热塑性聚合物制造技术

利用包括热塑性聚合物和草酸盐化合物的固体制剂使热塑性聚合物，例如含氟聚合物，发泡，其中草酸盐化合物包括选自钾、钙、钛、铁、钴、镍、铜、锌、锆和钡的基团。锆和钡的基团。

【技术实现步骤摘要】
热塑性聚合物


[0001]本专利技术涉及热塑性聚合物，具体地，未排除地，涉及高温热塑性聚合物的发泡。优选实施例涉及高电阻率的热塑性聚合物，其可用于电绝缘产品，例如电缆绝缘材料、交叉腹板和管道。在其他优选实施例中，所描述的高温热塑性聚合物可用于管道或主干型材如棒和杆。

技术介绍

[0002]聚合物的发泡在聚合物工业中是已知技术，用于聚合物成分的轻量化、改善电和热绝缘性能、降低发烟性、改善燃烧行为、以及改善强度重量比。此外，其在减少材料使用，从而与用非发泡成分制备的部件相比，降低用发泡材料制备的相似部件的成本的明显优点。
[0003]概况地，有两种技术用于制备聚合物泡沫：物理和化学发泡方法。聚合物的物理发泡是这样的一种方法：在加工操作过程中，在高压下直接将气体注入聚合物熔体中。通过几个因素控制发泡程度，这几个因素包括：气体在聚合物中的溶解性、成核剂的使用(或不使用)、注入熔体中的气体的量、以及施加的压力。使用这种类型的发泡方法需要使用专门设备。相比，可以使用化学发泡剂，其起作用依赖于发泡剂的热降解和分解，以产生使聚合物发泡的气体。
[0004]化学发泡剂已经相当成功地用于各种各样的聚合物体系，但是迄今为止，用于最高的加工温度的聚合物的热稳定性发泡剂仍然是难以捉摸的。因此，使用传统发泡剂仍难以使聚合物发泡，这些聚合物包括含氟聚合物，例如氟化乙烯丙烯共聚物(FEP)，包括全氟烷氧基(PFA)、全氟烷氧基(甲基乙烯基醚)(MFA)和乙烯四氟乙烯(ETFE)。迄今为止，文献中已经出现用于高温含氟聚合物的基于多磷酸铵(EP 2065155)和金属碳酸盐/滑石粉(US2009/0048359)的化学发泡剂。在前者的情况下，基于多磷酸铵的体系由于与使用氨气作为发泡气体相关的安全问题，很少在商业上使用，而在后者的情况下，难以获得市场知识。

技术实现思路

[0005]概括地，本专利技术的一个目的为解决与高性能热塑性塑料的发泡相关的问题。
[0006]根据本专利技术的与一方面，提供一种制备发泡热塑性聚合物的方法，其包括使包括草酸盐化合物和热塑性聚合物的混合物经受高于300℃的温度。
[0007]所述草酸盐化合物优选包括至少一种金属基团。优选地，其包括原子序数小于57或小于41的金属基团。该原子序数适于大于10或18。优选地，所述草酸盐化合物包括选自周期表中IV期或V期的金属基团。
[0008]所述草酸盐化合物优选包括过渡金属，优选为单过渡金属基团。所述过渡金属合适地具有21至41，优选22至40，更优选26至40的原子序数。
[0009]所述草酸盐化合物优选包括一种或多种(优选仅一个)基团，这些基团选自：钾、
钙、钛、铁、钴、镍、铜、锌、锆和钡。更优选地，所述草酸盐化合物包括选自锌和锆的基团。所述草酸盐化合物可以包括铁(例如Fe II)基团。
[0010]优选地，在所述草酸盐化合物中所述至少一种金属基团的重量除以金属基团的总重量的比至少为0.4、优选至少0.6、更优选为至少0.8、特别为至少0.95。优选地，实质上所述草酸盐化合物中仅有的金属基团为所述一种金属基团。因此，虽然已知与金属化合物混合的草酸盐化合物，但是所述草酸盐化合物优选包括单一金属，其优选为选自所述的金属基团。
[0011]优选地，草酸盐化合物不包括任何非金属阳离子或带正电的基团。
[0012]所述草酸盐化合物优选设置为当经受所述方法中的温度时释放气体。其优选设置为释放含碳气体，例如一氧化碳和/或二氧化碳。所述草酸盐化合物优选在加热时不释放含氮气体(例如氨气)。所述草酸盐化合物的残渣，例如氧化锆或氧化锌金属氧化物优选为白色。
[0013]所述草酸盐化合物可以是水合物。然而合适地，其包括小于40wt％、优选小于30wt％的水。它优选包括小于10wt％、小于5wt％、小于2wt％、小于1wt％或小于0.1wt％的水。该草酸盐化合物可以包括1ppm的水。在草酸盐化合物中包含过量的水可影响热塑性聚合物的发泡，因为水在远小于330℃时为气态。当选择的草酸盐最初包括过量的水时，在经受所述方法中的大于300℃的温度之前，可以对其进行处理以降低水含量。
[0014]合适地，在混合物中所述草酸盐化合物的重量除以所有草酸盐化合物的总重量的比为至少0.6、优选至少0.8、更优选至少0.9。该比例优选为1。因此，优选地，在混合物中包含仅仅一种类型的草酸盐化合物与所述热塑性聚合物。
[0015]所述草酸盐化合物可以包括50
‑
70wt％的基团C2O4、优选56
‑
68wt％的所述基团和特别的60
‑
63wt％的所述基团。
[0016]所述草酸盐化合物可以包括30
‑
50wt％、优选32
‑
44wt％的金属基团。
[0017]所述草酸盐化合物可以包括30
‑
40wt％、优选32
‑
36wt％的锆基团；或者35
‑
45wt％，优选40
‑
44wt％的锌基团。
[0018]所述草酸盐化合物优选包括小于20wt％、小于10wt％、或小于5wt％的水。所述草酸盐化合物优选包括2wt％或更小，或1wt％或更小的水。
[0019]所述草酸盐化合物优选包括32
‑
36wt％的锆基团、64
‑
68wt％的基团C2O4、和0
‑
5wt％的水、优选0
‑
2wt％的水。更优选地，经受大于300℃的温度的所述草酸盐化合物包括小于1wt％的水。
[0020]或者，所述草酸盐化合物可以包括40
‑
44wt％的锌基团，56
‑
60wt％的基团C2O4、和0
‑
5wt％的水、优选0
‑
2wt％的水。
[0021]所述草酸盐化合物优选为微粒状物质。合适地，100％的所述草酸盐化合物的颗粒可通过筛孔径为200μm、优选筛孔径为100μm、更优选筛孔径为50μm、特别地筛孔径为10μm的筛。
[0022]所述热塑性聚合物优选为高性能热塑性聚合物。
[0023]除非另有说明，文中描述的聚合物的熔点可以通过DSC及汇报的吸热峰的顶点值测定。
[0024]当所述热塑性聚合物为结晶性的时，其可具有至少250℃的熔点。它优选具有250
‑
320℃，例如250
‑
310℃的熔点。
[0025]所述热塑性聚合物可以具有至少160℃，优选至少190℃的连续使用温度。可以根据Underwriters
’ꢀ
Laboratories Inc(UL)、聚合物材料标准
‑
长期性能评估，UL746B测定连续使用温度。连续使用温度可以小于300℃，或小于265℃。
[0026]所述热塑性聚合物可具有利用ISO12086评估的、范围为1.2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于制备发泡热塑性聚合物的制剂，所述制剂包括热塑性聚合物和草酸盐化合物，其特征在于，所述草酸盐化合物选自草酸锌和草酸锆，所述草酸盐化合物包括1wt％或更少的水，以及所述制剂为均匀的小球，其中，所述热塑性聚合物具有至少250℃的熔融加工温度，其中所述热塑性聚合物为FEP，其中所述小球包括3
‑
9wt％的所述草酸盐化合物、2
‑
10wt％的成核剂以及87
‑
95wt％的所述热塑性聚合物。2.根据权利要求1所述的制剂，其特征在于，所述草酸盐化合物为草酸锆。3.根据权利要求1或2所述的制剂，其特征在于，所述草酸盐化合物包括0.1wt％或更少的水。4.根据权利要求1或2所述的制剂，其特征在于，所述制剂包括小于0.5wt％的水，且可以包括至少1ppm的水。5.根据权利要求1或2所述的制剂，其特征在于，所述制剂为熔点至少为250℃的固体。6.根据权利要求1或2所述的制剂，其特征在于，以总计100pbw的热塑性聚合物计，所述小球中所有的发泡剂的重量份之和为10pbw或更小。7.一种用于制备发泡热塑性聚合物的方法，其包括使含有草酸盐化合物和FEP的混合物经受大于300℃的温度，其特征在于，所述方法使用根据权利要求1至7中任一项所述的制剂。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述混合物中热塑性聚合物的总重量除以草酸盐化合物的总重量的比为小于1000，且至少为10。9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述混合物中的草酸盐化合物的总量为0.1
‑
2wt％(例如0.2
‑
1wt％)，在所述混合物中的热塑性聚合物的总量为98
‑
99.9wt％(例如99

【专利技术属性】
技术研发人员：安德鲁，
申请(专利权)人：着色剂色彩公司，
类型：发明
国别省市：