專利名稱：高內(nèi)相乳液和由其制備的多孔材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高內(nèi)相乳液和由其所制備的多孔性聚合物材料。
乳液是非連續(xù)或孤立粒子的分散體，這種非連續(xù)或孤立粒子通常被稱作在連續(xù)相或“外”相中的“內(nèi)”相。乳液既可以是水包油(油/水)型，有一個(gè)油性內(nèi)相和水性外相，又可以是油包水(水/油)型，有一個(gè)水性內(nèi)相和油性外相。乳液可以含有體積分?jǐn)?shù)為70％或70％以上的內(nèi)相，它們通常被稱作高內(nèi)相乳液(HIPEs)。這種乳液里內(nèi)相的體積分?jǐn)?shù)可高達(dá)90％，而且經(jīng)常達(dá)到95％，據(jù)報(bào)道一些HIPEs水相體積分?jǐn)?shù)可達(dá)98％。
高內(nèi)相乳液(HIPEs)的一個(gè)早期應(yīng)用是作為固體的懸浮介質(zhì)，如美國(guó)專利No.3974116公開(kāi)的范例。HIPEs的高靜態(tài)粘度可以防止粒子沉降，在一個(gè)相似的應(yīng)用中，HIPEs被用作運(yùn)送微粒通過(guò)管道的傳輸流體，如美國(guó)專利No.3617095公開(kāi)的范例。乳液的高靜態(tài)粘度可以防止固體粒子沉降，但是在剪切作用下乳液的粘度下降，可以通過(guò)泵壓使乳液高效的通過(guò)管道。由于象蒙脫土這樣的微?？梢员挥脕?lái)破乳，因此能使微粒懸浮在HIPEs中的能力看起來(lái)有點(diǎn)令人驚奇，如K.J，Lissant在《乳液與乳液技術(shù)》第一部分“乳液的制備和破乳”，第122～123頁(yè)(1974)。
高內(nèi)相乳液(HIPEs)在制備多孔聚合物材料方面的應(yīng)用也眾所周知，例如在美國(guó)專利No.5210104、No.5200433、No.4536521、No.4788225、No.5147345、No.5331015、No.5260345、No.5268224和No.6318554都有所描述。在所描述的HIPEs中，典型的油性外相是由可聚合的乙烯基單體(例如丙烯酸2-乙基己酯和苯乙烯)和交聯(lián)單體(如二乙烯基苯)構(gòu)成。典型的水性內(nèi)相是由水、自由基引發(fā)劑(如果不是在油相)和電解質(zhì)構(gòu)成。為了形成穩(wěn)定的乳液，在乳化之前向油相中加入表面活性劑。一般用來(lái)穩(wěn)定乳液的表面活性劑例如包括非離子型表面活性劑，如失水山梨醇酯(例如失水山梨醇單油酸酯和失水山梨醇單月桂酸酯)。其它為人所知的穩(wěn)定化表面活性劑有聚甘油脂肪族酯，如美國(guó)專利5500451所公開(kāi)的。
由HIPE所制備的多孔聚合物材料在許多領(lǐng)域都很有用。例如美國(guó)專利5260345、5268224、5331015公開(kāi)了HIPE泡沫材料用做尿布類(lèi)制品的吸收材料。HIPEs泡沫材料被用做吸收材料的一個(gè)優(yōu)異的特點(diǎn)是其高泡孔率和低密度，提供了高的液體吸收能力。如果假定聚合物的密度為1g/cc，內(nèi)相為98wt％的HIPE制備的泡沫材料的液體吸收能力為約49克水/克泡沫材料(克/克吸收能力)。既可以通過(guò)提高泡沫材料的泡孔率，還可以通過(guò)降低密度來(lái)提高泡沫材料的克/克吸收能力。從歷史上來(lái)看，改變其中一個(gè)因素，則另一個(gè)因素隨之而變。也就是說(shuō)提高泡沫材料泡孔率就使密度降低。泡孔率由乳液的內(nèi)相比例決定，內(nèi)相比例越高，泡沫材料最終的泡孔率越高。但是至于內(nèi)相比例能夠達(dá)到多高和內(nèi)相能夠聚合進(jìn)入泡沫材料多少，這是有限的。另一個(gè)提高HIPE泡沫材料泡孔率的方法是將惰性油加入外相，聚合后移去惰性油，在聚合物壁和聚合物支撐結(jié)構(gòu)中留下空隙，但是在必須考慮聚合過(guò)程后惰性油的收集和處理問(wèn)題。而且提高泡孔率容易在泡沫材料壁上產(chǎn)生較薄的支撐結(jié)構(gòu)，這樣就產(chǎn)生較弱的泡沫結(jié)構(gòu)。因此如果不提高內(nèi)相比例或不使用惰性油而能夠提高HIPE泡沫材料的克/克吸收能力，這將是非?？扇〉?。
HIPE泡沫材料的另一個(gè)應(yīng)用是用做熱量和聲音的隔絕材料。例如在美國(guó)專利No.5633291公開(kāi)了這方面的應(yīng)用。作為隔熱材料，阻止熱量通過(guò)絕緣材料是非常重要的。熱量穿過(guò)材料的一種方式是輻射，這時(shí)紅外線波通過(guò)絕緣層直接達(dá)到另一邊。如果加入紅外線隔絕材料，熱輻射部分就可以被減小或消除，HIPE泡沫材料的隔熱能力就可以得到增強(qiáng)。隔熱材料和隔聲材料一般要求是阻燃材料，但由于HIPE泡沫材料是有機(jī)材料，因此易燃。
一個(gè)理想的方法是提高HIPE泡沫材料的克/克吸收能力而不提高內(nèi)相比例或不使用惰性油。此外，而且另一個(gè)理想的方法是提供油包水高內(nèi)相乳液和由其制備的多孔聚合物材料，在其中加入紅外線隔絕材料來(lái)加強(qiáng)泡沫材料產(chǎn)品的隔熱性能。如能提供加入阻燃材料的HIPE泡沫材料則更令人滿意。
第一方面，本發(fā)明是一種高內(nèi)相乳液，含有穩(wěn)定乳液的表面活性劑、不可溶填料、體積分?jǐn)?shù)至少為70％的內(nèi)相和體積分?jǐn)?shù)小于30％的外相，外相含有一種或多種可聚合的乙烯基單體。
第二方面，本發(fā)明是制備第一方面的高內(nèi)相乳液的方法，該方法包括制備外相和內(nèi)相，向其中一相或兩相中加入不可溶填料，然后在足以形成乳液的條件下將外相和內(nèi)相混合。
第三方面，本發(fā)明是制備第一方面的高內(nèi)相乳液的方法，該方法包括制備外相和內(nèi)相，在足以形成乳液的條件下將水相和油相混合，然后向乳液中加入不可溶填料。
第四方面，本發(fā)明是一種開(kāi)孔型多孔聚合物材料，通過(guò)使第一方面的高內(nèi)相乳液聚合而制得。
第五方面，本發(fā)明是一種開(kāi)孔型多孔聚合物材料，在其聚合物骨架中摻入不可溶填料。
我們發(fā)現(xiàn)，高內(nèi)相乳液(HIPEs)不僅可以在含有不可溶填料的情況下制得，而且可以聚合進(jìn)入泡沫材料，泡沫材料在其聚合物骨架中含有不可溶填料。雖然含有特定不可溶填料的HIPE已為人所知，但是我們可以制備含有更寬范圍不溶性填料的HIPE并可將它們與可聚合乙烯基單體一起摻入HIPE中，這些填料包括蒙脫石類(lèi)粘土，而蒙脫石類(lèi)粘土據(jù)報(bào)道可破壞HIPE(參見(jiàn)上述文獻(xiàn))。而且，HIPE能夠聚合成開(kāi)孔型泡沫材料而且仍含有不可溶填料，這是出人意料的。為了形成開(kāi)孔型結(jié)構(gòu)，在聚合過(guò)程中HIPEs必須在一定程度內(nèi)破乳，以便在泡孔壁上形成開(kāi)孔。但破乳不能過(guò)分而形成相分離。如上所述，已知不可溶微粒能夠破乳。因此，使含有不可溶微粒的HIPE聚合形成開(kāi)孔結(jié)構(gòu)而不形成相分離，這是出人意料的。
本發(fā)明的HIPEs在制備聚合物泡沫材料方面非常有用，這種聚合物泡沫材料既可以提高或降低密度，而不用提高或降低HIPE的內(nèi)相比例。
本發(fā)明的聚合物泡沫材料也可用于隔熱材料和吸聲材料，還可用于液體吸收。


圖1是實(shí)施例6和對(duì)比例B所制備泡沫材料的聲波衰減譜圖比較。
本發(fā)明的高內(nèi)相乳液(HIPEs)內(nèi)相的體積分?jǐn)?shù)高于約70％，更優(yōu)選的是體積分?jǐn)?shù)大于約90％，最優(yōu)選的是體積分?jǐn)?shù)大于約95％；其外相的體積分?jǐn)?shù)小于約30％，更優(yōu)選的是體積分?jǐn)?shù)小于約10％，最優(yōu)選的是體積分?jǐn)?shù)小于約5％；并且含有不溶性填料。優(yōu)選HIPE是油包水乳液，包含水性內(nèi)相和油性外相。含有體積分?jǐn)?shù)為98％或更高水性內(nèi)相的HIPEs可以通過(guò)本發(fā)明而制得。外相包含一種或多種可聚合乙烯基單體，優(yōu)選的是外相也包含交聯(lián)單體，內(nèi)相包含水。典型的，水溶性自由基引發(fā)劑加入水相。如果使用油溶性引發(fā)劑，則加入油相。另外，HIPE還包含表面活性劑和不可溶填料。
本發(fā)明在實(shí)踐中采用的可聚合乙烯基單體是帶有烯屬不飽和鍵的任何可聚合單體。一般來(lái)說(shuō)，HIPEs有利地由以下單體中的一種制得或兩者共同制得(i)至少一種單體(玻璃態(tài)單體)，賦予最后所合成出來(lái)的多孔聚合物材料以玻璃態(tài)性能；(ii)至少一種單體(橡膠態(tài)單體)，賦予最后所合成出來(lái)的多孔聚合物材料以橡膠態(tài)性能。
對(duì)于本發(fā)明來(lái)說(shuō)，玻璃態(tài)單體被定義為能夠生成玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在約40℃以上的均聚物的那些單體。優(yōu)選的玻璃態(tài)單體包括甲基丙烯酸酯類(lèi)單體，例如甲基丙烯酸甲酯；以及苯乙烯類(lèi)單體，例如各種單亞乙烯基芳香烴，諸如苯乙烯、鄰甲基苯乙烯、氯甲基苯乙烯、乙烯基乙苯、乙烯基甲苯。更優(yōu)選的玻璃態(tài)單體包括苯乙烯、鄰甲基苯乙烯和氯甲基苯乙烯。最優(yōu)選的玻璃態(tài)單體是苯乙烯。
對(duì)于本發(fā)明來(lái)說(shuō)，橡膠態(tài)單體被定義為能夠生成玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在約40℃或更低的均聚物的那些單體。優(yōu)選的橡膠態(tài)單體包括烯屬不飽和酸的烷基酯(“丙烯酸酯”或“甲基丙烯酸酯”)，例如丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸己酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸異葵酯和它們的混合物；以及乙烯基脂肪烴和脂環(huán)烴，例如丁二烯、異戊二烯；和這些共聚單體的組合。更優(yōu)選的橡膠態(tài)單體包括丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丁二烯、異戊二烯和這些共聚單體的組合。最理想的橡膠態(tài)單體是丙烯酸2-乙基己酯。
優(yōu)選的是，HIPE乳液含有至少一種玻璃態(tài)單體和至少一種橡膠態(tài)單體。不想被理論所限制，橡膠態(tài)單體被認(rèn)為能夠賦予泡沫材料柔韌性，而且應(yīng)有一定的數(shù)量以保證含有此泡沫材料的制品在加工、包裝、裝船、儲(chǔ)存和使用過(guò)程中能夠承受壓縮、彎曲和扭轉(zhuǎn)。玻璃態(tài)單體被認(rèn)為能夠賦予泡沫材料以結(jié)構(gòu)的整體性，且應(yīng)有一定的數(shù)量以保證此泡沫材料受到動(dòng)態(tài)力和靜態(tài)力作用時(shí)，能夠?qū)⑴菽牧纤馐艿乃毫押推扑榈钠茐姆秶抵磷钚　Ｒ话闱闆r下，玻璃態(tài)單體和橡膠態(tài)單體的比例是在1∶25至1.5∶1之間，最好是在1∶9至1.5∶1以內(nèi)。
可聚合乙烯基單體的最佳使用數(shù)量取決于很多因素，如具體的單體種類(lèi)。一般來(lái)說(shuō)，可聚合乙烯基單體的使用重量范圍是整個(gè)外相重量的50％-100％，更優(yōu)選是80％-95％，最優(yōu)選是85％-93％。
本發(fā)明在制備HIPE時(shí)所選用的不可溶填料包括惰性填料和活性填料。惰性填料是指不能與制備HIPE泡沫材料的單體發(fā)生共聚的那一類(lèi)填料?；钚蕴盍蟿t在聚合過(guò)程中與分子鏈發(fā)生化學(xué)結(jié)合。本發(fā)明使用的惰性填料例如包括碳黑；石墨；金屬的氫氧化物，如氫氧化鋁、氫氧化鎂、氫氧化鈣、氫氧化鋯、氫氧化錳和氫氧化鐵；金屬粉末，如鐵粉；中空陶瓷微球?；钚蕴盍系囊粋€(gè)例子是帶有丙烯酸酯表面官能團(tuán)的交聯(lián)聚合物材料。
在本文中，“不可溶”一詞的意思是是加入體系中的材料，至少有一定數(shù)量既不溶于HIPE的油性外相，也不溶于水性內(nèi)相。優(yōu)選的是至少50％的填料、更優(yōu)選至少80％、最優(yōu)選100％的填料既不溶于油性外相，也不溶于水性內(nèi)相。
本發(fā)明中可使用中空填料，如陶瓷或玻璃微球。能夠制得密度小于1克/cc的中空填料。通過(guò)將這樣的低密度填料加入HIPE泡沫材料中，可以降低密度(而且同時(shí)提高了克/克吸收能力)，而無(wú)須提高HIPE前體的內(nèi)相比例，也不必在外部油相中使用惰性油。中空填料的例子包括來(lái)自PQ公司(Valley Forge，PA)的各種PQ中空球體，其密度范圍可低至0.13克/cc。
本發(fā)明實(shí)踐中可使用紅外線隔絕填料，如碳黑和石墨粉，它們能夠減小通過(guò)最終HIPE泡沫材料傳導(dǎo)的紅外線輻射，提高泡沫材料的有效隔熱系數(shù)。
已經(jīng)知道含有磷、銻、硼、鉍和鹵素的無(wú)機(jī)和有機(jī)化合物可以作為填料來(lái)提高阻燃能力(例如見(jiàn)G.T.Gmitter等，軟質(zhì)聚氨酯泡沫材料，塑料泡沫(Plastic Foams)，第一部分；Frisch，K.C.，Saunders，J.H.，Eds.；Marcel Dekker，Inc.紐約，1972；第142頁(yè))，在本發(fā)明中可將其用做填料。在本發(fā)明中可用做阻燃劑的其它無(wú)機(jī)化合物包括三水合氧化鋁(也被稱做ATH，氫氧化鋁Al(OH)3)(例如見(jiàn)Hawley的壓縮化學(xué)詞典，第十二版，1993，Richard J.Lewis編，p43)、氫氧化鎂和石墨。這些無(wú)機(jī)化合物能單獨(dú)使用，也可與其它有機(jī)或無(wú)機(jī)阻燃劑結(jié)合使用。
泡沫材料中也可以加入鐵磁性材料，如鐵和鎳，賦予最終的泡沫材料以磁性能。例如含有鐵磁性材料的泡沫材料在金屬天花板的吸聲和隔熱方面非常有用。例如，將鐵磁性材料在泡沫材料的一側(cè)分散成薄層，來(lái)制備這種泡沫材料。既可以在加入到泡沫材料中之前，也可以在之后將鐵磁性材料磁化。這樣泡沫材料合成物就能輕易的附著在含有鐵磁性材料的天花板上，而不需要釘子或粘合劑。另一個(gè)可選擇的方法是泡沫材料中的鐵磁性材料保持未磁化，那么泡沫材料就能被已磁化的材料吸引。
在本發(fā)明中，也可采用水或/和油可溶脹填料，如交聯(lián)聚丙烯酸鈉，只要能制備成HIPE即可，較優(yōu)選的是只要含有填料的HIPE能夠聚合形成泡沫材料。
本發(fā)明也使用金屬氧化物和金屬的碳酸鹽作為填料，這樣的材料包括氧化鈣、氧化鎂、氧化鋯、氧化鈦、氧化錳、氧化鐵、氧化鋁、碳酸鈣、碳酸鎂、碳酸錳、碳酸鐵和碳酸鋯。
象氮化鋁、氮化硅、氮化鐵、碳化硅、碳化錳、碳化鐵、硼化鐵、硼化鋁、硼化錳這樣的金屬氮化物、金屬碳化物和金屬溴化物以及其他一些在制造陶瓷材料中所使用的原料，也可用于本發(fā)明的實(shí)踐中來(lái)制備HIPE。也可采用一種或幾種材料的混合物。
在本發(fā)明的實(shí)踐中也可采用粘土礦物系中天然或合成粘土作為填料。這樣的填料包括滑石粉、云母和其它粘土礦物類(lèi)材料，諸如蒙脫土、鋰蒙脫土、高嶺土、地開(kāi)石、珍珠陶土、埃洛石、皂石、綠脫石、貝得石、鉻嶺石、鋅皂石、麥羥硅鈉石、銅皂石、水羥硅鈉石、蛭石、蛇紋石、綠泥石、坡縷石、綠泥間滑石、滑間皂石、海泡石、水鋁英石和伊毛縞石。也可采用一種或幾種這些材料的混合物。
在本發(fā)明的實(shí)踐中采用的其他填料有多層無(wú)機(jī)材料(傳統(tǒng)上稱作“毫微填料”)?？梢杂糜诒景l(fā)明的多層無(wú)機(jī)材料可以是任何可溶脹的層狀無(wú)機(jī)材料。典型的，層狀無(wú)機(jī)材料由帶有兩個(gè)相對(duì)表面的各層組成，表面應(yīng)相對(duì)較平或稍有彎曲，如在美國(guó)專利No.4889885公開(kāi)的那樣。
這些可溶脹層狀無(wú)機(jī)材料的代表性范例包括上文所描述的粘土礦物類(lèi)材料。其他可膨脹層狀無(wú)機(jī)材料的代表性范例有伊利石類(lèi)礦物，如三八面體伊利石；呈層狀的兩種金屬氫氧化物或混合金屬氫氧化物，如Mg6Al3.4(OH)18.8(CO3)1.7H2O(見(jiàn)W.T.Reichle，催化雜志(J.Catal.)，94(1985)，547)，它帶有正電層，在層間空間中有可互換的陰離子；氯化物，如ReCl3和FeOCl；硫族元素化合物，如TiS2、MoS2和MoS3；氰化物，如Ni(CN)2；氧化物，如H2Si2O5、V5O13、HTiNbO5、Cr0.5V0.5S2、W0.2V2.8O7、Cr3O8、MoO3(OH)2、VOPO4·2H2O、CaPO4CH3-H2O、MnHAsO4-H2O和Ag6Mo10O33。也可采用一種或幾種材料的混合物。
根據(jù)最終泡沫材料的用途，優(yōu)選的不可溶填料是碳黑、石墨、金屬粉末、金屬的氫氧化物、象玻璃或陶瓷微球的中空填料、天然或合成粘土、毫微填料、金屬粉、含有如磷、銻、硼、鉍和/或鹵素的阻燃填料、可共聚填料如丙烯酸鹽官能化的聚合物粉末、油可溶脹填料如輕微交聯(lián)的聚合物粉末和水可溶脹材料如交聯(lián)聚丙烯酸鈉。更優(yōu)選的不可溶填料是碳黑、石墨粉、金屬粉末、金屬的氫氧化物、中空陶瓷微球、毫微填料和粉狀金屬。最優(yōu)選的不可溶填料是碳黑、石墨、三水合氧化鋁、氫氧化鎂、中空陶瓷微球、克萊頓APA蒙脫石硅酸鹽粘土和鐵粉。
不可溶填料可以改變HIPE泡沫材料的許多性能，包括密度、模量、拉伸強(qiáng)度、熱傳導(dǎo)性、阻燃性和磁性能。典型的，單一品種不可溶填料的加入不僅僅改變一種性能。例如，加入較大體積分?jǐn)?shù)的鐵粉將同時(shí)提高泡沫材料的密度和鐵磁性能。在一般情況下，較大數(shù)量的不可溶填料容易降低泡沫材料的拉伸強(qiáng)度。拉伸強(qiáng)度損失可能是由于聚合物和填料之間較弱的粘合性所致。通過(guò)加入能與聚合物網(wǎng)絡(luò)發(fā)生化學(xué)結(jié)合或機(jī)械結(jié)合的填料，可以抵消拉伸強(qiáng)度的減小。一個(gè)例子是用偶聯(lián)劑來(lái)改善填料的表面性能，大部分偶聯(lián)劑在本領(lǐng)域已眾所周知。已知的偶聯(lián)劑包括有機(jī)官能硅化合物，如乙烯基三甲氧基硅烷和γ-甲基丙烯酸丙酯基三甲氧基硅烷；鈦類(lèi)化合物，如異丙基三異硬脂酰基鈦酸酯和三甲基丙烯酸基異丙酯基鈦酸酯。甲基丙烯酸酯官能化偶聯(lián)劑效果會(huì)更好，因?yàn)榧谆┧狨セ鶊F(tuán)參與聚合反應(yīng)。另一個(gè)例子是采用丙烯酸酯官能化填料，它在聚合過(guò)程中能與單體發(fā)生共聚。可在有機(jī)單體中膨脹的填料可以產(chǎn)生牢固的機(jī)械結(jié)合，因?yàn)閱误w聚合時(shí)穿過(guò)膨脹的填料粒子。
不可溶填料的最佳使用量取決于一系列因素，包括HIPE或已發(fā)生聚合的HIPE泡沫材料的預(yù)期用途和所使用填料的類(lèi)型。如前所述，加入填料后，經(jīng)常不止一種泡沫材料性能發(fā)生改變。這樣必須調(diào)整填料的使用量以達(dá)到預(yù)期性能。例如，如果想得到鐵磁性高密度泡沫材料，那么可以生產(chǎn)含有大量鐵粉的HIPE。但是如果想得到鐵磁性而不希望具有高密度，就可以使用少的多的鐵粉，或者制備鐵粉分布在一個(gè)薄層、中空低密度填料在另一層的層狀結(jié)構(gòu)。與另一些填料相比，一些填料要求有較高的濃度以獲得所需的性能。例如，在碳黑加入量小于15wt％時(shí)就將顯著影響泡沫材料的傳熱性能，但ATH加入量必須約為30％或更高才能使阻燃性能顯著提高。因此，用途和所用填料的類(lèi)型決定了最佳填料濃度。一般來(lái)說(shuō)，不可溶填料的使用量能夠達(dá)到或超過(guò)連續(xù)相體積的100％。在較寬填料范圍內(nèi)，不可溶填料的使用量可以達(dá)到連續(xù)相體積的100％。在更寬填料范圍內(nèi)，不可溶填料的使用量可以達(dá)到連續(xù)相體積的50％。在進(jìn)一步寬的填料范圍內(nèi)，不可溶填料的使用量可以達(dá)到連續(xù)相體積的10％。最寬填料范圍內(nèi)，不可溶填料的使用量可以達(dá)到連續(xù)相體積的1％。
在本發(fā)明制備HIPE時(shí)可使用的交聯(lián)單體包括任何能夠與乙烯基單體反應(yīng)的多官能不飽和單體。例如，多官能不飽和交聯(lián)單體有二乙烯基苯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、3-亞丁基二甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯和甲基丙烯酸烯丙酯。交聯(lián)單體的最佳用量取決于很多因素，如預(yù)期的聚合物模量，一般來(lái)說(shuō)，交聯(lián)單體的用量占整個(gè)外相重量的0-50％，更優(yōu)選的是5-20％，最優(yōu)選的是7-15％。
在本發(fā)明中制備HIPE時(shí)可以使用的自由基引發(fā)劑有水溶性引發(fā)劑，如過(guò)硫酸鈉或過(guò)硫酸鉀，以及各種氧化還原體系，如過(guò)硫酸銨和亞硫酸氫鈉；油溶性引發(fā)劑，如偶氮二異丁腈(AIBN)、過(guò)氧化苯甲酰、過(guò)氧化甲乙酮、過(guò)二碳酸二乙基己基酯和過(guò)氧化月桂酰。根據(jù)引發(fā)劑是水溶性引發(fā)劑還是油溶性引發(fā)劑，將引發(fā)劑加入水相或油相。引發(fā)劑應(yīng)具備有效的使用量使單體聚合。典型的，引發(fā)劑可以達(dá)到單體總重量的0.005-20％，優(yōu)選的量是0.1-10％，最優(yōu)選的引發(fā)劑用量是單體總重量的0.1-5％。
水相可以含有水溶性電解質(zhì)來(lái)幫助表面活性劑形成穩(wěn)定的乳液，控制泡沫材料的泡孔率和/或增加所合成聚合物泡沫材料的親水性?？捎糜诒景l(fā)明中的水溶性電解質(zhì)包括無(wú)機(jī)鹽(一價(jià)、二價(jià)、三價(jià)或它們的混合物)，如堿金屬鹽、堿土金屬鹽和重金屬鹽，諸如鹵化物、硫酸鹽、碳酸鹽、磷酸鹽和它們的混合物。這樣的電解質(zhì)例如有氯化鈉、硫酸鈉、氯化鉀、硫酸鉀、氯化鋰、氯化鎂、氯化鈣、硫酸鎂、氯化鋁和它們的混合物。較為理想的是一價(jià)陰離子、如鹵陰離子的一價(jià)或二價(jià)鹽。電解質(zhì)的最佳用量取決于很多因素，如特定的化合物、所需的泡沫材料泡孔率和所用的表面活性劑。一般來(lái)說(shuō)，電解質(zhì)的用量可為全部水相混合物重量的至多20％，更優(yōu)選的是至多5％，最優(yōu)選的是至多約1％。
只要HIPE仍可被制得和聚合形成泡沫材料，水相中還可以包含非電解質(zhì)組分，如丙三醇。
可用于本發(fā)明中制備油包水型高內(nèi)相乳液的表面活性劑包括非離子型表面活性劑，例如失水山梨醇酯，有失水山梨醇單油酸酯和失水山梨醇單月桂酸酯；甘油酯，如單油酸甘油酯；二油酸聚乙二醇200酯，聚甘油的部分脂肪酸酯；陽(yáng)離子型表面活性劑，如銨鹽；陰離子型表面活性劑，如某些有機(jī)硫酸和磺酸化合物。共同待審美國(guó)專利申請(qǐng)No.558333(申請(qǐng)于1995年11月15日)中所描述的可聚合表面活性劑也是合適的。這樣的表面活性劑有帶有可聚合乙烯基基團(tuán)的表面活性劑；以及在聚合條件下能夠發(fā)生接枝反應(yīng)的表面活性劑(可接枝表面活性劑)。其他合適的表面活性劑還有聚(氧化丁烯/氧化乙烯)硫酸鹽類(lèi)表面活性劑，在共同待美國(guó)專利申請(qǐng)No.60046910(申請(qǐng)于1997年5月16日)中有所描述。
表面活性劑的使用量必須足以形成高內(nèi)相乳液。一般來(lái)說(shuō)，表面活性劑的用量根據(jù)具體表面活性劑的種類(lèi)和配方的類(lèi)型的不同而不同。表面活性劑的用量可以少至連續(xù)相的0.125wt％或更少。在更普遍的情況下，表面活性劑的用量可以少至連續(xù)相的0.25wt％。在一般情況下，如果需要，表面活性劑的用量可多達(dá)連續(xù)相的25wt％。
制備油包水乳液的工藝方法已為人所知，如美國(guó)專利No.4522953和No.5210104公開(kāi)的那樣，在本發(fā)明中可以采用這些方法。例如，可以分批制得油包水HIPE。在一般情況下，為批量生產(chǎn)油包水HIPE，向油相和表面活性劑的混合物中在攪拌下逐步加入水相?？梢圆捎冒ㄈ~輪式攪拌在內(nèi)的很多方法來(lái)實(shí)現(xiàn)攪拌。另一種可供選擇的方法是用連續(xù)法來(lái)生產(chǎn)油包水HIPE，生產(chǎn)HIPE的連續(xù)法在文獻(xiàn)中也有很多報(bào)道，如美國(guó)專利No.4018426和美國(guó)專利No.5198472公開(kāi)的。
可在乳化之前或之后加入不可溶填料。如果在乳化之前加入不可溶填料，典型的，可以加入油相或水相或者兩相中。不可溶填料能夠作為單獨(dú)相，特別是在連續(xù)法中，在乳化過(guò)程中加入。另一種可供選擇的方法是在乳液形成后混入填料。加入填料的優(yōu)選方式取決于一系列因素，例如所采用的乳化過(guò)程以及所用填料的類(lèi)型和數(shù)量。例如，對(duì)于不能在水相中分散的不可溶填料，在乳化之前將其加入水相的方法將不能使不可溶填料最大程度地與乳液混合。象這樣的填料既可以作為單獨(dú)相加入油相，也可以在聚合后加入，以便使其與乳液更好的混合。
用本發(fā)明的HIPE，根據(jù)共同待審的美國(guó)預(yù)先申請(qǐng)No.60/055852(1997年8月15日申請(qǐng))中所描述的方法，可以制備層狀泡沫材料合成物。例如，可以制備由兩層或多層組成的層狀泡沫材料合成物，各層含有不同數(shù)量或類(lèi)型的填料。層狀填充泡沫材料的一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域是消聲。與相似的但不含有填料的泡沫材料相比，或者與只有鐵或只有微球、或以鐵粉和陶瓷微球均質(zhì)混合物為填料的泡沫材料相比，海綿狀鐵粉分布在一層、中空陶瓷微球分布在另一層的層狀合成物已被證明能夠增強(qiáng)吸聲性能。
下面給出了實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明，但不能認(rèn)為本發(fā)明僅限于此范圍內(nèi)。除非另外說(shuō)明，以下所有分?jǐn)?shù)和百分?jǐn)?shù)均以重量計(jì)。
實(shí)施例1-含有蒙脫石硅酸鹽粘土的HIPE泡沫材料Clayton APA蒙脫石硅酸鹽粘土(來(lái)自南粘土制品公司的一種蒙脫石硅酸鹽粘土)以濃度為2wt％加入單體混合物，單體混合物含64wt％的丙烯酸-2-乙基己酯、14wt％的苯乙烯和22wt％的二乙烯基苯(活性為55％)。在4.6克的單體/粘土混合物中溶解1.1克SPANTM80(失水山梨醇單油酸酯)和0.35克SPANTM85(失水山梨醇三油酸酯)。單獨(dú)制備水相，水相含有114克水、1.1克二水氯化鈣和0.3克過(guò)硫酸鉀。在三漿葉攪拌器以300轉(zhuǎn)/分的速度攪拌下，將水相滴加入單體/粘土/表面活性劑的混合物中。生產(chǎn)出白色HIPE。在耐熱玻璃(PYREX*)盤(pán)中，在薩綸包裹(Saran WrapTM)的覆蓋下，HIPE在60℃下聚合16小時(shí)。試樣浸泡在2-丙醇中，直到可擠壓出試樣的內(nèi)部水相。在2-丙醇中清洗三次，然后在水中清洗三次，最后在2-丙醇中清洗。試樣在紙巾之間擠壓，然后在室溫下干燥。最終的泡沫材料是平展的、可壓縮的和有彈性。
實(shí)施例2-含有鐵粉的HIPE泡沫材料通過(guò)將6.75克丙烯酸-2-乙基己酯、4.62克苯乙烯、1.13克二乙烯基苯(活性為55％)、2.50克SPAN80(失水山梨醇單油酸酯)和0.10克過(guò)氧化月桂酰混合，制得油相。將133.65克水、1.35克二水氯化鈣和0.70克過(guò)硫酸鉀混合得到水相。在三漿葉攪拌器以300轉(zhuǎn)/分的速度攪拌下，將水相滴加入油相而制得HIPE。形成HIPE后，另外再混合2分鐘以保證均質(zhì)性。繼續(xù)混合下，向HIPE中加入20克ANCOR B海綿狀鐵粉(Hoeganaes公司，Valley Forge，PA)。在耐熱玻璃(PYREX*)容器中，在薩綸包裹(Saran WrapTM)的覆蓋下，所得到的灰色乳液在65℃下聚合20.5小時(shí)。擠壓合成出來(lái)的泡沫材料，直至不含內(nèi)部水相。在2-丙醇中清洗三次，然后在水中清洗三次，最后在2-丙醇中清洗。擠壓清洗后的泡沫材料直到不含醇，然后晾干。結(jié)果得到的泡沫材料在其聚合物基體中含有鐵粉，可以被磁鐵吸引。
實(shí)施例3-含有中空陶瓷微球的HIPE泡沫材料通過(guò)將17.9克丙烯酸-2-乙基己酯、12.25克苯乙烯、3.00克二乙烯基苯(活性為55％)、6.63克SPAN80(失水山梨醇單油酸酯)和0.27克過(guò)氧化月桂?；旌?，制得油相。將354.51克水、3.58克二水氯化鈣和1.86克過(guò)硫酸鉀混合得到水相。在三漿葉攪拌器以300轉(zhuǎn)/分的速度攪拌下，將水相滴加入油相而制得HIPE。形成HIPE后，另外再混合2分鐘以保證均質(zhì)性。在三漿葉攪拌器以300轉(zhuǎn)/分的速度攪拌下，向HIPE中加入8.95克中空陶瓷微球(SL-150Extendospheres*，PQ公司)。在耐熱玻璃(PYREX*)容器中，在薩綸包裹(Saran WrapTM)的覆蓋下，將HIPE在65℃下聚合18小時(shí)。擠壓合成出來(lái)的泡沫材料，直至不含內(nèi)部水相。用2-丙醇清洗三次，然后用水清洗三次，最后再用2-丙醇清洗。擠壓清洗后的泡沫材料直到不含醇，然后晾干。
實(shí)施例4-含有鐵粉和中空陶瓷微球的泡沫材料通過(guò)將17.90克丙烯酸-2-乙基己酯、12.25克苯乙烯、3.00克二乙烯基苯(活性為55％)、0.27克過(guò)氧化月桂酰和6.63克SPAN80(失水山梨醇單油酸酯)混合，制得油相。將354.51克水、3.58克二水氯化鈣和1.86克過(guò)硫酸鉀混合得到水相。在三漿葉攪拌器以300轉(zhuǎn)/分的速度攪拌混合油相下，將水相滴加入。水相加入完畢后，繼續(xù)混合下，向乳液中加入4.48克陶瓷微球和14.38克海綿狀鐵粉。得到的HIPE再混合2分鐘以保證均質(zhì)性。將乳液加入耐熱玻璃(PYREX*)容器，在薩綸包裹(Saran WrapTM)的覆蓋下，在65℃烘箱中，聚合一夜。擠壓合成出來(lái)的泡沫材料，直至不含內(nèi)部水相。用2-丙醇清洗三次，然后用水清洗三次，最后再用2-丙醇清洗。擠壓清洗后的泡沫材料直到不含2-丙醇，然后晾干成泡沫材料制品。
實(shí)施例5-和對(duì)比例A制備兩種泡沫材料來(lái)比較它們的阻燃性能。
對(duì)比例A-無(wú)填料通過(guò)將8.67克丙烯酸-2-乙基己酯、1.90克苯乙烯、2.98克二乙烯基苯(活性為55％)、1.45克SPANTM80(失水山梨醇單油酸酯)和0.06克過(guò)氧化月桂?；旌?，制得油相。將132.96克水、1.34克二水氯化鈣和0.64克過(guò)硫酸鉀混合得到水相。在三漿葉攪拌器以300轉(zhuǎn)/分的速度攪拌下，將水相滴加入油相。在所有水相加完后，將乳液再混合5分鐘以保證均質(zhì)性。將乳液加入耐熱玻璃(PYREX*)容器，在薩綸包裹(Saran WrapTM)的覆蓋下，在65℃烘箱中，聚合16小時(shí)。用2-丙醇清洗三次制得的泡沫材料，然后用水清洗三次，最后再用2-丙醇(IPA)清洗。擠壓最終得到的泡沫材料，直至除去大部分的IPA，然后在80℃的真空烘箱中干燥幾小時(shí)。將泡沫材料在室溫下放置兩天。
實(shí)施例6-含有氫氧化鋁填料的HIPE通過(guò)將4.65克丙烯酸-2-乙基己酯、1.02克苯乙烯、1.60克二乙烯基苯(活性為55％)、1.45克SPAN80(失水山梨醇單油酸酯)和0.06克過(guò)氧化月桂?；旌?，制得油相。在此油相中混入6.30克氫氧化鋁。將132.96克水、1.34克二水氯化鈣和0.64克過(guò)硫酸鉀混合得到水相。在聚丙烯燒杯中，在三漿葉攪拌器以300轉(zhuǎn)/分的速度攪拌混合下，將水相滴加入油相。所有水相加完后，繼續(xù)將乳液再混合5分鐘以保證均質(zhì)性。將乳液倒入耐熱玻璃(PYREX*)容器，在薩綸包裹(Saran WrapTM)的覆蓋下，在65℃烘箱中聚合16小時(shí)。擠壓得到的泡沫材料，直至除去大部分的水相。象在參對(duì)比例A中描述的那樣，對(duì)泡沫材料進(jìn)行清洗和干燥，得到泡沫材料。
阻燃性能實(shí)驗(yàn)將對(duì)比例A和實(shí)施例5的泡沫材料試樣切成8厘米長(zhǎng)、1.5厘米寬、約5毫米厚的樣條。垂直安裝樣條，在底部夾緊，向上伸出7厘米。用火柴點(diǎn)燃泡沫材料的頂部。記錄觀察結(jié)果如下，驗(yàn)證Al(OH)3對(duì)阻燃性能的影響。
對(duì)比例B-空白泡沫材料試樣泡沫材料很容易被點(diǎn)燃，在17秒內(nèi)燃燒全部7厘米試樣，在約35秒內(nèi)幾乎全部燒盡。
實(shí)施例6-ATH填充泡沫材料泡沫材料難以點(diǎn)燃。一旦點(diǎn)燃，火焰在1分鐘16秒內(nèi)自熄，僅燃燒泡沫材料試樣頂部的2厘米。
實(shí)施例8-和對(duì)比例C制備兩種HIPE泡沫材料，并且評(píng)價(jià)它們的吸聲性能。
對(duì)比例C-非填充泡沫材料通過(guò)將17.90克丙烯酸-2-乙基己酯、12.25克苯乙烯、3.00克二乙烯基苯(活性為55％)、0.27克過(guò)氧化月桂酰和6.63克SPAN80(失水山梨醇單油酸酯)混合，制得油相。將354.51克水、3.58克二水氯化鈣和1.86克過(guò)硫酸鉀混合得到水相。在三漿葉攪拌器以300轉(zhuǎn)/分的速度攪拌混合油相下，將水相滴加入。得到的HIPE再混合2分鐘以保證均質(zhì)性。將乳液加入耐熱玻璃(PYREX*)盤(pán)，在薩綸包裹(Saran WrapTM)的覆蓋下，在65℃烘箱中，聚合一夜。擠壓合成出來(lái)的泡沫材料，直至不含內(nèi)部水相。用2-丙醇清洗泡沫材料三次，然后用水清洗三次，最后再用2-丙醇清洗。擠壓清洗后的泡沫材料直至除去大部分2-丙醇，然后晾干形成泡沫材料。
實(shí)施例9-層狀填充泡沫材料制備兩種HIPE，分層，然后聚合。底層的制作與對(duì)比例C相似，但在乳液形成后，加入28.76克ANCOR B級(jí)海綿狀鐵粉。底層HIPE置于耐熱玻璃(PYREX)盤(pán)上。在底層上面放置一層無(wú)紡聚丙烯薄片。如實(shí)施例3，制備第二種HIPE。將第二種HIPE小心的置于覆蓋底層的無(wú)紡聚丙烯之上，整個(gè)組合物在65℃烘箱中聚合一夜。小心擠壓最終泡沫材料，以除去水性內(nèi)相，在2-丙醇中清洗三次，然后用水清洗三次，最后再用2-丙醇清洗。擠壓清洗后的泡沫材料直至除去2-丙醇，然后干燥成層狀結(jié)構(gòu)泡沫材料。
用一種實(shí)驗(yàn)室聲波衰減設(shè)備來(lái)測(cè)試對(duì)比例B和實(shí)施例6所制備泡沫材料的聲波衰減性能。設(shè)備主要由聲源室、接收室，以及聲源室和接收室之間，測(cè)試試樣的固定裝置組成。固定裝置上有一個(gè)直徑為三英寸的小孔。聲源室配備有揚(yáng)聲器和麥克風(fēng)。接收室配備有麥克風(fēng)來(lái)記錄接收室中聲波的強(qiáng)度。聲源室制造出噪音。在有試樣堵塞小孔和沒(méi)有試樣堵塞小孔這兩種情況下，接收室的麥克風(fēng)收集聲波強(qiáng)度譜。將聲波衰減定義為10 log(Io/I)其中Io是沒(méi)有試樣堵塞小孔時(shí)所記錄的聲波強(qiáng)度譜，I是有試樣堵塞小孔時(shí)所記錄的聲波強(qiáng)度譜。圖1是泡沫材料試樣的聲波衰減譜圖，說(shuō)明與對(duì)比泡沫材料相比，層狀泡沫結(jié)構(gòu)的聲波衰減性能提高。
權(quán)利要求
1.一種高內(nèi)相乳液，它含有穩(wěn)定乳液的表面活性劑，一種或多種不可溶填料，體積分?jǐn)?shù)至少為70％的非連續(xù)內(nèi)相，體積分?jǐn)?shù)小于30％的連續(xù)外相，連續(xù)外相含有一種或多種可聚合乙烯基單體。
2.權(quán)利要求1的高內(nèi)相乳液，其中所述乳液為油包水乳液。
3.權(quán)利要求1的高內(nèi)相乳液，其中，至少有一種不可溶填料的密度小于1g/cc。
4.權(quán)利要求1的高內(nèi)相乳液，其中，至少有一種不可溶填料的密度大于1g/cc。
5.權(quán)利要求2的高內(nèi)相乳液，其中，表面活性劑是山梨糖醇酯，甘油酯，聚甘油的部分脂肪酸酯；帶有可聚合乙烯基基團(tuán)的表面活性劑；在聚合條件下能夠發(fā)生接枝反應(yīng)的表面活性劑；或者聚(氧化丁烯/氧化乙烯)硫酸鹽表面活性劑。
6.權(quán)利要求1的高內(nèi)相乳液，其中，至少有一種不可溶填料是阻燃填料，紅外線吸收填料，和/或鐵磁性材料。
7.權(quán)利要求6的高內(nèi)相乳液，其中，阻燃填料是三水合氧化鋁，或含有磷、銻、硼、鉍或鹵素的化合物；紅外線吸收填料是碳黑，鐵磁性材料是鐵或鎳。
8.權(quán)利要求1的高內(nèi)相乳液，其中，至少有一種不可溶填料是金屬氧化物，金屬氫氧化物，金屬碳酸鹽，金屬氮化物，金屬碳化物，金屬硼化物，金屬粉末，中空陶瓷微球或中空玻璃微球。
9.權(quán)利要求8的高內(nèi)相乳液，其中，金屬氧化物是氧化鈣、氧化鎂、氧化鋯、氧化鈦、氧化錳、氧化鐵或氧化鋁；金屬氫氧化物是氫氧化鋁、氫氧化鎂、氫氧化鈣、氫氧化鋯、氫氧化錳或氫氧化鐵；金屬碳酸鹽是碳酸鈣、碳酸鎂、碳酸錳、碳酸鐵或碳酸鋯；金屬氮化物是氮化鋁、氮化硅或氮化鐵；金屬碳化物是碳化硅、碳化錳、碳化鐵；金屬硼化物是硼化鐵、硼化鋁、硼化錳；金屬粉末是鐵粉。
10.權(quán)利要求1的高內(nèi)相乳液，其中，至少有一種不可溶填料是粘土礦物系的天然形成物或合成物。
11.權(quán)利要求1的高內(nèi)相乳液，其中，至少有一種不可溶填料是滑石粉、云母、蒙脫土、鋰蒙脫土、高嶺土、地開(kāi)石、珍珠陶土、埃洛石、皂石、綠脫石、貝得石、鉻嶺石、鋅皂石、麥羥硅鈉石、銅皂石、水羥硅鈉石、蛭石、蛇紋石、綠泥石、坡縷石、綠泥間滑石、滑間皂石、海泡石、水鋁英石、伊毛縞石或者它們的混合物。
12.權(quán)利要求1的高內(nèi)相乳液，其中，至少有一種不可溶填料是多層無(wú)機(jī)材料。
13.權(quán)利要求12的高內(nèi)相乳液，其中，多層無(wú)機(jī)材料是粘土礦物、伊利石類(lèi)礦物、呈層狀的雙金屬氫氧化物、混合金屬氫氧化物、氯化物或氧化物。
14.權(quán)利要求13的高內(nèi)相乳液，其中，伊利石礦物是三八面體伊利石；混合金屬氫氧化物是Mg6Al3.4(OH)18.8(CO3)1.7H2O；氯化物是ReCl3或FeOCl；氧化物是H2Si2O5、V5O13、HTiNbO5、Cr0.5V0.5S2、W0.2V2.8O7、Cr3O8、MoO3(OH)2、VOPO4-2H2O、CaPO4CH3-H2O、MnHAsO4-H2O、Ag6Mo10O33；或者它們的混合物。
15.權(quán)利要求1的高內(nèi)相乳液，其中，以連續(xù)相為基準(zhǔn)，不可溶填料用量的體積分?jǐn)?shù)大于100％。
16.權(quán)利要求1的高內(nèi)相乳液，其中，以連續(xù)相為基準(zhǔn)，不可溶填料用量的體積分?jǐn)?shù)為1-100％。
17.權(quán)利要求1的高內(nèi)相乳液，其中，以連續(xù)相為基準(zhǔn)，不可溶填料用量的體積分?jǐn)?shù)為1-10％。
18.包含不同的多層的多層高內(nèi)相乳液，其中，一層或多層含有一種或多種不可溶填料。
19.權(quán)利要求18的乳液，其中，每層填料的使用量與其它每層填料的使用量，可以相同或不同。
20.一種方法，它包括制備包含至少一種可聚合乙烯基單體的連續(xù)相；制備內(nèi)相；向連續(xù)相中或者內(nèi)相中或者兩相中加入不可溶填料；然后在足以形成乳液的條件下將內(nèi)相和連續(xù)相混合。
21.權(quán)利要求20的方法，其中，乳液是油包水乳液，包含油性連續(xù)相和水性內(nèi)相。
22.一種方法，它包括制備包含至少一種可聚合乙烯基單體的連續(xù)相；制備內(nèi)相；然后在足以形成乳液的條件下將內(nèi)相和連續(xù)相混合，同時(shí)加入一種或多種不可溶填料。
23.權(quán)利要求22的方法，其中，乳液是油包水乳液，包含油性連續(xù)相和水性內(nèi)相。
24.一種方法，它包括制備包含至少一種可聚合乙烯基單體的連續(xù)相；制備內(nèi)相；在足以形成乳液的條件下將內(nèi)相和連續(xù)相混合，然后向乳液中加入一種或多種不可溶填料。
25.權(quán)利要求24的方法，其中，乳液是油包水乳液，包含油性連續(xù)相和水性內(nèi)相。
26.一種方法，它包括制備至少兩種高內(nèi)相乳液，至少其中一種含有一種或多種不可溶填料；然后將一種乳液在另一種乳液上面沉積，由此生產(chǎn)出層狀高內(nèi)相乳液。
27.多孔聚合物材料，通過(guò)使權(quán)利要求1的高內(nèi)相乳液聚合而制得。
28.多孔聚合物材料，通過(guò)使權(quán)利要求2的高內(nèi)相乳液聚合而制得。
29.多孔聚合物材料，通過(guò)使權(quán)利要求18的高內(nèi)相乳液聚合而制得。
30.開(kāi)孔型多孔聚合物材料，含有與其聚合物骨架相結(jié)合的不可溶填料。
31.包含權(quán)利要求28的多孔聚合物材料的制品。
32.包含權(quán)利要求29的多孔聚合物材料的制品。
33.一種多層聚合物泡沫材料，包含至少兩層，每層或者在物理上或者在結(jié)構(gòu)上與其相鄰層有所不同，并且至少一層由高內(nèi)相乳液形成，所述高內(nèi)相乳液含有一種或多種不可溶填料、體積分?jǐn)?shù)至少為70％的內(nèi)相和含有一種或多種可聚合乙烯基單體的體積分?jǐn)?shù)小于30％的外相。
34.包含多層聚合物泡沫材料的制品，至少有兩層，每層或者在物理上或者在結(jié)構(gòu)上與相鄰層有所不同，并且至少一層由高內(nèi)相乳液形成，所述高內(nèi)相乳液含有一種或多種不可溶填料、體積分?jǐn)?shù)至少為70％的內(nèi)相和含有一種或多種可聚合乙烯基單體的體積分?jǐn)?shù)小于30％的外相。
35.權(quán)利要求34的制品，其形式為隔聲材料。
36.權(quán)利要求1的高內(nèi)相乳液，其中，一種或多種不可溶填料是水可溶脹或者油可溶脹的。
37.權(quán)利要求1的高內(nèi)相乳液，其中，至少一種不可溶填料含有可聚合乙烯基官能團(tuán)，在乳液中能與單體共聚。
38.權(quán)利要求1的高內(nèi)相乳液，其中，以外相體積為基準(zhǔn)，不可溶填料的用量從小于3％到50％。
39.多孔聚合物材料，通過(guò)使權(quán)利要求1的高內(nèi)相乳液在與非HIPE材料接觸的情況下聚合而制得，使得非HIPE材料在聚合過(guò)程中附于多孔聚合物材料上。
40.權(quán)利要求39的聚合物材料，其中，非HIPE材料是多孔聚合物材料、無(wú)紡材料或者遇到乳液外相能夠溶脹的聚合物薄膜。
41.權(quán)利要求40的聚合物材料，其中，多孔聚合物材料是聚氨酯泡沫材料，無(wú)紡材料是聚丙烯無(wú)紡織物，當(dāng)使用苯乙烯在油相中的油包水乳液時(shí)，遇到乳液外相能夠溶脹的聚合物薄膜是聚苯乙烯。
42.多層聚合物泡沫材料，包含至少兩層，每層或者在物理上或者在結(jié)構(gòu)上與其相鄰層有所不同，并且至少一層由高內(nèi)相乳液制得，所述高內(nèi)相乳液含有一種或多種不可溶填料、體積分?jǐn)?shù)至少為70％的內(nèi)相和含有一種或多種可聚合乙烯基單體的體積分?jǐn)?shù)少于30％的外相，并且在一層或多層之間或/和一個(gè)表面或兩個(gè)表面上有非HIPE材料。
全文摘要
一種高內(nèi)相乳液,它含有穩(wěn)定乳液的表面活性劑,一種或多種不可溶填料,體積分?jǐn)?shù)至少為70%的非連續(xù)內(nèi)相;體積分?jǐn)?shù)小于30%的連續(xù)外相,連續(xù)外相包含一種或多種可聚合的乙烯基單體。使這種油包水高內(nèi)相乳液聚合,可以制備出一種開(kāi)孔型多孔聚合物材料,在其聚合物骨架中結(jié)合有不可溶填料。
文檔編號(hào)B32B5/18GK1265678SQ98807899
公開(kāi)日2000年9月6日 申請(qǐng)日期1998年8月10日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月15日
發(fā)明者S·W·莫克, J·H·索爾克, C·P·帕克 申請(qǐng)人:陶氏化學(xué)公司