塑料注射成型方法中的液压流体技术

本发明专利技术涉及液压流体在塑料注射成型方法中的用途。由此预料不到地发现，使用具有恰当的物理参数组合的液压流体允许在塑料注射成型方法(PIM)中显著地节约能量，所述物理参数如粘度等级、粘度指数、密度和分散性。所述PIM方法是在良好控制的温度、压力和周期时间下制造塑料部件的工业方法。在过去几年里，所述方法的能量消耗变得更加重要,但是，其他参数，如工艺稳定性和塑料部件参数的精确度以及机械保护和长的换油期，必须是令人满意的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】塑料注射成型方法中的液压流体
本专利技术涉及液压流体在塑料注射成型方法中的用途。由此预料不到地发现，使用具有恰当的物理参数组合的液压流体允许在塑料注射成型方法(PIM)中显著地节约能量，所述物理参数如粘度等级、粘度指数、密度和分散性。所述PIM方法是在良好控制的温度、压力和周期时间下制造塑料部件的工业方法。在过去几年里，所述方法的能量消耗变得更加重要,但是，其他参数，如工艺稳定性和塑料部件参数的精确度以及机械保护和长的换油期，必须是令人满意的。
技术介绍
注射成型是用于通过在良好控制的温度、压力和周期时间下将材料注射入模具中而生产部件的制造方法。注射成型可以采用许多材料进行，所述材料包括金属、玻璃、弹性体、调制剂(confection)和多数通常为热塑性和热固性的聚合物。将用于部件的材料供入加热的料筒中，混合，并驱使其进入模具型腔中，在那里它冷却并硬化成型腔的构型。此种注射成型的方法所要求的功率取决于在成型机中的各种运动，但是也在使用的材料之间变化。RobertTodd的书ManufacturingProcessesReferenceGuide指出，功率要求取决于材料的比重、熔点、热导率、部件尺寸和成型速率。注射成型机通过液压系统驱动，其中电能通过液压能转换为机械能。所述能量以压力和体积流的形式到达驱动器。在通过液压力传输功率时，观察到由于流量损失和摩擦导致的能量损失。此外，液压流体的压缩导致形成摩擦热，其必须例如通过冷却而进行控制。泵的类型和此种泵的控制也对于成型机在处理塑料时的有效程度有很大影响。在现有技术中，做出了一些努力来通过改进注射成型机而节省能量。例如在EP0403041中，使用特殊的交流伺服电机用于与液压使用方连接的泵。在US4,020,633中，公开了用于注射成型机的整个液压驱动系统的全新构思。但是，这些构思都没有触及在此使用的液压流体。因此，通过优化这些流体必定可能实现额外的能量节约。EP2337832公开了降低在液压系统中的噪音产生的方法，所述方法包括使含有聚(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物的液压流体与液压系统接触。所述液压流体具有至少130的粘度指数VI。聚(甲基)丙烯酸烷基酯具有10000至200000g/mol范围内的分子量，并且通过聚合烯属不饱和单体的混合物得到，所述混合物优选包含50至95重量％的C9至C16和1至30重量％的C1至C8。在EP2337832中描述的专利技术的目标是，通过增加在较高温度下的油粘度达到噪音的降低。为了此效果，高粘度和高密度是有益的，并且流体的高VI用于提高在操作温度下的粘度。在本专利技术中，使用完全不同的途径提高能量效率。高VI用于能够实现基础流体粘度的降低。与液压基础流体的低密度结合的此种降低的粘度提高了注射成型方法的效率。与EP2337832相比，根据本专利技术的液压流体降低噪音水平是没有预料到的。EP2157159公开了含有酯作为基础油的液压流体，所述酯含有至少两种环结构。其中描述了当在液压回路中使用时，所述液压流体具有低的由于压缩导致的能量损失并且显示出出色的响应性。因此，所述液压流体实现了在液压回路中能量节约的高速运行和高的控制精确性。EP1987118公开了具有至少130的粘度改进指数的流体用于液压系统如发动机或电动机中的用途。此种流体包含在API第II或III类矿物油与分子量低于10,000g/mol的聚α烯烃的混合物中C1至C6(甲基)丙烯酸酯、C7至C40(甲基)丙烯酸酯和任选的与(甲基)丙烯酸酯可共聚的其它单体的共聚物。其中既没有表明此种流体也可以在注射成型机中使用，也没有表明所述流体的哪种特定组成可以在此种机器中应用。但是，仍需要对于要在液压系统中使用的经历高的工作压力，如在塑料注射成型方法中那样的可能的替代的液压流体组合物的进一步研究。
技术实现思路
目的改进能量效率是注射成型的
的普遍目的。通常，通过对液压系统的提供机械能的单元的构造改进达到这样的目的。但是，仍需要关于该目的的进一步改进。因此，本专利技术的目的是提供用于在塑料注射成型方法中使用的液压系统中在宽的温度操作窗内节约能量、增加生产率、避免加热、改进空气释放和避免空穴的方法。特别地，本专利技术的目的是改进塑料注射成型机中的液压系统的性能，其中相比于使用如注射成型机生产商推荐的具有约100的VI的标准流体运行时的机器的性能，节约能量至少5％并且最高至10％。目的还在于对单一、非常消耗能量的方法步骤实现多于10％的能量节约。特别地，本专利技术的目的是通过提供新的用于在塑料注射成型机中使用的液压流体实现这种能量节约。此处未明确讨论的其他目的可在本文下文中从现有技术、说明书、权利要求书或示例性实施方式中明显看出。专利技术详述上文给出的涉及注射成型方法的现有技术文件尝试降低能量消耗，但是没有改变油的参数。在详尽的研究之后，专利技术人预料不到地发现，对于在塑料注射成型方法中节约能量而言液压流体起着关键的作用，特别是一些调节至恰当的物理参数的液压流体组合物，允许在总体塑料注射成型方法(PIM)中最多至5％或更多的能量节约，或者对于PIM方法的某些步骤多于10％，大多数情况下最多至15％的能量节约。实际上，通过调节如权利要求1中限定的液压流体的粘度等级、粘度指数、密度和分散性，专利技术人发现显著量的能量可以得到有利地节约，甚至通过在PIM方法中常见的高压条件下操作时也如此。详细地，上文讨论的目的已经通过降低在工业液压应用中，优选在塑料注射成型方法中或在包括液压机的方法中液压系统的能量消耗的新方法达到。在此方法中，在塑料注射成型方法中使用液压流体。其中液压流体组合物包含(i)聚(甲基)丙烯酸烷基酯粘度指数改进剂和(ii)基础油。其中所述聚(甲基)丙烯酸烷基酯粘度指数改进剂(i)至少包含单体单元a)和b)和任选的单体单元c)和/或d)。优选地，组分(i)具有20,000至100,000g/mol的重均分子量(Mw)。更优选地，所述分子量Mw在30,000至85,000g/mol之间，特别优选地在40,000至70,000g/mol之间。聚(甲基)丙烯酸烷基酯粘度指数改进剂的多分散指数在1至4之间，优选在1.2至3.0之间，最优选在1.5至2.5之间。所述聚(甲基)丙烯酸烷基酯粘度指数改进剂(i)含有5至40重量％，优选7至30重量％，更特别优选10至25重量％的通过单体a)的共聚得到的重复单元，和50至95重量％，优选60至93重量％，更特别优选70至90重量％的通过单体b)的共聚得到的重复单元。在本专利技术特别的实施方式中，式(II)的化合物的量在75至90重量％，特别优选在70至80重量％之间。其中单体a)是一种或多种式(I)的烯属不饱和酯化合物其中R是H或CH3，R1表示具有1至6个碳原子的直链或支化的烷基，R2和R3独立地表示H或式-COOR’的基团，其中R’是H或具有1至5个碳原子的烷基。组分a)的例子尤其是(甲基)丙烯酸酯、富马酸酯和马来酸酯，其衍生自饱和醇例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯和/或(甲基)丙烯酸戊酯；(甲基)丙烯酸环烷基酯，如(甲基)丙烯酸环戊酯。甲基丙烯酸酯比丙烯酸酯更优选。单体b)是一本文档来自技高网...

【技术保护点】
降低在塑料注射成型方法中液压系统的能量消耗的方法，所述液压系统包含液压流体，其特征在于，液压流体组合物包含(i)聚(甲基)丙烯酸烷基酯粘度指数改进剂，其包含下列的单体单元a)5至40重量％的一种或多种式(I)的烯属不饱和酯化合物

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.18 EP 14181237.01.降低在塑料注射成型方法中液压系统的能量消耗的方法，所述液压系统包含液压流体，其特征在于，液压流体组合物包含(i)聚(甲基)丙烯酸烷基酯粘度指数改进剂，其包含下列的单体单元a)5至40重量％的一种或多种式(I)的烯属不饱和酯化合物其中R是H或CH3,R1表示具有1至6个碳原子的直链或支化的烷基,R2和R3独立地表示H或式-COOR’的基团，其中R’是H或具有1至5个碳原子的烷基，b)50至95重量％的一种或多种式(II)的烯属不饱和酯化合物其中R是H或CH3,R4表示具有7至15个碳原子的直链或支化的烷基,R5和R6独立地表示H或式-COOR”的基团，其中R”是H或具有6至15个碳原子的烷基，c)0至30重量％的一种或多种式(III)的烯属不饱和酯化合物其中R是H或CH3,R7表示具有16至30个碳原子的直链或支化的烷基,R8和R9独立地表示H或式-COOR”’的基团，其中R”’是H或具有16至30个碳原子的烷基，和d)0至10重量％的至少一种N-分散剂单体，和(ii)选自API第I、II、III或IV类基础油或它们的混合物的基础油，其中配制的液压流体具有至少160的新鲜油粘度指数,15cSt至51cSt的40℃粘度，800kg/m3至890kg/m3的15℃密度。2.根据权利要求1的方法，其特征在于，工业液压应用是塑料注射成型方法或者是在液压机中进行的工艺。3.根据权利要求1或2的方法，其中聚(甲基)丙烯酸烷基酯粘度指数改进剂(i)的重均分子量(Mw)是20,000至100,000g/mol。4.根据权利要求3的方法，其中聚(甲基)丙烯酸烷基酯粘度指数改进剂(i)的重均分子量(Mw)是40,000至70,000g/mol。5.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述液压流体具有至少180的粘度指数、等于或低于36cSt的40℃粘度和低于860kg/m3的15℃密度。6.根据权利要求5的方法，其中所述液压流体具有至少250的粘度指数、19cSt至28cSt的40℃粘度和低于840kg/m3的15℃密度。7.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述N-分...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·劳特瓦瑟，FO·玛灵，R·克尔博，T·巴特尔斯，T·施梅尔，S·麦尔，M·阿利伯特，
申请(专利权)人：赢创油品添加剂有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE