MX2010010875A - Composiciones de polimeros aromaticos de vinilo con una capacidad mejorada de aislamiento termico, proceso de preparacion y articulos expandidos obtenidos a partir de las mismas. - Google Patents

Abstract

Polímeros aromáticos de vinilo expansibles que comprenden: una matriz obtenida mediante polimerización de 50 a 100% en peso de uno o más monómeros aromáticos de vinilo y de 0 a 50% en peso de por lo menos un monómero copolimerizable; de 1 a 10% en peso, calculado con respecto al polímero (a), de un agente de expansión englobado en la matriz polimérica; de 0.05 a 25% en peso, calculado con respecto al polímero (a), de una carga que comprende coque con un área superficial, medida de acuerdo con ASTM D-3037/89, que fluctúa de 5 a 50 m2/g.

Description

COMPOSICIONES DE POLIMEROS AROMATICOS DE VIN ILO CON UNA CAPACIDAD MEJORADA DE AISLAMIENTO TERMICO.

PROCESO DE PREPARACION Y ARTICULOS EXPANDIDOS OBTENIDOS A PARTIR DE LAS MISMAS : La presente invención se refiere a composiciones de pol ímeros de vinilo aromático con una capacidad mejorada de aislamiento térmico, el proceso para su preparación y los artículos expandidos obtenidos a partir de las mismas.

Más específicamente, la presente invención se refiere a gránulos con base en polímeros expansibles de vinilo aromático, por ejemplo pol ímeros de estireno expansible los cuales, después de la expansión, tienen una conductividad térmica reducida con una baja densidad también, por ejemplo menor que 20 g/l , y a los productos obtenidos así, es decir, hojas extruidas expandidas a partir de dichas composiciones de vinilo aromático.

Los polímeros aromáticos de vinilo expansible y, entre estos en particular, el poliestireno expansible (EPS), son productos conocidos que , se han usado durante un largo tiempo para preparar artículos expandidos que pueden ser adoptados en varios campos de aplicación , entre los cuales uno de los más importantes es el campo de aislamiento térmico. i Estos productos expandidos se obtienen hinchando primero los gránulos de polímero, en un entorno cerrado, impregnados con un fluido expansible, por ejemplo un hidrocarburo alifático tal como pentano o hexano, y después moldeando las partículas hinchadas contenidas dentro de un molde, mediante el efecto contemporáneo de presión y temperatura. El hinchado de las partículas se efectúa generalmente con vapor, u otro gas, mantenido a una temperatura ligeramente mayor que la temperatura de transición de vidrio (Tg) del pol ímero.

Un campo de aplicación particular del poliestireno expansible es el del aislamiento térmico en la industria de la construcción donde se usa generalmente en la forma de láminas planas. Las láminas planas de poliestireno expandido se usan normalmente con una densidad de aproximadamente 30 g/l ya que la conductividad térmica del polímero tiene un mínimo en estos valores. No es ventajoso caer por debajo de este límite, aun cuando es técnicamente posible, ya que causa un incremento drástico en la conductividad térmica de la lámina lo cual debe ser compensado por un incremento en su espesor. Con el fin de evitar esta desventaja, se han hecho sugerencias para cargar el polímero con materiales atérmanos tales como grafito, negro de humo o aluminio. Los materiales atérmanos son capaces, de hecho, de interactuar con el flujo radioactivo, reduciendo su transmisión e incrementando así el aislamiento térmico de los materiales expandidos en los cuales están contenidos.

La patente europea 620,246, por ejemplo, describe un proceso para preparar perlas de poliestireno expansible que contienen un material atérmano distribuido en la superficie o, como una alternativa, incorporado dentro de la partícula misma.

La solicitud de patente internacional WO 1997/45477, describe composiciones con base en poliestireno expansible que comprenden un polímero de estireno, desde 0.05 hasta 25% de negro de humo del tipo de negro de lámpara y desde 0.6 hasta 5% de un aditivo bromado para hacer el producto a prueba de flama.

La solicitud de patente japonesa 631 83941 describe el uso de grafito para mejorar la capacidad aislante de espumas del poliestireno.

La solicitud de patente JP 60031 536 describe el uso de negro de humo en la preparación de resinas de poliestireno expansible. La solicitud de patente internacional WO 2006/61 571 describe composiciones con base en poliestireno expansible que comprenden un pol ímero de estireno que tiene un peso molecular en promedio de peso Mw desde 1 50,000 hasta 450,000, desde 2 hasta 20% en peso de un agente de expansión y desde 0.05 hasta menos de 1 % de negro de humo con un área superficial que fluctúa desde 550 hasta 1 ,600 m2/g.

El Solicitante ha encontrado ahora que es posible preparar una composición con base en polímeros aromáticos de vinilo con propiedades termo-aislantes incrementadas, usando un aditivo atérmano que nunca se ha descrito en la literatura.

Un objetivo de la presente invención se refiere, por lo tanto, a composiciones expansibles de pol ímeros aromáticos de vinilo, por ejemplo en gránulos o perlas, que comprenden: a) Una matriz polimérica obtenida mediante polimerización de una base que comprende de 50 a 1 00% en peso de uno o más monómeros aromáticos de vinilo y de 0 a 50% en peso de por lo menos un monómero de copolimerización; b) De 1 a 10% en peso, calculado con respecto al polímero (a), de un agente expansible englobado en la matriz polimérica; c) De 0.05 a 25%en peso, calculado con respecto al pol ímero (a), de una carga atérmana que comprende coque, en forma de partículas con un diámetro promedio de las partículas que fluctúa desde 0.5 hasta 100 pm, de preferencia desde 2 hasta 20 pm, y con un área de superficie, medida de acuerdo con ASTM D- 3037/89 (BET), que fluctúa desde 5 hasta 50 m2/g , de preferencia desde 5 hasta 20 m2/g.

La composición polimérica, objeto de la presente invención , se puede obtener, como se ilustra mejor más adelante en la presente, por medio de: - Un proceso en suspensión, que comprende la disolución/ dispersión de la carga atérmana en la base de monómero, seguido por la polimerización en suspensión acuosa y la adición del agente de expansión; o - ', Un proceso de extrusión directa, es decir, alimentar una mezcla de granulos de pol ímero aromático de vinilo y carga atérmana (como tal o en forma de lote maestro) directamente a una extrusora.

: Alternativamente, el polímero ya puede venir en el estado fundido de una planta de polimerización, agregar subsiguientemente la carga atérmana. Se alimenta entonces el agente de expansión y el producto relativo se enfría subsiguientemente y se pasa a través de un dado para la preparación directa también de placas , tubos, láminas expandidos . Alternativamente otra vez, la composición polimérica así obtenida se puede enviar a un dado de corte bajo presión (por ejemplo de acuerdo con el procedimiento descrito en la patente de E . U . 7 ,320 ,585).

El coque está disponible como un polvo finamente subdividido con un tamaño (MT50) de las partículas de polvo que fluctúa desde 0.5 hasta 1 00 µ?t? , de preferencia desde 2 hasta 20 pm . El tamaño de partículas (MT50) se mide con un granulómetro láser y es el diámetro que corresponde a 50% en peso de partículas que tienen un diámetro menor y 50% en peso que tienen un diámetro mayor.

El coque se produce mediante la pirólisis de material orgánico y pasa, por lo menos parcialmente, a través de un estado l íquido o l íquido-cristal ino durante el proceso de carbonización . El material orgánico de partida es de preferencia petróleo, carbón o lignito .

El coque se usa en la preparación de las composiciones poliméricas en gránulos de la presente invención, es más preferiblemente el producto de la carbonización de la fracción de hidrocarburos de alto punto de ebullición que viene de la destilación de petróleo, conocida convencionalmente como la fracción resid ual pesada. En particular, el coque se obtiene a partir de la conversión de la fracción residual pesada, una operación llevada a cabo a alta temperatura que produce otra vez algunas fracciones ligeras y un sólido (coque de petróleo). El coque de petróleo así obtenido se calcina a una temperatura que fluctúa desde 1 ,000 hasta 1 ,600° C (coque calcinado). i Sí se usa una fracción residual pesada rica en componentes aromáticos, se produce un coque después de calcinación a 1 ,800 a 2,200°C con una estructura cristalina de agujas (coque de agujas).

Más información sobre coque, los métodos de producción y la caracterización de los varios grados disponibles comercialmente (coque verde, coque de alquitrán derivado del carbón, coque retrasado, coque fluido, coque de agujas, coque premium, coque calcinado, polvo, spange, etc. ) están disponibles en la red, en el sitio de la red goldbook.iupuac.org o Puré Appl .Chem. , 1995, vol . 67, No. 3, páginas 473-506 "Recommended terminology for the description of carbón as a solid (I UPAC Recommendations 1 995)".

De acuerdo con la presente invención , la carga de coque atérmano agregada al pol ímero aromático de vinilo puede comprender hasta 5% en peso, calculado con respecto al polímero (a), por ejemplo desde 0.01 hasta 5% en peso, de preferencia desde 0.05 hasta 4.5% , de grafito o/y negro de humo, respectivamente. El grafito, natural o sintético, puede tener un tamaño promedio (MT50) que fluctúa desde 0.5 hasta 50 m2/g , con un área de superficie que fluctúa desde 5 hasta 50 m2/g. El negro de humo puede tener una dimensión promedio que fluctúa desde 10 hasta 1 ,000 nm y un área de superficie desde 5 hasta 40 m2/g .

El término "monómero aromático de vinilo", como se usa en la presente descripción y las reivindicaciones, se refiere esencialmente a un producto que tiene la siguiente fórmula general: donde R es un hidrógeno o un grupo metilo, n es cero o un entero que fluctúa desde 1 hasta 5 e Y es un halógeno, tal como cloro o bromo o un radical alquil o alcoxil que tiene de 1 a 4 átomos de carbono .

Ejemplos de monómeros aromáticos de vinilo que tienen la fórmula general antes mencionada son : estireno, a-metilesti reno, metilestireno , etilestireno, burilestireno , dimetilestireno , mono-, di-, tri-, tetra- y penta-cloroestireno , bromoestireno, metoxiesti reno, acetoxiestireno, etc. Los monómeros aromáticos de vinilo preferidos son estireno y a-metilestireno .

Los monómeros aromáticos de vinilo que tienen la fórmula general (I ) se pueden usar solos o en una mezcla de hasta 50% en peso con otros monómeros copolimerizables. Ejemplos de dichos monómeros son ácido (met)acrílico , ésteres de alquilo de 1 a 4 átomos de carbono del ácido metacrílico, tales como acrilato de metilo, metacrilato de metilo, acrilato de etilo, metacrilato de etilo, acrilato de isopropilo, acrilato de butilo, amidas y nitrilos del ácido metacrílico, tales como acrilamida, metacrilamida , acrilonitrilo, metacrilonitri lo, butadieno, etileno, divinil benceno, anh ídrido maleico etc. Los monómeros copolimerizables preferidos son acrilonitrilo y metacrilato de metilo.

Se puede usar cualquier agente de expansión capaz de ser englobado en la matriz poli mérica aromática de vinilo en combi nación con los pol ímeros expansibles objetos de la presente invención. Los ejemplos típicos son hidrocarburos alifáticos, Freón , dióxido de carbono , alcoholes tales como alcohol etílico, agua , etc.

La carga atérmana que comprende coque se puede ag regar al polímero aromático de vinilo ya sea a través de polimerización en suspensión o en re-suspensión , por medio de la tecnolog ía de masa continua o mediante extrusión directa, en cantidades tales que su concentración final en el polímero fluctúa desde 0.05 hasta 25% en peso , de preferencia desde 0.1 hasta 8% .

Se pueden agregar aditivos convencionales, usados generalmente con materiales tradicionales, tales como pigmentos, agentes de estabilización , agentes de nucleación , sistemas retardadores de flama, agentes antiestáticos, agentes de desprendimiento , etc. , a las composiciones de pol ímeros expansi bles, objetos de la presente invención. En particular, el sistema retardador de flama se puede agregar a la presente composición , que comprende desde 0.1 hasta 8% , con respecto al pol ímero (a ), de un aditivo brorrjiado de auto-extinción que contiene por lo menos 30% en peso de bromo y desde 0.05 hasta 2% en peso , otra vez con respecto al pol ímero (a ), de un producto sinérgico que contiene por lo menos un enlace lábil C-C u O-O , como se describe más adelante en la presente, i Al término de la adición de la carga atérmana , el agente de expansión y posibles aditivos, se obtiene un polímero expansible en gráriulos, el cual puede ser transformado para prod uci r artículos expandidos que tienen una densidad que fluctúa desde 5 hasta 50 g/l , de preferencia desde 1 0 hasta 25 g/l . Para la extrusión , por otra parte, se usan densidades desde 20 hasta 40 g/l .

Estos artículos expandidos tienen una excelente capacidad de aislamiento térmico, expresada mediante una conductividad térmica que fl uctúa desde 25 hasta 50 mW/m K, de preferencia desde 30 hasta 45 mW/mK, lo cual es generalmente aun más que el 1 0% menor con respecto a aquella de materiales expandidos equivalentes sin cargas actual mente en el mercado , por ejemplo EXTI R A-500 de Poli meri Europa SpA.

Gracias a estas características de los pol ímeros expansibles objetos de la presente invención , es posible preparar artículos aislantes del calor con un ahorro significativo de material o , por ejemplo, preparar láminas con un espesor menor que aquellas preparadas con pol ímeros no cargados tradicionales, con un consiguiente ahorro en espacio y producto. Incluidos también en la definición de artículos expandidos están las lámi nas expand idas extrüidas de pol ímeros aromáticos de vinilo que comprenden una matriz celular de un pol ímero aromático de vinilo, por ejemplo poliestireno, que tiene una densidad que fluctúa desde 1 0 hasta 200 g/l , una dimensión promedio de celda que fluctúa desde 0.05 hasta 1 .00 mm y que contiene desde 0.05 hasta 25% en peso, calculado con respecto al pol ímero, de preferencia desde 0.1 hasta 8% , de una carga atérmana que comprende dicho coque en forma de partículas con un diámetro promedio de las partículas (dimensional ) que fluctúa desde 0.5 hasta 1 00 µ?t? y un área de superficie, medida de acuerdo con AST D-3037-89 (B ET), que fluctúa desde 5 hasta 50 m2/g , de preferencia desde 5 hasta 20 m2/g .

La carga atérmana de coque, agregada al pol ímero aromático de vinilo de la lámina expandida extruida, puede comprender hasta 5% en peso, calculado con respecto al pol ímero, por ejemplo desde 0.01 hasta 5% en peso, de preferencia desde 0.05 hasta 4.5% respectivamente de dicho grafito y/o negro de humo .

Los aditivos convencionales usados normalmente con materiales tradicionales, tales como pigmentos, estabilizadores , agentes de nucleación , agentes retardadores de flama , agentes antiestáticos y de desprendimiento, etc. , pueden agregarse también a dichas láminas expandidas extruidas.

Un objetivo adicional de la presente invención se refiere a procesos para la preparación de composiciones con base en pol ímeros aromáticos expansibles de vinilo , por ejemplo en perlas o granulos , que tienen un aislamiento térmico mejorado y una densidad , después de expansión , menor que 50 g2/l .

En particular, un objetivo adicional de la presente invención se refiere a un proceso para preparar pol ímeros aromáticos expansibles de vinilo, en perlas o gránulos, antes indicados, que comprende la polimerización en una suspensión acuosa de uno o más monómeros aromáticos de vinilo, posiblemente junto con por lo menos un comonómero polimerizable en cantidades de hasta 50% en peso , en la presencia de una carga atérmana que comprende dicho coque en forma de partículas con un diámetro promedio de las partículas (dimensional) que fluctúa desde 0.5 hasta 1 00 pm y un área de superficie que fluctúa desde 5 hasta 50 m2/g , de preferencia desde 5 hasta 20 m2/g , que tiene las características antes mencionadas y por lo menos en la presencia de un radical de peróxido iniciador y un agente de expansión antes agregado, durante o al final de la polimerización .

La carga atérmana puede comprender también hasta 5% en peso, calculado con respecto al polímero, por ejemplo desde 0.01 hasta 5% en peso, de preferencia desde 0.05 hasta 4.5% , de dicho grafito y/o negro de humo respectivamente. El grafito natural o sintético puede tener un diámetro de partículas que fluctúa desde 0.5 hasta 50 pm , con un área de superficie de 5 a 50 m2/g . El negro de humo puede tener un diámetro promedio de partículas que fluctúa desde 10 hasta 1 000 nm, con un área de superficie de 5 a 40 m2/g.

La polimerización se lleva a cabo en una suspensión acuosa con sales inorgánicas de ácido fosfórico, por ejemplo, fosfato tricálcico o fosfato de magnesio. Estas sales se pueden agregar a ña mezcla de polimerización tanto en forma finamente subdividida o sintetizada ¡n situ ¡ mediante reacción, por ejemplo, entre el pirofosfato de sodio y sulfato de magnesio.

Dichas sales inorgánicas son ayudadas en su acción de suspensión por agentes tensoactivos aniónicos, por ejemplo dodecilbencén sulfonato de sodio o sus precursores tales como metabisulfito de sodio, como se describe en la patente de E. U . 3,631 ,01 4.

La polimerización se puede llevar a cabo también en la presencia de agentes de suspensión orgánicos tales como polivinilpirrolidona, alcohol polivinílico, etc.

El sistema iniciador comprende normalmente dos peróxidos, el primero con un tiempo en mitades de una hora de 85 a 95°C y el otro con un tiempo en mitades de una hora de 1 10 a 1 20°C. Ejemplos de estos iniciadores son ter-butilperoxi-2-etilhexanoato y ter-butilperbenzoato.

El polímero o copolímero aromático de vinilo que se obtiene tiene un peso molecular Mw promedio que fluctúa desde 50,000 hasta 250,000, de preferencia desde 70,000 hasta 200,000. En general, más detalles sobre procedimientos para la preparación de polímeros aromáticos expansibles de vinilo en suspensión acuosa o, más generalmente, polimerización en suspensión, se pueden encontrar en Journal of Macromolecular Science, Review in Macromolecular Chemistry and Physics C31 (263) 21 5-299 ( 1 991 ).

Para mejorar la estabilidad de la suspensión, es posible incrementar la viscosidad de la solución de reactivos de monómeros aromáticos de vinilo, para ser suspendida en agua, disolviendo el pol ímero aromático de vinilo en la misma, hasta una concentración de 1 a 30% en peso, de preferencia desde 5 hasta 20% , calculado con respecto al monómero. La solución puede ser obtenida disolviendo un polímero preformado en la mezcla de reactivos (por ejemplo polímero fresco o productos de desecho de polimerizaciones y/o expansiones previas) o mediante una pre-polimerización en masa del monómero, o mezcla de monómeros, hasta que se obtienen las concentraciones antes mencionadas y subsiguientemente continuar la polimerización en suspensión acuosa en la presencia de los aditivos remanentes.

Durante la polimerización en suspensión, se usan aditivos para polimerización, de acuerdo con métodos bien conocidos por los expertos en el campo, los cuales son típicamente aquellos para producir pol ímeros aromáticos expansibles de vinilo, tales como agentes de estabilización de la suspensión, agentes de transferencia de cadena, co-adyuvantes de expansión, agentes de nucleación, plastificantes, etc. En particular, durante la polimerización, es preferible agregar un sistema anti-flama que comprende retardadores de flama en una cantidad que fluctúa desde 0.1 hasta 8% y productos sinérgicos en cantidades que fluctúan desde 0.05 hasta 2% con respecto al peso resultante del polímero. Los retardadores de flama particularmente adecuados para los polímeros aromáticos expansibles de vinilo objetos de la presente invención son compuestos alifáticos, cicloalifáticos, compuestos aromáticos bromados, tales como hexábromociclododecano, pentabromomonoclorociclo-hexano y éter pentabromofenil al ílico. Productos sinérgicos que se pueden usar son peróxido de dicumilo, eumeno hidroperóxido, 3,4-dimetil-3,4-difenil-hexano, 3,4-dimetil-3,4-difenil butano, 3,6,9-trietil-3,6,9-trimetil-1 ,4,7-triperoxiinonano.

Los agentes de expansión se agregan de preferencia durante la fase de polimerización por medio de la tecnología de re-suspensión.

En particular, la última comprende las fases de: - pol imerización en suspensión acuosa de u no o más monómeros aromáticos de vinilo en la presencia de por lo menos la carga atérmana que comprende coque; - separación de las perlas o gránulos así obtenidos; - re-suspensión en agua de las perlas o gránulos y calentar hasta que se obtiene su forma esférica; - ad ición a la suspensión de agentes de expansión y mantener las perlas en contacto con la misma hasta impregnación ; y - volver a separar las perlas.

Los agentes de expansión se seleccionan de hidrocarburos alifáticos o cicloalifáticos que contienen desde 3 hasta 6 átomos de carbono, tales como n-pentano, isopentano, ciclopentano o mezclas de los mismos; derivados halogenados de hidrocarburos alifáticos que contienen desde 1 hasta 3 átomos de carbono, tales como, por ejemplo, diclorodifluorometano , 1 ,2,2-trifluoro-etano , 1 , 1 ,2-trifl uoroetano ; dióxido de carbono; agua ; y alcohol etíl ico .

! Al término de la polimerización , se obtienen perlas/gránulos sustancial mente esféricos de pol ímero expansible , con un d iámetro promedio que fluctúa desde 0.2 hasta 2 mm , de preferencia desde 1 hasta 1 .5 mm , en los cuales se d ispersa de manera homogénea d icha carga atérmana que comprende coque y dichos otros posibles aditivos , i Los g ránulos se descargan entonces del reactor de polimerización y se lavan , de manera continua o por lotes con agentes tenspactivos no iónicos o, alternativamente, con ácidos , como se describe en la patente de E. U . 5,041 ,465. Los granulos de polímero se pueden tratar térmicamente con ai re caliente que fluctúa desde 30 hasta 60°C. Un objetivo más de la presente invención se refiere a un proceso para preparar en masa continua, composiciones con base en polímeros aromáticos expansibles de vinilo, en perlas o gránulos, el cual comprende los siguientes pasos en serie: i . mezclar un pol ímero aromático de vinilo en forma granular o ya en él estado fundido, con un peso molecular Mw promedio que fluctúa desde 50,000 hasta 250,000, de preferencia desde 70,000 hasta 200 ,000, con una carga atérmana que comprende dicho coque en forma de partículas, con un diámetro promedio de partículas que fluctúa desde 0.5 hasta 1 00 pm y un área de superficie que fluctúa desde 5 hasta 50 m2/g , de preferencia desde 5 hasta 20 m2/g , que tiene las características antes mencionadas. La carga térmica puede comprender también respectivamente hasta 5% en peso, calculado con respecto al pol ímero, por ejemplo desde 0.01 hasta 5% en peso, de preférencia desde 0.05 hasta 4.5% , de dicho grafito y/o negro de humo. El grafito natural o sintético puede tener un diámetro de partículas que fluctúa desde 0.5 hasta 50 pm , de preferencia desde 1 hasta 1 5 pm, con un área de superficie desde 5 hasta 50 m2/g. El negro de humo puede tener un diámetro promedio de partículas que fluctúa desde 1 0 hasta 1 000 nm , con un área de superficie que fluctúa desde 5 hasta 40 m2/g;. Otros aditivos posibles, ya descritos, entre los cuales están los pigmentos, estabilizadores, agentes de nucleación , sistemas retardadores de flama, agentes antiestáticos, agentes de desprendimiento , etc. pueden agregarse también en este paso ya sea total o parcialmente; ii . opcionalmente, si no está ya en el estado fundido, calentar el polímero aromático de vinilo de la mezcla (i ) hasta una temperatura mayor que el punto de fusión del pol ímero aromático de vinilo; iii . incorporar dicho agente de expansión y posiblemente una parte o todos dichos otros aditivos en el pol ímero fundido; iv. mezclar la composición polimérica así obtenida por medio de elementos de mezclado estático o dinámico; y v. granular la composición así obtenida en un dispositivo que comprende un dado, una cámara de corte y un sistema de corte.

Al término de la granulación, se pueden obtener perlas/gránulos de pol ímero expansible con una forma sustancialmente esférica que tienen un diámetro promedio que fluctúa desde 0.2 hasta 2 mm , de preferencia desde 1 hasta 1 .5 mm , en los cuales la carga atérmana que comprende dicho coque, y dichos otros posibles aditivos, prueba estar dispersa homogéneamente a simple vista.

: De acuerdo con la presente invención, el paso (i) se puede efectuar alimentando el gránulo polimérico ya formado, posiblemente mezclado con productos de desperdicio del procesamiento , en una extrüsora. Aquí, se mezclan los componentes sencillos y la porción polimérica se funde subsiguientemente y se agregan un agente de expansión y otros posibles aditivos.

Alternativamente, el polímero se puede usar ya en el estado fundido, viniendo directamente de la planta de polimerización (en sol ución ), particularmente de la unidad de desvolatilización relativa , de acuerdo con un proceso conocido por expertos en el campo como "proceso en masa continuo" . El pol ímero fundido se alimenta a dispositivos adecuados, por ejemplo un mezclador dinámico o estático , donde se mezcla con los aditivos, por ejemplo con la carga atérmana , y con el agente de expansión y se extruye subsiguientemente para dar las perlas/gránulos expansi bles, objetos de la presente i nvención .

Los gránulos (o perlas) de la composición pol imérica se pueden recocer a una temperatura menor que o igual a la temperatura de transición de vid rio (Tg) o aun ligeramente mayor, por ejemplo la Tg incrementada hasta 8°C, posiblemente bajo presión . Un método detallado para preparar pol ímeros aromáticos de vinilo en masa continua se describe en la solicitud internacional de patente WO 03/53651 .

En general , es posible incorporar por lo menos dichos aditivos atérmanos en un lote maestro, con base en un pol ímero aromático de vinilo que tiene un peso molecular promedio Mw que fluctúa desde 50,000 hasta 250 ,000, de preferencia desde 70,000 hasta 200 ,000, para facilitar su mezclado con la corriente polimérica y para simplificar el manejo en la planta. En el lote maestro , el contenido de carga atérmana, que comprende dicho coque y posiblemente dicho negro de humo y/o grafito, fl uctúa desde 1 5 hasta 60% en peso . En particular, en el caso de polimerización en suspensión acuosa , se puede disolver el lote maestro en granza en el monómero aromático de vinilo. En el caso de polimerización en masa, por otra parte, el lote maestro en forma de granza se puede mezclar con el gránulo o con el pol ímero en el estado fundido que viene de la polimerización en solución .

Aun más específicamente, en el caso de polimerización en masa continua, el lote maestro en granza puede disolverse en el monómero aromático de vinilo/mezcla de solventes antes de que éste sea alimentado al reactor de polimerización en solución .

Al término de la pol imerización , ya sea en suspensión o en masa continua, las perlas o gránulos expansibles obtenidos se sujetan a pre-tratamiento que se aplica normalmente a composiciones expansibles convencionales y que consiste esencialmente en : 1 . cubri r las perlas o los gránulos con un agente antiestático l íquido ; tal como ami nas, alquilaminas terciarias etoxiladas, copol ímeros de óxido de etileno/óxido de propileno, etc. Dicho agente permite que el recubrimiento se adhiera y facilita la clasificación de las : perlas preparadas en suspensión; 2. aplicar el recubrimiento a dichas perlas o gránulos , que consiste esencialmente de una mezcla de mono-, di- y tri-ésteres de glicerina (u otros alcoholes) con ácidos grasos, y esteáratos de metal tales como estearato de zinc y/o magnesio, posiblemente mezclados también con negro de humo.

Un objetivo más de la presente invención se refiere a un proceso para la producción de lámi nas expandidas extruidas de pol ímeros aromáticos de vinilo, que comprende: a 1 . Mezclar pol ímero aromático de vinilo en la forma de granza o gránulos o perlas y por lo menos una carga atérmana que comprende desde 0.05 hasta 25% en peso, calculado con respecto al polímero, de dicho coque en forma de partículas con un diámetro promedio de las partículas (dimensional) que fluctúa desde 0.5 hasta 1 00 pm y un área de superficie, medida de acuerdo con ASTM D-3037-89 (BET), que fluctúa desde 5 hasta 50 m2/g, de preferencia desde 5 hasta 20 m2/g; b1 . Calentar la mezcla (a1 ) a una temperatura que fluctúa desde 1 80 hasta 250°C para obtener un fundido polimérico que se sujeta a homogenización; c1 . Agregar por lo menos un agente de expansión al fundido polimérico y posiblemente dichos aditivos, por ejemplo dicho sistema retardador de flama; d 1 . Homogenizar el fundido polimérico que engloba al agente de expansión; e1 . Enfriar homogéneamente el fundido de polímero (d 1 ) a una temperatura no mayor que 200°C y no menor que la Tg de la ; composición polimérica resultante; f1 . Extruir el fundido polimérico a través de un dado con el fin de obtener una lámina polimérica expandida.

De acuerdo con una modalidad del proceso para la producción de láminas expandidas extruidas, que es un objetivo más de la presente invención, la carga de coque atérmana agregada al polímero aromático de vinilo puede comprender hasta 5% en peso, calculado con respecto al pol ímero, por ejemplo desde 0.01 hasta 5% en peso de preferencia desde 0.05 hasta 4.5%, de dicho grafito y/o negro de humo, respectivamente. El grafito, natural o sintético, puede tener un diámetro de partícula (MT50) que fluctúa desde 0.5 hasta 50 pm, con un área de superficie desde 5 hasta 50 m2/g. El negro de humo puede tener un diámetro promedio de partículas que fluctúa desde 10 hasta 1 ,000 nm, con un área de superficie que fluctúa desde 5 hasta 40 m2/g.

De acuerdo con una modalidad alternativa del proceso para la producción de láminas expandidas extruidas, objetos de la presente invención , el polímero aromático de vinilo en forma de granza se sustituye total o parcialmente por las composiciones de polímeros aromáticos de vinilo en perlas/gránulos descritos o preparados de acuerdo con uno de los procesos antes descritos.

También en el proceso para la producción de láminas expandidas extruidas con base en polímeros aromáticos de vinilo, dicha carga atérmana puede usarse por medio de dicho lote maestro.

Más detalles sobre procesos para la preparación de láminas expandidas extruidas de pol ímeros aromáticas de vinilo pueden encontrarse en la solicitud internacional de patente WO 06/1 28656.

Se proporcionan en la presente algunos ejemplos ilustrativos y no limitantes para un mejor entendimiento de la presente invención y para su modalidad .

Ejemplo 1 : Se carga una mezcla en un contenedor cerrado y agitado, que consiste de 1 50 partes en peso de agua, 0.2 partes de pirofosfato de sodio, 1 00 partes de estireno, 0.25 partes de ter-butilperoxi-2-etilhexanoato, 0.25 partes de perbenzoato de ter-butilo y 1 parte de Coque Calcinado 4023 vendido por la compañía Asbury Graphite Mills Inc. (EUA), que tiene un diámetro de partículas MT50% de aproximadamente 5 µp?, una BET de aproximadamente 20 m2/g. La mezcla se calienta a 90°C con agitación. Después de 2 horas a 90°C, se agregan 4 partes de una solución de polivinilpirrolidona al 10%. La mezcla se calienta a 100°C, aun bajo agitación, durante 2 horas más, se agregan 7 partes de una mezcla 70/30 de n-pentano e i-pentano, la mezcla completa se calienta durante 4 horas más a 125°C, después se enfría y se descarga el lote.

Los gránulos de polímero expansible así producidos se recogen y se lavan subsiguientemente con agua desmineralizada que contiene 0.05% de un agente tensoactivo no iónico que consiste de un alcohol graso condensado con óxido de etileno y óxido de propileno, vendidos por Huntsman bajo la marca registrada Empilan 2638. Los gránulos se secan después en un flujo de aire caliente, se agrega 0.02% de un agente tensoactivo no iónico, que consiste de un condensado de óxido de etileno y óxido de propileno en una base de glicerina, vendido por Dow (Voranol CP4755) y se criban subsiguientemente para separar una fracción con un diámetro que fluctúa desde 1 hasta 1.5 mm.

: Esta fracción probó representar 40%, 30% que es la fracción entre 0.5 y 1 mm, 15% la fracción entre 0.2 y 0.5 mm y 15% la fracción gruesa, entre 1.5 y 3 mm. i Después se agregaron 0.2% de monoestearato de glicerilo y 0.1% de estearato de zinc a la fracción de 1 a 1.5 mm. El producto se expande previamente con vapor a una temperatura de 100°C, se deja envejecer durante 1 día y se usa para el moldeado de bloques (que tienen dimensiones de 1040 x 1 030 x 550 mm).

Los bloques se cortan después par preparar láminas planas en las cuales se mide la conductividad térmica. La conductividad térmica, medida después de 5 días de residencia en un horno a 70°C, fue de 35.0 mW/mK mientras que aquella de una lámina que tiene la misma densidad (1 7 g/l) preparada con un producto de referencia tradicional (EXJRA A-500) fue igual a 40 mW/mK.

Ejemplo Comparativo 1 El mismo procedimiento se adopta como en el Ejemplo 1 con la excepción de que el coque se sustituye con negro de humo N990 producido por Concarb (EUA). Este carbón tiene un diámetro de las partículas primarias de aproximadamente 230 nm y un área de superficie (BET) de aproximadamente 1 2 m2/g.

La lámina obtenida tiene una conductividad térmica de 36.5 mW/mK.

Ejemplo 2 Una mezcla, que consiste de 1 50 partes en peso de agua, 0.2 partés de fosfato tricálcico y de sodio, 100 partes de estireno, 0.25 partes de ter-butilperoxi-etilhexanoato, 0.25 partes de perbenzoato de ter-butilo, 0.01 partes de metabisulfito de sodio y 2 partes del coque usado en el Ejemplo 1 , se carga en un contenedor cerrado y agitado. La mezcla se calienta con agitación a 90°C.

! Después de aproximadamente 2 horas a 90°C, la mezcla se calienta durante 2 horas más a 1 00°C, se agregan 7 partes de una mezcla 70/30 de n-pentano e i-pentano, la mezcla se calienta durante 4 horas más a 125°C, después se enfría y se descarga.

Los gránulos de polímero expansible así producidos se procesan como en el Ejemplo 1, separando la fracción con un diámetro que fluctúa desde 1 hasta 1.5 mm.

Esta fracción probó representar 60%, 25% que es la fracción desde 0.5 hasta 1 mm, 5% la fracción de 0.2 a 0.5 mm y 10% la fracción gruesa, de 1.5 a 3 mm.

Se agregaron 0.2% de monoestearato de glicerilo y 0.1% de estearato de zinc a la fracción de 1 a 1.5 mm.

La expansión y el moldeado se efectuaron como se describe en el Ejemplo 1. La conductividad térmica probó ser de 34.5 mW/mK.

Ejemplo 3 Una mezcla, que consiste de 150 partes en peso de agua, 0.2 partes de fosfato tricálcico y de sodio, 100 partes de estireno, 0.30 partes de ter-butilperoxi-etilhexanoato, 0.25 partes de perbenzoato de ter-butilo, 0.01 partes de metabisulfito de sodio y 4 partes del coque usado en el Ejemplo 1, se carga en un contenedor cerrado y agitado. La mezcla se calienta a 90°C con agitación. i Después de aproximadamente 2 horas a 90°C, la mezcla se calienta durante 2 horas más a 100°C, se agregan 7 partes de una mezcla 70/30 de n-pentano e i-pentano, la mezcla se calienta durante 4 horais más a 125°C, después se enfría y se descarga.

Los gránulos de polímero expansible así producidos se procesan como en el Ejemplo 1, separando la fracción con un diámetro que fluctúa desde 1 hasta 1 .5 mm.

Esta fracción probó representar 60%, 25% que es la fracción desde 0.5 hasta 1 mm, 5% la fracción de 0.2 a 0.5 mm y 10% la fracción gruesa, de 1 .5 a 3 mm .

Se agregaron 0.2% de monoestearato de glicerilo y 0.1 % de estearato de zinc a la fracción de 1 a 1 .5 mm.

La expansión y el moldeado se efectuaron como se describe en el Ejemplo 1 . La conductividad térmica probó ser de 34.5 mW/mK.

Ejemplo 4 El Ejemplo 2 se repitió sustituyendo el Coque Calcinado 4023 con el tipo de Coque de Aguja 4727 vendido por Asbury Graphite Mills Inc. (EUA) que tiene un diámetro de partículas MT50% de aproximadamente 6 mieras, una BET de aproximadamente 1 1 m2/g . La conductividad térmica probó ser de 34 mW/mK a 1 7 g/l.

Ejemplo 5 El Ejemplo 4 se repitió agregando, además del 2% de coque 4727, 2% de Negro de Humo N990, producido por Concarb ( EUA). La conductividad térmica probó ser de 32.5 mW/mK a 1 7 g/l .

Ejemplo 6 El Ejemplo 3 se repitió agregando 1 .5% de hexabromo-ciclododecano, Saytex HP900 vendido por Albmarley 0.3% de peróxido de dicumilo para hacer el producto a prueba de fuego. Después se procesa la fracción de 1 a 1 .5 mm como en el Ejemplo 1 . Las láminas se ponen en un horno a 70°C durante 2 d ías para remover el pentano residual. Se recogen entonces nuestras para pruebas (9 cm x 1 9 cm x 2 cm) para la prueba de desempeño en fuego de acuerdo con la regla DI N 41 02. Las muestras para pruebas pasan la prueba. La conductividad térmica permanece sin variación.

Ejemplo 7 Se mezclan en una extrusora de doble husillo, 78 partes de poliestireno N 1782 producido por Polimeri Europa; 2 partes de etilen-bis-estereamida; 20 partes de Coque Calcinado 4023 usado en el Ejemplo 1 . El producto extruido se usa como lote maestro en la producción de de las composiciones expansibles de la presente invención aquí ilustrada.

Se alimentan a un reactor con agitación, 89.8 partes de etilbenceno, 730.0 partes de estireno, 56.2 partes de a-metilestireno y 0.2 partes de divinilbenceno. 1 23.8 partes del lote maestro preparado como se indica antes se alimentan al reactor y se disuelven (total: 1 ,000 partes). La reacción se lleva a cabo a 125°C con un tiempo de residencia promedio de 2 horas. La composición fluida en la salida se alimenta entonces a un segundo reactor donde se completa la reacción a 1 35°C con un tiempo de residencia promedio de 2 horas.

, La composición resultante, que en lo sucesivo se alude como "Composición (A)", que tiene una conversión de 71 % , se calienta a 240°C y se alimenta subsiguientemente al desvolatilizador para remover el solvente y el monómero residual . Se caracteriza por una temperatura de transición de vidrio de 1 04°C, un índice de flujo de fundido (M FI 200°C, 5 kg) de 8 g/305 cm, un peso molecular Mw de 200,000 g/mol y una proporción de Mw/Mn de 2.8, en donde Mw es el peso molecular promedio y Mn es el peso molecular promedio en número.

La Composición A se alimenta, desde el desvolatilizador, al intercambiador de calor para bajar su temperatura a 170°C. 1 20.7 partes de poliestireno N2982 producido por Polimeri Europa, 24.2 partes de BR-E 5300 (hexabromociclodecano estabilizado, vendido por Chemtura) y 5.1 partes de Perkadox 30® (2,3-dimetil-2,3-difenilbutano, vendido por Akzo Nobel ) para un total de 1 50 partes, se alimentan a una segunda extrusora de doble husillo. Una bomba rotativa de engranajes aumenta la presión de alimentación de este aditivo fundido a 260 barg. Se presurizan e inyectan entonces 47 partes de una mezcla de n-pentano (75% ) e isopentano (25%) a la alimentación del aditivo. El mezclado se completa con el uso de mezcladores estáticos, a una temperatura de aproximadamente 1 90°C. La composición así obtenida se describe en la presente como "Composición (B))".

La Composición (B) se agrega a 850 partes de la Composición (A) que viene del intercambiador de calor. Los ingredientes se mezclan entonces por medio de elementos de mezclado estático para un tiempo de residencia promedio calculado de 7 minutos. La composición se distribuye después al dado, donde se extruye a través de un número de agujeros que tienen un diámetro de 0.5 mm, se enfría inmediatamente con un chorro de agua y se corta con una serie de cuchillas giratorias (de acuerdo con el método descrito en la patente de E. U . 7,320,585).

La presión en la cámara de granulación es de 5 barg y el régimen de esfuerzo cortante se selecciona para obtener gránulos que tienen un diámetro promedio de 1 .2 mm. Se usa agua como un l íquido de rociado para enfriamiento y se usa nitrógeno como un gas portador. Los gránulos resultantes se secan con una secadora de centrifugación y después se cubre con un recubrimiento. El recubrimiento se prepara agregando a los gránulos 3 partes de monoestearato de glicerilo, 1 parte de estearato de zinc y 0.2 partes de glicerina por 1 ,000 partes de gránulos secos. Los aditivos del recubrimiento se mezclan con los gránulos por medio de una mezcladora continua de gusano.

La expansión de los gránulos y el moldeado se efectuaron como se describe en el Ejemplo 1 . Se probó que la conductividad térmica es de 32.0 mW/mK.

Algunas de las láminas, obtenidas como se describe en el Ejemplo 1 , se ponen en un horno a 70°C durante 2 d ías. Se recogen entonces muestras de prueba (9 cm x 1 9 cm x 2 cm) para la prueba de desempeño al fuego de acuerdo en la regla DI N 4102. Las muestras de prueba pasan la prueba.

Ejemplo 8 : 68 partes de poliestireno N 1 782; 2 partes de etilen-bis-estereamida; 30 partes de Coque Aguja 4727 se mezclan en una extrusora de doble husillo. El producto extruido, aludido en lo sucesivo como composición "C", se usa como lote maestro en la producción de las composiciones expansibles de la presente invención. 89.8 partes de etilbenceno, 853.8 partes de estireno, 56.4 partes de a-metilestireno (total: 1,000 partes) se alimentan a un reactor agitado. La reacción se lleva a cabo a 125°C con un tiempo de residencia promedio de 2 horas. La composición fluida en curso se alimenta entonces a un segundo reactor donde se completa la reacción a 135°C con un tiempo de residencia promedio de 2 horas. La composición resultante, aludida en la presente como "Composición D", que tiene una conversión de 72%, se calienta a 240°C y se alimenta subsiguientemente al desvolatilizador para remover el solvente y el monómero residual. La composición se alimenta, desde el desvolatilizador, a un intercambiador de calor para bajar su temperatura a 170°C.

Se alimentan a una segunda extrusora de doble husillo 120.7 partes de poliestireno N2982, 24.2 partes de BR-E 5300 (hexabromociclododecano estabilizado, vendido por Chemtura), 5.1 partes de Perkadox 30® ((2,3-dimetil-2,3-difenilbutano, vendido por Akzo Nobel) y 133.3 partes de la composición C antes indicada, para un total de 283.3 partes, se alimentan a unas egunda extrusora de doble husillo. Una bomba rotativa de engranajes aumenta la presión de alimentación de este aditivo fundido a 260 barg. 47 partes de una mezcla de n-pentano (75%) e isopentano (25%) se presurizan e inyectan después a la alimentación del aditivo. El mezclado se completa con mezcladoras estáticas a una temperatura de aproximadamente 190°C.

: La composición así mezclada se agrega a 716.7 partes de Composición (D) que viene del ¡ntercambiador de calor. Los ingredientes se mezclan después por medio de elementos de mezclado estático para un tiempo de residencia promedio calculado de 7 minutos. La composición se distribuye después en el dado, donde se extruye a través de un número de agujeros que tienen un diámetro de 0.7 mm , se enfría inmediatamente con un chorro de agua y se corta con una serie de cuchillas giratorias como en el Ejemplo 7 , para , sin embargo, obtener gránulos que tienen un diámetro promedio de 1 .4 mm .

Los gránulos resultantes se secan con una secadora por centrifugación y después se cubren con un recubrimiento, como se describe en el Ejemplo 7 previo.

La fracción f probó ser de 7.7% , mientras que el diámetro promedio de las cavidades, observado con la ayuda de un microscopio óptico, es de 1 5 a 60 pm .

La expansión de los gránulos y el moldeado se efectuaron como se describe en el Ejemplo 1 . La conductividad térmica probó ser de 31 mW/mK.

! Algunas de las láminas, obtenidas como se describe en el Ejemplo 1 , se ponen en un horno a 70°C durante 2 d ías. Después se recogen muestras de prueba (9 cm x 1 9 cm x 2 cm) para la prueba de desempeño al fuego de acuerdo con la regla DI N 41 02. Las muestras de prueba pasan la prueba.

Ejemplo 9 926.5 partes de poliestireno N 1 782, 40 partes de Coque Aguja 4727, 10 partes de talco HTP2 producido por Imi Fabi , 4 partes de Perkadox 30 y 19.5 partes de BR-E 5300 (total : 1 ,000 partes) se mezclan en una extrusora de doble husillo.

La mezcla así obtenida se lleva hasta una presión de 250 bar por medio de una bomba rotativa de engranajes. 95 partes de la composición fundida así obtenida se mezclan con 5 partes de una mezcla de n-pentano (75% ) e isopentano (25%).

El producto resultante se lleva a una temperatura de 1 60°C; se granula después, se seca y se cubre con un recubrimiento bajo las condiciones descritas en el Ejemplo 8. La fracción vacía probó ser de 6.5% .

La expansión de los gránulos y el moldeado se efectuaron como se describe en el Ejemplo 1 . La conductividad térmica probó ser de 30.8 mW/mK.

Algunas de las láminas, obtenidas como se describe en el Ejemplo 1 , se ponen en un horno a 70°C durante 2 d ías. Se recogen entonces muestras de prueba (9 cm x 19 cm x 2 cm) para la prueba de desémpeño al fuego de acuerdo con la regla DIN 41 02. Las muestras de prueba pasan la prueba.

Ejemplo 10 ; El Ejemplo 7 se repitió aumentando la concentración de coque 4023 de 1 23.8 partes a 247.6 partes. Como en el Ejemplo 7, las 247.6 partes de concentrado se alimentan al reactor y se disuelven (total: 1 ,000 partes). La conductividad térmica probó ser de 30.5 mW/mK.

Ejemplo 1 1 Una mezcla (A) que consiste de 98 partes de poliestireno N 1 782 y 2 partes de Coque Calcinado 4023 del Ejemplo 1 se alimenta en forma continua a un sistema de dos extrusoras en serie. La temperatura dentro de la primera extrusora es de 220°C para permitir que el poliestireno se funda y se mezcle con los aditivos. 2 partes de alcohol etílico y 4 partes de dióxido de carbono, como agente de expansión con respecto a 100 partes de la mezcla (A) se alimentan a la mezcla así obtenida. El fundido polimérico que comprende el sistema de expansión se homogeniza y se enfría a 120°C y se extruye a través de un dado que tiene una sección transversal rectangular y dimensiones de 300 mm x 1 .5 mm.

Se obtiene una lámina continua que tiene un espesor de 120 mm.

La densidad de la lámina es de 35 g/l, el tamaño promedio de las celdas (sustancialmente esféricas) dentro de la lámina es de aproximadamente 500 pm. La conductividad térmica probó ser de 34 mW/mK.

Ejemplo Comparativo 11 El mismo procedimiento se repitió como en el Ejemplo 1 1 con la excepción de que no se incorporó agente atérmano. La lámina obtenida tiene una densidad de 35 g/l y un tamaño promedio de las celdas dentro otra vez de aproximadamente 500 pm. la conductividad térmica probó ser de 38 mW/mK.

Claims (25)

Reivindicaciones

1 . Composiciones de pol ímeros aromáticos de vinilo que comprenden: a) una matriz polimérica mediante polimerización de una base que comprende de 50 a 100% en peso de uno o más monómeros aromáticos de vinilo y de 0 a 50% en peso de por lo menos un monómero copolimerizable; b) de 1 a 1 0% en peso calculado con respecto al polímero (a), de un agente expansible englobado en la matriz polimérica; c) de 0.05 a 25% en peso, calculado con respecto al polímero (), de una carga atérmana que comprende coque en forma de partículas con un diámetro promedio de las partículas que fluctúa desde 0.5 hasta 100 pm y con un área de superficie, medida de acuerdo con AST D-3037/89 (BET), que fluctúa desde 5 hasta 50 m2/g.

, 2. La composición de acuerdo con la reivindicación 1 , en donde la carga atérmana de coque comprende hasta 5% en peso, calculado con respecto al polímero (a), de grafito y/o negro de humo.

3. Las composiciones de acuerdo con la reivindicación 2 , en donde el grafito, natural o sintético, tiene un diámetro promedio de partículas que fluctúa desde 0.5 hasta 50 pm y un área de superficie que fluctúa desde 5 hasta 50 m2/g.

4. Las composiciones de acuerdo con la reivindicación 2, en donde el negro de humo tiene un diámetro promedio de partículas que fluctúa desde 10 hasta 1 ,000 nm y un área de superficie que fluctúa i desde 5 hasta 40 m2/g .

5. Las composiciones de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones previas, que comprende desde 0.1 hasta 8% en peso, con respecto al pol ímero (a), de un aditivo bromado auto-extinguible que contiene por lo menos 30% en peso de bromo y de 0.05 a 2% en peso, otra vez con respecto al pol ímero (a), de un producto sinérgico que contiene por lo menos un enlace C-C u 0-0 lábil .

6. Artículos expandidos que se pueden obtener con los polímeros aromáticos de vinilo expansibles de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones previas, que tienen una densidad que fluctúa desde 5 hasta 50 g/l y una conductividad térmica que fluctúa desde 25 hasta 50 mW/mK.

7. Láminas expandidas extruidas de pol ímeros aromáticos de vinilo que comprende una matriz celular de un pol ímero aromático de vinilo que tienen una densidad que fluctúa desde 1 0 hasta 200 g/l , una dimensión promedio de celda que fluctúa desde 0.05 hasta 1 .00 mm y que contienen desde 0.05 hasta 25% en peso de una carga atérmana que comprende dicho coque en forma de partículas con un diámetro promedio de las partículas que fluctúa desde 0.5 hasta 100 pm y un área de superficie, medida de acuerdo con ASTM D-3037/89 (BET), que fluctúa desde 5 hasta 50 m2/g.

8. Las láminas expandidas extruidas de acuerdo con la reivindicación 7, en donde la carga atérmana de coque comprende hasta 5% en peso, calculado con respecto al polímero, de dicho grafito y/o negro de humo respectivamente.

9. Un proceso para preparar las composiciones de pol ímeros aromáticos de vinilo expansi bles, en perlas o gránulos, de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 5 , que comprende polimerizar en suspensión acuosa uno o más monomeros aromáticos de vinilo, posiblemente j unto con por lo menos un comonómero polimerizable en una cantidad de hasta 50% en peso, en la presencia de una carga atérmana que comprende dicho coque en forma de partículas con un diámetro promedio de las partículas (dimensional ) que fluctúa desde 0.5 hasta 1 00 µ?? , y un área de superficie que fluctúa desde 5 hasta 50 m2/g y por lo menos en la presencia de un radical de peróxido iniciador y un agente de expansión agregado antes, durante o al final de la polimerización .

1 0. El proceso de acuerdo con la reivindicación 9 , en donde la carga atérmana comprende también hasta 5% en peso , calculado con respecto al pol ímero, de dicho grafito y/o negro de humo.

1 1 . El proceso de acuerdo con la reivindicación 9 o 1 0, en donde la viscosidad de la solución de reactivos de monomeros aromáticos de vinilo, para ser suspendidos en agua , se incrementa mediante la disolución del pol ímero aromático de vinilo en dicha solución , hasta una concentración que fluctúa desde 1 hasta 30% en peso , con respecto al peso de los monomeros aromáticos de vinilo .

: 1 2. El proceso de acuerdo con la reivindicación 9 o 1 0 , en donde la viscosidad de reactivos de monómeros aromáticos de vinilo, para ser suspendidos en agua, se incrementa mediante la pre-poli merización del monómero o mezcla de monómeros en masa, hasta que se obtiene una concentración de pol ímero que fl uctúa desde 1 hasta 30% en peso.

1 3. El proceso de acuerdo con cualquier de las reivi ndicaciones 9 a 1 2 , en donde, al término de la polimerización , se obtienen perlas/gránulos sustancialmente esféricos de pol ímero expansible , con un diámetro promed io que fluctúa desde 0.2 hasta 2 mm dentro del cual está dispersa dicha carga atérmana , que comprende dicho coque y posi blemente otros aditivos.

1 4. Un proceso para preparar en masa continua, las composiciones de pol ímeros aromáticos de vinilo expansibles, en perlas o gránulos, de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 5, que comprende los siguientes pasos en serie: i . mezclar un pol ímero aromático de vi nilo en gránulos o ya en el estado fundido, con un peso molecular promedio Mw que fluctúa desde 50,000 hasta 250,000, de preferencia desde 70,000 hasta 200,000 , con una carga atérmana que comprende dicho coq ue en forma de partículas, con un diámetro promedio de partículas que fluctúa desde 0.5 hasta 1 00 pm y un área de superficie que fl uctúa desde 5 hasta 50 m2/g, de preferencia desde 5 hasta 20 m2/g y posiblemente otros aditivos; i ii . opcionalmente, si no está ya en el estado fund ido, calentar el pol ímero aromático de vinilo de la mezcla (i ) a una temperatura mayor que la del punto de fusión del pol ímero aromático de vinilo ; iii . incorporar dicho agente de expansión y otros posibles aditivos tal cómo dicho sistema retardador de flama, en el pol ímero fundido ; , iv. mezclar la composición polimérica así obtenida por medio de elementos mezcladores estáticos o dinámicos; y v. granular la composición así obtenida en un dispositivo que comprende un dado, una cámara de corte y un sistema de corte.

1 5. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1 4, en donde la carga atérmana comprende también hasta 5% en peso, calculado con respecto al polímero, de dicho grafito y/o negro de humo.

1 6. El proceso de acuerdo con la reivindicación 14 o 1 5, en donde al término de la granulación, se obtienen perlas/gránulos sustancialmente esféricos de pol ímero expansible, con un diámetro promedio que fluctúa desde 0.2 hasta 2 mm.

1 7. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 1 6, en donde es posible incorporar por lo menos dichos aditivos atérmanos en un lote maestro, en una base de polímero aromático de vinilo que tiene un peso molecular promedio Mw que fluctúa desde 50,000 hasta 250,000.

18. El proceso de acuerdo con la reivindicación 17, en donde el contenido de carga atérmana en el lote maestro, que comprende dicho coque y opcionalmente dicho negro de humo y/o grafito, fluctúa desde 1 5 hasta 60% en peso.

19. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 1 3, en donde el lote maestro en forma de granza se disuelve en el monómero aromático de vinilo.

¡ 20. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 14 a 16, en donde el lote maestro en forma de granza se mezcla con el gránulo o con el pol ímero en el estado fundido que viene de la polimerización en solución.

21 . El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 14 a 16, en donde el lote maestro en forma de granza se disuelve en la mezcla de monómero aromático de vinilo/solvente antes de que ésta se alimente al reactor para polimerización en solución .

22. Un proceso para la producción de láminas expandidas extruidas de polímeros aromáticos de vinilo de acuerdo con la reivindicación 7 u 8, que comprende: a1 . Mezclar un polímero aromático de vinilo en la forma de granza y por lo menos una carga atérmana que comprende desde 0.05 hasta 25% en peso, calculado con respecto al pol ímero, de dicho coque en forma de partículas con un diámetro promedio de las partículas (dimensional ) que fluctúa desde 0.5 hasta 1 00 pm y un área de superficie, medida de acuerdo con ASTM D-3037-89 (BET), que fluctúa desde 5 hasta 50 m2/g; b1 . Calentar la mezcla (a 1 ) a una temperatura que fluctúa desde 1 80 hasta 250°C para obtener un fundido polimérico que se sujeta a homogenización; c1 . ' Agregar por lo menos un agente de expansión al fundido polimérico y posiblemente dichos aditivos, por ejemplo dicho sistema retardador de flama; d 1 . Homogenizar el fundido polimérico que engloba al agente de expansión; e1 . Enfriar homogéneamente el fundido de polímero (d 1 ) a una temperatura no mayor que 200°C y no menor que la Tg de la composición polimérica resultante; f 1 . Extruir el fundido polimérico a través de un dado con el fi n de obtener una lámina polimérica expandida.

23. El proceso de acuerdo con la reivindicación 22 , en donde la carga atérmana de coque agregada al polímero aromático de vinilo comprende hasta 5% en peso, calculado con respecto al pol ímero , de dicho grafito y/o negro de humo.

\ 24. El proceso de acuerdo con la reivindicación 22 o 23 , en donde el pol ímero aromático de vinilo en forma de granza se sustituye ya sea total o parcialmente por las composiciones de pol ímeros aromáticos de vinilo en perlas/gránulos descritos o preparados en cualquiera de las reivindicaciones 9 a 21 .

25. El proceso de acuerdo con la reivindicación 22 o 23, en donde el pol ímero aromático de vinilo en forma de granza se sustituye ya sea total o parcialmente por pol ímeros aromáticos de vinilo en los cuales se ha dispersado la carga atérmana ya sea como lote maestro o como derivados de productos finales de post-consumo .