[發明專利]基于熱塑性彈性體的導電顆粒泡沫

有效

• 申請號: 201680014910.2
• 申請日: 2016-03-03
• 公開（公告）號: CN107428984B
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: F·普里索克;M·哈姆斯;M·舒埃特
• 申請（專利權）人: 巴斯夫歐洲公司
• 主分類號: C08J9/224
• 分類號: C08J9/224;C08J9/232;C08L75/04;C08L101/00
• 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彈性體并具有包含至少一種導電物質的涂層的泡沫顆粒，涉及一種通過用導電物質在增塑劑中的乳液涂覆泡沫顆粒來制備所述顆粒的方法。本發明還涉及一種通過借助高頻電磁輻射熱連接泡沫顆粒來制備顆粒泡沫的方法。

本發明涉及基于熱塑性彈性體并具有包含導電物質的涂層的泡沫珠粒，涉及通過用導電物質在增塑劑中的乳液涂覆泡沫珠粒來制備其的方法，以及還涉及通過借助高頻電磁輻射將泡沫珠粒熱連接在一起來制備珠粒泡沫的方法。

珠粒泡沫，例如聚丙烯或聚苯乙烯珠粒泡沫，通常在自動模制機中用過熱蒸汽熔合在一起，以形成例如用于包裝業的成型制品。TPU珠粒泡沫不僅可以通過過熱蒸汽熔合來進一步處理，還可以通過用反應性聚氨酯體系在原位發泡或粘合來進一步處理。由于過熱蒸汽熔合具有非常高的能量需求，因此需要尋求替代方案。借助熱空氣熔合原則上是可以的，但是還沒有產生令人滿意的部件。

在目前廣泛應用的制造組成部件的方法中，預發泡的珠粒借助水蒸氣熱熔合在一起。預先發泡的珠粒通過空氣作用從筒倉吸出進入模制機的壓力填充單元，用壓縮空氣壓縮并吹入模具中。由于珠粒并不含有任何其他用于發泡的發泡劑，所以將它們以壓縮的狀態(反壓過程)送入模具中。各珠粒使用水蒸氣作為傳熱介質在2.5至3.5巴的蒸汽壓下熔合在一起。熔合之后，將模制部件冷卻，并將泡沫壓力充分降低用于使得模制部件脫模。用于例如EPP珠粒的方法的描述見于EP 0 588 321A1中。

膨脹熱塑性聚氨酯(E-TPU)是用于珠粒泡沫的非常新的成員，因為E-TPU可以類似于上述的方法熔合在一起以形成高彈性組成部件，所述部件借助珠粒之間優異的粘合性，可以暴露于極端的動態應力下。基于熱塑性彈性體的發泡材料及其制備方法例如已知于WO2005/023920、WO 2007/082838、WO 2013/153190和WO 2014/198779中。

工業涂布器長久以來需要抗靜電且導電的聚合物泡沫組成部件用于例如以下應用：電氣和電子行業中的抗靜電/導電鞋底、用于輻射屏蔽罩的輕質部件、檢測泡沫或電加熱泡沫。

迄今為止，這些泡沫都是通過以下方式制備：向聚合物混合物中直接注入足夠濃度的導電物質，以使各個導電區域或珠粒彼此接觸，并由此確保電流的消散。這需要的物質濃度非常高(通常10重量％)，使得基礎聚合物的機械性能嚴重受損。

US 4,496,627記載了至少部分被導電層覆蓋的導電泡沫珠粒。所述導電層可以在發泡之前或之后涂覆。在一個實施方案中，將聚丙烯泡沫珠粒通過與高分子量的聚合物分散體混合而涂覆并干燥，所述聚合物分散體包含石墨或炭黑。為獲得期望的電導率，需要高涂覆率。

WO 2007/023091記載了具有聚合物涂層的聚苯乙烯泡沫珠粒，所述涂層包含水玻璃和不導熱的化合物如石墨或炭黑，在沒有水蒸氣的情況下，對所述聚苯乙烯泡沫珠粒進行壓力燒結，以形成成型的泡沫制品。

將泡沫珠粒熱連接在一起的可替代的方式是如特別是WO 2001/64414中所記載的高頻熔合。在高頻熔合中，待熔合在一起的發泡珠粒，特別是可膨脹聚苯乙烯(EPS)、膨脹聚丙烯(EPP)或可膨脹聚對苯二甲酸乙二醇酯(EPET)被吸收電磁輻射的液體介質(例如水)包圍，然后通過施加一種形式的電磁輻射(例如微波)而連接在一起。由于熱塑性聚合物的較高極性導致的吸水性，該方法只是對包含熱塑性彈性體的泡沫珠粒有微小可行性。此外，在大氣壓下可在沸水中達到的100℃溫度通常不足以將彈性體珠粒熔合在一起。吸水性使得水過度滲透至珠粒中，而且加熱不僅在接觸點有效，而且在珠粒內也有效。結果，珠粒可能在熔合之前就崩塌。

DE 10 2013 012 515 A1記載了一種通過感應加熱將泡沫珠粒，特別是EPP或EPS熱連接在一起的方法，該方法能夠改進能量平衡。然而，通過感應加熱制備成型部件以珠粒待連接在一起的部分、至少是表面上的電導率為先決條件。這可以通過用導電填料，例如，金屬粉末或炭黑、納米管涂覆來實現。噴涂是涂覆珠粒的可能方式的實例。