物理发泡的聚乙烯泡沫制造技术

本发明专利技术涉及母料，其包含：成核有机化合物，其变成固相时形成晶体并且其在处于熔融相时可溶于熔融的聚乙烯，和物理发泡的聚乙烯泡沫聚乙烯。在聚乙烯泡沫生产期间，该母料的组分用作成核剂母料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】物理发泡的聚乙烯泡沬 本专利技术涉及物理发泡的聚乙烯泡沫。聚烯烃物理发泡的要求披露于Henk Ruinaart的“如何选择用于物理发泡的聚烯 烃等级”(发泡剂和发泡方法2005 ；德国，斯图加特2005年5月10-11日)。成核剂是物理发泡的聚乙烯泡沫中的重要添加剂。成核剂是引发蜂窝(cell)成 核；决定蜂窝尺寸和其在泡沫中的分布的固体颗粒。成核剂的性质和粒径就蜂窝尺寸而言 起到关键作用并且任何特定成核剂导致特定的蜂窝尺寸范围。合适的成核剂包括例如无机 固体颗粒例如滑石和微滑石，和有机试剂例如亚乙基双硬脂酰胺(EBS)，以及碳酸氢钠和柠 檬酸和亚乙基双硬脂酰胺的混合物。通常，滑石可用于例如获得例如1000微米-6000微米 的蜂窝，微滑石可用于获得例如500微米-6000微米的蜂窝尺寸，碳酸氢钠和柠檬酸的混合 物可用于获得例如200微米-2000微米的蜂窝尺寸，并且EBS当作为纯的材料投放时可用 于制造小于150微米的蜂窝尺寸。目前没有成核剂能够生成50-8000微米的全部范围内的 蜂窝尺寸。本专利技术的目的是提供一种其蜂窝结构可在宽的蜂窝尺寸范围内控制的非交联的、 物理发泡的聚乙烯泡沫。该目的通过包含以下组分的母料实现·成核有机化合物，其变成固相时形成晶体并且在处于其熔融相时可溶于熔融的 聚乙烯，和 聚乙烯。在聚乙烯泡沫生产期间，该母料的组分用作成核剂母料。根据本专利技术的成核剂产生50-8000微米的全部范围的蜂窝尺寸。泡沫蜂窝尺寸可以在所述范围内准确地控制。该母料的使用导致具有窄蜂窝尺寸分布的蜂窝尺寸的均勻性。当以超过一定极限的量投放时，产生细的蜂窝结构。细的蜂窝结构与交联的化学 发泡的泡沫类似。当以少于该极限的量投放时，产生非常均勻的粗蜂窝结构。借助于根据 本专利技术的成核剂，人们可以通过选择成核剂的量将蜂窝尺寸从非常粗的蜂窝结构精细调整 至非常细的蜂窝结构。由于活性成分在母料中的优良分散性，因此在发泡过程期间获得重要的优点。稀 释后，成核剂也以优良的方式分散在聚乙烯中。在全部范围内，发泡的最终产品中不存在缺 陷。在所述成核剂存在下获得的、包含当变成固相时形成晶体并且在其处于其熔融相 时可溶于熔融的聚乙烯的成核剂和聚乙烯的泡沫展现出好的表面结构，在挤出期间在泡沫 横截面上没有孔或者其他缺陷。在高的成核剂浓度下，获得的蜂窝尺寸达到可用更昂贵的 化学发泡方法获得的值。优选地，成核剂的熔融温度与结晶温度之间的差值小于20°C。更优选地，成核剂的熔融温度与结晶温度之间的差值小于10°C。优选地，聚乙烯和成核剂的结晶温度之间的差值大于10°C。因此，在聚乙烯在其结晶温度下变成固相前，成核剂将已经结晶。优选地，聚乙烯和成核剂的结晶温度之间的差值大于20°C。结晶温度可以通过DSC测量(ASTM D3417-97)确定。当变成固相时形成晶体并且在处于其熔融相时可溶于熔融的聚乙烯的成核有机 化合物可以为酰胺、胺和/或脂族(Cltl-C34)羧酸的酯。所述酸可以是饱和酸或不饱和酸。合适的酰胺的例子包括脂肪酸(双)酰胺，例如己酰胺、辛酰胺、十一烷酰胺、月桂 酰胺、肉豆蔻酰胺、棕榈酸酰胺、山嵛酸酰胺和二十烷酰胺、羟基硬脂酰胺和亚烷基双烷酰 胺(alkylenediyl-bis-alkanamide)，优选(C2-C32)亚烷基双(C2-C32)烷酰胺，例如亚乙基 双硬脂酰胺、亚丁基双硬脂酰胺、亚己基双硬脂酰胺和/或亚乙基双山嵛酸酰胺。最优选的酰胺是亚乙基双硬脂酰胺(EBS)。合适的胺例如为(C2-C18)亚烷基二胺，例如亚乙基双己胺 (ethylenebiscaproamine)和亚己基双己胺(hexamethylene biscaproamine) 0优选的饱和或不饱和脂族(Cltl-C34)羧酸的酯是脂族(C16-C24)羧酸的酯。母料中的聚乙烯可以选自例如低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、线性 低密度聚乙烯(CpCf^PC8LLDPE聚合物)、乙烯乙酸乙烯酯(EVA)或基于茂金属催化剂的聚 乙烯(mPE)。母料中优选的聚合物载体是LDPE。LDPE的密度可以为例如915-935kg/m3。熔体流动指数(MFR2)为0. l_100g/10min。优选地，密度为918_926kg/m3。优选地，熔体流动指数(MFR2)为0. 3-65g/10min。根据本专利技术的母料可以另外包含其他成核剂，例如滑石、微滑石以及碳酸氢钠和 柠檬酸的混合物。这些成核剂的量低于所述有机成核化合物的量。根据本专利技术的优选实施方案，所述成核剂包含· EBS 禾口· LDPE。母料中聚乙烯的量为50. 0-99. 9重量％，并且母料中成核有机化合物的量为 0. 1-50. 0 重量 ％。优选地，母料中成核有机化合物的量为至少0. 5重量％，更优选至少1、2、3或甚至 5重量％ ；并且至多约40、30或20. 0重量％。在本专利技术的优选实施方案中，母料以使得在微小规模混合设备中使成核有机化合 物均勻分布在聚合物载体中的方式制备以防止胶束形成。这些混合设备的例子是各自具有 用于使剪切和伸长流动最大化的轮廓分明的混合元件的总线(bus)捏合机和逆旋转双螺 杆挤出机。本专利技术还涉及在如前所述的母料的存在下使聚乙烯物理发泡的方法，该母料包 含·成核有机化合物，其变成固相时形成晶体并且在处于其熔融相时可溶于熔融的 聚乙烯，和 聚乙烯。 待发泡的聚乙烯可以是包含多于50wt. %乙烯单元的任何聚合物，例如乙烯均聚物和共聚物，如低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、线性低密度聚乙烯((；丄6和(8 基LLDPE共聚物)、乙烯乙酸乙烯酯(EVA)、乙烯甲基丙烯酸(EMA)和/或具有例如882kg/ m3-915kg/m3密度的基于茂金属催化剂的聚乙烯(mPE)。优选地，所述聚乙烯是LDPE。通常，在2. 16kg负荷和190°C下，LDPE具有0. l_30g/10min的熔体流动速率 (MFR)。优选地，MFR 为 0. 2-3g/10min。通常，在共混物中使用的LDPE的密度为915kg/m3-935kg/m3。优选地，LDPE共混物 的密度为 921kg/m3-935kg/m3。用作载体或者用作待发泡的聚合物的LDPE均聚物或共聚物可以例如通过管式工 艺、通过高压釜工艺或者通过茂金属基工艺获得。合适的共聚物可用公开于W02006094723 中的工艺获得。该专利申请公开了用这样的工艺获得的LDPE，其中聚合在管式反应器中 在290°C _350°C的峰值温度下进行，共聚单体是二或更高官能的(甲基)丙烯酸酯例如 BDDMA，并且其中共聚单体以相对于乙烯共聚物的量为0. 008mol% -0. 200mol%的量使用。优选的密度为918_926kg/m3。优选的熔体流动指数(MFR2)为0. 3-65g/10min。优选地，母料以相对于待发泡的聚乙烯为0. l-50wt. %的量使用。更优选地，该量 为 0. 2-20wt. %。有机成核剂作为固体结晶化合物加入并且当在挤出机中熔融时变成液体，之后使 其与熔融聚合物混合。随后，注入液体发泡气体并且与PE熔体均勻混合。冷却在混合挤出 机的第二段或特殊的冷却挤出机(串联挤出)和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种母料，包含：　　.成核有机化合物，其变成固相时形成晶体并且其处于其熔融相时可溶于熔融的聚乙烯，和　　.聚乙烯。

【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：P森古普塔，RFGM沃斯德，JM克里斯特，
申请(专利权)人：沙特基础工业公司，
类型：发明
国别省市：SA[沙特阿拉伯]