发泡剂引入聚合物泡沫加工的方法和系统技术方案

本文中描述了发泡剂引入聚合物泡沫加工的方法和系统。的方法和系统。的方法和系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】发泡剂引入聚合物泡沫加工的方法和系统


[0001]本专利技术总体上涉及聚合物泡沫加工，并且更特别地涉及发泡剂引入聚合物泡沫加工的方法和系统。

技术介绍

[0002]聚合物材料使用多种技术进行加工。许多技术采用挤出机，该挤出机包括聚合物加工螺杆，该聚合物加工螺杆在机筒内旋转以使聚合物材料塑化。一些加工技术比如注射模制可能是不连续的。也就是说，在操作期间，螺杆并非连续地使聚合物材料塑化。不连续的过程可以具有重复的模制循环，该模制循环包括：塑化周期，在该塑化周期中，螺杆旋转并且聚合物材料累积；然后是注射周期，在该注射周期中，螺杆不旋转并且累积的聚合物材料被注射到模具中。
[0003]聚合物泡沫在聚合物基质中包括多个空隙、也称为孔。微孔泡沫是一种类型的聚合物泡沫，微孔泡沫的特征在于非常小的孔尺寸。
[0004]使用各种技术加工聚合物泡沫(包括微孔泡沫)。例如，可以通过在塑化周期期间将物理发泡剂注射到聚合物材料中来加工聚合物泡沫。例如，许多常规系统通过挤出机的机筒中的发泡剂端口将发泡剂注射到挤出机内的聚合物材料流体流中。发泡剂可以与聚合物材料混合，以在挤出机内形成混合物(例如，单相溶液)。混合物可以例如注射到模具中以形成注射模制的聚合物泡沫制品。
[0005]通常，在某些不连续过程中引入发泡剂可能导致问题，特别是对于依赖对发泡剂引入的精确控制的过程而言。例如，可能很难在模制循环的不同塑化周期期间对发泡剂的浓度和/或分布进行精确的控制。这可能导致不一致和其他问题。
[0006]因此，需要解决上述问题的发泡剂引入技术。

技术实现思路

[0007]本文描述了发泡剂引入聚合物泡沫加工的方法和系统。
[0008]在一方面中，提供了一种方法。该方法包括在第一模制循环的塑化周期中使挤出机中的聚合物材料塑化，以及在第一模制循环的塑化周期期间将发泡剂的第一剂料引入聚合物材料中。该方法还包括累积包含发泡剂和聚合物材料的第一注料，以及在第一模制循环的注射周期期间将第一注料注射到第一模具中，以形成第一聚合物泡沫制品。该方法还包括在第二模制循环的塑化周期期间使挤出机中的聚合物材料塑化，以及在第二模制循环的塑化周期期间将发泡剂的第二剂料引入聚合物材料中。第二剂料的质量被预先选择和控制成具有与第一剂料相差至少5％的质量。该方法还包括累积包含发泡剂和聚合物材料的第二注料，以及在第二模制循环的注射周期期间将第二注料注射到第二模具中，以形成第二聚合物泡沫制品。
[0009]在一方面中，提供了一种系统。该系统包括模具和挤出机，该挤出机包括螺杆，该螺杆构造成在第一模制循环的塑化周期期间在机筒中旋转，以将聚合物材料和发泡剂的混
合物在挤出机中沿下游方向传送。在累积了混合物的第一注料之后，螺杆构造成在第一模制循环的注射周期期间在挤出机中沿下游方向移动，以将第一注料注射到模具中。在将第一注料注射到模具中之后，螺杆构造成在第二模制循环的塑化周期期间在机筒中旋转，以将聚合物材料和发泡剂的混合物在挤出机中沿下游方向传送。在累积了第二注料的混合物之后，螺杆构造成在第二模制循环的注射周期期间在挤出机中沿下游方向移动，以将第二注料注射到模具中。该系统包括至少一个处理器和至少一个存储介质，所述至少一个存储介质具有在其上编码的可执行指令，这些可执行指令当由所述至少一个处理器执行时致使所述至少一个处理器执行方法。该方法包括在第一模制循环的塑化周期期间将发泡剂的第一剂料引入聚合物材料中，以及在第二模制循环的塑化期间将发泡剂的第二剂料引入聚合物材料中，其中第二剂料被预先选择和控制成具有与第一剂料相差至少5％的质量。
[0010]其他方面和特征将在结合附图考虑时根据本专利技术的以下具体实施方式而变得明显。
附图说明
[0011]图1示意性地图示了根据一个实施方案的聚合物泡沫加工系统。
[0012]图2示意性地图示了适合于与根据一个实施方案的聚合物泡沫加工系统一起使用的计算装置。
具体实施方式
[0013]本文描述了下述方法和系统：所述方法和系统涉及将发泡剂引入聚合物材料中，该聚合物材料在挤出机中加工以形成聚合物泡沫制品(例如，注射模制泡沫制品)。发泡剂引入系统可以配置成对引入到正被加工的聚合物材料中的物理发泡剂(例如，氮气、二氧化碳)的量进行控制。特别地，该系统可以配置成在模制循环的各个塑化周期期间引入不同的发泡剂剂料。如下面进一步描述的，该系统可以在塑化周期中引入具有一定质量的发泡剂剂料，并且可以在随后的塑化周期中引入具有不同质量(例如，具有更大或更小质量)的发泡剂剂料。剂料的质量可以预先选择和控制。这种以受控的方式使在不同塑化周期引入的剂料的质量不同的能力可以得到许多优点，这些优点包括在使用不同注料规模的过程中的注料期间对发泡剂浓度和/或分布进行更好的控制，这可以改善所得注射模制泡沫制品的质量。在一些实施方案中，发泡剂引入系统也可以(例如，经由控制系统)耦合至模具，以对模具腔的预加压和通风进行控制，这可以有助于控制发泡过程。
[0014]参照图1，示意性地示出了聚合物泡沫加工系统12。该系统包括用于输送物理发泡剂(例如，氮气和/或二氧化碳)的发泡剂引入系统10。在该实施方案中，该系统是包括挤出机14和模具16的注射模制系统。如下面进一步描述的，发泡剂引入系统可以耦合至如所示的模具。
[0015]料斗18向挤出机提供(例如，呈粒状物形式的)聚合物材料。挤出机包括螺杆20，螺杆20设计成在机筒22内旋转以使聚合物材料塑化。热(例如，由挤出机机筒上的加热器提供)和剪切力(例如，通过旋转的螺杆而提供)起到使聚合物材料熔融以形成流体聚合物流的作用。该流通过螺杆的旋转而沿下游方向24传送。
[0016]应当理解的是，聚合物泡沫加工系统可以包括在附图中未图示的多个常规部件。
[0017]在图示的实施方案中，发泡剂引入系统包括物理发泡剂源26(例如，氮气、二氧化碳)，物理发泡剂源26连接至挤出机的机筒中的一个或更多个端口28。该系统配置成对来自该源的物理发泡剂的流进行控制，以将发泡剂的剂料引入到流体聚合物流中。如本文所使用的，术语“剂料”是指在模制循环的塑化周期期间引入的发泡剂的质量。
[0018]发泡剂被引入的在螺杆上的位置在本文中被称为发泡剂接收区段。螺杆可以包括专门设计成接收发泡剂的区段和/或在引入位置的下游的使发泡剂混合的区段(例如，混合区段)。
[0019]聚合物材料和发泡剂的混合物通过螺杆的旋转而在挤出机机筒中沿下游方向传送。在一些实施方案中，例如在生产微孔聚合物泡沫制品时，混合物是单相溶液，其中，物理发泡剂在注射到模具中之前被溶解在聚合物材料中。
[0020]混合物(例如，单相溶液)的注料可以在挤出机内于螺杆的下游积聚，从而使螺杆在机筒内沿上游方向退回。当已经达到合适的条件时(例如，在预定的时间段之后、在预定的螺杆位置处等)，螺杆停止退回和旋转，以结束模制周期的塑化时间段。在模制循环的注射周期期间，在与挤出机的出口相关联的阀29打开的同时，可以在机筒内向下游推本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种方法，包括：在第一模制循环的塑化周期中使挤出机中的聚合物材料塑化；在所述第一模制循环的所述塑化周期期间将发泡剂的第一剂料引入所述聚合物材料中；累积第一注料，所述第一注料包含发泡剂和聚合物材料；在所述第一模制循环的注射周期期间将所述第一注料注射到第一模具中，以形成第一聚合物泡沫制品；在第二模制循环的塑化周期期间使挤出机中的聚合物材料塑化；在所述第二模制循环的塑化周期期间将发泡剂的第二剂料引入所述聚合物材料中，其中所述第二剂料的质量被预先选择和控制成具有与所述第一剂料相差至少5％的质量；累积第二注料，所述第二注料包含发泡剂和聚合物材料；在所述第二模制循环的注射周期期间将所述第二注料注射到第二模具中，以形成第二聚合物泡沫制品。2.一种系统，包括：模具；挤出机，所述挤出机包括螺杆，所述螺杆构造成在第一模制循环的塑化周期期间在机筒中旋转，以将聚合物材料和发泡剂的混合物在所述挤出机中沿下游方向传送，以及在累积了所述混合物的第一注料之后，所述螺杆构造成在所述第一模制循环的注射周期期间在所述挤出机中沿下游方向移动，以将所述第一注料注射到所述模具中，以及在将所述第一注料注射到所述模具中之后，所述螺杆构造成在第二模制循环的塑化周期期间在所述机筒中旋转，以将聚合物材料和发泡剂的混合物在所述挤出机中沿下游方向传送，以及在累积了所述混合物的第二注料之后，所述螺杆构造成在所述第二模制循环的注射周期期间在所述挤出机中沿下游方向移动，以将所述第二注料注射到所述模具中；至少一个处理器；以及至少一个存储介质，所述至少一个存储介质具有在所述至少一个存储介质上编码的可执行指令，所述可执行指令当由所述至少一个处理器执行时致使所述至少一个处理器执行方法，所述方法包括：在第一模制循环的塑化周期期间将发泡剂的第一剂料引入所述聚合物材料中，以及在第二模制循环的塑化期间将发泡剂的第二剂料引入所述聚合物材料中，其中所述第二剂料被预先选择和控制成具有与所述第一剂料相差至少5％的质量。3.根据任一前述权利要求所述的方法或系统，其中所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：西奥多，
申请(专利权)人：特瑞赛尔公司，
类型：发明
国别省市：