專利名稱：：用具有改善的冷卻性的模具制備的熱塑性樹脂微孔泡沫及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種熱塑性樹脂微孔泡沫及其制備方法，更具體而言，涉及一種具有低比重但機(jī)械性能與常規(guī)非發(fā)泡片材的機(jī)械性能相當(dāng)?shù)臒崴苄詷渲⒖着菽捌渲苽浞椒ā?br>背景技術(shù)：
：通過使用物理或化學(xué)起泡劑制成的泡沫在隔音材料、隔熱材料、建筑材料、輕質(zhì)結(jié)構(gòu)框架、填充材料、絕緣材料、緩沖墊層、防振材料、鞋等中可用于隔熱、吸聲、浮力、彈性、減重、隔音等。物理起泡劑的例子是二氧化碳、氮?dú)?、含氫氟代烴等，而化學(xué)起泡劑的例子是如偶氮二酰胺的可產(chǎn)生氣體的有機(jī)材料。根據(jù)美國專利6,225,365號(hào)，可用物理起泡劑獲得優(yōu)異的泡沫，且絲毫沒有殘余物，而化學(xué)起泡劑在其分解后會(huì)在泡沫中留下殘余物。但是，所得的泡沫由于其大孔徑(約100pm或更大)和高孔隙率(約50%或更高)而趨于具有差的機(jī)械強(qiáng)度和韌性。為了解決此問題，美國專利4，473，665號(hào)披露了開發(fā)具有大的孔密度與小的孔徑的微孔泡沫。許多其它用于連續(xù)制備具有微結(jié)構(gòu)的泡沫的方法已被提出。美國專利5,866,053號(hào)披露了一種用于制備微孔泡沫的連續(xù)方法，其特征在于，nucleatedstream),且在方法中保持足夠高的成核速率以在最終產(chǎn)物內(nèi)獲得微孔結(jié)構(gòu)。韓國專利公開2004-34975號(hào)披露了一種制備微孔纖維的方法，其特征在于步驟為通過在擠出機(jī)中熔化形成纖維的聚合物，并將超臨界氣體供料進(jìn)該擠出機(jī)中而制備出具有均一濃度的單相聚合物熔化物-氣體溶液；通過快速壓降制備微孔材料，用冷卻劑快速冷卻該微孔材料，并以106,000m/min的速率將所得纖維巻繞，^使得紡絲頭拉伸為2~300。曰本專利3,555,986號(hào)披露了一種制備具有細(xì)且均一微孔的熱塑性樹脂泡沫的方法，該方法包括以下步驟將惰性氣體或起泡劑注入到被第一擠出機(jī)和與其相連的混合器熔化的熱塑性樹脂中，在保持所施加的壓力的同時(shí)用第二擠出機(jī)將上述熔化的樹脂冷卻，通過快速壓降形成許多的孔核(porenuclei)，同時(shí)控制孔徑均一。日本公開專利2004-322341號(hào)披露了一種制備微孔泡沫的方法，該方法包括以下步驟將包含結(jié)晶熱塑性樹脂的模塑材料熔化，將熔化的模塑材料與惰性流體混合，并在比結(jié)晶溫度高0.55。C的溫度下擠出該惰性流體和該模塑材料的混合物。日本公開專利2004-338396號(hào)披露了一種制備微孔泡沫的擠出起泡法，該方法包括以下步驟將包含熱塑性樹脂的^t塑材料熔化，將該熔化的模塑材料與惰性流體混合，在比設(shè)定溫度高的溫度下擠出該惰性流體和該模塑材料的混合物使得實(shí)際上沒有形成泡沫或在擠出瞬間形成少量的泡沫，然后向該擠出的模塑材料施加外力。但是，上述專利制備的所有產(chǎn)品的機(jī)械性能比非泡沫對(duì)應(yīng)物的機(jī)械性能差。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明致力于解決上述問題，且本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種微孔泡沫，其具有低比重和與非泡沫對(duì)應(yīng)物機(jī)械性能相當(dāng)?shù)臋C(jī)械性能，并且具有厚的表層，且核心層內(nèi)有被控制的微孔尺寸和分布。本發(fā)明的另一目的是提供一種制備這樣一種微孔泡沫的方法，該方法通過在壓降結(jié)束且冷卻開始時(shí)快速改溫度來增加表層的厚度并控制核心層內(nèi)的微孔尺寸和分布。為達(dá)到所述目的，本發(fā)明提供一種微孔泡沫，其包括孔隙率低于5%的表層和孔隙率至少5%的核心層，其中該表層的厚度占總厚度的550%。本發(fā)明同時(shí)提供一種制備微孔泡沫的方法，該方法包括以下步驟a)用擠出機(jī)將塑化的熱塑性聚合物樹脂和起泡劑混合，b)通過使該塑化的混合物通過擠出模具的壓降區(qū)形成微孔，以及c)使其通過擠出模具的冷卻區(qū)來冷卻熔化的混合物，其中該壓降區(qū)末端與該冷卻區(qū)開始處之間的溫差為30200°C。當(dāng)結(jié)合附圖考慮時(shí)，參照下面的詳細(xì)描述，對(duì)本發(fā)明的更完全的了解和許多隨之產(chǎn)生的優(yōu)勢(shì)將會(huì)容易的顯示出來，同時(shí)也會(huì)變得更易理解。圖l為一種示例性的擠出模具的截面視圖，該擠出模具包括壓降區(qū)、溫度變化區(qū)和冷卻區(qū)。圖2為一種示例性的擠出模具的截面視圖，該擠出模具包括壓降區(qū)、溫度變化區(qū)和冷卻區(qū)，并包括多種冷卻部件與加熱部件。圖3為一種用于制備本發(fā)明微孔泡沫的擠出裝置的結(jié)構(gòu)圖。圖4為用于制備比較實(shí)施例1和2的微孔泡沫的擠出模具的截面視圖。圖5為用于制備比較實(shí)施例3的微孔泡沫的擠出模具的截面視圖。圖6為實(shí)施例1的微孔泡沫片材的截面的掃描電子顯微鏡照片。圖7為比較實(shí)施例3的泡沫片材的截面的掃描電子顯#1鏡照片。具體實(shí)施例方式本發(fā)明的微孔泡沫包括表層及核心層，其中所述表層比常規(guī)的微孔泡沫厚，所述核心層中形成有微孔。本發(fā)明中，孔隙率是通過下面的公式1計(jì)算的。"表層，，定義為具有低于5%的孔隙率的部分，且"核心層"定義為具有至少5%的孔隙率的部分。優(yōu)選地，為了確保優(yōu)異的機(jī)械性能，所述核心層具有5卯％的孔隙率。公式1孑L隙率(％)=(pw—A,.)/P;vX100其中，&是非泡沫部分的密度，且A.是泡沫部分的密度。優(yōu)選地，在本發(fā)明微孔泡沫中，表層的厚度占微孔泡沫總厚度的5-50%，更優(yōu)選10-40%。如果表層的厚度小于微孔泡沫總厚度的5%，其伸長(zhǎng)率方面的機(jī)械性能可能會(huì)差。相反，如果表層的厚度超過微孔泡沫總厚度的50%，比重將很難達(dá)到期望的降低。本發(fā)明微孔泡沫的形狀或結(jié)構(gòu)沒有特別限制，但優(yōu)選地該泡沫為片材、""1"形截面體或內(nèi)部具有腔室的框架(chassis)。由于該微孔泡沫可根據(jù)目的制備成適當(dāng)?shù)暮穸?，因此該微孔泡沫的截面厚度并無特別限制，但優(yōu)選0.55mm的厚度。此外，在本發(fā)明的^t孔泡沫中，所述表層優(yōu)選50~50(Vm的平均厚度。如果表層厚度小于50^im,機(jī)械性能可能不好。相反，如果表層厚度超過500pm，比重將很難達(dá)到期望的降低。優(yōu)選地，本發(fā)明孩i:孔泡沫具有5~80°/。，且更優(yōu)選1070%，且特別優(yōu)選15~30°/。的平均孔隙率。如果該微孔泡沫的平均孔隙率低于5%，該泡沫將無法作為微孔泡沫正常起作用。相反，如果平均孔隙率超過80%，過量的孔隙率可使該微孔泡沫的物理性能變差。當(dāng)微孔泡沫的平均孔隙率為15~30%時(shí)，優(yōu)選地，根據(jù)ASTMD4226通過流變性5失落試—驗(yàn)(rheometricdroptest)測(cè)定的沖擊能量吸收是非泡沫對(duì)應(yīng)物沖擊能量吸收的至少70°/。，且更優(yōu)選90~150%。雖然沖擊能量吸收越高越好，但實(shí)際上難以得到比非泡沫對(duì)應(yīng)物沖擊能量吸收的150°/。高的沖擊能量吸收。優(yōu)選地，所述^f效孔泡沫的核心層內(nèi)形成的孔具有0.150pm，且更優(yōu)選1~30pm的平均直徑?？讖皆叫?，越能提高所述微孔泡沫的物理性能。但是很難形成直徑小于0.1|im的微孔。如果孔的平均直徑超過50Mm，其機(jī)械性能將會(huì)變差。本發(fā)明微孔泡沫包含能形成泡沫的熱塑性樹脂，且優(yōu)選地，該熱塑性樹脂選自由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)共聚物、聚碳酸酯(PC)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸曱酯(PMMA)、聚酯、聚丙烯和尼龍組成的組中的至少一種聚合物；且更優(yōu)選地，該熱塑性樹脂選自由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)共聚物、聚石灰酸酯(PC)、聚氯乙烯(PVC)和聚苯乙烯(PS)組成的組中的至少一種聚合物。根據(jù)ASTMD638測(cè)定，本發(fā)明微孔泡沫優(yōu)選具有非泡沫對(duì)應(yīng)物伸長(zhǎng)率的至少70%,且更優(yōu)選90~150°/。的伸長(zhǎng)率。所述泡沫的伸長(zhǎng)率越大越好，但實(shí)際上難以得到超過非泡沫對(duì)應(yīng)物伸長(zhǎng)率的150%的伸長(zhǎng)率。如果伸長(zhǎng)率低于非泡沫對(duì)應(yīng)物伸長(zhǎng)率的70%,則該泡沫不能使用。且優(yōu)選地，根據(jù)ASTMD638測(cè)定，本發(fā)明樣i孔泡沫具有相當(dāng)條件下制備的非泡沫對(duì)應(yīng)物拉伸強(qiáng)度至少70%,且更優(yōu)選90~150%的拉伸強(qiáng)度。所述微孔泡沫的拉伸強(qiáng)度越高越好，但實(shí)際上難以得到超過非泡沫對(duì)應(yīng)物拉伸強(qiáng)度的150°/。的拉伸強(qiáng)度。如果拉伸強(qiáng)度達(dá)不到非泡沫對(duì)應(yīng)物拉伸強(qiáng)度的70%,則該泡沫將由于物理性能差而不能使用。本發(fā)明微孔泡沫可用作內(nèi)部/外部建筑材料、顯示裝置的光學(xué)反射板等。其適合用作內(nèi)部/外部建筑材料，尤其可用作隔音材料，隔熱材料、建筑材料、輕的結(jié)構(gòu)材料、填充材料、絕緣材料、緩沖材料、防振材料等。制備根據(jù)本發(fā)明的微孔泡沫的方法包括以下步驟a)用擠出機(jī)將塑化的熱塑性聚合物樹脂和起泡劑混合，b)通過使該塑化的混合物通過擠出模具的壓降區(qū)形成微孔，以及c)使其通過擠出模具的冷卻區(qū)來冷卻其中形成有微孔的熔化的混合物。優(yōu)選地，所述壓降區(qū)末端與所述冷卻區(qū)開始處之間的溫差保持在30~200°C，且更優(yōu)選50。C150°C。如果溫差小于30。C，在壓降區(qū)中形如果溫差超過200°C，快速固化將會(huì)干擾流暢的制備過程。所述壓降區(qū)與冷卻區(qū)可存在于單個(gè)的擠出模具中或者可存在于分開的總裝式擠出模具(block-typeextrusiondies)中。優(yōu)選地，上述區(qū)域存在于單個(gè)的擠出模具中以便有效地控制微孔和表層的形成。上述區(qū)域存在于分開的擠出模具中時(shí)，優(yōu)選地，其彼此緊密相連以使壓降區(qū)末端的壓力在冷卻區(qū)得以保持。所述"^齊出才莫具可進(jìn)一步包括加熱部件，以防止壓降區(qū)末端溫度下降。該加熱部件可存在于擠出模具的壓降區(qū)的內(nèi)部或同時(shí)存在于擠出模具的壓降區(qū)的內(nèi)部和外部。所述加熱部件可以是普通的電加熱器，但在本發(fā)明中并無特別限制。所述擠出模具可包括冷卻部件，以防止冷卻區(qū)開始處溫度升高。如同加熱部件，該冷卻部件也優(yōu)選存在于擠出才莫具的冷卻區(qū)的內(nèi)部，但是也可以同時(shí)存在于擠出模具的冷卻區(qū)的內(nèi)部和外部。所述冷卻部件可以是內(nèi)部有冷卻劑流動(dòng)的管道，但在本發(fā)明中并無特別限制。圖1是一種示例性的擠出模具10的截面視圖，該擠出模具10包括壓降區(qū)11、溫度變化區(qū)12和冷卻區(qū)13。在該^p出才莫具10的內(nèi)部沿著擠出方向存在有噴嘴14。實(shí)際的壓降發(fā)生在噴嘴末端。該擠出模具包括用來將壓降區(qū)保持在特定溫度的加熱部件15和用來保持冷卻區(qū)溫度的冷卻部件17。但是，本發(fā)明使用的擠出模具的結(jié)構(gòu)并不限于圖1所示。在根據(jù)本發(fā)明的制備方法中，壓降區(qū)末端的溫度可根據(jù)使用的具體熱塑性樹脂進(jìn)行調(diào)節(jié)，但優(yōu)選溫度為150~250°C。如果壓降區(qū)末端的溫度低于150°C，將不能形成足夠的微孔。相反，如果壓降區(qū)末端的溫度超過250°C，將出現(xiàn)熱塑性樹脂的劣化或過度起泡。此外，冷卻區(qū)開始處的溫度也可根據(jù)使用的具體熱塑性樹脂進(jìn)行調(diào)節(jié)。優(yōu)選地，所述溫度稍高于熱塑性樹脂的熔點(diǎn)或軟化點(diǎn)，且更優(yōu)選為40150。C的溫度。如果冷卻區(qū)開始處的溫度低于40°C,快速固化可能會(huì)阻礙流暢的制備過程。相反，如果冷卻區(qū)開始處的溫度超過150°C,在壓降區(qū)內(nèi)形成的微孔在冷卻區(qū)中繼續(xù)增大，致使很難得到充分厚度的表層。尤其優(yōu)選地，壓降區(qū)與冷卻區(qū)的溫度變化保持在士5。C以內(nèi)，且更優(yōu)選在士2。C以內(nèi)。如果壓降區(qū)與冷卻區(qū)的溫度變化超過士5。C，均勻擠出將變得困難，并由此很難得到良好的機(jī)械性能。只要正常的過程可以進(jìn)行，在壓降區(qū)與冷卻區(qū)中對(duì)于熱塑性聚合物樹脂的輸送速度并無特別限制，但優(yōu)選0.5~20m/min的速度。在壓降區(qū)與冷卻區(qū)之間可存在溫度變化區(qū)，且快速的溫度變化會(huì)發(fā)生該溫度變化區(qū)，而防止壓降區(qū)與冷卻區(qū)間的熱交換。優(yōu)選地，由下面的公式2定義的溫度變化區(qū)中的溫度變化速度為至少2°C/mm，更優(yōu)選3~40°C/mm。溫度變化速度越高越好。如果溫度變化速度低于2°C/mm,則在冷卻區(qū)中控制微孔的效果將變得很微弱。公式27i=(7;-J;)"其中n是溫度變化速度，Th是壓降區(qū)末端的溫度，Tc是冷卻區(qū)開始處的溫度，且L是溫度變化區(qū)的長(zhǎng)度。由于可能發(fā)生較劇烈的溫度變化，因此較短長(zhǎng)度的溫度變化區(qū)是有利的，但優(yōu)選1150mm的長(zhǎng)度。如果溫度變化區(qū)的長(zhǎng)度超過150mm，壓降區(qū)與冷卻區(qū)之間的溫度變化將變得緩慢，這將不利于微孔泡沫的制備。優(yōu)選地，所述壓降區(qū)、溫度變化區(qū)與冷卻區(qū)存在于單個(gè)的擠出模具中。具體地，該擠出模具優(yōu)選包括位于壓降區(qū)末端以防止溫度下降的加熱部件和位于冷卻區(qū)開始處以防止溫度升高的冷卻部件。所述加熱部件與冷卻部件的詳細(xì)情況如上所述。溫度變化區(qū)定義為加熱部件和冷卻部件之間的區(qū)域。圖2是一種擠出模具20的截面視圖，該擠出模具中添加了多個(gè)加熱部件25、26及冷卻部件27、28，以才是高上述加熱部件及冷卻部件的效果。并且優(yōu)選地，壓降區(qū)21、溫度變化區(qū)22及冷卻區(qū)23存在于單個(gè)模具中。但是，只要可以保持內(nèi)部壓力，也可使用分開的總裝式擠出模具。在擠出模具20內(nèi)部沿著擠出方向設(shè)有噴嘴24。所述加熱部件及冷卻部件可根據(jù)需要添加。根據(jù)本發(fā)明的制備方法中使用的擠出模具的結(jié)構(gòu)并不限于圖2所示。所述熱塑性聚合物樹脂可以是能夠形成泡沫的任何熱塑性樹脂。優(yōu)選地，該熱塑性樹脂包括選自由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)共聚物、聚碳酸酯(PC)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚曱基丙烯酸曱酯(PMMA)、聚酯、聚丙烯(PP)和尼龍組成的組中的至少一種聚合物；更優(yōu)選地，該熱塑性樹脂包括選自由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)共聚物、聚碳酸酯(PC)、聚氯乙烯(PVC)和聚苯乙烯(PS)組成的組中的至少一種聚合物。優(yōu)選地，本發(fā)明中使用的起泡劑是惰性氣體，且更優(yōu)選為二氧化碳、氮?dú)饣蚱浠旌衔铩Ｍ瑫r(shí)優(yōu)選地，基于重量，所述起泡劑與熱塑性樹脂的混合比率為3-0.1:97-99.9。如果該起泡劑的含量不足0.1重量份，在壓降區(qū)內(nèi)將無法充分起泡，并由此無法形成微孔。相反，如果該起泡劑的含量超過3重量份，所述泡沫將無法熔于樹脂中而變得沒有用處。優(yōu)選地，所述起泡劑在超臨界狀態(tài)下混合。在超臨界狀態(tài)下，起泡劑與聚合物樹脂有較好的相容性，且能在樹脂內(nèi)部形成均一的孔，從而可以減小孔徑和提高孔的密度。起泡劑可在超臨界狀態(tài)下被加入或在其被加入到擠出機(jī)后再轉(zhuǎn)變至超臨界狀態(tài)。例如，二氧化碳的臨界壓力為75.3kgf/cm2，臨界溫度為31.35。C。氮?dú)獾呐R界壓力為34.6kgf/cm2、臨界溫度為-147°C。一般來說，擠出機(jī)內(nèi)氣態(tài)到超臨界狀態(tài)的轉(zhuǎn)變優(yōu)選在70400kgf/cn^的壓力和100~400。C的溫度下進(jìn)行。氮?dú)獾匠R界狀態(tài)的轉(zhuǎn)變條件可根據(jù)使用的具體起泡劑進(jìn)行調(diào)節(jié)，在本發(fā)明中并沒有特別限制。以下，通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳述。但是，下述實(shí)施例僅用于理解本發(fā)明，而且本發(fā)明并不局限于下述實(shí)施例。實(shí)施例實(shí)施例1如圖3所示，通過將能控溫的擠出模具34(其包括壓降區(qū)31、溫度變化區(qū)32及冷卻區(qū)33)和連接器(adapter)35連接到雙螺旋擠出機(jī)36(G6ttfertExtmsiometer350)制備出擠出裝置30。所述擠出模具的壓降區(qū)31、溫度變化區(qū)32及冷卻區(qū)33的長(zhǎng)度分別為125mm、27mm和40mm。將98重量份的可用作室內(nèi)/室外和建筑材料的硬質(zhì)聚氯乙烯(PVC)化合物(LGChem)加入到上述擠出機(jī)中。待所述PVC完全塑化后，用高壓泵將2重量份的氮?dú)饧尤氲綌D出機(jī)的桶4中。讓所得的單相混合物起泡以獲得2mm厚且100mm寬的微孔泡沫片材。桶1的溫度保持在190。C，桶2~4的溫度保持在180°C，且桶5的溫度保持在175°C。所述連接器的溫度維持在135°C。所述壓降區(qū)、溫度變化區(qū)和冷卻區(qū)的溫度保持為下面表1給出的溫度。實(shí)施例2及3除了將壓降區(qū)、溫度變化區(qū)及冷卻區(qū)的溫度改變?yōu)楸?給出的溫度外，以與實(shí)施例1同樣的方式制備出微孔泡沫片材。實(shí)施例4除了將壓降區(qū)、溫度變化區(qū)及冷卻區(qū)的溫度改變?yōu)楸?給出的溫度且使用能制備lmm厚的片材的模具外，以與實(shí)施例1同樣的方式制備出微孔泡沫片材。比專交實(shí)施例1如圖4所示，除了不使用起泡劑，且使用僅包括具有噴嘴44和加熱部件45、46的壓降區(qū)，而沒有溫度變化區(qū)或冷卻區(qū)的擠出模具40夕卜，以與實(shí)施例1同樣的方式制備出泡沫片材。比較實(shí)施例2如圖4所示，除了使用僅包括具有噴嘴44和加熱部件45、46的壓降區(qū)，而沒有溫度變化區(qū)或冷卻區(qū)的擠出模具40外，以與實(shí)施例1同樣的方式制備出泡沫片材。比較實(shí)施例3如圖5所示，除了不使用起泡劑，且使用包括壓降區(qū)51、溫度變化區(qū)52和冷卻區(qū)53的擠出模具50,其中壓降區(qū)內(nèi)部設(shè)有噴嘴54，壓降區(qū)外部設(shè)有加熱部件55,且冷卻區(qū)內(nèi)部設(shè)有冷卻部件57、58之外，以與實(shí)施例1同樣的方式制備出泡沫片材。<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>測(cè)試實(shí)施例以如下方式測(cè)試實(shí)施例14及比較實(shí)施例1~3所制備的片材的物理性能。1、比重根據(jù)ASTMD792測(cè)量整個(gè)片材的比重。2、孔隙率、孔徑及表層厚度用掃描電子顯孩"竟(SEM)沿著片材的截面測(cè)量。圖6為實(shí)施例1的微孔泡沫片材的截面的掃描電子顯微鏡照片，且圖7為比較實(shí)施例3的泡沫片材的截面的掃描電子顯微鏡照片。3、拉伸強(qiáng)度及伸長(zhǎng)率根據(jù)ASTMD638測(cè)量。4、沖擊強(qiáng)度根據(jù)ASTMD4226通過流變性跌落試驗(yàn)(RDT)測(cè)定沖擊能量吸收。表2實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3實(shí)施例4比4交實(shí)施例1比舉交實(shí)施例2比較實(shí)施例3比重1.21.141.21.151.41.01.0表層厚度(戶)300300200150-<50<50平均孔徑(戶)30202530-12660伸長(zhǎng)率(％)1361501361121302442拉伸強(qiáng)度(N/mm2)404341444423.936沖擊能量吸收(J)121311815.21.23.3從表2可以看出，根據(jù)本發(fā)明制備的微孔泡沫具有細(xì)且均一的孔徑，如圖6所示。此外，盡管其比重低，但由于其具有厚的表層，因而顯示出與非泡沫片材的物理性能相當(dāng)?shù)奈锢硇阅?。相反，沒有冷卻區(qū)或通過平穩(wěn)冷卻處理所制備的泡沫片材具有大的孔徑(如圖7所示)和薄的表層。由上述描述可明顯看出，與常規(guī)的微孔泡沫相比，本發(fā)明的微孔泡沫的優(yōu)點(diǎn)在于其具有較厚的表層和較小且均一的微孔，同時(shí)具有與非泡沫對(duì)應(yīng)物的機(jī)械性能相當(dāng)?shù)臋C(jī)械性能。雖然參照優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)描述，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不偏離所附權(quán)利要求所述的本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍內(nèi)可進(jìn)行多種改變和替換。權(quán)利要求1、一種微孔泡沫，其包括孔隙率低于5％的表層和孔隙率至少5％的核心層，其中該表層的厚度占該泡沫總厚度的5～50％，所述孔隙率用下面的公式1定義[公式1]孔隙率(％)＝(ρN-ρF)/ρN×100其中，ρN是非泡沫部分的密度，且ρF是泡沫部分的密度。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的微孔泡沫，其中，所述泡沫為片材、形截面體或內(nèi)部具有腔室的框架。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的微孔泡沫，其中，所述泡沫的截面厚度為0.55mm。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的微孔泡沫，其中，所述表層具有50500(im的平均厚度。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的微孔泡沫，其中，所述泡沫的總孔隙率為580%。6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的微孔泡沫，其中，所述泡沫的總孔隙率為15~30%，且根據(jù)ASTMD4226通過流變性跌落試驗(yàn)測(cè)定的所述泡沫的沖擊能量吸收是相當(dāng)條件下制備的非泡沫對(duì)應(yīng)物的沖擊能量吸收的至少70%。7、根據(jù)權(quán)利要求6所述的微孔泡沫，其中，所述泡沫的總孔隙率為15~30%,且根據(jù)ASTMD4226通過流變性跌落試驗(yàn)測(cè)定的所述泡沫的沖擊能量吸收是相當(dāng)條件下制備的非泡沫對(duì)應(yīng)物的沖擊能量吸收的卯150%。8、根據(jù)權(quán)利要求1所述的微孔泡沫，其中，所述核心層具有0.150pm平均直徑的孔。9、根據(jù)權(quán)利要求1所述的微孔泡沫，其中，所述泡沫的總孔隙率為1530%，且根據(jù)ASTMD638測(cè)定的所述泡沫的伸長(zhǎng)率是相當(dāng)條件下制備的非泡沫對(duì)應(yīng)物的伸長(zhǎng)率的至少70%。10、根據(jù)權(quán)利要求9所述的微孔泡沫，其中，所述泡沫的總孔隙率為15~30%，且#4居ASTMD638測(cè)定的所述泡沫的伸長(zhǎng)率是相當(dāng)條件下制備的非泡沫對(duì)應(yīng)物的伸長(zhǎng)率的90150%。11、根據(jù)權(quán)利要求1所述的微孔泡沫，其中，所述泡沫的總孔隙率為15~30%，且根據(jù)ASTMD638測(cè)定的所述泡沫的拉伸強(qiáng)度是相當(dāng)條件下制備的非泡沫對(duì)應(yīng)物的拉伸強(qiáng)度的至少70%。12、根據(jù)權(quán)利要求11所述的微孔泡沫，其中，所述泡沫的總孔隙率為15~30%,且根據(jù)ASTMD638測(cè)定的所述泡沫的拉伸強(qiáng)度是相當(dāng)條件下制備的非泡沫對(duì)應(yīng)物的拉伸強(qiáng)度的90150%。13、根據(jù)權(quán)利要求1所述的微孔泡沫，其包含選自由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)共聚物、聚碳酸酯(PC)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚曱基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚酯、聚丙烯(PP)和尼龍組成的組中的至少一種聚合物。14、根據(jù)權(quán)利要求1所述的微孔泡沫，其為內(nèi)部/外部建筑材料。15、根據(jù)權(quán)利要求1所述的微孔泡沫，其通過使用包括壓降區(qū)及冷卻區(qū)的擠出模具由包括以下步驟的方法制備a)用擠出機(jī)將塑化的熱塑性聚合物樹脂和起泡劑混合；b)通過使塑化的混合物通過壓降區(qū)形成微孔；以及c)使其通過冷卻區(qū)來冷卻其中形成有微孔的熔化的混合物，其中，所述壓降區(qū)末端與所述冷卻區(qū)開始處之間的溫差為3020(TC。16、根據(jù)權(quán)利要求15所述的微孔泡沫，其中，所述擠出模具進(jìn)一步包括位于所述壓降區(qū)與所述冷卻區(qū)之間的溫度變化區(qū)，其中由下面公式2定義的該溫度變化區(qū)內(nèi)的溫度變化速度為2~40°C/mm:[公式2]其中，TL是溫度變化速度，Th是所述壓降區(qū)末端的溫度，Tc是所述冷卻區(qū)開始處的溫度，且L是所述溫度變化區(qū)的長(zhǎng)度。17、一種制備^i:孔泡沫的方法，該方法包括以下步驟a)用擠出機(jī)將塑化的熱塑性聚合物樹脂和起泡劑混合；b)通過使塑化的混合物通過壓降區(qū)形成微孔；以及c)使其通過冷卻區(qū)來冷卻其中形成有微孔的熔化的混合物，其中，所述壓降區(qū)末端與所述冷卻區(qū)開始處之間的溫差為30~200°C。18、根據(jù)權(quán)利要求17所述的制備方法，其中，所述擠出模具包括位于所述壓降區(qū)末端以防止溫度下降的加熱部件。19、根據(jù)權(quán)利要求17所述的制備方法，其中，所述擠出模具包括位于所述冷卻區(qū)開始處以防止溫度升高的冷卻部件。20、根據(jù)權(quán)利要求17所述的制備方法，其中，所述壓降區(qū)末端的溫度為150250°C。21、根據(jù)權(quán)利要求17所述的制備方法，其中，所述冷卻區(qū)開始處的溫度為40~150°C。22、根據(jù)權(quán)利要求17所述的制備方法，其中，所述壓降區(qū)與冷卻區(qū)的溫度變化保持在±5°C以內(nèi)。23、根據(jù)權(quán)利要求17所述的制備方法，其中，所述熱塑性聚合物樹脂的輸送速度為0.5~20m/min。24、根據(jù)權(quán)利要求17所述的制備方法，其中，在所述壓降區(qū)與所述冷卻區(qū)之間存在溫度變化區(qū)，且由下面公式2定義的溫度變化區(qū)內(nèi)的溫度變化速度為2~40°C/mm:[公式2]其中，TL是溫度變化速度，Th是所迷壓降區(qū)末端的溫度，Tc是所述冷卻區(qū)開始處的溫度，且L是所述溫度變化區(qū)的長(zhǎng)度。25、根據(jù)權(quán)利要求24所述的制備方法，其中，所述溫度變化區(qū)的長(zhǎng)度為1~150mm。26、根據(jù)權(quán)利要求17所述的制備方法，其中，所述熱塑性聚合物樹脂包括選自由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)共聚物、聚碳酸酯(PC)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸曱酯(PMMA)、聚酯、聚丙烯和尼龍組成的組中的至少一種聚合物。全文摘要本發(fā)明涉及一種熱塑性樹脂微孔泡沫及制備方法，更具體地，涉及一種包括孔隙率低于5％的表層和孔隙率至少5％的核心層且其中該表層的厚度占全部泡沫的5～50％的微孔泡沫及其制備方法。本發(fā)明微孔泡沫的優(yōu)點(diǎn)在于與常規(guī)的微孔泡沫相比，其具有較厚的表層且在核心層中具有較小且均一的微孔，同時(shí)具有與常規(guī)的非發(fā)泡片材的機(jī)械性能相當(dāng)?shù)臋C(jī)械性能。文檔編號(hào)C08J9/00GK101443395SQ200680044731公開日2009年5月27日申請(qǐng)日期2006年5月24日優(yōu)先權(quán)日2005年11月30日發(fā)明者南景九,孫先模,崔基德,樸鐘星,李奉根,閔庚楫申請(qǐng)人:Lg化學(xué)株式會(huì)社