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由可聚合縮合聚合物制備泡沫體的方法_3

文檔序號(hào):9829384閱讀:來(lái)源:國(guó)知局
劑。有用的引發(fā)劑包括熱活化引發(fā)劑和福射活化引發(fā)劑。
[0051] 所述引發(fā)劑為用作自由基的來(lái)源W啟動(dòng)可聚合縮合聚合物和/或在混合物中的其 他組分的聚合反應(yīng)(例如,交聯(lián)聚合)的試劑。熱活化引發(fā)劑為熱分解W生成引發(fā)聚合反應(yīng) 的自由基的引發(fā)劑。引發(fā)劑的半衰期表征為在給定溫度下使溶液的原始引發(fā)劑濃度降低 50%所需要的時(shí)間。本文使用的熱活化引發(fā)劑的"引發(fā)溫度"為對(duì)應(yīng)于使用苯溶劑(0.2Μ濃 度)或等效物的情況下引發(fā)劑的10小時(shí)半衰期的溫度。例如,過(guò)氧化二月桂酷的引發(fā)溫度 (即,在沒(méi)有促進(jìn)劑的情況下)為62°C。熱活化引發(fā)劑在達(dá)到所述引發(fā)溫度時(shí)被活化。
[0052] 有用的熱活化引發(fā)劑包括W下各物中的一種或多種:偶氮化合物、有機(jī)過(guò)氧化物, 例如過(guò)氧化二酷、過(guò)氧化二月桂酷、過(guò)氧化苯甲酯、叔下基過(guò)氧化苯甲酯、過(guò)氧化二異丙苯、 二烷基過(guò)氧化物、過(guò)氧化醋、過(guò)氧化二碳酸醋、氨過(guò)氧化物、過(guò)氧化單碳酸醋、過(guò)氧化縮酬、 2,4-戊二酬過(guò)氧化物和甲基乙基酬過(guò)氧化物。有用的過(guò)氧化物及其相應(yīng)10小時(shí)半衰期溫度 例如公開(kāi)在Duncan的美國(guó)專利4,143,099和Moriya等的美國(guó)專利4,607,087中,其各自通過(guò) 引用整體結(jié)合到本文中。
[0053] 所述熱活化引發(fā)劑可包括多于一種類型的熱活化引發(fā)劑,例如,第一熱活化引發(fā) 劑和第二熱活化引發(fā)劑,其中第一引發(fā)劑的引發(fā)溫度低于第二引發(fā)劑的引發(fā)溫度,例如比 其低任何W下溫度:10°C、20°C和30°C。
[0054] 熱活化引發(fā)劑的量相對(duì)于100重量份的可聚合縮合聚合物而言可為至少和/或至 多0.1、0.5、1、1.5、2、3、4和5重量份熱活化引發(fā)劑。
[0055] 有用的福射活化引發(fā)劑包括可見(jiàn)或紫外光活化引發(fā)劑中的一種或多種,例如一種 或多種二苯甲酬及其衍生物,例如甲氧基二苯甲酬、二甲氧基二苯甲酬、二甲基二苯甲酬、 二苯氧基二苯甲酬、締丙氧基二苯甲酬、二締丙氧基二苯甲酬、十二烷氧基二苯甲酬、二苯 并環(huán)庚酬、4,4'-雙(4-異丙基苯氧基)二苯甲酬、4-嗎嘟基二苯甲酬、4-氨基二苯甲酬、Ξ苯 甲酯基Ξ苯基苯、Ξ甲苯酷基Ξ苯基苯、4,4'-雙(二甲氨基)二苯甲酬;苯乙酬及其衍生物, 例如鄰甲氧基苯乙酬、4'-甲氧基苯乙酬、苯戊酬、苯己酬、α-苯基-苯下酬、對(duì)嗎嘟基苯丙 酬;苯偶姻及其衍生物,例如苯偶姻甲基酸、苯偶姻下基酸、苯偶姻四氨化喃基酸、4-鄰嗎嘟 基二苯乙酬、被取代和未被取代的蔥釀、α-四氨糞酬、起釀、9-乙酷基菲、2-乙酷基菲、10-嚷 噸酬、3-乙酷基菲、3-乙酷基嗎I噪、9-巧酬、1-巧滿酬、1,3,5-Ξ乙酷基苯、嚷噸-9-酬、異丙 基嚷噸-9-酬、格噸-9-酬、7-Η-苯并[de]蔥-7-酬、Γ-糞乙酬、2'-糞乙酬、糞乙酬、苯并[a] 蔥-7,12-二酬、2,2-二甲氧基-2-二苯乙酬、α,α-二乙氧基二苯乙酬、α,α-二下氧基二苯乙 酬、4-苯甲酯基-4'-甲基(二苯硫酸)、雙酷氧化麟等。還可使用產(chǎn)生單氧的光敏劑,例如孟 加拉玫魂紅(Rose Bengal)、亞甲基藍(lán)和四苯基麟;W及聚合引發(fā)劑,例如聚(乙締一氧化 碳)和低聚[2-徑基-2-甲基-1-[4-α-甲基乙締基)苯基]-丙酬]。
[0056] 福射活化引發(fā)劑在暴露于光化福射,即足夠量和一定類型的福射時(shí)被活化,在此 條件下促使引發(fā)劑分解W產(chǎn)生引發(fā)聚合反應(yīng)的自由基。
[0057] 福射活化引發(fā)劑的量相對(duì)于100重量份的可聚合縮合聚合物而言可為至少和/或 至多0.1、0.5、1、1.5、2、3、4、5和10重量份福射活化引發(fā)劑。
[005引促進(jìn)劑 一種或多種促進(jìn)劑(也稱作加速劑)可任選與引發(fā)劑組合使用W增加引發(fā)劑的活性。有 用的促進(jìn)劑包括過(guò)渡金屬鹽,例如鉆鹽、銅鹽、鐵鹽、饑鹽和叔胺,例如芳族叔胺,例如Ν,Ν'- 二甲基苯胺、Ν,Ν'-二甲基-對(duì)甲苯胺、Ν-(2-^基乙基)-Ν-甲基-對(duì)甲苯胺。本文使用的熱活 化引發(fā)劑的"促進(jìn)溫度(promoted temperature)"為對(duì)應(yīng)于在使用苯溶劑(0.2Μ濃度)或等 效物的情況下在存在與在所述方法中所用的相同重量比的促進(jìn)劑(相對(duì)于1,000,000重量 份引發(fā)劑而言的重量份的促進(jìn)劑)下引發(fā)劑的10小時(shí)半衰期的溫度。如果在所述方法中沒(méi) 有使用促進(jìn)劑,則"促進(jìn)溫度"為與"引發(fā)溫度"相同的溫度。
[0059] 可任選使用一種或多種共促進(jìn)劑。本文使用的共促進(jìn)劑為增加給定促進(jìn)劑的活性 的化合物。
[0060] 有用量的促進(jìn)劑為至少100、200和300重量份促進(jìn)劑/1,000,000重量份引發(fā)劑; 和/或至多2,000、1,000、800和500重量份促進(jìn)劑/1,000,000重量份引發(fā)劑。有用的共促進(jìn) 劑包括乙酷乙酸乙醋、乙酷乙酸甲醋、N,N'-二甲基乙酷胺和乙酷基乙酷替苯胺。共促進(jìn)劑 通常結(jié)合過(guò)渡金屬鹽使用。
[0061] 添加劑 所述混合物可包含一種或多種添加劑,例如w下添加劑中的一種或多種:成核和/或增 強(qiáng)劑(例如,纖維素材料,例如纖維素纖維、木漿、粉紙、天然粘±和改性的層狀粘±,和納米 粒子)、阻燃劑(例如,ATH)、老化改性劑(例如,脂肪酸醋、脂肪酸酷胺、徑基酷胺)、顏料、著 色劑、抗氧化劑、穩(wěn)定劑、蠟、香料和氣味掩蔽劑。所述成核劑可幫助控制泡沫室孔的尺寸。 所述穩(wěn)定劑可增強(qiáng)泡沫體的尺寸穩(wěn)定性。例示性穩(wěn)定劑包括酷胺和C(l〇-24)脂肪酸的醋、 硬脂酷基硬脂酷胺、單硬脂酸甘油醋、單山邏酸甘油醋和山梨糖醇單硬脂酸醋。
[0062] 泡沫體的制造 所述混合物的各組分例如通過(guò)在混合容器中攬拌或在擠出混合器中擠出而混合在一 起W產(chǎn)生包含可聚合縮合聚合物、共反應(yīng)物、高官能度反應(yīng)物(如果使用的話)、發(fā)泡劑和其 他組分的混合物?;旌辖M分的方法和裝置為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知。所得混合物可不含異氯 酸醋反應(yīng)物,例如在配制聚氨醋泡沫體中使用的那些,因此本發(fā)明的最終泡沫體可沒(méi)有異 氯酸醋或異氯酸醋殘留物。
[0063] 可將物理發(fā)泡劑加到混合器中且在例如至少200、300、350、500和80化31邑的壓力 的高壓下混合。優(yōu)選將所述組分和發(fā)泡劑充分混合W足W分配并分散所述組分。
[0064] 使混合物膨脹W產(chǎn)生泡沫。"泡沫"為在反應(yīng)物反應(yīng)(聚合或固化形成具有包圍 多孔結(jié)構(gòu)的固化樹(shù)脂基質(zhì)的泡沫體之前的包含反應(yīng)物和其他組分的膨脹混合物。所述混合 物可通過(guò)從例如在前一段中所列壓力中的任意壓力膨脹到例如周圍大氣壓力而膨脹成泡 沫。壓力的急劇降低使得在混合物中的發(fā)泡劑蒸發(fā)或膨脹成在混合物內(nèi)的多個(gè)孔室。結(jié)果, 所述泡沫具有懸浮在預(yù)反應(yīng)混合物內(nèi)的發(fā)泡劑氣體的"氣泡"或孔室。
[0065] 使泡沫的反應(yīng)物(例如,可聚合縮合聚合物、共反應(yīng)物、高官能度反應(yīng)物)反應(yīng)W產(chǎn) 生包圍并截留發(fā)泡劑氣泡的固化基質(zhì)并產(chǎn)生泡沫體。在使用引發(fā)劑的情況下,如高分子化 學(xué)領(lǐng)域的技術(shù)人員所知,將引發(fā)劑活化W引發(fā)反應(yīng)物的反應(yīng)。在使用熱活化引發(fā)劑的情況 下,泡沫在足W活化引發(fā)劑并促進(jìn)反應(yīng)物反應(yīng)的溫度下提供。在所述熱活化引發(fā)劑包含在 高于第二熱活化引發(fā)劑的活化溫度的第一溫度下活化的第一熱活化引發(fā)劑的情況下,在所 述泡沫內(nèi)反應(yīng)物的溫度可W受控制的方式升高W幫助控制固化反應(yīng)的速率W及潛在地延 長(zhǎng)固化反應(yīng)時(shí)間。在使用熱活化引發(fā)劑的一些情況下,可在臨近形成泡沫或在泡沫形成期 間將其與足夠量的促進(jìn)劑和/或共促進(jìn)劑匯在一起,使得固化在周圍溫度下開(kāi)始。
[0066] 在使用福射活化引發(fā)劑的情況下,將泡沫暴露于足W活化福射活化引發(fā)劑的量和 類型的光化福射。例如,如果使用可見(jiàn)或紫外(UV)光活化引發(fā)劑,則可將所述泡沫暴露于可 見(jiàn)或紫外光,相應(yīng)地使用例如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的可見(jiàn)或紫外燈。
[0067] 如果不使用引發(fā)劑來(lái)促進(jìn)反應(yīng)物的反應(yīng),則可將泡沫暴露于足W引發(fā)反應(yīng)物的反 應(yīng)W形成固化的基質(zhì)的例如電子束或γ福射的光化福射。引發(fā)運(yùn)類反應(yīng)的劑量和能量水平 可由本領(lǐng)域技術(shù)人員容易地確定。
[0068] 所述泡沫體可例如使用在2012年11月21日由Mahon等提交的美國(guó)專利申請(qǐng)61/ 728,932號(hào)(代理機(jī)構(gòu)案號(hào)D44569)中公開(kāi)的任何方法制造,其通過(guò)引用整體結(jié)合到本文中。 Mahon參考文獻(xiàn)描述了二氧化碳作為發(fā)泡劑W結(jié)合所公開(kāi)的可聚合樹(shù)脂及其發(fā)泡方法使 用;然而,本文所述的任一種或多種發(fā)泡劑都可用在所結(jié)合的Mahon參考文獻(xiàn)中描述的二氧 化碳發(fā)泡劑代替;并且本文所述的任一種或多種可聚合縮合聚合物可用在所結(jié)合的Mahon 參考文獻(xiàn)中描述的可聚合樹(shù)脂代替。
[0069] 泡沫體 所得泡沫體(即,多孔塑料)可具有至多和/或至少〇.25、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、 4.0、6.0、7.0、10.0、20.0和30.0磅/立方英尺(9〇門的密度。對(duì)于保護(hù)性包裝(例如,緩沖)應(yīng) 用,優(yōu)選較低的密度。除非另外指出,否則在本文中使用的泡沫體的密度為根據(jù)ASTM D1622-08測(cè)量的表觀密度,ASTM D1622-08通過(guò)引用的方式整體結(jié)合到本文中。
[0070] 所得泡沫體在50%應(yīng)變下,例如在10-50%壓縮下可具有至少W下:0.5、0.8、1.0、 1.5、2.0、2.5和3 .化si的抗壓強(qiáng)度。本文使用的抗壓強(qiáng)度根據(jù)ASTM 1621-00測(cè)定,如參考 50%應(yīng)變改進(jìn)。
[0071] 所述泡沫體可具有例如薄片、板條、板、塊、紙板和成型形狀中的任一種的構(gòu)型。所 述泡沫體可用于孔隙填充、堵塞或固定、隔熱、緩沖、隔音或振動(dòng)阻尼中的任一種或多種。
[0072] 在優(yōu)選的實(shí)施方案中,用于制備泡沫體的混合物不含異氯酸醋反應(yīng)物,例如在配 制聚氨醋泡沫體中使用的那些,因此本發(fā)明的最終泡沫體沒(méi)有異氯酸醋或異氯酸醋殘留 物。
[0073] 提供W下實(shí)施例W進(jìn)一步說(shuō)明并解釋本發(fā)明且不應(yīng)將其視為W任何方式加 W限 審IJ。除非另外指出,否則所有份數(shù)和百分?jǐn)?shù)都W重量
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