分散烯烃聚合物泡沫
2019-11-22

分散烯烃聚合物泡沫

本发明公开了水基分散烯烃聚合物、泡沫、由其制成的耐久性开孔泡沫体组合物、结构体和制品;这种泡沫和泡沫体的制备方法;干燥的耐久性泡沫体在各种用途中的应用。本发明进一步描述了这些泡沫体和由其制成的结构体和制品由于良好的吸收能力、柔软性和/或挠性以及它们的可循环利用性质而在吸收、过滤、绝缘、缓冲和背衬领域中的应用,特别是用于除味、卫生和医疗用途。

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术语定义

处理设备和工艺条件 可以使用常用于水性液体和水分散体发泡和这些泡沫干燥的任何合适的设备制备本发明的泡沫和泡沫体。可用于制备水性微粒分散体的任何混合或搅拌设备都可用于制备分散体和可用于随后的与表面活性剂和其它添加剂的配制和掺合,其中注意避免在开始发泡之前在掺合物中带入大量空气。厨用搅切器或其它刀片搅合设备就是这样的合适设备。当制备掺合物时,使相同或不同的混合设备运作,以便开始在配成的含有聚合物和其它添加剂的水性掺合物中加入空气。可以使用如Cowie-Riding双发泡器的专门设计的泡沫发生器来制备泡沫,这样可以根据所需的最终泡沫体密度来保持泡沫的目标80-90或95vol%的空气含量。可以通过一些简单的实验测定确切发泡量和空气含量。通过在具有预定体积和重量的杯中抽除泡沫样品的水、称重装有泡沫的杯子,然后计算样品密度,从而测量泡沫密度。在商业泡沫发生器中,可以将空气直接加入混合头以助于产生低密度泡沫。可以提高或降低发泡设备的速度来保持所需的泡沫密度。

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该聚合物具有下列特征和性质:

1)当进行标准的差示扫描量热(DSC)评测时通过观察至少一次吸热来确定结晶度(例证参看图1);

具有不同孔构造的泡沫体是表现出不同毛细力的结构的一种优选具体实施方式。这种结构在该结构的不同层中提供了不同的吸收和/或芯吸能力。上述聚烯烃/聚氨酯双层泡沫体结构是这种分化型孔构造的一个例子。本发明的尤为优选的另一具体实施方式是下述泡沫体,其具有基本为椭圆形孔的主要部分,并且这些孔的主轴与泡沫体的主表面大致平行并位于xy_平面。可以对耐久性泡沫体进行温和加热,同时以孔定向方式对该泡沫体的至少一个表面均勻施加压力,由此制备这种泡沫体。优选地,所得泡沫体中表面孔的主要部分稳定地形成大致椭圆的形状,这些椭圆形孔的主轴通常与xy-平面对齐,并与泡沫体的主轴大致平行。

适当地将所需量的聚合物和所选分散剂以计量形式加入双轴聚合物压出机的进料斗中,在此在大约220°C(大约430°F)将它们熔融捏和,从而将所选聚合物分散在水中。优选地,当使用乙烯基烯烃聚合物时,将含有18个以上碳原子的长链脂肪酸与聚合物熔融捏和。然后,在大约165°C(大约330°F)将足以就地形成分散剂的脂肪酸盐的去离子水和碱(例如K0H)加入至少410psi(大约2,800千帕)压力下的熔体中以制造分散体。通过确保该压出机筒与压出机螺杆之间的空隙基本充满分散体,将压出机筒内的压力保持在大致20至35大气压(大约2000至大约3500千帕)的饱和蒸汽压力之上以避免穿过该空隙的“反吹”。然后,在压出机筒下游的单独端口处,在193°C(大约380°F)和大约14大气压(大约1400千帕)下用去离子水稀释分散体,以制造含有大约67%固体的最终分散体。将分散体从压出机中输出并在通过大约94°C(大约200°F)的适度冷却区域(以防止水从分散体中闪蒸)之后收集。

分散剂的用量高于聚合物水分散体重量的大约1%,优选高于大约2%,更优选高于大约3%;直至低于大约10%,优选低于大约8%,更优选低于5%。