微波电磁加热的发泡成型制程与其适用的模具及发泡材料制造技术

一种微波电磁加热的发泡成型制程与其适用的模具及发泡材料，其中该发泡成型制程的步骤包含：加入一发泡材料于一模具中；于常压或低压状态，同时施加一微波与一电磁能于该模具；该微波与该电磁能使该发泡材料成型为一发泡成型体，而本发明专利技术的该模具包含一微波穿透部分与一电磁加热部分，该微波穿透部分与该电磁加热部分对应面呈现凹凸配合，使该模具中形成封闭的一容置空间；以及该微波施加于该微波穿透部分，该电磁能施加于该电磁加热部分；本发明专利技术利用电磁加热的热转换效率与加热速度较一般红外线加热或电热管加热优异，可有效节省能源，并于常压或低压下即可达到发泡成型效果。

【技术实现步骤摘要】
微波电磁加热的发泡成型制程与其适用的模具及发泡材料
本专利技术涉及一种发泡成型制程及适用该发泡成型制程的模具与发泡材料，尤其涉及一种利用微波与电磁加热的发泡成型制程、模具及其发泡材料。
技术介绍
既有的发泡方式主要是通过外部热源的加热传导，促使发泡材料中的发泡剂发泡，达到发泡成型的目的，但此种加热方式是自材料的外部向内部传导，容易加热不均匀导致发泡材料的质量难以控制；且此种通过外部热源的传导加热模式，往往需要搭配高压辅助发泡，但对于一些不适用高压发泡的结晶性材料，容易有破泡与成型性不佳的问题产生。随着科技的发展，发泡制程逐渐衍生出微波发泡的加热形式，微波可使材料中分布的特定分子产生共振，改善上述传统自外向内的不均匀传导技术问题，然而，微波加热的方式仍存在着例如所需模具需以能穿透微波的塑料材料制造，而全塑料制成的模具耐久性不足的问题。
技术实现思路
为了解决既有的发泡成型制程与随后衍生出的微波加热技术的种种缺点，本专利技术首先提供一种微波电磁加热的发泡成型制程，其步骤包含：加入一发泡材料于一模具中；于常压或低压状态，同时施加一微波与一电磁能于该模具；该微波与该电磁能使该发泡材料成型为一发泡成型体；其中：该模具包含一微波穿透部分与一电磁加热部分，该微波穿透部分与该电磁加热部分对应面呈现凹凸配合，使该模具中形成封闭的一容置空间；以及该微波施加于该微波穿透部分，该电磁能施加于该电磁加热部分。其中，该微波的频率范围较佳介于100MHz-3000GHz；以及该电磁能的功率范围较佳介于1W～2000KW。该发泡材料加入该模具中时包含未发泡、微发泡或已发泡状态。该发泡材料的已发泡状态为发泡珠粒、板材、条状、星型或不规则型态。该发泡材料的该未发泡为连续发泡结构；以及该已发泡状态或微发泡状态为非连续发泡结构。其中，该模具的该微波穿透部分于该微波与该电磁施加的同时，进一步施予一来自于气动、电动或油压式的机械外力，使其与该电磁加热部分紧密盖合。本专利技术接着提供一种适用于上述微波电磁加热发泡成型制程的模具，其包含：一微波穿透部分，其底部外凸；以及一电磁加热部分，其顶部内凹，并与该微波穿透部分凹凸配合而形成一容置空间。其中，该微波穿透部分与该电磁加热部分进一步包含一中盖，该中盖底部外凸并与该电磁加热部分的顶部呈现凹凸配合形成该容置空间。其中，该电磁加热部分进一步包含一温度监控装置。其中，该微波加热部分为塑料材质，以及该电磁加热部分为金属材质。该微波加热部分的外表面以及该电磁加热部分的内表面有对应的螺纹结构；较佳地，该中盖不随该微波加热部分旋转。进一步的，本专利技术又提供一种适用于上述微波电磁加热发泡制程的发泡材料，其包含：一热塑性塑料材料99.98份以下、一发泡剂0.1-30份以及一微波及/或电磁能吸收剂0.01-20份。其中，该发泡材料亦可包含一架桥剂0.1-10份、一微波吸收促进剂0.01-20份与一功能添加剂0.01-20份；该微波吸收促进剂系附着于该发泡材料表面，该发泡材料较佳为未完全发泡或已发泡的材料。其中，该热塑性塑料材料结晶性或非结晶性的液态类或固态类材料及其共聚物；以及该热塑性塑料材料包含聚酯热塑性树脂、动态交联热塑性树脂、聚苯乙烯系树脂、聚烯烃系树脂、橡胶、含硅树脂、含氟树脂、聚碳酸醇酯类或生物可分解树脂，例如可包含聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、酚醛树脂、脲醛树脂、聚乙烯醇、三元乙丙橡胶、乙烯-丙烯橡胶、丁腈橡胶、聚烯烃系弹性体、热塑性硫化胶、热塑性聚酯弹性体、乙烯醋酸乙烯酯共聚物、热塑性聚氨酯、聚氨酯、聚异氰尿酸酯、聚酰胺树脂、聚对苯二甲酸乙烯酯、聚乳酸、戊酸酯共聚物、聚丁二酸丁二醇酯、三聚氰胺、聚酯二元醇、聚酯多元醇、聚己内酯、聚甘醇酸、聚3-羟基丁酸/戊酸酯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、环氧树脂、聚碳酸丁二醇酯、液态硅橡胶、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯或对苯二甲酸/1,4-环己烷二甲醇/2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇共聚物。其中，该发泡剂包含物理发泡剂、化学发泡剂或物理化学复合发泡剂。其中，该物理发泡剂包含膨胀性微球、中空微球、粉体、气体或液体；以及该化学发泡剂包含碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸铵、碳酸氢铵、亚硝酸铵、硼氢化钾、硼氢化纳、过氧化氢、偶氮二甲酰胺、偶氮二异丁腈、偶氮二甲酸二异丙酯、N,N’-二亚硝基五次甲基甲四铵、对甲苯磺酰肼、4,4’-氧代双苯磺酰肼、苯磺酸酰肼、三肼基均三嗪、对甲苯磺酰氨基脲、偶氮二异庚腈、硫酸肼类、偶氮腈化物、偶氮羟酸衍生物、苯磺肼化合物、亚硝基化合物、重氮基苯化合物、尿素等化合物及其共聚物。其中，物理发泡剂中的该气体包含戊烷、己烷、庚烷、二氯甲烷、二氯乙烷、三氯甲烷、丁烷、异庚烷、氮气、二氧化碳、氩气、氦气、氧气、氖气、空气；以及该物理发泡剂中的该液体包脂肪羟类、低沸点小于300度的醇、酯、醚、酮、芳香羟类、氟氯烃类、烃类、氢氟氯碳化物、氢氟碳化物、卤化碳类、全氟丙烷类、石油醚等，如乙醇、甲醚、乙醚、甲乙醚、甲苯、丙酮、氟氯甲烷、三氟甲烷、1,1-二氟乙烷、1,1,1,2-四氟乙烷、氯甲烷、氯乙烷、二氯甲烷、次氟酸、环己烷、环戊烷。其中，该架桥剂包含过氧化二异丙苯、2,5-二甲-2,5-二(三级丁过氧)己烷、过氧化苯甲酰、二叔丁基过氧化物、2,5-二甲基-2-羟基-5-叔-丁基过氧-3-己炔、三烯丙基异氰酸酯、二叔丁基过氧化物、丙烯酸、过氧化二乙酰、过氧2-甲基丙酸三级丁酯；三级丁基过氧异丙苯、1,1-贰(三级丁基过氧)-3,3,5-三甲基环己烷、2,5-二甲-2,5-二(三级丁过氧)己烷、4,4-二(叔丁基过氧化)戊酸正丁酯、过氧化双(2,4-二氯苯甲酰基)、双(4-甲基苯甲酰基)过氧化物、1,4-贰(2-三级丁基过氧异丙基)苯、过氧苯甲酸三级丁酯、3,5,5-三甲基过氧己酸三级丁基酯、2-乙基己基叔丁基过氧化碳酸酯、三氧杂环庚烷化合物、3,3,5,7,7-五甲基-1,2,4-三氧杂环庚烷、过氧化月桂酰基、贰(4-三级丁基环己基)过氧二碳、过氧化二(十六烷基)二碳酸酯、过氧化二碳酸双十四烷基酯、过氧化新戊酸叔戊酯、过氧化二碳酸二-3-甲氧基丁酯、过氧化二异丁酰、过氧新癸酸三级丁酯、过氧化新庚酸叔丁酯、双(3,5,5-三甲基己酰)过氧化物、过氧化新癸烷酸-2,4,4-三甲基戊基酯、过氧化新癸酸异丙苯酯、过氧二碳酸双(2-乙基己基)酯、过氧二碳酸双(异丙)酯、1,1-贰(三级丁基过氧)-3,3,5-三甲基、2,2'-偶氮双(2-甲基丁腈)、过氧化癸酰基、1,3-双(三级丁基过氧异丙基)苯、1,4-双(三级丁过氧异丙基)苯、2,5-二甲基-2,5-二-(2-乙基己酰过氧)己烷、过氧化(2-乙基己基)碳酸叔戊酯、过氧化三级丁醇、3,5-二异丙苯过氧化氢、顺丁烯二酸酐及其化合物。其中，该微波及/或电磁能吸收剂包含氮化物、氧化物、碳化物、石墨烯、玻璃纤维、碳纤维或纤维素奈米晶用以吸收微波，奈米单质粉、石墨用以吸收本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微波电磁加热的发泡成型制程，其特征在于，其步骤包含：/n加入一发泡材料于一模具中；/n于常压或低压状态，同时施加一微波与一电磁能于该模具；/n该微波与该电磁能使该发泡材料发泡为一发泡成型体，该发泡成型体包含连续发泡结构或非连续发泡结构；其中：/n该模具包含一微波穿透部分与一电磁加热部分，该微波穿透部分与该电磁加热部分对应面呈现凹凸配合，使该模具中形成封闭的一容置空间；以及该微波施加于该微波穿透部分，该电磁能施加于该电磁加热部分。/n

【技术特征摘要】
20190418 TW 1081136231.一种微波电磁加热的发泡成型制程，其特征在于，其步骤包含：
加入一发泡材料于一模具中；
于常压或低压状态，同时施加一微波与一电磁能于该模具；
该微波与该电磁能使该发泡材料发泡为一发泡成型体，该发泡成型体包含连续发泡结构或非连续发泡结构；其中：
该模具包含一微波穿透部分与一电磁加热部分，该微波穿透部分与该电磁加热部分对应面呈现凹凸配合，使该模具中形成封闭的一容置空间；以及该微波施加于该微波穿透部分，该电磁能施加于该电磁加热部分。


2.如权利要求1所述的微波电磁加热的发泡成型制程，其特征在于：
该微波的频率范围较佳介于100MHz-3000GHz；以及
该电磁能的功率范围较佳介于1W～2000KW。


3.如权利要求1或2所述的微波电磁加热的发泡成型制程，其特征在于：该发泡材料加入该模具中时包含未发泡、微发泡或已发泡状态。


4.如权利要求3所述的微波电磁加热的发泡成型制程，其特征在于，该发泡材料的已发泡状态为珠粒、板材、条状、星型或不规则型态。


5.如权利要求3或4所述的微波电磁加热的发泡成型制程，其特征在于，该发泡材料的该未发泡为连续发泡结构；以及该已发泡状态或微发泡状态为非连续发泡结构。


6.如权利要求3或4所述的微波电磁加热的发泡成型制程，其特征在于，该模具的该微波穿透部分于该微波与该电磁施加的同时，进一步施予一来自于气动、电动或油压式的机械外力，使其与该电磁加热部分紧密盖合。


7.一种微波电磁加热适用的发泡成型模具，其特征在于，其包含：
一微波穿透部分，其底部外凸；以及
一电磁加热部分，其顶部内凹，并与该微波穿透部分凹凸配合而形成一容置空间。


8.如权利要求7所述的微波电磁加热适用的发泡成型模具，其特征在于，该微波穿透部分与该电磁加热部分进一步包含一中盖，该中盖底部外凸并与该电磁加热部分的顶部呈现凹凸配合形成该容置空间。


9.如权利要求7或8所述的微波电磁加热适用的发泡成型模具，其特征在于，该电磁加热部分进一步包含一温度监控装置。


10.如权利要求7或8所述的微波电磁加热适用的发泡成型模具，其特征在于，该微波加热部分为塑料材质，以及该电磁加热部分为金属材质。


11.如权利要求7所述的微波电磁加热适用的发泡成型模具，其特征在于，该微波加热部分的外表面以及该电磁加热部分的内表面有对应的螺纹结构，使该微波加热部分可旋转盖合于该电磁加热部分。


12.如权利要求8所述的微波电磁加热适用的发泡成型模具，其特征在于，该微波加热部分的外表面以及该电磁加热部分的内表面有对应的螺纹结构，使该微波加热部分可旋转盖合于该电磁加热部分。


13.如权利要求12所述的微波电磁加热适用的发泡成型模具，其特征在于，该中盖不随该微波加热部分旋转。


14.一种微波电磁加热适用的发泡材料，其特征在于，其包含一热塑性塑料材料99.98份以下、一发泡剂0.1-30份以及一微波及/或电磁能吸收剂0.01-20份。


15.如权利要求14所述的微波电磁加热适用的发泡材料，其特征在于，该发泡材料进一步包含一架桥剂0.1-10份、一微波吸收促进剂0.01-20份与一功能添加剂0.01-20份，此时该热塑性塑料材料为99.77份以下该发泡剂0.1-30份以及该微波及/或电磁能吸收剂0.01-20份；以及该微波吸收促进剂附着于该发泡材料表面，该发泡材料为未完全发泡或已发泡的材料。


16.如权利要求14或15所述的微波电磁加热适用的发泡材料，其特征在于，该热塑性塑料材料包含结晶性或非结晶性的液态类或固态类材料及其共聚物；以及该热塑性塑料材料包含聚酯热塑性树脂、动态交联热塑性树脂、聚苯乙烯系树脂、聚烯烃系树脂、橡胶、含硅树脂、含氟树脂、聚碳酸醇酯类或生物可分解树脂。


17.如权利要求16所述的微波电磁加热适用的发泡材料，其特征在于，该热塑性塑料材料包含聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、酚醛树脂、脲醛树脂、聚乙烯醇、乙烯-丙烯橡胶、三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、聚烯烃系弹性体、热塑性硫化胶、热塑性聚酯弹性体、乙烯醋酸乙烯酯共聚物、热塑性聚氨酯、聚氨酯、聚异氰尿酸酯、聚酰胺树脂、聚对苯二甲酸乙烯酯、聚乳酸、戊酸酯共聚物、聚丁二酸丁二醇酯、三聚氰胺、聚酯多元醇、聚己内酯、聚甘醇酸、聚3-羟基丁酸/戊酸酯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、环氧树脂、聚碳酸丁二醇酯、液态硅橡胶、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯或对苯二甲酸/1,4-环己烷二甲醇/2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇共聚物。


18.如权利要求14或15所述的微波电磁加热适用的发泡材料，其特征在于，该发泡剂包含物理发泡剂、化学发泡剂或物理化学复合发泡剂。


19.如权利要求18所述的微波电磁加热适用的发泡材料，其特征在于：
该物理发泡剂包含膨胀性微球、中空微球、粉体、气体或液体；以及
该化学发泡剂包含碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：林柏昌，秦光泽，谢荣祥，游雅纯，
申请(专利权)人：正合林兴业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71