用于热恢复发泡管的组合物制造技术

本发明专利技术提供了用于热收缩发泡结构的熔体组合物，所述熔体组合物包含至少一种基础聚合物和由至少一种热激活性化合物密封在多个聚合物壳中制成的发泡剂。所述熔体组合物也可包含交联促进剂或其它添加剂。本发明专利技术还提供制备热收缩聚合物发泡管的方法。本发明专利技术提供了含有至少一种具有熔融温度的基础聚合物材料和具有活化温度的发泡剂的熔体组合物。所述熔体组合物在升高的温度下混合。所述熔体组合物随后在高温下挤出通过模具。挤出发泡管随后进行处理，通常为热处理。此外，本发明专利技术还提供了含有挤出发泡聚合物管的内层和外层的热收缩发泡聚合物管，其中每层由至少一种基础聚合物和发泡剂制成，所述发泡剂包括密封在多个聚合物壳中的热激活性化合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
专利
本申请涉及可热恢复(如热收缩)的聚合物发泡管。更具体地讲，它涉及含有分散的胶囊密封的发泡剂的挤出聚合物发泡管。专利技术介绍对工具、用具到服装的广泛应用中的各种基材如金属线、棒、管道或其它伸长的无规形状(如把手和柄)而言，绝缘、垫料或防护层经常是必需的。发泡聚合物涂层是提供这种绝缘或垫料的有效而廉价的方法。特别是管状泡沫结构可挤出并制成热收缩管。当基材插入发泡管且随后将该管加热至用于该管的聚合物组合物的聚合物熔点以上时，热收缩聚合物发泡管会在基材上紧密恢复。挤出是经常用于聚合物材料的连续成型方法。在挤出过程中，聚合物材料连续受热并受到机械作用成为均匀的熔融态粘性流体料。或者，可引入已为熔融态的聚合物到挤出装置。接着受热料经推动通过末端开口的模具。聚合物从模具中以模具的普通形状挤出，通常它为环形的。再通过空气冷却或水骤冷挤出材料使挤出熔体凝固。凝固的材料通常经过交联、随后机械膨胀以制备热恢复物品。加热膨胀物品使之恢复(通常通过收缩)到接近其最初未膨胀的形状。当需要发泡挤出物时，聚合物熔体经常与发泡剂混合。化学发泡剂一般为热激活性细粉的形式，如碳酸氢钠或偶氮二酰胺。当含有发泡剂粉末的聚合物材料受热和熔融时，大部分粉末分解并在聚合物熔体结构中形成气泡或气球。气体立即溶于聚合物熔体，由于挤出机中挤出方法条件下普遍的高压，大部分保持溶于熔体中。然而，在形成发泡聚合物材料管的常规管挤出方法中，当熔融聚合物材料离开模具时，一些溶解的气体释放到了挤出聚合物发泡管的内部空穴中。这能导致最终成品形状和尺寸的缺陷。或者，在挤出方法后期(即加热聚合物后但在将聚合物熔体最终泵送通过挤出模具之前)将物理发泡剂加入聚合物熔体中。这种方法也有与上述常规方法同样的缺点，且仍然存在无法接受的聚合物发泡管形状和尺寸上的变化。此外，成品产物的泡沫室尺寸均匀性差，这可能对交联步骤后管直径膨胀能力产生负面影响。从而，需要用于管挤出的聚合物熔体组合物，所述组合物形成发泡聚合物材料，所述聚合物材料能制成实用的热收缩泡沫结构，优选在例如管挤出或型坯吹模方法的连续方法中，但不允许气体逃逸并使管状结构变形。专利技术概述本专利技术的实施方案提供了用于热收缩泡沫结构的熔体组合物。所述组合物包含至少一种基础聚合物和发泡剂。该发泡剂本身包含至少一种热激活性化合物及密封所述热激活性化合物的聚合物壳。本专利技术的另一个实施方案提供了用于热收缩泡沫结构的熔体组合物。所述组合物包含约80-约99.9％重量的乙烯/乙酸乙烯酯共聚物基础聚合物、约0.1-约10％重量的发泡剂和任选约0-约19.9％重量的任选填充剂。本专利技术的还一个实施方案提供了制备热收缩聚合物发泡管的方法。首先提供熔体组合物，所述组合物包含至少一种具有熔融温度的基础聚合物材料和具有活化温度的发泡剂。所述熔体组合物在升高的温度下混合。随后在高温下将所述熔体组合物从模具中挤出。该挤出发泡管随后经过后处理。本专利技术的再一个实施方案提供包含挤出发泡聚合物管的至少一个内层和一个外层的热收缩发泡聚合物管。每层由至少一种基础聚合物和发泡剂制成，其中所述发泡剂包含密封在聚合物壳中的热激活性化合物。通过以下本专利技术的描述，本专利技术的其它方面将变得显而易见。附图简述附图说明图1是具有内表面和外表面的本专利技术的实施方案的发泡聚合物管的透视图。图2是具有内层和外层以及置于两层之间的中间层的本专利技术的实施方案的发泡聚合物管的透视图。优选实施方案详述用于本专利技术的发泡聚合物的组合物包含至少一种基础聚合物组合物和发泡剂。此外，所述组合物(在此也称为熔体组合物)可包含任选填充剂，如抗氧剂、交联促进剂、热稳定剂、着色剂、阻燃剂等。选择组合物的基础聚合物材料使得其容易熔融、承受挤出热量和压力而不降解并与发泡剂均匀混合。热塑性聚合物满足基础聚合物的所有要求。优选的基础聚合物组合物包括但不限于聚乙烯(包括极低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯和茂金属聚合乙烯)；含C4-C10烯烃的乙烯共聚物；聚乙烯和乙酸乙烯酯、乙酸烷基酯、丙烯酸、马来酸酐或羧酸的共聚物和三元共聚物；聚丙烯；三元乙丙橡胶(EPDM)；丁苯橡胶；与聚烯烃的橡胶共混物；聚氨酯；聚酰胺；聚酯；聚硅氧烷；含氟聚合物；其它热塑性聚合物及其中两种或多种的混合物。经常希望结晶度比较高的聚合物与结晶度比较低的聚合物混合以获得特殊的热恢复性能。一种优选基础聚合物可得自DuPont，以商品名ElvaxTM460出售的乙烯/乙酸乙烯酯共聚物(EVA)。如本领域技术人员所知，基础聚合物材料的选择取决于产品的最终用途以及所涉及的任何其它材料或方法。例如，用于能在低热收缩温度下容易安装并具有舒适把手的管的基础聚合物(如乙酸乙烯酯含量高(即至少15％重量)的EVA聚合物或EVA-EPDM聚合物共混物)可用于制备室外用具(例如剪草机)上的防护装置，而能承受腐蚀性化学品侵蚀的基础聚合物(如聚偏氟乙烯/六氟丙烯共聚物)可用于制备管道的绝缘层。基础聚合物一般占熔体组合物的约80％重量至约99.9％重量，优选占熔体组合物的约90％重量至约99.9％重量。本专利技术使用多个聚合物壳密封热激活性化合物的形式的发泡剂。这些胶囊经常称为微球。所选择的化合物优选在室温下为液体，具有相对低的沸点(即低于50℃)。选择具体的化合物和聚合物壳材料使得聚合物壳在整个挤出的严格条件中保持完整；更具体地讲，选择聚合物壳材料使得壳在混合方法所用热和压力下不会降解或熔融，且在挤出方法所施加的力下不会破裂。微球还具有活化温度，在此温度下胶囊密封的液体开始沸腾并变成气体。在此活化温度下，聚合物壳足够柔软以开始膨胀来允许化合物进入气态时体积增加同时仍然有效地密封化合物。微球的这种膨胀在基础聚合物中形成了空穴以形成发泡材料。通常活化温度包括一个范围以适应具体批产物中微球尺寸的差异。此外，胶囊密封的发泡剂经常通过最低膨胀温度(或温度范围)，即密封剂开始膨胀的温度和最高膨胀温度(或温度范围)，即密封剂完成膨胀的温度进行定义。活化温度一般略低于最高膨胀温度。聚合物壳可包含但不限于氯乙烯、偏氯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、苯乙烯的聚合物和共聚物或其组合。优选聚合物壳密封烃基液体(如异戊烷或异丁烷)。本专利技术的优选实施方案中，未膨胀的聚合物壳优选直径为约3μm至约60μm，更优选约6μm至约40μm。未膨胀的胶囊密封发泡剂的密度一般小于25kg/m3。所用的未膨胀的胶囊密封发泡剂优选占熔体组合物的约0.1％重量至约10％重量，更优选占熔体组合物的约1％重量至约7％重量，最优选占熔体组合物的约2.5％重量至约6％重量，尽管所用发泡剂的量是聚合物类型、发泡剂类型和任选填充剂的存在的函数。一种优选的胶囊密封发泡剂为得自Expancel，Inc.的ExpancelTM聚合物微球。通常这种微球的未膨胀直径为约6μm至约40μm，膨胀直径为约20μm至约150μm。更优选胶囊密封的热激活性发泡剂为ExpancelTM091-DU-80或ExpancelTM092-DU-120，两者的聚合物壳都包含丙烯腈和甲基丙烯腈的共聚物，两者都密封异戊烷。发泡剂的选择部分取决于应用选择的基础聚合物和用于挤出方法的加工温度。在挤出或吹模方法中存在两个重要的温度区，混合或熔体共混温度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于热收缩发泡结构的熔体组合物，所述组合物包含：（１）至少一种基础聚合物；和　（２）发泡剂，所述发泡剂包含：（ａ）多个聚合物壳；和（ｂ）至少一种热激活性化合物，所述热激活性化合物密封在所述聚合物壳中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：A梅汉，RJ雷沃伊尔塔斯，JJ因佩里亚勒，
申请(专利权)人：泰科电子有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]