生产辐射交联的聚丙烯泡沫体的方法技术

本文描述了制造辐射交联的聚丙烯泡沫体的方法与工艺。在一些实施方案中，它包括挤出所有材料组分，其中包括液体交联剂，以制造挤出结构体以供生产辐射交联的聚丙烯泡沫体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的参考本申请要求2013年12月30日提交的标题为\METHOD TO DIRECT COMPOUND EXTRUDED STRUCTURE FOR THE PRODUCTION OF IRRADIATION CROSSLINKED POLYPROPYLENE FOAM\的美国专利申请No.14/144,345的优先权，其全部内容在本文中通过参考引入。专利
本专利技术涉及制造辐射交联的聚丙烯泡沫体的方法。更具体地，本专利技术涉及制造挤出结构体以供生产辐射交联的聚丙烯泡沫体的方法与工艺。专利技术背景可使用包括粉碎材料、共混材料、挤出、辐射和发泡的工艺，制造专用泡沫体。这一方法可生产辐射交联的聚丙烯泡沫体，它可例如用于机动车内部装饰应用。图1示出了在制造辐射交联的聚丙烯泡沫体的常规方法中所使用的辅助组件。图1中所示的方法包括粉碎材料、混合共混物、挤出、辐照和发泡的组件。尽管可在单一位置处进行这些步骤的任何组合，但它们也可在不同位置处进行，以最小化成本。例如，在其中共混并挤出材料成分的相同生产场所处制造泡沫体常常成本高于简单地运输挤出结构体以供随后在别处发泡。挤出结构体更加紧凑以供运输到其中可例如通过自动制造器进行发泡的另一场所。在图1的步骤100中，最初运输树脂到生产场所，并将其进料到粉碎机中，所述粉碎机将树脂粉碎成粉末形式。树脂形成为粒料、颗粒、小片、薄片、珠粒、圆柱体、管状或类似形状，之后粉碎成粉末形式。在步骤102中，粉化树脂与其他材料成分一起储存在原材料筒仓中。在步骤104中，通过使用Henschell型混合器，一起共混粉化树脂与其他材料成分。其他材料成分可包括抗氧剂包、交联剂、发泡剂(即发泡试剂)和类似物。在步骤106中，通过使用模头，在具有短的长径(L/D)比的平行的双螺杆挤出机上将共混的材料混合物挤出成结构体，所述短的长径比将最小化剪切和停留时间。在步骤108中，使用电子束，生产辐射交联的结构体。步骤110的发泡工艺包括预热辐射交联的结构体，接着盐浴，所述盐浴用作热传导介质，以活化辐射交联的结构体内的发泡剂，从而生成泡沫体。在步骤112中，冷却泡沫体、洗涤并卷绕。制造交联泡沫体的其他常规方法可使用化学交联而不是辐射来生产辐射交联的聚丙烯或聚乙烯泡沫体。然而，化学交联得到不可能用于机动车内饰应用的泡沫体，因为该泡沫体不光滑。光滑表面典型地用于机动车内饰，因为这些应用包括泡沫体和TPO或PVC的层压箔的双-层压体。因此，化学交联对于这类应用具有有限的用途，因为它得不到均匀的泡孔。其他已知方法包括反应性挤出，其中化学反应或交联在挤出工艺过程中发生。因此，需要以低成本和有效的方式制造辐射交联泡沫体的方法。专利技术概述本文描述了制备辐射交联聚丙烯泡沫体的方法与工艺，它省去了用于常规的制造方法中的在挤出之前粉碎并混合材料的步骤。省去粉碎和混合步骤与常规方法相比提供优势，因为它降低制造成本，同时仍然得到高品质的挤出结构体。在一些实施方案中，制造挤出结构体的方法包括将树脂引入到挤出机的进料器内，将液体交联剂在进料器下游的位置处引入到挤出机内，将化学发泡剂在其中液体交联剂引入到挤出机内的位置下游的位置处引入到挤出机内。在一些实施方案中，所述方法进一步包括辐照挤出结构体，以生产交联的挤出结构体。在一些实施方案中，所述方法进一步包括使交联的挤出结构体发泡，以生产泡沫结构体。在一些实施方案中，发泡包括预热交联的挤出结构体。在一些实施方案中，发泡包括使用盐浴作为热源，以活化交联的挤出结构体内的化学发泡剂。在一些实施方案中，发泡包括使用辐射加热器、热空气烘箱或微波能作为热源，以活化交联的挤出结构体内的化学发泡剂。在一些实施方案中，将化学发泡剂通过在其中液体交联剂引入到挤出机内的位置下游的侧供料器引入到挤出机内。在一些实施方案中，引入到进料器内的树脂具有非粉末形式。在一些实施方案中，树脂被形成为粒料、颗粒、小片、薄片、珠粒、圆柱体或管状。在一些实施方案中，树脂包括聚丙烯基聚合物，所述聚丙烯基聚合物包括MAH-g-聚丙烯、冲击改性的聚丙烯、聚丙烯-乙烯共聚物、MAH-g-聚丙烯-乙烯共聚物、茂金属聚丙烯、茂金属聚丙烯-乙烯共聚物、具有控制嵌段顺序的茂金属聚丙烯烯烃嵌段共聚物、聚丙烯基聚烯烃塑性体、聚丙烯基聚烯烃弹性-塑性体、聚丙烯基聚烯烃弹性体、聚丙烯基热塑性聚烯烃共混物和聚丙烯基热塑性弹性体共混物。在一些实施方案中，挤出结构体具有片状形式，且为薄膜、网状物或片材。在一些实施方案中，采用同向旋转的双螺杆挤出机，进行挤出。在一些实施方案中，挤出机具有36:1-52:1的长度与螺杆直径比。在一些实施方案中，挤出机具有大于20个螺杆直径的长度。在一些实施方案中，进料器位于起始的4个螺杆直径以内，将液体交联剂在4-8个螺杆直径以内引入到挤出机内，和将发泡剂在16-20个螺杆直径以内引入到挤出机内。在一些实施方案中，每一双螺杆的直径为60-100mm。在一些实施方案中，挤出机内的温度维持在比化学发泡剂的热分解起始温度低至少10℃。在一些实施方案中，在该挤出结构体内，化学发泡剂具有每一半径尺寸小于16μm的区域。在一些实施方案中，液体交联剂为二乙烯基苯。在一些实施方案中，化学发泡剂为偶氮二碳酰胺。在一些实施方案中，泡沫体的密度为20-250kg/m3。在一些实施方案中，制造挤出结构体的方法包括在挤出机的第一区处引入树脂，在挤出机的第二区处引入液体交联剂。第二区在第一区的下游。所述方法还包括在挤出机的第三区处引入化学发泡剂，并在挤出机的第四区处挤出结构体。在一些实施方案中，所述方法进一步包括辐照挤出结构体，以使挤出结构体中的树脂交联。在一些实施方案中，所述方法进一步包括使辐照的交联的结构体发泡，以形成泡沫结构体。在一些实施方案中，第三区在第二区的下游。在一些实施方案中，挤出结构体包括30-80％的聚丙烯。在一些实施方案中，交联的组合物具有20-75％的交联度。在一些实施方案中，采用具有大于20个螺杆直径的长度的同向旋转的双螺杆挤出机进行挤出。第一区在起始的4个螺杆直径以内。第二区在4-8个螺杆直径以内。第三区在16-20个螺杆直径以内。在一些实施方案中，通过一种方法生产挤出结构体。所述方法包括将树脂引入到挤出机的进料器内，在进料器下游的位置处将液体交联剂引入到挤出机内，在挤出机内引入化学发泡剂，和从挤出机中挤出结构体。在该挤出结构体内，化学发泡剂具有各自的半径尺寸等于或小于16μm的区域。附图简述现参考附图，描述本专利技术的例举实施方案，其中：图1示出了在制造辐射交联的聚丙烯泡沫体的常规方法中所使用的辅助组件；图2是显示制造辐射交联的聚丙烯泡沫体的常规方法的流程图；图3是显示根据本专利技术的实施方案，在没有常规方法所使用的粉碎和共混步骤情况下，制造辐射交联的聚丙烯泡沫体的方法的流程图；图4是根据本专利技术的实施方案，直接配混挤出工艺所使用的同向旋转挤出机的示意图；图5示出了根据本专利技术的实施方案，在生产配混的挤出结构体的方法中所使用的辅助组件；图6示出了根据本专利技术的实施方案的同向旋转挤出机的内部部件；图7阐述了根据本专利技术的实施方案，在挤出机内段和区的位置；图8阐述了根据本专利技术的实施方案，挤出机的机筒部分的加热和冷却特征；图9示出了根据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造挤出结构体的方法，所述方法包括：将树脂引入到挤出机的进料器内；在进料器下游的位置处，将液体交联剂引入到挤出机内；在其中液体交联剂引入到挤出机内的位置下游的位置处，将化学发泡剂引入到挤出机内；和从所述挤出机中挤出结构体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.30 US 14/144,3451.一种制造挤出结构体的方法，所述方法包括：将树脂引入到挤出机的进料器内；在进料器下游的位置处，将液体交联剂引入到挤出机内；在其中液体交联剂引入到挤出机内的位置下游的位置处，将化学发泡剂引入到挤出机内；和从所述挤出机中挤出结构体。2.权利要求1的方法，进一步包括辐照挤出结构体，以生产交联的挤出结构体。3.权利要求2的方法，进一步包括使交联的挤出结构体发泡，以生产泡沫结构体。4.权利要求3的方法，其中发泡包括预热交联的挤出结构体。5.权利要求4的方法，其中发泡包括使用盐浴作为热源，以活化交联的挤出结构体内的化学发泡剂。6.权利要求3的方法，其中发泡包括使用辐射加热器、热空气烘箱或者微波能中的至少一种作为热源以活化交联的挤出结构体内的化学发泡剂。7.权利要求1的方法，其中在液体交联剂引入到挤出机内的位置下游，通过侧供料器，将化学交联剂引入到挤出机内。8.权利要求1的方法，其中引入到进料器内的树脂为非粉末形式。9.权利要求8的方法，其中树脂被成型为粒料、颗粒、小片、薄片、珠粒、圆柱体或管状。10.权利要求9的方法，其中树脂包括聚丙烯基聚合物，所述聚丙烯基聚合物包括MAH-g-聚丙烯、冲击改性的聚丙烯、聚丙烯-乙烯共聚物、MAH-g-聚丙烯-乙烯共聚物、茂金属聚丙烯、茂金属聚丙烯-乙烯共聚物、具有控制的嵌段序列的茂金属聚丙烯烯烃嵌段共聚物、聚丙烯基聚烯烃塑性体、聚丙烯基聚烯烃弹性-塑性体、聚丙烯基聚烯烃弹性体、聚丙烯基热塑性聚烯烃共混物和聚丙烯基热塑性弹性体共混物。11.权利要求1的方法，其中挤出结构体具有片材状外形，且为薄膜、网状物或片材中的至少一种。12.权利要求1的方法，其中采用同向旋转的双螺杆挤出机，进行挤出。13.权利要求12的方法，其中挤出机具有36:1-52:1的长度与螺杆直径比。14.权利要求12的...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·鲍德温，P·谢拉兹基，P·盖伯勒，
申请(专利权)人：东丽塑料美国股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US