明組合物的合適阻燃劑化學(xué)試劑的非限定實(shí)例包括諸如六溴環(huán)十二烷（HBCD）和五溴環(huán)己烷等的溴化脂族化合物類、溴化苯基醚類、四溴鄰苯二甲酸酯類，以及其組合。在至少一個示范的實(shí)施方案中，可以采用微囊包封的HBCD來消除在高溫加工期間水和溴化阻燃劑的反應(yīng)。諸如成核劑、增塑劑、顏料、彈性體、擠出助劑、抗氧化劑、填料、抗靜電劑、殺蟲劑，和/或UV線吸收劑等的任選的添加劑可以引入本發(fā)明組合物中?？梢砸垣@得可發(fā)泡凝膠或所得擠出泡沫產(chǎn)品期望特性所必需的量包含這些任選的添加劑。該添加劑可以加到聚合物混合物中或它們可以在用于制造該聚合物的聚合過程之前、期間或之后引入該聚合物混合物中。為了根據(jù)本發(fā)明的原理形成烯基芳族聚合物泡沫，可發(fā)泡聚合物材料（例如聚苯乙烯）可以加熱到聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度或其上的溫度以在第一擠出機(jī)中形成塑化的或熔融聚合物材料?；钚蕴靠梢怨不烊刖酆衔锶垠w中或在塑化或熔融該可發(fā)泡聚合物材料之前與該聚合物材料干混。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到活性炭也可以獨(dú)立于聚合物材料以壓緊形式或者在漿料中作為粉末直接添加到第一擠出機(jī)中。如下面詳細(xì)描述的，在一個或多個示范的實(shí)施方案中，在其加入到第二擠出機(jī)之前，活性炭與聚合物樹脂配混并水合。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到向第一擠出機(jī)加入活性炭和向第二（或第一）擠出機(jī)加入“預(yù)水合”活性炭是彼此互斥的。如上所指出，還應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到如這里所用的，“水合的”可以與“浸漬的”互換使用以及“預(yù)水合的”可以與“預(yù)浸漬的”互換使用。通過任何本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的常規(guī)方法，例如用擠出機(jī)、混合器或攪拌器，可以把一種或多種發(fā)泡劑結(jié)合或摻混入熔融聚合物材料。由于發(fā)泡劑添加到聚合物熔體，發(fā)泡劑變成可溶解的，也就是說溶解在聚合物熔體中并形成可發(fā)泡凝膠。另外，在足以防止熔融聚合物材料相當(dāng)大的膨脹和大略把活性炭和發(fā)泡劑在熔融聚合物材料中均勻或基本上均勻分散的升高壓力下，可以混合發(fā)泡劑與熔融聚合物材料。然后可以把可發(fā)泡凝膠轉(zhuǎn)移到第二擠出機(jī)和冷卻到模具熔融溫度。模具熔融溫度一般低于熔融混合溫度以最優(yōu)化泡沫產(chǎn)品的物理性質(zhì)。另外，模具壓力可以是足夠的以防止，或至少最小化，可發(fā)泡凝膠的預(yù)發(fā)泡。預(yù)發(fā)泡是在凝膠擠出進(jìn)入減壓區(qū)之前可發(fā)泡凝膠的不希望的過早發(fā)泡。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到模具壓力根據(jù)存在于可發(fā)泡凝膠中發(fā)泡劑的特性和含量而變化。如果活性炭不是“預(yù)水合的”（“預(yù)浸漬的”），水可以直接注入到第二擠出機(jī)，在此在高壓下它被活性炭的孔所吸收。在示范的實(shí)施方案中，全部的或幾乎所有水被活性炭吸收。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到也可以使用或替代使用在熱影響下蒸發(fā)、分解、或起反應(yīng)而形成氣體的其它液體，諸如而不限于烴類、鹵代烴類、醇類、二元醇類、多元醇類、酮類、酯類、醚類、酰胺類、酸類、和/或醛類。這里將要描述水作為被活性炭所吸收的示范液體。水注射入第二擠出機(jī)的位置不是特別限定的，只要在擠出模頭以前注射水就行。因?yàn)榻?jīng)過第一擠出機(jī)活性炭已經(jīng)至少基本均勻分布于可發(fā)泡凝膠內(nèi)部，所以水也至少基本分布于可發(fā)泡凝膠內(nèi)部。可發(fā)泡凝膠內(nèi)部的水可充當(dāng)液體發(fā)泡劑。因此，活性炭充當(dāng)了把液體發(fā)泡劑帶進(jìn)可發(fā)泡凝膠的載體。應(yīng)當(dāng)注意到將水注入第一擠出機(jī)代替注入第二擠出機(jī)或者除注入第二擠出機(jī)之外將水注入第一擠出機(jī)都在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。然而，在示范的實(shí)施方式中，由于第二擠出機(jī)低得多溫度的結(jié)果的降低的化學(xué)反應(yīng)性，至少部分地把水注入到第二擠出機(jī)。替代地，如果活性炭是“預(yù)水合的”，如下面詳細(xì)討論的，將配混的水合活性炭／聚合物樹脂添加到第二擠出機(jī)，在此其基本均勻分布于可發(fā)泡凝膠內(nèi)部。然后通過具有期望形狀的模具把可發(fā)泡凝膠擠出到較低的或降低壓力的區(qū)域以形成期望的泡沫結(jié)構(gòu)或泡沫產(chǎn)品。較低壓力區(qū)域處于低于通過模頭擠出之前可發(fā)泡凝膠所保持的壓力的壓力。較低的壓力可以是高于大氣層的或低于大氣層的（即真空），但是在大部分實(shí)施方案中，其處于大氣水平。這樣生產(chǎn)的泡沫是硬質(zhì)的、閉孔的、聚合物泡沫?？梢元?dú)立地控制存在于聚合物熔體中的活性炭和水的量以便把期望量的水添加到可發(fā)泡凝膠中的聚合物中。另外，在模具熔融溫度下添加水，該溫度比第一擠出機(jī)內(nèi)部溫度低。因此，第二擠出機(jī)中可發(fā)泡凝膠的溫度比第一擠出機(jī)中可發(fā)泡凝膠的溫度低得多。這較低溫度最小化了第二擠出機(jī)中氫溴酸（HBr）的形成。結(jié)果，顯著地減低了來自HBr的腐蝕行為潛力。另外，因?yàn)樗窃诘谝粩D出機(jī)后添加，所以對第一擠出機(jī)的元件具有較少腐蝕。擠出泡沫具有不同應(yīng)用需要的性能，一切取決于泡沫泡孔形態(tài)，即孔度、孔柱有效直徑、孔壁厚度、孔各向異性比率、以及閉／開孔比率。在這些孔結(jié)構(gòu)特征之中，孔度是工藝控制中最重要的參數(shù)之一?？刂凭酆衔锶垠w中活性炭和水的量提供了有效的方法來控制泡沫的孔度以及對于聚合物泡沫獲得了寬范圍的期望孔度。另外，可以同時改善泡沫產(chǎn)品的加工和物理性能。轉(zhuǎn)向圖1，結(jié)合這里描述的實(shí)施方式舉例說明了使用時流動連通的第一和第二擠出機(jī)。如上所述，在一個示范的實(shí)施方案中，活性炭和水分別單獨(dú)地添加到第一和第二擠出機(jī)。參考數(shù)字10大略地表示用于本發(fā)明的第一螺桿擠出機(jī)。用于本發(fā)明的螺桿擠出機(jī)可以等同地是單螺桿或雙螺桿擠出機(jī)。為便于討論，這里是指螺桿擠出機(jī)。擠出機(jī)10由機(jī)筒12和至少一個基本上沿著該機(jī)筒12的長度延伸的螺桿14形成?？梢圆捎民R達(dá)驅(qū)動螺桿14。螺桿14包含以箭頭18方向旋轉(zhuǎn)的螺旋狀螺齒16。螺桿14的螺齒16協(xié)同機(jī)筒12的圓柱形內(nèi)表面限定了樹脂和活性炭通過該機(jī)筒12前進(jìn)的通道。可發(fā)泡聚合物材料（聚合物樹脂）可以從一或多個進(jìn)料斗20以諸如珠粒、顆粒或丸粒等的可流動固體形式送入該螺桿擠出機(jī)10。如圖1所示，進(jìn)料斗和料道設(shè)置在擠出機(jī)上指定位置用于向機(jī)筒12添加聚合物樹脂和活性炭以及注入發(fā)泡劑。例如，料道23設(shè)置在進(jìn)料斗20的下游以把發(fā)泡劑注入機(jī)筒12。然而，應(yīng)當(dāng)注意，機(jī)筒12上可以存在別的料道和/或進(jìn)料斗用于加入其它的物料或添加劑，諸如而不限于阻燃劑、成核劑（例如滑石）、殺蟲劑、增塑劑、顏料、彈性體、擠出助劑、抗氧化劑、填料、和/或抗靜電劑。色料可以從色料進(jìn)料斗（未顯示）送入擠出機(jī)10以賦予最終產(chǎn)品期望的顏色或外觀。另外，可以有獨(dú)立于聚合物樹脂的用于向機(jī)筒12添加活性炭的分開的料道或進(jìn)料斗。樹脂和活性炭可以同時或幾乎同時通過進(jìn)料斗20添加到機(jī)筒12中。例如，活性炭可與聚合物樹脂配混和作為配混物料添加到進(jìn)料斗20。如這里所用的，術(shù)語“基本上同時”的意思表示聚合物樹脂和活性炭同時或幾乎同時送入機(jī)筒12中。隨著可發(fā)泡聚合物材料以箭頭18的方向流過擠出機(jī)10下游，螺桿14的螺齒16之間的齒距減小。這里所用的術(shù)語“下游”指樹脂和活性炭（及其它化合物、發(fā)泡劑、或添加劑）通過第一和第二擠出機(jī)12、32的機(jī)筒的方向。這種減少的容積，與產(chǎn)生自機(jī)筒12和螺桿14的機(jī)械作用和摩擦一起，導(dǎo)致可發(fā)泡聚合物材料熔融和形成熔融聚合物材料。由于發(fā)泡劑添加到聚合物熔體，發(fā)泡劑變成可溶解的，也就是說溶解在聚合物熔體中。在本發(fā)明一個示范的實(shí)施方案中，所有發(fā)泡劑通過注射口23添加到聚合物熔體和不是與聚合物樹脂預(yù)混合的。在可替換實(shí)施方案中，一部分發(fā)泡劑是與聚合物樹脂預(yù)混合的。然后剩余部分的發(fā)泡劑可通過與機(jī)筒12直接連通的注射口23添加。通過經(jīng)過注射口23添加一部分發(fā)泡劑，在整個擠出工藝中可以根據(jù)需要精確地控制和調(diào)整添加到聚合物樹脂，以及最終進(jìn)入最終產(chǎn)品的發(fā)泡劑的量。一旦聚合物樹脂、活性炭、和發(fā)泡劑已經(jīng)引入機(jī)筒12，所得可發(fā)泡凝膠經(jīng)受額外的混合來在整個可發(fā)泡凝膠中基本均勻地分布活性炭和發(fā)泡劑。然后可發(fā)泡凝膠按照箭頭18的方向流過第一擠出機(jī)10直到它到達(dá)導(dǎo)管22。可發(fā)泡凝膠通過導(dǎo)管22和進(jìn)入第二螺桿擠出機(jī)30，在此可發(fā)泡凝膠冷卻到模具熔融溫度。水可以在沿著第二擠出機(jī)30的機(jī)筒32的任何位置添加，只要水在擠出模頭34之前（和第一擠出機(jī)10之后）注入就行。在一個示范的實(shí)施方案中，水在注射口33注入。密封組件36防止可發(fā)泡凝膠的回流。由于其對于水的高親合力和擠出機(jī)內(nèi)部的高壓，活性炭快速和有效地吸收水。另外，活性炭的細(xì)小孔度使得預(yù)料到對小分子（例如水）的有效吸收而不是大分子（例如聚苯乙烯）成為可能。然后可發(fā)泡凝膠在螺桿的作用下傳送通過擠出機(jī)30和通過擠出模頭34，該模頭設(shè)計(jì)為把泡沫變成期望形狀和形成容許發(fā)泡劑膨脹和變成泡沫層或板形式的泡沫微孔結(jié)構(gòu)的壓降。擠出模頭內(nèi)部該減壓區(qū)域可以等于或低于大氣壓力（即真空）。聚合物泡沫可以經(jīng)受諸如砑光、水浸、冷卻噴淋等的額外的加工，或別的操作來控制所得泡沫產(chǎn)品的厚度和其它性能。在可替換實(shí)施方案中，在加入活性炭后，水在第一擠出機(jī)10中例如通過注射口23添加到聚合物熔體中。由于活性炭對于水的高親合力和機(jī)筒12內(nèi)部的高壓，水很快地被活性炭的孔吸收。當(dāng)其在機(jī)筒12中傳送到下游時，所得可發(fā)泡凝膠經(jīng)受額外的混合來在整個聚合物凝膠中基本上均勻地分布水合活性炭和發(fā)泡劑。然后可發(fā)泡凝膠通過導(dǎo)管22和進(jìn)入第二擠出機(jī)30，在此在模具熔融溫度下進(jìn)一步加工該可發(fā)泡凝膠。如果期望，額外的水可以在機(jī)筒32上的任何位置注入到第二擠出機(jī)，只要使它在可發(fā)泡凝膠到達(dá)擠出模頭34以前添加就行。和如上討論的實(shí)施方案那樣，然后可發(fā)泡凝膠傳送通過擠出模頭34來生產(chǎn)該聚合物泡沫。在分別的實(shí)施方案中，活性炭在其加入到擠出機(jī)之前是“預(yù)水合的”。例如，活性炭可以放入調(diào)理室或別的密封或室中，在此可以精確地控制該室或密封內(nèi)部的溫度和濕度。為了“預(yù)水合”活性炭，活性炭可以與聚合物樹脂配混來形成多孔活性炭／聚合物樹脂配混物。然后可以把該多孔配混物放入調(diào)理室（可調(diào)濕度室），在此活性炭在大約1到大約3天的時期內(nèi)吸收來自空氣的水。通過把活性炭放入控制的濕度環(huán)境中，可以控制吸收入活性炭的水量和活性炭可以水合、或“預(yù)水合”到特定的、期望的量。如這里所用的，詞組“預(yù)水合活性炭”的含意包括在加入到擠出機(jī)前已經(jīng)用水（或在熱影響下蒸發(fā)、分解、或起反應(yīng)以形成氣體的別的液體）浸漬的活性炭。在示范的實(shí)施方案中，活性炭包含大約0.5-大約10重量%的水，或大約1.0-大約3.0重量%的水?？商娲兀钚蕴靠山?jīng)過蒸汽浸漬“預(yù)水合”。在該示范的實(shí)施方案中，活性炭可以首先與聚合物樹脂配混來形成多孔活性炭／聚合物樹脂配混物。然后該多孔配混物可以放入加壓容器中和用蒸汽處理幾分鐘。用于蒸汽浸漬的時間周期取決于容器的壓力，但是一般小于10分鐘。在至少一個示范的實(shí)施方案中，該時間周期從大約1到大約3分鐘。在升高的壓力下，需要較少的時間來水合多孔配混物內(nèi)部的活性炭。容器的壓力可從0到大約200磅/平方英寸變動，以及在一些示范的實(shí)施方案中，從大約2.0到大約10磅/平方英寸。用蒸汽浸漬，活性炭很快地吸收水來獲得期望的水合，特別是當(dāng)與在濕度受控環(huán)境中水合活性炭相比時。一旦活性炭的“預(yù)水合”完成，該水合多孔化合物可以添加到第二擠出機(jī)30。在這樣的示范的實(shí)施方案中，一部分聚合物樹脂可以用來形成活性炭／聚合物樹脂多孔配混物和將第二部分聚合物樹脂可以如上詳細(xì)描述的添加到第一擠出機(jī)10（沒有配混）。例如，該“第二”部分聚合物樹脂可以通過進(jìn)料斗20添加到第一擠出機(jī)10。在產(chǎn)生于機(jī)筒12和螺桿14的機(jī)械作用和摩擦使得可發(fā)泡聚合物材料熔融和形成熔融聚合物材料的同時，聚合物樹脂通過機(jī)筒12流到下游。至少一種發(fā)泡劑可以例如經(jīng)過注射口23添加到熔融聚合物材料來形成可發(fā)泡凝膠?？砂l(fā)泡凝膠流過第一擠出機(jī)10的機(jī)筒12的其余部分到達(dá)導(dǎo)管22。在可發(fā)泡凝膠到達(dá)導(dǎo)管22的時候，發(fā)泡劑基本上均勻分布于聚合物熔體內(nèi)部。然后可發(fā)泡凝膠可通過導(dǎo)管22和進(jìn)入第二螺桿擠出機(jī)30，在此可發(fā)泡凝膠從第一擠出機(jī)中的熔融混合溫度冷卻到第二擠出機(jī)中的模具熔融溫度。在示范的實(shí)施方案中，該水合多孔化合物在熔融密封進(jìn)料器36添加?？商娲兀撍隙嗫谆衔锟梢栽谖挥诘诙D出機(jī)30上的進(jìn)料斗添加，如圖1中圖解的進(jìn)料斗38。然后可以通過擠出機(jī)30的機(jī)筒32傳送包含水合多孔化合物的可發(fā)泡凝膠。可發(fā)泡凝膠通過擠出模頭34離開機(jī)筒32以形成如上所討論的聚合物泡沫。在可替換的示范實(shí)施方案中，該水合多孔化合物可以通過進(jìn)料斗20送入第一擠出機(jī)10。在該示范的實(shí)施方案中，該水合多孔化合物可以在有或者沒有額外的聚合物樹脂的情況下通過進(jìn)料斗20添加到第一擠出機(jī)10。類似于這里描述的其它示范的實(shí)施方案中，該水合多孔化合物（包含額外的聚合物樹脂）在熔融混合溫度下流過第一擠出機(jī)10的機(jī)筒12以形成熔融聚合物材料。發(fā)泡劑或多種發(fā)泡劑可以在注射口23注入到聚合物熔體中形成可發(fā)泡凝膠。可發(fā)泡凝膠可以在擠出機(jī)10的機(jī)筒12內(nèi)部共混以把水浸漬的活性炭和發(fā)泡劑基本上均勻地分布于整個聚合物凝膠?？砂l(fā)泡凝膠可通過導(dǎo)管22投料和進(jìn)入第二擠出機(jī)30，在此該可發(fā)泡凝膠在該模具熔融溫度下經(jīng)受進(jìn)一步加工。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到如果活性炭是預(yù)水合的，或者通過控制濕度環(huán)境或者蒸汽浸漬，則不必直接將水注入第一或第二擠出機(jī)。然而，如果期望，在擠出模頭34之前，水可以在機(jī)筒32上任何位置注入到第二擠出機(jī)30，或者在第一擠出機(jī)10中任一點(diǎn)。就象上面所討論到的實(shí)施方案，然后可發(fā)泡凝膠傳送通過擠出模頭34來生產(chǎn)聚合物泡沫。在可替換實(shí)施方案中，例如上面所詳述的，可以把活性炭放入濕度室或用蒸汽浸漬來預(yù)水合活性炭，但是沒有與聚合物樹脂的任何配混。該預(yù)水合活性炭可以添加到或者第一擠出機(jī)或者第二擠出機(jī)。例如，預(yù)水合活性炭可以通過進(jìn)料斗20與聚合物樹脂一起送入第一擠出機(jī)10。預(yù)水合活性炭流過第一擠出機(jī)10的機(jī)筒12和與聚合物樹脂混合形成熔融聚合物材料。一或多種發(fā)泡劑可以在注射口23注入到聚合物熔體中形成可發(fā)泡凝膠?？砂l(fā)泡凝膠在擠出機(jī)10的機(jī)筒12內(nèi)部進(jìn)一步共混以把預(yù)水合活性炭和發(fā)泡劑基本上均勻地分布于整個聚合物凝膠?？砂l(fā)泡凝膠可通過導(dǎo)管22投料和進(jìn)入第二擠出機(jī)30，在此可發(fā)泡凝膠在模具熔融溫度下經(jīng)受進(jìn)一步加工。因?yàn)榛钚蕴渴穷A(yù)水合的，所以不必向第一或第二擠出機(jī)添加額外的水。然而，在擠出模頭34之前，水可以在機(jī)筒32上任何位置直接注入到第二擠出機(jī)30，或者在第一擠出機(jī)10中任一點(diǎn)，這也在本發(fā)明范圍內(nèi)。就象上面所討論到的實(shí)施方案，然后可發(fā)泡凝膠傳送通過擠出模頭34來生產(chǎn)聚合物泡沫。如果預(yù)水合活性炭添加到第二擠出機(jī)30，其可以通過熔融密封進(jìn)料器36或通過進(jìn)料斗38添加。特別地，聚合物樹脂可以添加到第一擠出機(jī)10和發(fā)泡劑可以在注射口23注入到第一擠出機(jī)10。一旦聚合物樹脂和發(fā)泡劑引入第一擠出機(jī)10和共混形成可發(fā)泡凝膠，其中發(fā)泡劑基本上均勻分布于整個可發(fā)泡凝膠，則可發(fā)泡凝膠離開第一擠出機(jī)10和流過導(dǎo)管22和進(jìn)入第二擠出機(jī)。該預(yù)水合活性炭可以在熔融密封進(jìn)料器36添加第二擠出機(jī)。在模具熔融溫度下預(yù)水合活性炭在可發(fā)泡凝膠內(nèi)部充分地混合?？砂l(fā)泡凝膠傳送通過第二擠出機(jī)30和如前面所述的通過擠出模頭形成泡沫。根據(jù)本發(fā)明一個方面，通過擠出法制備，泡沫組合物得到硬質(zhì)的、閉孔的、聚合物泡沫板。擠出泡沫具有帶有由微孔膜和支柱限定的微孔的微孔結(jié)構(gòu)。支柱形成在微孔膜的相交處，其中微孔膜在支柱之間覆蓋互連的微孔窗。在本發(fā)明中，發(fā)明組合物得到平均密度為大約1.5磅／立方英尺到大約5.0磅／立方英尺，或大約1.8磅／立方英尺到大約3.0磅／立方英尺的基本上封閉微孔泡沫。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到詞組“基本上封閉微孔”意思表示泡沫包含全部的封閉微孔或微孔結(jié)構(gòu)中幾乎所有微孔是閉合的。在大部分示范的實(shí)施方案中，不超過大約5.0%的孔是開孔或反過來說非閉合微孔。閉孔結(jié)構(gòu)有助于增大成型的、泡沫隔絕產(chǎn)品的R值。然而，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，生產(chǎn)開孔結(jié)構(gòu)也在本發(fā)明范圍內(nèi)，雖然這樣的開孔結(jié)構(gòu)不是示范的實(shí)施方案。另外，本發(fā)明的泡沫組合物得到有期望孔度的擠出泡沫。在至少一個實(shí)施方案中，本發(fā)明泡沫和泡沫產(chǎn)品的平均孔度為大約0.100毫米（100微米）到大約0.400毫米（400微米）和，在一些實(shí)施方案中，從大約0.250毫米（2500微米）到大約0.300毫米（300微米）。擠出的本發(fā)明泡沫可成型為隔絕制品，如硬質(zhì)保溫板、保溫泡沫、包裝產(chǎn)品、作為建筑保溫或地下保溫（例如高速公路、航空站跑道、鐵路、和地下公共設(shè)施保溫）、以及諸如工業(yè)壁櫥型冷藏間和冰箱等的商業(yè)應(yīng)用。擠出的發(fā)明泡沫的另外一方面是它們具有高級別的尺寸穩(wěn)定性。例如，在任何方向上的尺寸變化為大約5%或更小。另外，通過本發(fā)明組合物形成的泡沫是所希望地單眾數(shù)（monomodal）和微孔具有相對均一的平均孔度。如這里所用的，平均孔度是在X、Y和Z方向測定的孔度的平均值。特別是“X”方向是擠出方向、“Y”方向是橫向方向、以及“Z”方向是厚度。在本發(fā)明中，孔擴(kuò)大中最大的沖擊處于X和Y方向，從取向和R值透視來看這是所希望的。另外，在仍舊獲得可接受的熱性能的同時，進(jìn)一步地加工改性將容許增大Z取向來改善機(jī)械性能。擠出的發(fā)明泡沫可用來制造諸如硬質(zhì)保溫板、保溫泡沫和包裝產(chǎn)品的保溫制品。采用本發(fā)明組合物形成泡沫產(chǎn)品具有許多的優(yōu)點(diǎn)。例如，用于本發(fā)明配方的發(fā)泡劑不具有高的全球變暖潛力和具有低的或零臭氧消耗潛力。另外，活性炭和水可以以傳統(tǒng)方式添加到熔融聚合物。所以，不必變更現(xiàn)有設(shè)備或改變生產(chǎn)線來容納活性炭或水。另外，活性炭是環(huán)境友好的和不造成任何負(fù)面環(huán)境問題。進(jìn)一步地，活性炭提高了泡沫產(chǎn)品的平均孔度而沒有不利地影響產(chǎn)品的物理或熱性能?；钚蕴科鹂锥瓤刂苿⒖锥葦U(kuò)大劑、加工助劑，以及紅外線稀釋劑的作用。已經(jīng)大致地描述本發(fā)明，參考下面舉例說明的某些具體實(shí)施例可以獲得進(jìn)一步的了解，除非另作說明，這些實(shí)施例僅僅用來舉例說明的目的以及并不是意指總括的或限定性的。實(shí)施例實(shí)施例1使用來自Leistitz的LMP雙擠出機(jī)通過擠出工藝制備了由75wt%聚苯乙烯（來自NOVAChemical，PA的NOVA1600）和25wt%粉狀活性炭（來自得克薩斯NoritAmericas公司的DARCOKB-G）組成的微多孔配混物（PS／PAC25）。通過汞侵入分析測量了形成的微多孔配混物PS／PAC25的孔隙度、孔徑和密度。結(jié)果列于表1。表1微多孔PS/PAC25配混物的孔隙度分析項(xiàng)目侵入數(shù)據(jù)總括孔隙度18.61%孔隙直徑中值（體積）0.396微米孔隙直徑中值（面積）0.005微米平均孔隙直徑（4V/A）0.02微米總孔面積0.194毫升/克0.55psia的堆積密度0.957克/毫升表觀密度1.176克/毫升微多孔配混物通過（1）溫度和濕度調(diào)節(jié)和（2）蒸汽浸漬進(jìn)一步地處理。在溫度和濕度調(diào)節(jié)測試時，把微多孔配混物放入調(diào)理室24到72小時，其中溫度控制在20℃和30℃之間以及相對濕度維持在50和98%之間。PS/PAC25配混物顆粒具有大約2-3毫米的大小。表2概括了在不同溫度和濕度條件下的微多孔配混物的水含量。表2（a）對比樣品，膨脹石墨NG67940%配混物。（b）具有25%的粉狀活性炭（CA3或KB-G，二者都是通過采用磷酸工藝對木材的化學(xué)活化制備，來自得克薩斯NoritAmericas公司）的聚苯乙烯。在蒸汽浸漬試驗(yàn)中，微多孔配混物在不加壓容器中大約10分鐘和在加壓容器中大約5分鐘進(jìn)行處理。表3顯示了在加壓容器中加壓蒸粉狀活性炭-聚苯乙烯配混物5分鐘后，配混材料中的水含量顯著增大。這些實(shí)驗(yàn)表明在與聚合物配混后粉狀活性炭仍保持有效的吸水性。表3PAC*蒸汽浸漬后PS/PAC25-SI水wt%KB-G22.7CA320.8*來自得克薩斯NoritAmericas公司的通過采用磷酸工藝對木材的化學(xué)活化制備的Darco活性炭。實(shí)施例2在下面試樣和對比試樣中，通過雙螺桿LMP擠出機(jī)制備硬質(zhì)的聚苯乙烯泡沫板。表4顯示了雙螺桿擠出機(jī)中試樣的加工操作條件，用于制造寬度16英寸和一英寸厚度的泡沫板。表4試樣的加工條件HFC-134a的wt%4CO2的wt%2注入壓力，Kpa(psi)13000-17000(1950-2400)模具熔融溫度（℃）110-130模具壓力，Kpa(psi)6900-8280(1000-1200)線速度，米/分(英尺/分)5-10(16-35)產(chǎn)出，千克/小時150-200?？陂g隙，毫米0.8-1.5真空KPa(英寸Hg)0-3.4(0-16)實(shí)施例2的結(jié)果概括于表5和6。通過NikonOptiphot-2光學(xué)顯微鏡和ClemexVision圖像分析軟件測定了孔度。根據(jù)ASTMC-303測量了泡沫密度。表5試樣號PACwt%納米石墨wt%平均孔度毫米P-G1000.16P-G201.120.14P-G301.250.13P-G401.680.11P-G502.240.09P-A1000.16P-A20.500.20P-A3100.21P-A41.500.27P-A5200.27表6試樣號注入水wt%平均孔度毫米密度千克/立方米（pcf）P-H100.31231.2（1.95）P-H20.20.30228.2（1.76）P-H30.40.32626.9（1.68）通過在加工期間添加0.2wt%的真實(shí)的PAC(或0.8wt%的PS/PAC25配混物），加上注入最高達(dá)0.4wt%的水，舉例說明了表6中列出的數(shù)據(jù)，板的寬度從大約20英寸膨脹到大約23英寸以及擠出聚苯乙烯泡沫的密度也從大約31千克／立方米減少到大約27千克／立方米。如圖2所示，發(fā)泡過程中納米石墨的加入對孔度成核作用有深刻的影響。另一方面，配混有大約2.2-2.3wt%的水含量的微多孔活化／聚苯乙烯配混物的加入充當(dāng)了有效的孔度擴(kuò)大劑。實(shí)施例3用于該實(shí)施例的聚苯乙烯樹脂是熔體指數(shù)大約5.2和分子量250，000的聚苯乙烯（來自NOVAChemical公司，PA的NOVA1600）。在把微多孔配混物/聚苯乙烯混合物投料入同向旋轉(zhuǎn)雙擠出機(jī)（具有D27毫米和L/D40的LeistritzZSE-27）之前，混合來自實(shí)施例1的微多孔配混物PS/PAC25與所述聚苯乙烯。通過型號ISCO1000D注射泵把發(fā)泡劑二氧化碳（來自Praxair）在L/D16位置（熔融和混合區(qū)）注入到擠出機(jī)。在整個擠出工藝期間，溫度和壓力是維持在超臨界點(diǎn)之上，那就是說，在模頭末端發(fā)泡之前二氧化碳保持在超臨界階段。水在接近于模頭的L/D26位置（傳送區(qū)）通過分開的ISCO1000D注射泵注入。在發(fā)泡前的擠出工藝期間，根據(jù)水P-T相圖表，水保持液相。配方和相應(yīng)孔度在表7中列出。為了比較粉狀活性炭和水的效果試驗(yàn)參數(shù)保持相同：即螺桿速度50轉(zhuǎn)/分鐘、模頭溫度115到120℃、模壓1,200到1,400磅/平方英寸、熔融溫度130到135℃。表7從表7列出的數(shù)據(jù)可以概括出作為水載體的粉狀活性炭（具有3-5wt%活性炭和0.4-0.6wt%水）是有效的孔度擴(kuò)大劑。另外，確定了活性炭還有助于增大所得泡沫的孔度。特別是孔度增加超過100%。另外，利用scCO2作為發(fā)泡劑，在泡沫板中獲得了從大約240-大約280微米的期望的平均孔度。實(shí)施例4除了使用兩種添加劑外，根據(jù)上面列出的如實(shí)施例3記載的工藝制備泡沫試樣。即，水用基于100%水重量的10%的碳酸氫鈉混合物預(yù)處理和微囊包封的六溴環(huán)十二烷（ME-HBCD）用作阻燃劑。試驗(yàn)數(shù)據(jù)概括于表8。表8表8列出的數(shù)據(jù)表明，在擠出工藝期間使用粉狀活性炭，在微囊密封的溴化阻燃劑和水之間沒有可探測到的反應(yīng)。另外，借助于使用掃描電子顯微鏡（SEM）觀察了來自實(shí)施例3和4的樣品的微孔形態(tài)。測量了兩個孔之間的平均孔壁厚度、三個或更多孔在那相會的孔支柱的有效直徑、以及孔度。結(jié)果概括于表9。在表9中，x是擠出方向、y是板寬度方向、以及z是板厚度方向。表9具有3%AC、0.4%H2O（NaHCO3）和4%scCO2的擠出聚苯乙烯泡沫的典型微孔結(jié)構(gòu)具有2.1微米的孔壁、9.2微米的支柱、以及277微米的平均孔度。該微孔結(jié)構(gòu)描述于圖3。實(shí)施例5利用實(shí)施例1的預(yù)水浸漬粉末活性炭（KB-G等級）和聚苯乙烯配混物（PS/PAC25-SI）按照實(shí)施例4中所述的工藝制備試樣。表10顯示了配方和孔度。表10可以推斷出用水預(yù)浸漬的粉末活性炭化合物也是有效的孔度擴(kuò)大劑和使用超臨界二氧化碳作為唯一發(fā)泡劑獲得所希望的孔度。另外，確定了通過或調(diào)節(jié)或蒸汽用水浸漬的微多孔活性炭和聚合物配混物可以有效地送入擠出機(jī)，從固體傳送區(qū)進(jìn)入第一擠出機(jī)或者在第二擠出機(jī)的入口進(jìn)入熔融密封區(qū)。上面已經(jīng)一般性地和根據(jù)具體實(shí)施方案描述了本申請的發(fā)明。雖然已經(jīng)在被認(rèn)為是優(yōu)選實(shí)施方案中闡述了本發(fā)明，但是可以在上位披露中選擇對本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的寬泛的替代。除后面列舉的權(quán)利要求書的詳述外，本發(fā)明不另做限定。