[發明專利]通過使用甲基丙烯酰胺改進PMMA泡沫的性能

有效

• 申請號: 201780055774.6
• 申請日: 2017-08-31
• 公開（公告）號: CN109689710B
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: T·里希特;C·塞佩爾;K·伯恩哈德
• 申請（專利權）人: 贏創運營有限公司
• 主分類號: C08F220/14
• 分類號: C08F220/14;C08F2/02;C08J9/02;C08J9/04
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 宓霞

本發明涉及新型PMMA泡沫及其生產。在此，使已通過甲基丙烯酰胺，例如N?異丙基甲基丙烯酰胺的共聚并且不采用苯乙烯獲得的聚合物發泡。在此，已經令人驚訝地能夠確定，根據本發明可以獲得具有很好性能，如很高壓縮強度，并且尤其與已知PMMA泡沫相比可以更簡單地接合到覆蓋層上的穩定的、生產簡單的PMMA泡沫。

技術領域

本發明涉及新型PMMA泡沫及其生產。在此，使已通過甲基丙烯酰胺，例如N-異丙基甲基丙烯酰胺的共聚并且不采用苯乙烯獲得的聚合物發泡。在此，已經令人驚訝地能夠確定，根據本發明可以獲得具有很好性能，如很高壓縮強度的穩定的、生產簡單的PMMA泡沫，所述泡沫特別地，與已知PMMA泡沫相比，可以更簡單地接合到覆蓋層上。

背景技術

硬質聚合物泡沫是眾所周知的并用于多種多樣的領域，例如作為隔熱材料、在包裝中以及在輕質構造中。特別在輕質構造領域中，該泡沫應具有高強度以及低密度。此處所用的泡沫尤其包括PVC、PET、特種PU和P(M)I(聚(甲基)丙烯酰亞胺)泡沫，它們尤其用作夾芯復合材料中的芯材。

PMMA泡沫經常描述在文獻中，但迄今很少直到沒有實現工業意義。對此的一個原因是經常描述但非常復雜的經高壓釜法的生產，其中在高壓釜中在高壓下向PMMA中加載氣體發泡劑，例如CO₂或N₂，然后通過釋放壓力膨脹。

Sekisui在一系列專利申請中描述了所謂“丙烯酸系泡沫”的生產(例如JP48043054、JP 2002003635、JP 2006045256、JP 2012201704、JP 2012201705、JP2013075935)。但是，這些專利申請中描述了除MMA外有顯著量的苯乙烯和甲基丙烯酰胺作為共聚單體。所用發泡劑主要是脲。但是，脲作為發泡劑可能由于在單體混合物中的溶解性差而導致問題，這進而可能導致在泡沫中的不均勻性。使用脲作為發泡劑的另一缺點在于，其通過其分解成CO和NH₃而充當發泡劑。這意味著發泡溫度始終必須高于脲的分解溫度，并因此僅提供發泡溫度的很差的可調節性。此外，NH₃和CO是有毒的。

JP 55139433描述了除脲和水作為發泡劑外還含有4至35重量％的丙烯酸和/或甲基丙烯酸作為共聚單體的泡沫的生產。酸的高比例導致這種泡沫的應用領域非常有限，其例如只能接合到很少數的樹脂、復合材料或膠粘劑上。

US 4,816,492描述了(甲基)丙烯酸酯基泡沫的生產，其中單體混合物在發泡劑存在下聚合。所用發泡劑是鹵代烴。但是，采用鹵代烴的操作具有的問題是，它們對臭氧層具有嚴重不利的影響并因此受到顯著限制。此外，限制了發泡工藝的自由度，使得孔尺寸、孔分布和泡沫密度只可在有限程度上并且每種情況下互相依賴地調節。此外，僅由(甲基)丙烯酸酯、乙酸乙烯酯和含氯單體制成的泡沫沒有良好的壓縮強度。

EP 0 068 439公開了通過在發泡劑存在下的MMA聚合和隨后發泡生產PMMA基泡沫。在此必須強調，明確地，為了獲得泡沫，塑化劑，特別是在烷基中具有至少3個碳原子的甲基丙烯酸酯以基于MMA計5至40重量份的量使用。作為發泡劑給出的是烴和/或氟烴。目的是生產具有例如大約5毫米直徑的大泡孔并因此不同于具有較細孔的泡沫而保持基礎聚合物的透明性的泡沫。但是，較長鏈烷基對基體聚合物具有增塑作用，這由于機械原因，尤其是對硬質泡沫用途而言是不合意的。此外，也描述了鹵代烴作為發泡劑。EP 0 068 439的教導同樣僅限于泡沫基體中的很大泡孔。

但是，所有這些PMMA基泡沫的共同之處在于，它們的壓縮強度對于用于復合材料，特別是夾芯構造而言太低。為了用作夾芯復合材料中的芯材，機械性能，尤其是壓縮強度非常重要，因為它們影響夾芯元件的制造方法，也影響夾芯元件的機械性能。

此外，這些泡沫經常具有只能借助膠粘或通過與覆蓋層的基體材料焊接而在非常有限的程度上接合到覆蓋層上的缺點。

發明內容

目的