CN1639241A - 包含粒状添加剂的热塑性泡沫 - Google Patents

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Abstract

公开了包括至少一种与聚合物基体混合的粒状添加剂的多孔热塑性聚烯烃泡沫，以及制备该泡沫的方法和可发泡凝胶，其中聚合物基体包括至少一种由至少一种极性基团接枝改性的聚合物树脂，该极性基团选自酸、酸酯、和酸酐、和其盐。本发明促进用于声学吸收的大孔泡沫的制造，该大孔泡沫含有增加数量的粒状添加剂，该添加剂提供没有粒状添加剂难以达到的所需性能，如改进的阻燃性。

Description

包含粒状添加剂的热塑性泡沫
交叉参考说明
本申请要求2002年2月22日提交的U.S.临时申请No.60/358832的权益。
背景技术
发明背景
泡沫和发泡制品通常用于吸声和隔声的声学系统。当开发用于不同的市场领域时(器具、汽车、工业、建筑物和建筑等)，这样的泡沫通常需要满足某些声学性能要求并且也需要向泡沫中加入粒状添加剂以获得某些需要的性能。这样粒状添加剂的例子是用于满足特定着火点-测定-响应特性(ASTM E176)的阻燃剂和阻燃助剂。
令人遗憾的是，典型的粒状添加剂，当加入到聚合物树脂配制剂中时，通常在泡沫的制造期间引起许多问题，这些问题对获得声学活性的大孔泡沫具有不利的影响。它们通常在发泡工艺中用作成核剂并提供另外的成核点，导致具有可变性能的许多小泡孔的形成。令人遗憾的是，平均孔度小于1.5毫米(mm)的泡沫在某些最终用途的应用领域如声能吸收中，通常不如具有大平均孔度的泡沫可取。
US专利No.4277569指出了用于隔热和填充的阻燃聚烯烃泡沫的制备。然而，专利没有描述用于声学领域的大孔泡沫或阻燃大孔泡沫或它们的制备方法。
日本公开专利申请No.10-204200描述了从如下物质制备的用于真空模塑件的烯烃树脂泡沫：30-90wt％丙烯类型树脂和70-10wt％乙烯类型树脂的100重量份烯烃类型树脂，1-100重量份溴化化合物和0.1-10重量份平均粒度为0.4微米或更小的三氧化二锑。未描述用于声学应用的大孔泡沫。
WO00/15697描述了大孔声学活性泡沫，其表面可以采用包含某些阻燃材料的溶液处理。尽管该过程能够带来阻燃性，它要求如下额外步骤：在挤出和穿孔之后对泡沫进行处理，然后干燥泡沫以除去用于施加阻燃剂的液体介质。
因此，对于包含粒状添加剂的大泡孔、声学活性泡沫，仍然存在显著的市场需求。此需求不仅仅可适用于聚合物泡沫，而且在如下泡沫领域中也特别活跃：热塑性泡沫(即基本未交联并且能够再熔融的泡沫)以及还能抗吸水的泡沫，使得它们可用于潮湿或湿润环境而不丧失性能或加强腐蚀或微生物生长问题。这些问题，以及以下描述的问题可被本发明解决。
发明内容
发明概述
本发明的一个方面是一种多孔聚合物泡沫，该泡沫包括：
A)至少一种粒状添加剂混合混合于
B)聚合物基体，
其中聚合物基体包括由至少一种极性基团接枝改性的至少一种聚合物树脂，该极性基团选自酸、酸酯、或酸酐、或其盐。
本发明的另一方面是一种制备权利要求1的泡沫的可发泡凝胶，该凝胶包括：
1)与至少一种聚合物基体混合的至少一种粒状添加剂和
2)至少一种发泡剂，
其中聚合物基体包括由至少一种极性基团接枝改性的至少一种聚合物树脂，该极性基团选自酸、酸酯、或酸酐、或其盐。
本发明的仍然另一方面是包含至少一种粒状添加剂的大孔聚合物泡沫的制备方法，该方法包括膨胀上述可发泡凝胶。
本发明的仍然另一方面是上述大孔声学泡沫作为吸音或隔音材料的用途。
在以下的详细描述中进一步描述本发明。
发明详述
定义
在此对属于特定族的元素或金属的所有引用表示由CRC Press，Inc.，1989出版和版权所有的元素周期表。同样，对一族或多族的任何引用应当是采用IUPAC系统对族命名，并且在此元素周期表中反映的一族或多族。
在此列举的所有数值包括以一个单位增量的从最低值到最高值的所有数值，条件是在任何低值和任何高值之间存在至少2个单位的分隔。作为例子，如果描述的是组分数量或工艺变量，例如，温度、压力、时间等的数值是，例如，1-90，优选20-80，更优选30-70，指的是在此说明书中明确列举数值如15-85，22-68，43-51，30-32等的数值。对于小于一的数值，认为一个单位是0.0001、0.001、0.01或0.1是恰当的。这些仅是特别用来举例的例子，并且在列举的最低值和最高值之间的所有数值的可能结合都被认为是以相似的方式在此申请中特别说明。特别地，除非另外说明，对于特定主题的一些范围的端点通常可以与相同主题的其它所述范围自由结合，例如，范围的所述下端可以与相同主题的范围的所述上端结合，如平均孔度。
术语“微米”表示一百万分之一米，并且可以与术语“微米”和缩写“μ”互换。
除非另外说明，术语“阻燃剂”当自身使用时表示下述粒状阻燃助剂以外，向本发明泡沫组合物赋予阻燃性的任何化合物或化合物的混合物。此术语包括，但不限于，有机阻燃剂如含卤素的化合物或化合物的混合物。
术语“粒状添加剂”表示不仅仅在室温下，而且在泡沫膨胀期间构成聚合物基体的聚合物温度下，在本发明聚合物基体中形式为可检测离散粒子的添加剂。该温度一般是最低温度，在该最低温度下聚合物基体的所有聚合物组分为具有适于泡沫膨胀的粘度的熔融态。或者或另外，该术语可以定义为包括任何添加剂，该添加剂当在常规速率下加入到可发泡凝胶中时，或如果没有常规速率则在5phr速率下，导致从可发泡凝胶制备的泡沫平均孔度的可测量增加，相比于只是可发泡凝胶不包含粒状添加剂以外的相同条件下制备的泡沫。
术语“粒状阻燃助剂”表示它们以每一百份全部聚合物树脂中的一份(phr)的数量存在时，增加本发明泡沫组合物阻燃性的粒状材料。优选它们增强也在泡沫的聚合物基体中存在的阻燃剂的效力，该阻燃剂包括形式为不是粒子的那些，如大多数有机阻燃剂。此术语希望包括，但不限于，粒状阻燃增效剂、炭形成剂、烟雾抑制剂和粒状阻燃剂。它们优选由无机化合物或无机化合物的混合物组成。在此除非另外说明，术语“阻燃助剂”表示“粒状阻燃助剂”并且术语“阻燃增效剂”和“增效剂”当在本发明上下文中使用时表示“粒状阻燃增效剂”。阻燃增效剂由更广的术语“粒状阻燃助剂”包括。后者类比地适用于粒状炭形成材料和烟雾抑制剂，但在此在类属表达“阻燃剂”(没有术语“助剂”)和亚属类表达“粒状阻燃剂”之间保持用词中的区别。
术语“阻燃剂包”表示阻燃剂和阻燃助剂彼此的结合物。阻燃剂、阻燃增效剂、和非必要地，烟雾抑制剂的结合物是阻燃剂包的属类例子。
术语“共聚体”在此用于表示一种聚合物，其中聚合至少两种不同的单体以制备共聚体。这术语包括共聚物、三元共聚物等。
在此使用的术语“熔体流动速率”表示根据ASTM D1238，典型地在2.16kg下测量的流动速率。当提及在2.16kg，和190℃条件下测量的乙烯聚合物时，熔体流动速率一般称为术语“熔融指数”。为简便起见，除非另外说明，术语“熔体流动速率”应当假定为也包括乙烯聚合物的熔融指数。
术语“大孔声学泡沫”在此用于表示根据ASTM D3575的平均孔度大于1.5mm，更优选至少2mm，甚至更优选至少3mm，甚至更优选至少4mm，和甚至更优选至少4.5mm，优选至多20mm，也优选至多15mm的泡沫，和对于一些最终用途特别优选至多10mm。在35mm的厚度下，大孔泡沫的平均吸声系数(通过ASTM E1050在250、500、1000和2000赫兹(Hz)声音频率下测量)大于0.15，优选大于0.20，更优选大于0.25，甚至更优选大于0.30。
A) 粒状添加剂
粒状添加剂是由平均粒度优选不大于100微米，更优选不大于10微米和仍然更优选不大于1微米以及优选至少0.01微米，更优选至少0.1微米，和甚至更优选至少1微米的粒子组成。优选每100g泡沫样品中至少65％的粒子具有在粒子平均颗粒尺寸的50％之内，更优选20％之内的粒子尺寸。
除非另外说明，在此提及的平均粒度是体积平均粒度。这样的粒状添加剂的平均粒度和粒度分布可以由适当的常规粒度测量技术如沉降、光子关联能谱、场流分级法、碟式离心、透射电子光谱、和动态光散射测量。优选的技术是使用设备如Horiba LA-900激光散射粒度分析仪(Horiba Instruments，Irvine，加利福尼亚，USA)测量动态光散射数据。体积分布与重量分布相关。
当粒状添加剂在泡沫聚合物基体中时，可以使用本领域中已知的技术测定平均粒度和粒度分布。一种方案是使用电子微探针，如Camerca SX-50电子微探针，以从泡沫横截面收集粒子的元素地图，然后使用扫描电镜，如JEOL 6320场发射扫描电镜以产生构图粒子的图象，以检查它们的表面和横截面特征。通过在得自扫描电镜图象的信息上覆盖元素地图，人们可以选择性地测定讨论的粒状添加剂的平均粒度和粒度分布。
优选粒子基本是无机的，即，它们优选含有主要为非烃的表面。无机粒子的例子包括选自元素周期表的各种元素，特别是金属，如过渡金属，如锑、锌、或锡，和选自元素周期表I族或II族的金属，如镁等的氧化物、卤化物、硼酸盐、硅酸盐和锡酸盐。粒子优选在泡沫挤出温度下基本为固体。
在阻燃助剂、阻燃剂、抗氧剂如亚磷酸盐(例如，Irgafos TM168，它是Ciba Geigy Corporation的商标并且购自Ciba Geigy Corporation)、防粘连添加剂、着色剂、颜料、填料、和酸清除剂中可以找到合适粒状添加剂的例子。
在粒状阻燃增效剂、炭形成剂、和烟雾抑制剂中发现粒状无机阻燃助剂的例子。
阻燃增效剂包括，但不限于，金属氧化物如三氧化二锑、五氧化二锑、氧化铁、氧化锡、氧化锌、三氧化铝、矾土(例如，平均粒度小于0.5微米的矾土购自Nyacol Nano Technologies，Inc.)、氧化铋、三氧化钼(例如，平均粒度小于0.5微米的三氧化钼购自Nyacol NanoTechnologies，Inc.)、和三氧化钨；硼酸锌、硅酸锑、锡酸锌、羟基锡酸锌、二茂铁及其混合物，优选是三氧化二锑和五氧化二锑。三氧化二锑以至少1微米平均粒度的商标TRUTINTTM和小于1微米平均粒度的商标MICROFINETM购自Great Lakes Chemical Corporation。平均粒度小于0.1微米的五氧化二锑以商标NYACOLTM购自Nyacol NanoTechnologies，Inc.Ashland，马萨诸塞州，U.S.A。
粒状炭形成材料包括，但不限于，粘土填料，如有机粘土纳米复合材料。在引入本发明聚合物泡沫的聚合物基体之后有效粒度小于1微米的有机粘土纳米复合材料以商标CLOISITETM购自Southern ClayProducts，Inc.，Gonzales，得克萨斯，U.S.A。
粒状烟雾抑制剂包括，但不限于，硼酸锌、氧化锡、和氧化铁。平均粒度小于0.5微米的硼酸锌购自Nyacol Nano Technologies，Inc。
固体粒状阻燃剂包括无机阻燃剂，如氢氧化镁和碳酸镁。粒度优选从小于1微米到至少2纳米的氢氧化镁购自Nyacol NanoTechnologies，Inc.和以VERSAMAGTM，如VERSAMAGTMUF购自Morton International Corporation。碳酸镁以ELASTOCARBTM，如ELASTOCARBTMTech Light和ELASTOCARBTMTech High购自MortonInternational Corporation。
阻燃剂和阻燃助剂可以单独使用或彼此结合使用。它们，和具有要求和优选粒度的其它阻燃助剂，可以使用本领域已知的技术制备，并且可以引入聚合物基体。参见，例如，在此引入作为参考的US-A-5,409,980，该文献描述了增效剂和增效剂与适用于本发明的阻燃剂的结合物。
填料的优选例子是滑石、炭黑、碳纤维、碳酸钙、三水合氧化铝、玻璃纤维、大理石粉、水泥粉、粘土、长石、二氧化硅或玻璃、煅烧的二氧化硅、氧化铝、氧化镁、氢氧化镁、氧化锑、氧化锌、硫酸钡、硅酸铝、硅酸钙、二氧化钛、钛酸盐、玻璃微球或白垩。
酸清除剂包括，但不限于，沸石和水滑石。
其它粒状添加剂包括碳酸钙、滑石、二氧化钛、二氧化硅、硫酸钡、硅藻土、柠檬酸和碳酸氢钠的混合物、以及聚合物泡沫基体中的残余催化剂粒子，该聚合物泡沫基体来自用于制备聚合物泡沫基体中一种或多种聚合物的方法，如用于制备LLDPE的方法。粒状添加剂可以是，例如，成核剂，如碳酸钙、滑石、粘土、二氧化钛、二氧化硅、硫酸钡、硅藻土等。
可以处理粒子以降低附聚或改进聚合物基体中或某些介质中的分散性。粒状锑化合物可以，例如，由偶合剂，如由有机钛酸酯表面改性，例如在US-A-4,100,076中所述。可以处理氧化锑粒子，如胶体五氧化二锑，以在树脂在高温下的时候，如在本发明泡沫的挤出期间降低聚合物树脂的降解，例如在US-A-4,741,865中指出的那样。WO 00/64966描述了如何制备某些真空脱气粉状聚合物添加剂，该添加剂具有包含小于1微米范围的粒度，包括适用于本发明泡沫的阻燃剂。每个以上专利和公开的专利申请由于它们公开的相关内容而在此引入作为参考。
粒状添加剂的总数量优选至少0.1phr，更优选至少1phr，更优选至少2phr，和优选至多10phr，更优选至多6phr。每一百份重量的树脂中的重量份数(“phr”)基于泡沫的聚合物基体中聚合物的总重量份数。
B) 聚合物基体
根据本发明构成泡沫的聚合物基体，同时还是用于制备本发明的泡沫和可发泡凝胶开始材料的聚合物，可以是能够形成泡沫结构的任何聚合物。优选的聚合物是热塑性塑料。它们优选是聚烯烃，如以下物质的均聚物和共聚物：α-烯烃、乙烯基芳族单体单元、和/或官能单体、及其结合物，及这样聚合物的结合物(即共混物)，如以下进一步所述。
优选要发泡的树脂包括乙烯或C3-C20α-烯烃均聚物树脂、乙烯/C3-C20α-烯烃共聚体(包括聚烯烃弹性体、聚烯烃塑性体、和/或一种或多种基本无规共聚体)、或一种或多种这些聚合物的共混物。要发泡的树脂也可包括一种或多种该乙烯或C3-C20α-烯烃均聚物与第二聚合物组分的共混物。此第二聚合物组分可包括，但不限于，任何上述聚合物和优选选自乙烯/C3-C20α-烯烃共聚体(包括聚烯烃弹性体、聚烯烃塑性体、和/或一种或多种基本无规共聚体)、或其结合物。
在优选的实施方案中，树脂也可包括少量(即小于50wt％)α-烯烃与乙烯基芳族单元和/或官能单体的共聚体，将该共聚体与一种或多种α-烯烃聚合物共混。优选的官能单体包括醋酸乙烯酯、丙烯酸烷基酯如丙烯酸甲酯或丙烯酸乙酯、和丙烯酸。
α-烯烃聚合物是含有衍生自聚合α-烯烃的重复单元的聚合物或共聚体。在此定义的α-烯烃聚合物基本不包含聚合的单亚乙烯基芳族单体并且基本不包含位阻脂族或环脂族乙烯基或亚乙烯基单体。特别合适的α-烯烃含有2-约20个碳原子，优选2-约8个碳原子，并且包括乙烯、丙烯、1-丁烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯、1-辛烯等。优选的α-烯烃聚合物是乙烯或丙烯的均聚物和乙烯与C3-C8α-烯烃的共聚体。α-烯烃聚合物也可以聚合的形式包含一种或多种其它的非芳族单体，该非芳族单体可以与α-烯烃均共聚并且包含脂族或环脂族基团。这样的单体包括，例如，醋酸乙烯酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯和酸酐如马来酸酐。α-烯烃聚合物优选包含至少75wt％，优选至少95wt％的聚合α-烯烃单体。更优选，α-烯烃聚合物包含至少85wt％聚合的乙烯，并且聚合的α-烯烃单体构成聚合物的剩余部分。换言之，α-烯烃聚合物可包含聚乙烯或乙烯和至多约15％的另一种α-烯烃的共聚物。
特别合适的α-烯烃聚合物包括低密度聚乙烯(LDPE)，该术语在此用于指定在高压、自由基聚合方法中制备的聚乙烯均聚物。这些LDPE聚合物的特征为具有高长链支化程度。用于本发明的LDPE的密度优选为约0.910-0.970g/cc，更优选小于或等于0.935g/cc(ASTM D792)和熔融指数优选至少为0.02，更优选至少0.05，甚至更优选至少0.1，和甚至更优选至少0.2，优选至多100，更优选至多50，甚至更优选至多30，和甚至更优选至多20克每10分钟(如由ASTM测试方法D1283，条件190℃/2.16kg测定)。
所谓的线性低密度聚乙烯(LLDPE)和高密度聚乙烯(HDPE)产品在此也是有用的。这些聚合物是聚乙烯的均聚物或其与一种或多种高级α-烯烃的共聚物，并且其特征为长链支化的接近不存在或完全不存在(小于0.01/1000个碳原子)。在低压方法中采用常规齐格勒纳塔类型催化剂制备LLDEP和HDPE，如在U.S.专利4,076,698中所述，该文献在此引入作为参考。LLDPE和HDPE通常由它们的产品中的α-烯烃共聚单体水平进行区分，及LLDPE包含更高的共聚单体水平并因此具有更低的密度。合适的LLDPE聚合物的密度为约0.85-约0.940g/cc(ASTMD792)和熔融数(ASTM D1238，条件190℃/2.16kg)为约0.01-约100克/10分钟。合适的HDPE聚合物具有相似的熔融指数，但密度大于约0.940g/cc。
具有共聚单体均匀分布的LLDPE聚合物，例如，描述于Elston的U.S.专利No.3,645,992和Canich的U.S.专利Nos.5,026,798和5,055,438，该文献在此引入作为参考。
然而另一类型的α-烯烃聚合物是描述于U.S.专利Nos.5,272,236和5,278,272的基本线性烯烃聚合物，该文献在此引入作为参考。基本线性烯烃聚合物有利地是C2-C20α-烯烃的均聚物或，优选，乙烯与至少一种C3-C20α-烯烃和/或C4-C18二烯烃的共聚体。这些聚合物包含少量长链支化(即约0.01-3，优选0.01-1和更优选0.3-1个长支链每1000个碳原子)和典型地由差示扫描量热法仅显示单一熔融峰。特别合适的基本线性烯烃聚合物的熔融指数(ASTM D1238，条件190℃/2.16kg)为约0.01-约1000克/10分钟，密度为0.85-0.97g/cc，优选0.85-0.95g/cc并且特别是0.85-0.92g/cc。例子包括聚烯烃塑性体，如由The Dow ChemicalCompany以商标AFFINITYTM销售的那些和聚乙烯弹性体，如由DuPont Dow Elastomers LLC以商标ENGAGETM销售的那些。
另一种合适的α-烯烃聚合物包括丙烯聚合物。在此使用的术语“丙烯聚合物”表示一种聚合物，其单体单元的至少50wt％直接衍生自丙烯。可以包含在丙烯聚合物中的除丙烯外的合适的烯属不饱和单体包括α-烯烃、醋酸乙烯酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、衣康酸、马来酸、和马来酸酐。合适的丙烯共聚体包括丙烯和选自如下的烯烃的无规、嵌段、和接枝共聚物或共聚体：乙烯、C4-C101-烯烃、和C4-C10二烯烃。丙烯共聚体也包括丙烯和选自如下的1-烯烃的三元共聚体：乙烯和C4-C81-烯烃。C4-C101-烯烃包括线性和支化C4-C101-烯烃，例如，1-丁烯、异丁烯、1-戊烯、3-甲基-1-丁烯、1-己烯、3，4-二甲基-1-丁烯、1-庚烯、3-甲基-1-己烯等。C4-C10二烯烃的例子包括1，3-丁二烯、1，4-戊二烯、异戊二烯、1，5-己二烯、和2，3-二甲基-1，3-己二烯。在此使用的术语“共聚体”表示衍生自两种或多种不同单体的反应的聚合物，并且包括，例如，共聚物和三元共聚物。
丙烯聚合物材料可以仅由一种或多种丙烯均聚物、一种或多种丙烯共聚物、或丙烯均聚物和共聚物每种的一种或多种的共混物组成。聚丙烯优选包括至少70wt％，甚至更优选至少90wt％，和甚至更优选100wt％的丙烯单体衍生单元(即优选是丙烯均聚物)。
丙烯聚合物的重均分子量(Mw)优选至少为100,000。Mw可以由已知方法测量。
丙烯聚合物的支化指数优选也小于1。支化指数是选择用于本发明的定量化长链支化程度的手段。支化指数的定义和测定支化指数的步骤描述于U.S.专利4,916,198的3栏65行到4栏30行，该文献在此引入作为参考。支化指数更优选小于0.9，和甚至更优选小于0.4。
丙烯聚合物的tanδ值不大于1.5，优选不大于1.2，甚至不大于1.0，和甚至更优选不大于0.8。可以使用2.5mm厚和25mm直径丙烯聚合物试样，在190C下在一弧度每秒振荡频率下从g”/g’计算tanδ，其中g”是丙烯聚合物的损耗模量而g’是丙烯聚合物的储能模量。使用机械分光计，如购自Rheometrics，Inc.，Piscataway，新泽西，U.S.A的Rheometrics型号RMS-800测量这些参数。在U.S.专利5,527,573的5栏59-64行，和6栏4-29行给出如何进行tanδ、g’和g”值测定的进一步详细情况，该文献在此引入作为参考。
此外或在替代的方案中，丙烯聚合物的熔体张力优选为至少7厘牛顿(cN)，更优选至少10cN，和甚至更优选至少15cN，和甚至更优选至少20cN。优选，丙烯聚合物的熔体张力不大于60cN，更优选不大于40cN。在本说明书全文中使用的术语“熔体张力”表示一股熔融聚合物材料的张力测量值，单位cN，这一股熔融聚合物材料从直径为2.1mm、长度为41.9mm的毛细管模具中挤出，挤出条件为230℃、20mm/分钟的挤出速度、以及3.14米/分钟的恒定收集速度，采用已知的仪器如Melt Tension Tester Model 2，购自Toyo Seiki Seisaku-sho，Ltd。这种用于确定熔体张力的方法有时被称为“Chisso method”。
此外或在替代的方案中，丙烯聚合物的熔体强度优选为至少10厘牛顿(cN)，更优选至少20cN，和甚至更优选至少25cN，和甚至更优选至少30cN。优选，丙烯聚合物的熔体强度不大于60cN，更优选不大于55cN。在本说明书全文中使用的术语“熔体强度”表示一股熔融聚合物材料的张力测量值，单位cN，这一股熔融聚合物材料从直径为2.1mm、长度为41.9mm的毛细管模具中挤出，挤出条件为190℃、0.030cc/秒的速度、并且在恒定加速度下进行拉伸以确定极限拉伸力、或断裂强度，采用已知的仪器如购自Gottfert，Inc.的Gottfert RheotensTM熔体张力仪进行测定。
用于本发明方法的丙烯聚合物优选还具有至少为100％，优选至少150％，最优选至少200％的熔体伸长率，由上述相同的RheotensTM熔体张力仪和总体步骤测量该熔体伸长率。
丙烯聚合物材料的熔体流动速率也优选为至少0.01，更优选至少0.05，甚至更优选至少0.1g/10min，和甚至更优选至少0.5g/10min，至多100，更优选至多50，甚至更优选至多20，和甚至更优选至多10g/10min。在本说明书的全文中，术语“熔体流动速率”表示根据美国材料试验学会(ASTM)D1238条件230℃/2.16kg进行的测量(也已知称作条件L)。
此外，已经经历偶合或光交联处理的α-烯烃聚合物在此也可以采用，条件是它们可熔融加工。这样的接枝或光交联技术包括如在Park的U.S.专利No.4,714,716中描述的硅烷交联；如在Shaw等人的U.S.专利No.4,578,431中描述的过氧化物偶合；以及如在Poloso的U.S.专利No.5,736,618中描述的辐射，每篇文献在此引入作为参考。优选，处理的聚合物的凝胶含量小于10wt％，更优选小于5wt％，最优选小于2wt％，由凝胶渗透色谱测量该凝胶含量。由于它倾向于增加那些聚合物的熔体张力和熔体粘度到特定的范围，在此范围内可以改进它们在挤出工艺中加工成泡沫的能力，这种类型的处理对于HDPE、LLDPE或基本线性聚乙烯共聚物是特别有利的。
优选的丙烯聚合物包括支化或轻微交联的那些。可以由本领域一般已知的方法，如化学或辐射支化/光交联实现支化(或光交联)。在使用聚丙烯树脂以制备聚丙烯树脂成品之前制备成支化/光交联聚丙烯树脂的一种这类树脂以及制备这种聚丙烯树脂的方法描述于U.S.专利No.4,916,198中，该文献在此引入作为参考。制备支化/轻微交联聚丙烯树脂的另一种方法是与聚丙烯树脂一起向挤出机中引入化合物，并且允许支化/轻微交联反应在挤出机中进行。此方法说明于采用多官能迭氮化物的U.S.专利No.3,250,731、采用迭氮基官能硅烷的U.S.专利No.4,717,716(和公开的国际申请WO99/10424)和采用与多乙烯基官能单体结合的过氧化物的EP 879,844 A1。上述U.S.专利在此引入作为参考。辐射技术由US专利Nos.5,605,936和5,883,151说明，该文献也引入作为参考。按照ASTM D2765-84，方法A，用于制备泡沫的聚合物组合物的凝胶含量优选小于10％，更优选小于5％。
如果将乙烯聚合物，如乙烯均聚物与丙烯聚合物共混，丙烯聚合物对乙烯聚合物的重量比优选至少为35∶65，更优选至少1∶1，优选至多9∶1，和更优选至多7∶1。这样的共混物可非必要地包含至少一种基本无规共聚体，如乙烯/苯乙烯共聚体，在以下的单独标题下描述的该共聚体。这些泡沫的优点是将其用于要求高使用温度的场所的能力，同时还具有可热成形和潜在可循环的泡沫。例子是发动机的隔室中，如内燃机，如在车辆、发电机、压缩机或泵上发现的内燃机。高使用温度的指示是在高温下的耐热变形性。在此使用的表述“热变形温度”表示这样的最大温度，在曝露于此温度下一小时的时间内，泡沫体的体积收缩不大于5％。优选本发明泡沫的热变形温度是至少130℃，更优选至少140℃，和甚至更优选至少150℃。
B1) 聚合物基体B)的接枝改性聚合物
采用至少一种极性基团接枝改性包括在聚合物基体B)中的至少一种上述聚合物，该极性基团选自酸、酸盐、酸酯、和酸酐。酸、酸酯、和酸酐、或其盐的酸优选是单不饱和羧酸。此单不饱和羧酸优选包含至少2个，更优选至少3个碳原子和优选至多50个，更优选至多20个，甚至更优选至多12个，和甚至更优选至多8个碳原子。例子包括，但不限于，(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯、和马来酸酐(也称为“MAH”)。接枝在极性基团上的一般是接枝改性聚合物的聚合物链上的端基或侧基。
接枝到聚合物上的这种官能度的存在和数量可以由聚合物分析领域技术人员使用公知方法测定。这样的方法可采用，例如，红外光谱(FTIR)、核磁共振(NMR)光谱、和化学方法。几种这样的方法在以下引用的Moad文章的第4部分中详细描述。
通常由反应性挤出进行接枝改性聚合物，特别是接枝改性聚烯烃聚合物和共聚物的合成。进行这种反应性挤出的普及方法包括自由基诱导的接枝。这样的接枝典型地包括当聚合物在挤出机中输送时，结合自由基引发剂和活性助剂与聚合物。通常使用的自由基引发剂包括过氧化物，如过氧化二烷基(如过氧化二枯基)。通常使用的活性助剂包括单烯单体，并且为了接枝极性基团到丙烯聚合物上，在有时称为“新颖反应性加工”的加工中使用的多官能单体如三丙烯酸酯单体。活性助剂一般用于通过降低副反应改进接枝产量。
这样的合成方法是公知的并且描述于，例如，Stenvens，PolymerChemistry(Addison-Wesley，1975)196-202页，更近年来，描述于Moad，“通过反应性挤出的聚烯烃接枝共聚物的合成(The Synthesis ofPolyolefin Graft Copolymers by Reactive Extrusion)”，Prog.Polym.Sci.24(199)81-142，并且还描述于许多公开的专利，其中有一些在以下的酸、酸酯、和酸酐接枝改性聚合物的相应描述中引用。典型的合成例子也描述于欧洲专利号188926、比利时专利号692301、JP27421/66、US-A-3,499,819、和US-A-5,137,975，它们在此引入作为参考。
也可以由聚合物合成制备适用于本发明的接枝改性聚合物。
合适的接枝改性材料是市售的并且，例如由DuPont以BYNELTM和FUSABOND生产；由BP Performance Polymers，Inc.，Hackettstown，新泽西，U.S.A.以POLYBONDTM生产(也购自Crompton Corporation)；由Mitsui Chemical Corporation以ADMERTM生产；由Quantum以PLEXARTM生产；由Elf Atochem以OREVACTM生产；由MortonInternational以TYMORTM生产，它由Hercules制备和由Himont以HERCOPRIMETM供销和由Eastman以EPOLENETM供销；有DSM以YPAREX生产；由Hoechst AG以HOSTAMONTTM生产；由ExxonChemical以EXXELORTM生产；和由The Dow Chemcial Company以PRIMACOR生产。这些和其它接枝改性聚合物可以与没有接枝改性或接枝改性为较小程度的上述聚合物结合，优选共混。
接枝改性也可以根据一种或多种上述接枝方法，在聚合物基体的聚合物树脂组分与粒状添加剂的结合之前、期间、和/或之后原位进行。
适用于本发明的，优选的接枝聚合物和优选的这种聚合物相互之间和这种聚合物与未接枝改性的上述聚合物之间的结合物的更详细描述如下。
1. 酸改性聚合物
接枝改性的合适来源是酸和它们的盐(例如，金属盐，如碱金属盐)。优选是不饱和羧酸单体和它们的盐，特别是含有至少3个碳原子至多12个碳原子，更优选至多8个碳原子，和甚至更优选至多4个碳原子的那些。酸单体优选是不饱和脂族或环脂族基团，它们优选含有至多8个，更优选至多4个，和甚至更优选至多2个羧酸基团。这种单体的例子包括丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、富马酸、羊脂酸、衣康酸、巴豆酸、异巴豆酸、肉桂酸、柠康酸、中康酸、马来酸和琥珀酸、其结合物、及其盐。在优选的实施方案中，至少一种聚合物采用丙烯酸和/或甲基丙烯酸接枝改性。
接枝到聚合物上的酸单体可以存在为侧基或端基。这样的侧基或端基可以不仅仅是单一酸单体基团，而且也是多个酸单体基团，它在接枝改性聚合物的聚合物链上形成多(酸)基团。多(酸)基团包含至少2个，更优选至少3个酸基团，和优选至多20个，更优选至多12个，和甚至更优选至多8个酸基团。这样的多(酸)基团一般，但不必须，是在接枝工艺期间聚合至少一种上述酸单体的结果。多(酸)基团也可以在接枝工艺之前部分或完全预聚。聚合可以是酸单体的均聚、或与一种或多种其它酸单体、和/或非酸单体的共聚。在优选的实施方案中，接枝到聚合物上的基团是丙烯酸或甲基丙烯酸，并且获得的侧基是多个丙烯酸基团或多个甲基丙烯酸基团的均聚物。
侧酸基团可区别于共聚到聚合物链的极性基团，通过连接酸的最近羰基部分到聚合物链的亚烃基部分的至少两个碳原子。共聚的酸基团一般通过从酸部分的羰基算起的小于2个碳原子的位置连接到聚合物链上。可以使用光谱分析，如付里叶红外光谱(FTIR)检测此差异。
接枝这样酸到聚合物上的方法是公知的和描述于专利和技术文献中。接枝(甲基)丙烯酸到各种聚烯烃聚合物上的内容描述于，例如，US-A-3,177,269；接枝丙烯酸到聚丙烯上描述于，例如，GB-A-1,217,231、US-A-3,862,265、US-A-3,884,451、US-A-3,953,655、US-A-4,003,874、和US-A-4,578,428，接枝衣康酸到丙烯聚合物上描述于，例如，US-A-4,694,031；接枝丙烯酸到乙烯-丙烯共聚物上描述于，例如，GB-A-1,217,231、US-A-3,953,655、US-A-4,003,874、US-A-4,260,690、和EP-A-33220；和接枝丙烯酸到乙烯聚合物上描述于，例如，US-A-3,270,090、US-A-4,003,874、US-A-4,260,690、US-A-4,362,486、EP-A-33220；和US-A-4,739,017。每个上述专利由于它们的相关公开内容在此引入作为参考。
酸改性聚合物可从各种来源市购。酸改性乙烯丙烯酸酯聚合物(系列2000)和丙烯酸酯改性的乙烯/醋酸乙烯酯树脂(系列3100)以BYNELTM购自DuPont。
2. 酸酯改性聚合物
接枝改性的另一个合适来源是酸酯和它们的盐(例如，金属盐，如部分酯或半酯的碱金属盐)。优选是上述酸基团的酯，其中包括上述单(酸)和多(酸)，和特别地上述不饱和羧酸的酯。酸酯优选在每个酯基团中含至少3个碳原子和优选至多24个碳原子，更优选至多8个碳原子，甚至更优选至多4个碳原子，和甚至更优选至多4个碳原子。衍生自包含多于一个酸基团的酸的酸酯可以部分或完全酯化。部分酯化的酸酯可因此包含非酯化酸基团和酯化酸基团两者。酯基团优选是烃基团，如脂族基团(例如，烷基)或环脂族基团(例如，环基)，和/或优选包括非烃基团如缩水甘油基和/或氨基。
这样单体的例子包括(甲基)丙烯酸烷基酯如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯和丙烯酸2-乙基己酯；包含非烃基团的(甲基)丙烯酸酯如(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸叔丁基氨基乙酯、和(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯；马来酸烷基酯，如马来酸单乙酯和马来酸二乙酯；富马酸烷基酯，如富马酸单甲酯和富马酸二甲酯；和衣康酸烷基酯，如衣康酸单甲酯和衣康酸二乙酯。
在一个实施方案中，可以采用二元酸和多元酸的酯和它们的盐(例如，金属盐，如部分酯或半酯的碱金属盐)接枝改性至少一种聚合物。合适二元酸的例子包括马来酸、琥珀酸和苯二甲酸。优选的马来酸酯包括马来酸二烷基酯，如马来酸二甲酯、马来酸二乙酯或马来酸二丁酯。采用琥珀酸酯和/或马来酸酯接枝改性的聚合物一般含有单一琥珀酸酯和/或马来酸酯基团作为接枝改性聚合物的聚合物链上端基或侧基。琥珀酸酯或马来酸酯部分可以是未取代的或取代的。接枝在酸酯上的在聚合物链上可以表现为侧链和端基酸酯基团。接枝到聚合物上的侧链酸酯基团可区别于共聚入聚合物链的酸酯基团，通过连接最接近的酸羰基部分到聚合物链的亚烃基部分的至少两个碳原子。共聚的酸酯基团一般通过从最近的酸部分的羰基原子算起小于两个碳原子的位置连接到聚合物链上。可以使用光谱分析，如FTIR检测此差异。
接枝各种酸酯到各种聚合物上的方法是公知的和描述于专利和技术文献(参见，例如，US-A-5,945,492)中。接枝甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸羟乙酯到聚烯烃如LDPE和EP上的内容描述于，例如，EP-A-33,220；接枝甲基丙烯酸羟乙酯到丙烯聚合物上描述于，例如，US-A-5,086,112；接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯到丙烯聚合物上描述于，例如，US-A-4,443,584和US-A-5,086,112。用马来酸二丁酯对LLDPE进行接枝改性描述于，例如US-A-3,267,173。每篇上述专利在此引入作为参考。
二烯丙基酸，如马来酸二烯丙酯也可以用作丙烯聚合物马来酸化的活性助剂，例如在US-A-5,344,888中所述，该文献在此引入作为参考。
酸酯改性聚合物可从各种来源市购。丙烯酸酯改性乙烯/醋酸乙烯酯树脂(系列3100)，例如，以BYNELTM购自DuPont。
3. 酸酐改性聚合物
接枝改性的另一个合适来源是酸酐，特别是二元酸酐，和它们的盐(例如金属盐，如碱金属盐)。酸酐的例子是MAH、柠康酸酐、衣康酸酐、NA酸酐(nadic anhydride)、和羊脂酸酐。
在优选的实施方案中，至少一种聚合物采用MAH接枝改性。MAH接枝改性的聚合物一般含有琥珀酸酐和/或MAH，或其低聚物作为接枝改性聚合物的聚合物链上端基或侧基，它们在曝露于水分时可在一定程度上可逆转化成琥珀酸和/或马来酸，或其低聚物。琥珀酸酐或MAH部分可以是取代的或者未取代的。形容词“马来酸化的”在此用于指示已经由马来酸酐接枝改性的聚合物。动词“马来酸化”在此表示接枝MAH到聚合物上。
聚合物马来酸化的方法是公知的并且描述于专利和技术文献。聚烯烃聚合物的马来酸化描述于，例如，US-A-3,708,555、US-A-3,868,433、US-A-3,882,194、US-A-4,506,056、US-A-4,751,270、US-A-4,762,890、US-A-4,857,254、US-A-4,857,600、US-A-4,927,888、US-A-4,950,541、US-A-4,945,492，每篇文献在此引入作为参考。
特别地，丙烯均聚物的马来酸化描述于US-A-3,414,551、US-A-4,753,997、US-A-4,824,736、US-A-4,857,254、US-A-5,001,197、US-A-5,079,302、US-A-5,344,886、US-A-5,344,888、US-A-5,945,492、US-A-5,955,547、和US-A-6,218,476，每篇文献在此引入作为参考。丙烯聚合物的马来酸化优选在作为活性助剂的苯乙烯存在下进行，例如，描述于Labla等人，“多相聚合物：共混物和离子交联聚合物”，ACSSymposium Series 395，Chapt.3，76-79页(1989)。使用苯乙烯活性助剂通过马来酸化获得的侧基和/或端基可以称为“苯乙烯-MAH”并且适用于本发明。
乙烯均聚物，如LDPE和HDPE的马来酸化描述于US-A-3,873,643、US-A-4,639,495、US-A-4,762,890、US-A-4,788,264、US-A-4,927,888、US-A-4,987,190、和US-A-5,945,492；乙烯-丙烯共聚物的马来酸化描述于US-A-5,001,197、US-A-5,344,886、US-A-5,344,888、US-A-5,367,022、和US-A-5,552,096；乙烯/C3-C20α-烯烃共聚体的马来酸化描述于US-A-4,612,155、US-A-4,739,017、US-A-4,762,890、US-A-4,857,254、US-A-4,857,600、US-A-4,927,888、US-A-5,180,788、US-A-5,346,963、和US-A-5,705,565。每篇上述文献在此引入作为参考。
酸酐改性的聚合物从各种来源市购。酸酐改性乙烯丙烯酸酯共聚物(系列2100)、酸酐改性乙烯/醋酸乙烯酯共聚物(系列3000)、酸酐改性乙烯/醋酸乙烯酯共聚物(系列3800)、酸酐改性乙烯/醋酸乙烯酯共聚物(系列3900)、酸酐改性高密度聚乙烯树脂(系列4000)、酸酐改性线性低密度聚乙烯树脂(系列4100)、酸酐改性线性低密度聚乙烯树脂(系列4200)、和酸酐改性聚丙烯树脂(系列5000)以BYNELTM购自DuPont。马来酸化LLDPE也以PLEXAR，如PLEXARPX360、3741和3779购自Quantum Chemical Corporation，辛辛那提，俄亥俄，U.S.A.；以YPAREXTM，如YPAREXTM8104E购自DSM；和以TYMOR，如TYMOR1203购自Morton International，芝加哥，伊利诺斯，U.S.A。马来酸化聚丙烯树脂也以PLEXAR，如PLEXAR360、购自QuantumChemical Corporation，辛辛那提，俄亥俄，U.S.A.；以QUESTRONTM，如QUESTRONTM KA 805购自Montell，以ADMERTM，如ADMERTMQF305和ADMERTM QF500购自Mitsuibishi Chemical Corporation；以OREVACTM，如PP-FT或PP-C购自Elf Atochem，以HERCOPRIMETM，如HERCOPRIMETMHG201或G211购自Montell USA，和以EPOLENETM E43、G3003和G3015购自Eastman Chemicals。
B2) 聚合物基体B)的组合物
制备多孔热塑性泡沫的聚合物基体包括至少一种聚合物树脂，该聚合物树脂包括根据接枝改性的以上描述，由平均至少一个极性基团接枝改性的多个聚合物分子。聚合物基体可包括一种聚合物或在与彼此的混合物中，如在共混物中的几种不同聚合物
当在聚合物基体中存在多于一种聚合物时，聚合物基体可包括(1)一种或多种聚合物树脂，该聚合物树脂包括按上文所述平均由至少一种极性基团接枝改性的多个聚合物分子(“第一类别”)，与(2)一种或多种不同的聚合物树脂结合，该不同的聚合物树脂不接枝改性、接枝改性到不同的程度、或由不同的极性基团接枝改性(“第二类别”)。在优选的实施方案中，至少一种第一类别聚合物树脂包括至少一种聚合物树脂，该聚合物树脂平均含有至少一个，优选至少两个极性基团每个树脂分子和至少一种第二类别聚合物树脂含有平均小于一个，更优选小于0.1个，和甚至更优选小于0.01个，和甚至更优选零个极性基团每个聚合物树脂分子。
在一个优选的实施例中，聚合物树脂包含至少一种聚烯烃树脂，特别是一种热塑性聚烯烃树脂。所述的至少一种聚烯烃树脂优选包含至少一种乙烯聚合物，至少一种丙烯聚合物，或者是至少一种乙烯聚合物和至少一种丙烯聚合物的混合物。至少一种聚烯烃树脂优选平均具有小于一，更优选小于0.1，和更优选小于0.01，并且甚至更优选为零的极性基团每聚合物树脂的分子。
在聚合物树脂结合使用的情况下，聚合物树脂的形式优选为共混物。为形成这样的共混物，这些聚合物树脂优选根据ASTM D1238测量的熔体流动速率相似，除非另外说明该熔体流动速率在由施加的2.16kg力量下测量。具有最低熔体流动速率的聚合物树脂的熔体流动速率对具有最高熔体流动速率的聚合物树脂的熔体流动速率的比例优选至少1∶20，更优选至少1∶10，甚至更优选至少1∶4，和甚至更优选至少1∶3，和甚至更优选至少1∶2和优选至多20∶1，更优选至多10∶1，和甚至更优选至多3∶1。当聚合物树脂的结合物是至少一种乙烯聚合物与至少一种丙烯聚合物的混合物时，乙烯聚合物熔融指数对丙烯聚合物熔体流动速率的比例优选至少为1∶4，更优选至少1∶3，和甚至更优选至少1∶2，和优选至多20∶1，更优选至多10∶1，和甚至更优选至多3∶1。
聚合物基体优选包括至少0.01wt％，更优选至少0.05wt％，更优选至少0.1wt％，和甚至更优选至少1wt％极性基团和优选至多20wt％，更优选至多10wt％，和甚至更优选至多6wt％极性基团。在优选的实施方案中，聚合物基体包括聚合物树脂的结合物，其中至少一种，优选一种聚合物树脂含有在上述重量百分比范围内的重量百分比数量的极性基团。在后者的情况下，含有极性基团的聚合物树脂优选包括至少0.5wt％，更优选1wt％，和甚至更优选至少2wt％，和优选至多20wt％，更优选至多10wt％，和甚至更优选至多5wt％，基于聚合物基体中聚合物树脂的总重量。
将聚合物树脂材料与粒状添加剂结合以形成聚合物基体。优选混合粒状添加剂与聚合物树脂直到粒状添加剂均匀地分散在聚合物树脂材料中。在包括聚合物树脂结合物的优选聚合物基体中，首先将粒状添加剂与至少一种聚合物树脂结合，优选混合，该聚合物树脂由极性基团以一个优选数量，如优选用于上述第一类别聚合物树脂的数量接枝，以形成浓缩物，然后将该浓缩物与聚合物基体的至少一种，优选多于一种聚合物树脂结合，优选混合，该聚合物树脂包含低比例极性基团或不包含极性基团每聚合物分子，如上述第二类别聚合物树脂的一种或多种。
含有极性基团的聚合物树脂对粒状添加剂的重量比优选至少是0.1∶1，更优选至少0.25∶1，和甚至更优选至少0.5∶1，和优选至多5∶1，更优选至多2∶1，和甚至更优选至多1∶1。聚合物基体中粒状添加剂的总数量优选是至少0.5wt％，更优选至少1wt％，和甚至更优选至少2wt％，和优选至多10wt％，更优选至多7wt％，和甚至更优选至多5wt％，基于聚合物基体中聚合物树脂的总重量。
C)有机阻燃剂
本发明的泡沫优选包括一种有机阻燃剂，该有机阻燃剂不包含在以上粒状添加剂A)中，而是除以上粒状添加剂A)以外另加的有机阻燃剂，该有机阻燃剂用于减缓或最小化泡沫中火焰的扩展。阻燃剂优选是含卤素的化合物或向本发明泡沫赋予阻燃性的化合物的混合物。
术语“卤代”或“卤化的”包括含有溴、氯、或氟、或其任何结合物的化合物。优选，阻燃剂是含溴或含氯化合物。它们可以是卤化芳族或烷烃化合物。
合适的芳族卤化阻燃剂是本领域公知的，并且包括，但不限于六卤代二苯基醚、八卤代二苯基醚、十卤代二苯基醚、十卤代二苯基乙烷；1，2-双(三卤代苯氧基)乙烷；1，2-双(五卤代苯氧基)乙烷；四卤代双酚A、亚乙基(N，N’)-双-四卤代邻苯二甲酰亚胺；四溴双酚A双(2，3-二溴丙基醚)；四卤代邻苯二甲酸酐；六卤代苯；卤化茚满；卤化磷酸酯；卤化聚苯乙烯；和卤化双酚A和环氧氯丙烷的聚合物、及其混合物。优选的芳族卤化阻燃剂可包括一种或多种如下物质：四溴双酚A(TBBA)、四溴双酚A双(2，3-二溴丙基醚)、十溴二苯基乙烷、溴化三甲基苯基茚满、或具有相似动力学的芳族卤化阻燃剂。
合适的卤化烷烃化合物可以是支化或未支化的，环状或无环的。优选，卤化烷烃化合物是环状的。合适的卤化烷烃阻燃剂包括和但不限于六卤代环十二烷、四溴环辛烷、五溴单氯环己烷、1，2-二溴-4-(1，2-二溴乙基)环己烷、1，1，1，3-四溴壬烷、及其混合物。优选的卤化烷烃阻燃剂化合物包括六溴环十二烷和它的异构体、五溴单氯环己烷和它的异构体、和1，2-二溴-4-(1，2-二溴乙基)环己烷和它的异构体。优选是六溴环十二烷(HBCD)、和具有相似动力学的卤化烷烃阻燃剂。
适于用作本发明中阻燃剂的市售产品包括PE-68TM(Great LakesChemical Corporation的商标和产品)。合适的阻燃剂是公知的，并且包括溴化有机化合物如描述于US-A-4,446,254和US-A-5,171,757的那些，该文献在此引入作为参考。对于泡沫，由最终泡沫中卤化阻燃剂提供的卤素含量应当为0.05-20phr，优选0.1-15phr和最优选0.5-15phr。
聚合物树脂组合物优选包括至少约0.5phr卤化阻燃剂，更优选至少约0.8phr，优选至多约12phr，更优选至多约6phr卤化阻燃剂。份每一百份树脂(“phr”)是基于含阻燃剂组合物中聚合物的总重量份。
在优选的实施方案中，阻燃剂是六卤代环十二烷，优选六溴环十二烷(HBCD)、或四溴双酚A双(2，3-二溴丙基醚)、PETM-68、或其与任何其它卤化或非卤化阻燃剂的结合物，它们可包括，但不限于磷基阻燃剂如磷酸三苯酯和包覆红磷。
在优选的实施方案中，阻燃剂是至少两种不同类型阻燃剂的混合物，该阻燃剂可以一起或单独加入到聚合物树脂组合物中。发现同时包括卤化烷烃化合物和芳族卤化化合物的混合物能够增强α-烯烃聚合物与烯基芳族聚合物的共混，该烯基芳族聚合物在以下的单独标题下更详细描述，并且这种结合物倾向于降低从混合物制备的泡沫密度。用于该目的以重量份计的芳族卤化阻燃剂对卤化烷烃阻燃剂的比例优选是约16∶1-1∶16，更优选约7.5∶1-1∶7.5，和最优选约5∶1-1∶5。芳族卤化阻燃剂的浓度优选是至少约0.5重量份每一百重量份(phr)α-烯烃聚合物组分，更优选至少1phr，和优选至多8phr，基于α-烯烃聚合物组分的重量。卤化烷烃阻燃剂的浓度优选是至少约0.5重量份每一百重量份(phr)烯基芳族聚合物组分，更优选至少1phr，和优选至多8phr，基于烯基芳族聚合物组分的重量。在优选的实施方案中，阻燃剂混合物包括如下物质的结合物：六卤代环十二烷如六溴环十二烷(HBCD)、和四溴双酚A双(2，3-二溴丙基醚)。
有机阻燃剂C)优选与上述阻燃助剂结合。特别优选是有机阻燃剂C)与上述阻燃增效剂的结合物。
协同结合物，如一种或多种卤化化合物和一种或多种阻燃增效剂的混合物，典型地以如下比例使用：0.25-25，优选0.5-15，更优选0.5-12重量份阻燃卤素对1重量份阻燃增效剂。在含锑增效剂的情况下，包含在卤化阻燃剂中的卤素对包含在阻燃增效剂中的锑的比例优选为1-7摩尔，更优选1-6摩尔，和甚至更优选1-4摩尔由阻燃剂的提供卤素每一摩尔由阻燃增效剂提供的锑。
D) 稳定性控制剂或孔度增大剂
将稳定剂控制剂或孔度增大剂非必要地加入到本发明泡沫中以增强尺寸稳定性。优选的试剂包括C10-24脂肪酸的酰胺和酯。这样的试剂见于US-A-3,644,230和US-A-4,214,054，该文献在此引入作为参考。最优选的试剂包括硬脂基硬脂酰胺、单硬脂酸甘油酯(以商标AtmerTM129购自ICI Americas Inc.)、单二十二烷酸甘油酯、和单硬脂酸山梨醇酯。典型地，这样稳定控制剂的采用量为0.1-10phr。
E) 其它添加剂
本发明的泡沫可非必要地包含一种或多种不同于上述添加剂的常规添加剂，和除上述添加剂以外另外加入的一种或多种常规添加剂，其程度为不干扰所需泡沫性能。典型的添加剂包括有机阻燃增效剂，如二枯基(二甲基二苯基丁烷)、聚(1，4-二异丙基苯)、卤化石蜡、磷酸三苯酯、及其混合物、和抗氧剂如受阻酚和亚磷酸盐(例如，分别地IRGANOXTM1010和IRGAFOSTM168，每个商标都属于Ciba GeigyCorporation，并且购自Ciba Geigy Corporation)、紫外光稳定剂如受阻胺光稳定剂(例如TINUVINTM770，它是Ciba Geigy Corporation的商标，并且购自Ciba Geigy Corporation)、粘附添加剂(例如聚异丁烯)、有机着色剂、和挤出助剂。
泡沫的制备
本发明的泡沫结构可以由常规挤出发泡方法制备。此方法一般要求将聚合物树脂组合物的成分一起或单独加入到挤出机的加热机筒中，该机筒保持在聚合物树脂组合物的组分的结晶熔融温度或玻璃化转变温度以上；加热聚合物树脂组合物以形成塑化或熔体聚合物材料；向熔体聚合物材料中引入发泡剂以形成可发泡凝胶；和膨胀可发泡凝胶以形成泡沫产物。可以将可发泡凝胶通过所需形状的模具挤出或输送到更低压力的区域，在这里混合物膨胀以形成多孔泡沫结构。更低压力优选是在大气压水平下。典型地，在挤出之前将混合物冷却到聚合物树脂组合物的组分的最高结晶熔融温度或玻璃化转变温度的+/-20℃之内，以优化泡沫的物理特性。
制备聚烯烃泡沫结构的方法描述于C.P.Park.“聚烯烃泡沫”(Polyolefin Foam)，第9章，聚合物泡沫与技术手册，编辑D.Klempner和K.C.Frisch，Hanser Publishers，慕尼黑，维也纳，纽约，巴塞罗纳(1991)以及描述于WO00/15697、WO00/15700、WO01/70860、WO01/70861、和WO01/70479，这些文献在此引入作为参考。
优选的方法包括使用低的挤出模具压力，该模具压力大于预发泡临界模具压力，但仅高至四倍，更优选三倍，甚至更优选两倍预发泡临界模具压力。对于不仅仅包括聚合物组分，而且还包括另外的添加剂如阻燃剂、增效剂和泡孔增大剂的配制剂，预发泡临界模具压力最好由试验确定。这典型地通过如下方式完成：在几个预发泡模具压力下制备泡沫，并且确定模具压力的变化对泡沫孔度和外观的影响。在预发泡临界模具压力以下，泡沫的质量急剧劣化，由于表面泡孔的破裂，在泡沫上观察到粗糙表面，并且由于发泡剂的快速脱气在模具中会听到劈啪的噪声。在太高的模具压力下，泡沫倾向于显著成核，引起孔度上限的损失，该上限通常相应于至多四倍预发泡临界模具压力的数值。
在本发明的优选实施方案中，通过将可发泡凝胶通过多孔口模具挤出，可选择以条状聚结形式形成所得的泡沫结构。布置孔口使得熔融挤出物相邻物流之间的接触发生在发泡工艺期间，并且接触表面以充分的粘合力彼此粘合，形成整体的泡沫结构。离开模具的熔融挤出物物流的形式为条状或型材，它们像希望的那样发泡，聚结，和彼此粘合以形成整体结构。可取地，聚结的单个条或型材应当在整体结构中保持粘合以防止条在制备，成形，和使用泡沫中遇到的应力下发生脱层。生产条状聚结形式的泡沫结构的设备和方法在US-A-3,573,152和US-A-4,824,720中看到，这两篇文献在此引入作为参考。
或者，由US-A-4,323,528中看到的累积挤出方法方便地形成所得的泡沫结构，该文献在此引入作为参考。在此方法中，由如下方式制备具有大侧向横截面积的低密度泡沫结构：1)在压力下在一定温度下从聚合物树脂组合物和发泡剂形成可发泡凝胶，在该温度下当让凝胶膨胀时，凝胶的粘度足以保留发泡剂；2)将凝胶挤入保持在一定温度和压力下的保持区，这个温度和压力不允许凝胶发泡，该保持区含有规定孔口开口的出口模具，该开口通向低压区域，在这里凝胶发泡，该保持区还含有关闭模具孔口的可开启闸；3)周期性开启闸；4)基本同时通过可移动柱塞对凝胶施加机械压力以将它从保持区通过模具孔口注入低压区域，其速率大于在模具孔中发生显著发泡的速率，并且小于在横截面区域或形状上出现显著不规则结构的速率；以及5)允许挤出的凝胶在至少一个维度上不受限制地膨胀以形成泡沫结构。
用于制备所得泡沫结构的发泡剂包括无机试剂、有机发泡剂和化学发泡剂。合适的无机发泡剂包括二氧化碳、氮气、氩气、水、空气、氮气、和氦气。有机发泡剂包括含有1-9个，优选1-6个碳原子的脂族烃、含有1-3个碳原子的脂族醇、和含有1-4个碳原子的完全和部分卤化的脂族烃。Chaudhary等人的US-A-6,048,909在12栏，6-56行公开了许多合适的发泡剂，该文献的指导内容在此引入作为参考。优选的发泡剂包括含有1-9个碳原子的脂族烃，特别是丙烷、正丁烷和异丁烷，更优选异丁烷。
引入聚合物熔体材料以制备可发泡凝胶的发泡剂数量优选为0.2-5.0，更优选0.5-3.0，和甚至更优选1.0-2.50克摩尔每千克聚合物。然而，不应当采用这些范围以限制本发明的范围。
通常以具有优选泡沫厚度的各种形状以最小泡沫厚度的方向挤出泡沫，厚度范围为约1mm到约100mm或更大。当泡沫的形式为片材时，泡沫的厚度优选为约1或2mm到约15mm。当泡沫为板材形式时，泡沫的厚度优选为约15mm到约100mm。可取的厚度部分依赖于泡沫的应用。
当本发明的泡沫是厚片材或板材时，泡沫可取地含有穿孔槽。厚聚合物泡沫垂直于穿孔表面的平均厚度可以为至少约25毫米(mm)，并且聚合物泡沫可以优选穿孔到聚合物泡沫表面以下至少5mm的深度。典型地，穿孔包括刺穿基础泡沫。在US-A-5,585,058中提供如何产生合适穿孔槽以促进发泡剂从泡沫中释放的描述，该文献在此引入作为参考。例如，也可以由US-A-5,242,016和US-A-5,059,376中描述的穿孔技术和热老化达到通过泡沫加速老化以除去发泡剂的效果，该文献也在此引入作为参考。大孔泡沫的穿孔用于改进热塑性泡沫声学特性的内容描述于WO00/15697，该文献也在此引入作为参考。
本发明的泡沫优选含有穿孔槽，更优选从至少一个表面延伸入泡沫的多个穿孔槽，使得存在平均至少一个，优选至少5个，更优选至少10个，甚至更优选至少20个，和甚至更优选至少30个穿孔槽每10平方厘米(cm2)至少一个表面的面积。术语“多个”在此表示至少两个。在优选的实施方案中，本发明的泡沫包含至少七个穿孔槽。
穿孔槽在至少一个表面的平均直径优选为至少0.1mm，优选至少0.5mm，和甚至更优选至少1mm和优选至多约为根据ASTM D3576测量的泡沫平均孔度。泡沫的一个或多个表面含有平均从至少一个表面延伸入泡沫的至少四个穿孔槽每平方厘米。
聚合物泡沫垂直于穿孔表面的平均厚度优选为至少约25mm，并且聚合物泡沫优选穿孔到聚合物泡沫表面以下至少5mm的平均深度。
典型地，穿孔包括采用一种或多种尖头，锐利物体刺穿基础泡沫。合适的尖头，锐利物体包括针、长钉、大头针、或钉子。此外，穿孔可包括钻孔、激光切割、高压流体切割、空气枪、或射弹。
此外，可以通过在膨胀期间拉伸泡沫制备含有伸长泡孔的基础泡沫。这种拉伸导致伸长的泡孔而没有改变或更常见的是，增加水平方向的孔度。因此，拉伸导致在垂直于直立(EH平均)的方向中增加的平均孔度并且有助于穿孔。
可以采用包括正方形图案和三角形图案的任何图案，进行基础泡沫的穿孔。尽管对用于穿孔基础泡沫的尖头，锐利物体特定直径的选择依赖于许多因素，这些因素包括平均孔度、希望的穿孔间隔、用于本发明某些泡沫制备的尖头，锐利物体的直径典型地为1mm到4mm。
压缩可以用作破泡的另外措施。压缩可以采用足以施加外部力量到一个或多个泡沫表面，并因而引起泡沫中的泡孔破裂的任何措施。由于可以产生经过泡孔壁的高压差，在穿孔期间或之后的压缩特别有效用于破裂与穿孔产生的槽相邻的泡孔壁。此外，不象针穿刺，压缩可导致面对所有方向破裂的泡孔壁，因此产生吸声所需的弯曲途径。
通过在泡孔壁和支柱中产生大尺寸孔，基础泡沫闭合泡孔的机械破泡降低基础泡沫的气流阻力。在任何情况下，不管其实现这种效果采用的特定手段，在基础热塑性聚合物泡沫中对闭合泡孔的这种机械破泡用于增强泡沫对于吸声和隔声应用的有用性。
当然，机械破泡的泡孔百分比依赖于许多因素，该因素包括孔度、泡孔形状、破泡手段、和施加到基础泡沫的破泡手段的应用过程。
获得的泡沫结构优选显示良好的尺寸稳定性。优选的泡沫在一个月内恢复80％或更多的初始体积，其中初始体积在泡沫膨胀之后30秒之内测量。由合适的方法如水的立方置换测量体积。
在一个实施方案中，泡沫结构可以基本是交联的。交联可以由交联剂的加入或由辐射诱导。交联的诱导以及为进行发泡或膨胀而进行的在高温下的曝露可同时进行或顺序进行。如果使用交联剂，采用与化学发泡剂相同的方式将它引入聚合物材料。此外，如果使用交联剂，将可发泡熔体聚合物材料加热或曝露于优选小于150℃的温度，以防止交联剂或发泡剂的分解和防止过早交联。如果使用辐射交联剂，将可发泡熔体聚合物材料加热或曝露于优选小于160℃的温度，以防止发泡剂的分解。将可发泡熔体聚合物材料通过所需形状的模具挤出或输送以形成可发泡结构。然后在升高温度或高温(典型地150℃-250℃)下如在烘箱中交联和膨胀可发泡结构以形成泡沫结构。如果使用辐射交联，辐射可发泡结构以交联聚合物材料，然后如上所述在高温下膨胀该聚合物材料。可以有利地根据以上方法使用交联剂或辐射以片材或薄板材形式制备本结构。
交联的声学活性热塑性大孔泡沫及其制造方法更详细地描述于WO00/15700，该文献在此引入作为参考。
也可以由挤出方法，采用在GB 2,145,961 A中描述的长环槽模具(long-land die)，将本泡沫结构制成连续板材结构。在该方法中，在挤出机中混合聚合物、可分解发泡剂和交联剂，加热混合物以在长环槽模具中让聚合物交联和发泡剂分解，并且通过模具从泡沫结构成形和导出，其中泡沫结构和模具接触部分由合适的润滑材料润滑。
在本发明的优选实施方案中，大孔热塑性聚合物泡沫在10天老化之后具有小于35％交联。获得的泡沫结构在10天老化之后更优选具有不大于30％交联，甚至更优选小于20％交联，和甚至更优选小于10％交联。本发明的泡沫甚至更优选基本是非交联的或未交联的，并且构成泡沫结构的聚合物材料优选基本没有交联。
获得的泡沫结构可以是闭孔的或开孔的。根据ASTM D2856-A测量的开孔含量为0-100体积％。在一个实施方案中，根据这个ASTM方法测量的泡沫结构的开孔含量不大于30体积％，更优选不大于20体积％。
获得的泡沫结构的密度优选小于300，优选小于100，更优选小于60和最优选10-50千克每立方米。
根据ASTM D3575，大孔泡沫显示至少1.5mm，优选2mm，更优选至少3mm，甚至更优选至少4mm，优选至多20mm，也优选是15mm和10mm的平均孔度。
性能和最终用途
本发明大孔阻燃声学组合物的应用包括由所有各种挤出方法制备的制品。这样的制品可用于汽车和其它运输装置、建筑物和建筑、家用和花园器具、动力工具和器具和供电外壳、连接器、和航空器作为吸声和隔声的声学系统。本材料特别适用于这样的应用场合，其中除满足相关声学性能标准以外，它们也必须满足任何适用的着火点测定规范，例如办公室隔板、汽车分离器、家用器具声音隔离物、隔声板和机器外壳。通过US FMVSS302(汽车(auto))测试的能力，具有HF1的US Underwriter’s Laboratory UL 94等级，和在德国规范DIN4102下的B1等级是可以采用本发明达到的一些目标。
本发明的泡沫具有优异的吸声能力。测量吸声能力的一种方式是根据ASTM E1050在250、500、1000和2000Hz声音频率下测量吸声系数，然后计算这些吸声系数的算术平均值。当采用本发明的泡沫进行测定时，平均吸声系数大于0.15，优选大于0.20，更优选大于0.25，甚至更优选大于0.30。因此本发明的泡沫用于吸收250-2000Hz范围的声音，使得吸声能力等同于上述优选的平均吸声系数。例如，可以在至少50分贝声音强度的存在下，如装配有燃烧发动机的车辆上布置本泡沫。意外的是，对于厚度为10mm到100mm的泡沫，在250-2000Hz的频率范围内本发明的泡沫的峰值吸收系数至少为0.5。
本发明泡沫的另一个优点在于可在低吸水的同时达到高的平均吸声系数。这对于在需要的情况下帮助限制相邻金属部件的腐蚀、避免细菌和霉菌的生长、以及改进隔热值是可取的。当根据欧洲规范(EN)12088，在温暖且水饱和的气氛与泡沫之间存在50℃温度梯度的情况下(后者保持在或小于0℃的温度以冷凝水到泡沫样品表面上)时，本发明的泡沫优选不吸收大于10体积％水，5体积％水，3体积％水，更优选不大于1.5体积％水，和甚至优选不大于1体积％水，基于14天曝露的测试时间。
上述列举仅说明一定数量的合适的应用领域。熟练技术人员容易设想另外的应用领域而不背离本发明的范围或精神。
如下实施例说明，但不以任何方式限制本发明的范围。
具体实施方式
实施例
用于制备实施例泡沫的材料：
1.LDPE 620i是密度为0.924g/cc和熔融指数为1.8dg/min(根据ASTM D1238，190℃/2.16kg测量)的低密度聚乙烯(LDPE)，购自DowChemical Company。
2.PROFAXTMPF814是熔融指数为3dg/min(根据ASTM D1238，230℃/2.16kg测量)的高熔体强度聚丙烯(HMS PP)，购自MontellPolyolefins。
3.TURTINTTM50是平均粒度为3.0微米的三氧化二锑增效剂，Sb2O3，分别地(用作在LDPE 620i中的80％浓缩物)和是Great LakesChemical Corporation的商标，且购自Great Lakes Chemical Corporation。
4.MICROFINETM AO-3是平均粒度为0.3微米(用作在LDPE 620i中的80％浓缩物)的三氧化二锑(Sb2O3)增效剂，并且是Great LakesChemical Corporation的商标且购自Great Lakes Chemical Corporation。
5.BYNELTM 4206是熔融指数为2.5dl/10min(根据ASTM D1238，190℃/2.16kg测量)，熔点为102℃，和维卡软化点为76℃(根据ASTMD1525)的MAH改性LDPE，购自E.I.du Pont de Nemours，Wilmington，Delaware。
6.FP Black D29045PEC是在LDPE 620i中的50wt％炭黑，购自Technical Polymer Representatives，Inc。
7.PE-68TM是具有68wt％溴含量溴化阻燃剂(作为LDPE 620i中30％浓缩物的四溴双酚A双(2，3-二溴丙基醚))。它是Great LakesChemical Corporation的商标和购自Great Lakes Chemical Corporation。
8.SAYTEXTMHP-900是六溴环十二烷(HBCD)，包含约75wt％溴的溴化阻燃剂。它是Albermarle Corporation的商标和购自AlbemarleCorporation。
9.ATMERTM129是单硬脂酸甘油酯(GMS)，渗透性改性剂/孔度增大剂，(用作在LDPE 620i中的10％浓缩物)并且是ICI Americas的商标和购自ICI Americas。
10.IRGANOXTM1010是酚类抗氧剂/稳定剂。它是Ciba SpecialtyChemicals的商标和购自Ciba Specialty Chemicals。
11.ULTRANOXTM626是亚磷酸盐抗氧剂/稳定剂和是GE SpecialtyChemicals的商标和购自GE Specialty Chemicals。
通过在挤出生产线上挤出相应表1-3中说明的配制剂进行以下实施例的测试。挤出生产线由双螺杆挤出机组成，该挤出机带有树脂和固体添加剂的进料区，熔融区，和计量区。此外，还有具有注射发泡剂和液体添加剂的端口的混合区和均匀冷却熔体到发泡温度的冷却区。当熔体强度足够高以稳定泡沫并防止泡孔崩塌时，发泡温度是发泡的最优凝胶温度。生产线也由如下部分组成：在计量区和混合区之间用于稳定熔体流动的齿轮泵和冷却区中用于协助凝胶温度均匀性的静态混合器。将熔体通过模具挤出到环境温度和压力以膨胀凝胶到所需的形状并且稳定泡沫。
实施例1
在保持在聚乙烯加工条件下的双螺杆挤出生产线上运行下表1中所示的配制剂。在每个运行中，发泡温度是110℃并且模具压力保持在250-300psi(17-21巴或1.72-2.07MPa)范围内。配制剂中使用的添加剂水平(不管它们作为粉末或作为浓缩物加入)以活性基础报告，单位phr。以pph(重量份每一百重量份总进料，即聚合物和添加剂)报告用于配制剂的发泡剂水平。
对于根据本发明的配制剂1，在20重量份LDPE 620i中在双螺杆混炼机中，在与制备上述泡沫相同的温度压力条件下，通过单独和初步结合10重量份TRUTINTTM 50三氧化二锑浓缩物与8重量份BYNELTM 4206马来酸化LDPE制备浓缩物。将浓缩物引入采用配制剂参比1和配制剂对比1制备泡沫的相同挤出机，以提供用在表1中对配制剂1规定的份每一百重量份树脂(pph)中的TRUTINTTM50份数和BYNELTM4206份数。由于浓缩物对总LDPE 620i作贡献，引入后者挤出机中以制备配制剂1的泡沫的LDPE 620i平衡用量要减少，以保持100pph的总LDPE 620i比率。
在表1中显示采用每种配制剂制备的相应泡沫的平均孔度。
                                 表1
配制剂* SAYTEXTMHP-900 PE-68TM  TRUTINTTM   BYNELTM4206   平均孔度
  参比1   0pph   0pph   0pph   0pph   10.0mm
  对比1   6pph   3pph   3pph   0pph   2.8mm
  1   6pph   3pph   3pph   3pph   7.5mm
*在每个运行配制剂中的其它组分：
PE 620i：100pph；IrganoxTM1010：0.3phr；Atmer 129：0.5phr；作为发泡剂的异丁烷：9pph
如可以从表1中数据看出的那样，当通入包含BYNELTM4206的浓缩物时，泡沫的孔度从2.8mm增加到7.5mm，表示相对于包含未处理TRUTINTTM50三氧化二锑的对比阻燃(FR)配制剂有168％的增加。更大的孔度提供改进的声学性能。
实施例2
在双螺杆挤出生产线上在与实施例1相同的条件下运行下表2中显示的配制剂。对于根据本发明的配制剂2，以实施例1相同的方式制备浓缩物，区别在于采用MICROFINETM AO-3三氧化二锑代替TRUTINTTM50。
在表2中显示根据每个运行制备的相应泡沫的平均孔度。
                                      表2
配制剂*   SAYTEXTMHP-900   PE-68TM   MICROFINETMAO-3   BYNELTM4206   平均孔度
参比2   0pph   0pph   0pph   0pph   10.0mm
对比2   6pph   3pph   3pph   0pph   6.5mm
2   6pph   3pph   3pph   3pph   8.0mm
*在每个运行配制剂中的其它组分：
PE 620i：100pph；IrganoxTM1010：0.3phr；Atmer 129：0.5phr；作为发泡剂的异丁烷：9pph
如可以从表2中数据看出的那样，当通入包含BYNELTM4206的浓缩物时，泡沫的孔度从6.5mm增加到8.0mm，表示相对于包含未处理MICROFINETM AO-3三氧化二锑的对比FR配制剂有23％的增加。更大的孔度改进声学性能，特别是在低频率范围中，如在250和500赫兹(Hz)下。
实施例3
在保持在聚丙烯加工条件下的双螺杆挤出生产线上运行下表3中所示的配制剂。在每个运行中，发泡温度是147℃且模具压力保持在350-400psi(24-28巴或2.41-2.76MPa)范围内。
在此情况下，首先不是如实施例1和2中那样将BYNELTM 4206马来酸化的LDPE与MICROFINETM AO-3结合。反而，将它直接加入到用于制备泡沫的挤出机中，以直接在挤出机中原位处理MICROFINETM AO-3。
在表3中显示每种配制剂制备的相应泡沫的平均孔度。
                             表3
  配制剂*   PE-68TM   MICROFINETMAO-3   BYNEL TM4206   平均孔度
  参比3   0pph   0pph   0pph   9.5mm
  对比3   5pph   2.5pph   0pph   8.8mm
  3   5pph   2.5pph   3.2pph   10.1mm
*在每个运行配制剂中的其它组分：
PROFAXTMPF-814 HMS PP：60pph；PE 620i LDPE：40pph：IrganoxTM 1010：0.5phr；ULTRANOXTM 626：0.2phr；ATMER 129GMS：0.5phr；FP Black D29045 PEC：0.375phr；和作为发泡剂的异丁烷：8pph
如可以从表3中数据看出的那样，当包含BYNELTM4206的浓缩物通入时，泡沫的孔度从8.8mm增加到10.1mm，表示相对于包含未处理MICROFINETM AO-3三氧化二锑的对比阻燃(FR)配制剂有15％的增加。更大的孔度改进声学性能，特别是在低频率范围中，如在250和500赫兹(Hz)下。
此外，对比配制剂3产生的泡沫在挤出和膨胀泡沫皮层表面(在挤出期间与模具接触的表面)含有非常小泡孔。当在根据本发明将马来酸化LDPE加入配制剂3中时，在皮层表面的孔度基本增加。由于在表面处大泡孔的存在，该表面曝露于声学振动，这导致含有皮层的泡沫的声学性能的进一步改进。

Claims (25)

1.一种多孔聚合物泡沫，包括：
A)与下列物质混合的至少一种粒状添加剂
B)聚合物基体，
其中聚合物基体包括至少一种由至少一种极性基团接枝改性的聚合物树脂，该极性基团选自酸、酸酯、或酸酐、或其盐。
2.根据权利要求1所述的泡沫，其中酸、酸酯、或酸酐、或其盐中的酸是单不饱和羧酸。
3.根据权利要求1所述的泡沫，其中酸是丙烯酸和酸酐是马来酸酐。
4.根据权利要求3所述的泡沫，其中由至少一种极性基团接枝改性的聚合物树脂含有至少一个侧极性基团，该侧极性基团选自聚(丙烯酸)、乙酸甲酯、琥珀酸和马来酸酐。
5.根据前述权利要求任意一项所述的泡沫，其中聚合物基体B)包括至少一种聚烯烃树脂。
6.根据权利要求5所述的泡沫，其中至少一种聚烯烃树脂是至少一种乙烯聚合物或至少一种丙烯聚合物、或至少一种乙烯聚合物和至少一种丙烯聚合物的混合物。
7.根据权利要求6所述的泡沫，其中乙烯聚合物是乙烯均聚物或乙烯与至少一种单体的共聚体，该单体选自一种或多种C3-C10α-烯烃聚合物。
8.根据权利要求6或7所述的泡沫，其中丙烯聚合物是丙烯均聚物或丙烯与乙烯或一种或多种C4-C10α-烯烃聚合物的共聚体。
9.根据前述权利要求任意一项所述的泡沫，其中粒状添加剂包括金属氧化物、卤化物、硼酸盐、硅酸盐、或锡酸盐。
10.根据前述权利要求任意一项所述的泡沫，其中粒状添加剂是阻燃助剂、阻燃剂、抗氧剂、防粘连添加剂、着色剂、颜料、填料、或酸清除剂。
11.根据权利要求10所述的泡沫，其中阻燃助剂是阻燃增效剂、烟雾抑制剂或炭形成剂。
12.根据权利要求11所述的泡沫，其中粒状添加剂包括氧化锑阻燃增效剂。
13.根据前述权利要求任意一项所述的泡沫，其中聚合物基体B)的至少一种聚合物树脂包括至少一种第一类聚合物树脂，该第一类聚合物树脂平均含有至少一个极性基团每个树脂分子和至少一种第二类聚合物树脂，该第二类聚合物树脂平均含有小于0.1个极性基团每个聚合物树脂分子。
14.根据权利要求13所述的泡沫，其中至少一种第二类聚合物树脂是乙烯聚合物或丙烯聚合物、或乙烯聚合物和丙烯聚合物的混合物。
15.根据权利要求13或14所述的泡沫，其中第一类聚合物树脂的平均熔体流动速率对第二类聚合物树脂的平均熔体流动速率的比例是1∶2-15∶1，根据ASTM D1238(2.16kg)测量每个熔体流动速率。
16.根据前述权利要求任意一项所述的泡沫，进一步包括卤化阻燃剂C)。
17.根据权利要求13至16任意一项所述的泡沫，其中聚合物基体B)的第一类聚合物树脂由至少0.1wt％极性基团接枝改性。
18.根据权利要求13至16任意一项所述的泡沫，其中聚合物基体B)的第一类聚合物树脂由至多10wt％极性基团接枝改性。
19.根据权利要求13至18任意一项所述的泡沫，其中聚合物基体B)的第一类聚合物树脂对粒状添加剂A)的重量比是0.1∶1至3∶1。
20.根据前述权利要求任意一项所述的泡沫，根据ASTM D3575测量的平均孔度至少为4.5mm。
21.根据前述权利要求任意一项所述的泡沫，具有至少0.15的平均吸声系数(通过ASTM E1050在250、500、1000和200赫兹(Hz)声音频率下测量)。
22.根据前述权利要求任意一项所述的泡沫，形式为办公室隔离板、汽车分离器、家用器具声音隔离物、工业噪声吸收物、隔声板、悬挂挡板、或机器外壳。
23.根据前述权利要求任意一项所述的泡沫作为声学吸收材料的用途。
24.一种制备权利要求1的泡沫的可发泡凝胶，包括：
3)与至少一种聚合物基体混合的至少一种粒状添加剂和
4)至少一种发泡剂，
其中聚合物基体包括至少一种由至少一种极性基团接枝改性的聚合物树脂，该极性基团选自酸、酸酯、或酸酐、或其盐。
25.包含至少一种粒状添加剂的大孔聚合物泡沫的制备方法，该方法包括膨胀根据权利要求24的可发泡凝胶。
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