[發明專利]含有溴化的苯乙烯-丁二烯共聚物并具有提高的泡孔尺寸均勻性的發泡苯乙烯聚合物

有效

• 申請號: 201380080388.4
• 申請日: 2013-10-30
• 公開（公告）號: CN105658711B
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發明（設計）人: K·松江;N·西岡;Y·白川;L·S·胡德;S·L·克蘭姆;S·科斯特;M·A·巴格爾
• 申請（專利權）人: 陶氏環球技術有限責任公司
• 主分類號: C08J9/00
• 分類號: C08J9/00;C08J9/12;C09K21/14;C08L25/06;C08L25/12
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 吳亦華

由一種聚合物組合物制備擠出成形的聚合物泡沫，所述聚合物組合物包含未溴化的苯乙烯聚合物、溴化的乙烯基芳香族/丁二烯阻燃劑和未溴化的乙烯基芳香族/丁二烯聚合物。所述未溴化的乙烯基芳香族/丁二烯聚合物改善了泡孔均勻性。

技術領域

本發明涉及包含溴化的苯乙烯/丁二烯共聚物阻燃劑的發泡苯乙烯聚合物，以及用于制造此類泡沫的方法。

背景技術

建筑規范通常要求一定程度的阻燃性能。在北美，阻燃性能的一個衡量尺度是由美國材料試驗學會(ASTM)D2863所確定的限氧指數(LOI)。LOI值大于24％被視為良好。低分子量的溴化化合物六溴環十二烷(HBCD)多年來已經慣常用作阻燃劑。然而，HBCD正面臨政府關于環境問題的管制。因此，需要在苯乙烯泡沫中使用替代性的阻燃劑。

已經出現了各種各樣的溴化化合物和溴化聚合物作為HBCD的潛在替換物。例如，如美國公開專利申請2008-0287559中描述的溴化的苯乙烯/丁二烯共聚物則位列其中。除了用作有效的阻燃劑添加劑之外，溴化的苯乙烯/丁二烯共聚物還具有優于HBCD和其他低分子量的溴化替代物(如苯、1,1'-(1-甲基亞乙基)二([3,5-二溴-4-(2,3-二溴-2-甲基丙氧基)](TBBPA))的其他顯著的優點。溴化的苯乙烯/丁二烯共聚物被美國環境保護局評定為對于一系列的人體健康影響顯示出較低的危險，并且被評定為展示出較低的水生毒性和較低的生物累積性。EPA草案報告《用于六溴環十二烷(HBCD)的阻燃劑替代物(FlameRetardant Alternatives for Hexabromocyclododcane(HBCD))》，2013年9月。

在使用這些替代性的溴化阻燃劑以熔融擠出法制造泡沫時，泡孔的成核和生長可能會受到影響。所述泡沫經常會顯示出泡孔結構的不均勻性，尤其是在以約12mm或更大的厚度制造泡沫時更是如此。不均勻的泡孔結構會導致泡沫具有密度較高的區域，在該區域內平均泡孔尺寸稍小于泡沫整體的尺寸，同時還具有密度較小的區域，在該區域內平均泡孔尺寸又稍大于泡沫整體的尺寸。這些不均勻性可能導致泡沫體的不同區域的各種性質的相應的不一致性。通常使擠出成形的泡沫形成為大泡沫體，并將這些大泡沫體加工(或“制造”)為較小的部分以用于專門的應用。當較大的泡沫體具有不均勻的泡孔結構時，這些泡沫部分的熱性質和物理性質可能彼此間差異十分顯著。這就導致了性能的多變性以及較高的廢品率。

在一些情況中，當使用溴化的乙烯基芳香族/丁二烯共聚物來代替HBCD作為阻燃劑時，泡沫密度傾向于稍有增大。由于增大了樹脂的用量，所以泡沫的密度越高，生產越為昂貴。

當擠出設備包括不包含推進元件(即，不包含將樹脂/發泡劑混合物推向模具的移動部件)的輔助冷卻裝置時，該問題尤為尖銳。這樣的輔助冷卻裝置在商業上極為有用，原因是此類設備能夠允許較高的生產量。較高的生產量由于較快的生產率而有利于加工方法的經濟性，而且對于獲得較大的泡沫橫截面而言也是重要的。所以，連續使用輔助冷卻裝置是相當理想的。

因而，理想的是找到對于含有替代性溴化阻燃劑的苯乙烯聚合物泡沫的泡孔尺寸不均勻性這一問題的解決方案。尤其理想的是找到即使以具有輔助冷卻裝置的擠出設備制造泡沫時也仍然有效的解決方案。

發明內容

在第一方面，本發明是一種整體發泡的聚合物組合物，所述組合物具有包含充氣泡孔的聚合相，其中所述聚合物相包含(a)一種或多種含有不超過1％的聚合二烯單體的熱塑性未溴化的苯乙烯聚合物，(b)分子量為至少1000g/mol的溴化阻燃劑，基于成分(a)、(b)和(c)的組合重量，所述溴化阻燃劑的含量為足以提供0.25重量％到5重量％的溴，和(c)相對于每重量份的成分(b)為0.1重量份到5重量份的至少一種熱塑性未溴化的乙烯基芳香族/丁二烯嵌段共聚物，所述共聚物包含聚合苯乙烯的一個或多個嵌段和聚合丁二烯的一個或多個嵌段，所述未溴化的乙烯基芳香族/丁二烯嵌段共聚物包含分子量為至少20,000的聚合的乙烯基芳香族單體的至少一個嵌段和分子量為至少10,000的聚合丁二烯的至少一個嵌段。