[發明專利]基于聚氨酯的可膨脹聚合物顆粒

有效

• 申請號: 201380046570.8
• 申請日: 2013-07-05
• 公開（公告）號: CN104662073B
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發明（設計）人: P·斯皮斯;F·布朗恩;C·施普斯;F·普里索克;P·古特曼;K·哈恩;B·施米德
• 申請（專利權）人: 巴斯夫歐洲公司
• 主分類號: C08J9/16
• 分類號: C08J9/16
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司11285
• 代理人: 蘇萌,鐘守期

本發明涉及基于熱塑性聚氨酯(TPU)的可膨脹聚合物顆粒材料，其包含苯乙烯聚合物和TPU，涉及制備其的方法，涉及由所述聚合物顆粒材料獲得的模制品，也涉及其作為泡沫膠的用途。

基于苯乙烯聚合物的泡沫已知有一段時間，且其廣泛地用于例如絕緣材料的制備。除了這些材料的主要優點(例如與絕緣性質有關的低密度、耐水性、以及可膨脹性)，還存在耐化學品性和抗沖擊方面的缺點。

還已知泡沫形式的熱塑性聚氨酯。其特征的實例為優異的回彈性、透明度、耐磨損性，以及耐化學品性，但其缺點例如有尺寸穩定性不足、發泡能力不令人滿意：由TPU制備可膨脹的可塑泡沫在技術上是很困難的，因為物理發泡劑(如戊烷)從TPU中經擴散很快地消失至環境中(發泡劑保持能力差)。此外，純TPU中的物理發泡劑不能產生足夠的發泡壓力，因此不可以使用EPS預發泡機用于包含發泡劑的純TPU的膨脹。

也已嘗試將基于聚苯乙烯的泡沫和基于TPU的泡沫的有利特性結合起來。

申請WO 2007/082838描述了例如通過基于擠出法將TPU和發泡劑配混制備可膨脹TPU。

WO 2010/010010描述了基于熱塑性聚氨酯以及苯乙烯聚合物的熱塑性聚合物共混物、由其制備的泡沫、以及相關的制備方法。

JP-A 1980-080440描述了制備可膨脹聚合物顆粒材料的方法，其中20至80重量％的TPU-彈性體-顆粒材料和80至20重量％的單體或甲基丙烯酸酯懸浮于水性介質中并聚合。

JP-A 2007-231068公開了苯乙烯改性的可膨脹-TPU-顆粒材料，所述材料包含100重量份的TPU和20至300重量份的苯乙烯聚合物，其中粒徑為0.5μm以下的苯乙烯聚合物顆粒已被分散于TPU中。

盡管用已知的材料已經獲得好的效果，然而還存在很大的改進空間，例如關于發泡劑保持能力與這些材料的高回彈性相結合的改進。

因此，本發明的一個目的為開發基于TPU的材料，所述材料尤其能夠保留物理發泡劑(戊烷)超過幾周的時間，能夠在市售的EPS機器中加工，且仍具有足夠水平的彈性性能。

已發現，如果所使用的TPU具有低于80℃的維卡軟化點(Vicat softening point)(根據ISO306/A50)且可經自由基聚合反應獲得的聚合物以梳型聚合物、接枝聚合物、或共聚物的形式鍵合至TPU上，則由TPU和可經自由基聚合反應獲得的聚合物可以制備具有期望有利特性的聚合物。

因此，本發明提供可膨脹聚合物顆粒材料，該材料包含至少一種具有低于80℃的維卡軟化點(依照ISO 306/A50)的熱塑性聚氨酯(TPU)和5至95重量％(基于TPU和可經自由基聚合反應獲得的聚合物整體計)的至少一種可經自由基聚合反應獲得的聚合物，其中可經自由基聚合反應獲得的聚合物已經以生成梳型聚合物、接枝聚合物、或共聚物的方式鍵合至TPU上。

本發明還提供可通過預發泡本發明的聚合物顆粒材料獲得的本發明的膨脹的聚合物顆粒材料。

本發明還提供可由預發泡的本發明的聚合物顆粒材料獲得的泡沫模制品。

本發明還提供制備本發明的聚合物顆粒材料的方法，所述方法包括以下步驟：

a)將一種或多種具有低于80℃的維卡軟化點的TPU、5至95重量％的一種或多種可自由基聚合的單體和任選地共聚單體(基于TPU和所提及的單體的整體計)、聚合引發劑、分散劑、以及任選地其它附加物質和/或聚合反應助劑在苯乙烯單體基本未發生聚合的溫度下分散于水性介質中；

b)任選地在可自由基聚合的單體基本上未發生聚合的溫度下攪拌所得分散體1至24小時；

c)可自由基聚合的單體以梳型聚合物、接枝聚合物或共聚物的形式聚合至TPU上，以及

d)將物理發泡劑加入至水性懸浮液中。

本發明還提供所述本發明的泡沫模制品作為泡沫膠的用途，優選地作為用于外墻的絕緣材料、住宅建筑物內飾、和/或固體傳播-消聲(solid-borne-sound-deadening)、用于運動地板、鞋底、和/或車輛的保險杠的用途。

熱塑性聚氨酯(TPU)以及制備其的方法為已知的。

本發明使用具有低于80℃，優選60至79℃，特別優選60至75℃的維卡軟化點的TPU級。

此處的維卡軟化點依照ISO 306通過ASO方法(即使用10N的力和50℃/h的加熱速率)測定。

對不含發泡劑且不包含任何常規用于所需應用的添加劑的樣品測定維卡軟化點。