具有分段成型的挤出聚合物发泡方法技术

通过使可发泡聚合物组合物从发泡模头挤出，以及随着可发泡聚合物组合物移动通过并且被至少两个约束部约束其厚度时，可发泡聚合物组合物膨胀成聚合物泡沫体，以制备挤出的聚合物泡沫体，所述第一约束部具有相向的基本上平行的成型板，而第二约束部具有比第一约束部间隔更大的成型板。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于制备挤出聚合物型泡沫体(polymeric foam)的方法。相关技术描述用于制备聚合物型泡沫体的挤出方法包括三个基本步骤(1)在处于初始压力和温度的挤出机中，提供可发泡聚合物组合物；( 将所述可发泡聚合物组合物排出到更低压力的区域中；以及C3)使可发泡聚合物组合物膨胀成为聚合物型泡沫体。第三步骤可以在对膨胀的可发泡聚合物组合物施加约束或没有约束的情况下发生。这样的一般方法对于很多类型的挤出聚合物型泡沫体都工作良好，但是在泡沫体膨胀方面提供的控制少。结果， 当制备需要大厚度膨胀比的挤出聚合物型泡沫体时，出现了不均勻的泡沫体性质。当由典型的挤出方法制备时，通常沿着挤出聚合物型泡沫体的厚度尺寸出现了重要的在密度和压缩强度方面的不均勻性。当膨胀泡沫体在其厚度尺寸上经历30 1以上的膨胀比时，这些不均勻性变得明显。但是，30 1以上的膨胀比对于制备低密度和/或厚的聚合物型泡沫体比如100毫米以上厚度的泡沫体是需要的。建立一种用于直接制备具有超过30 1的厚度膨胀比并且同时还在沿着厚度尺寸上具有基本上均勻的密度和压缩强度的聚合物型泡沫体的方法是需要的，并且将促进挤出聚合物型泡沫体的技术发展。专利技术简述本专利技术通过解决提供一种直接制备具有超过30 1的厚度膨胀比的同时还具有基本上均勻的沿着泡沫体厚度尺寸的密度和压缩强度分布的方法所需要的问题，使得挤出聚合物型泡沫体的技术得到了发展。在第一方面，本专利技术是一种用于制备挤出聚合物型泡沫体的方法，所述方法包括下列步骤(a)在处于初始温度和初始压力的挤出机中，提供可发泡聚合物组合物，所述可发泡聚合物组合物包含发泡剂和聚合物母体，所述聚合物母体包含具有软化温度的聚合物组分，所述初始温度超过所述聚合物组分的软化温度，并且所述初始压力高到足以阻止所述可发泡聚合物组合物的发泡；以及(b)将所述可发泡聚合物组合物在挤出方向上挤出到处于低于所述初始压力的压力的气氛中，并且在将所述可发泡聚合物组合物冷却至低于所述可发泡聚合物组合物的软化点的温度之前，使所述可发泡聚合物组合物膨胀成聚合物型泡沫体；其中在步骤(b)中在冷却至低于软化点的温度之前，所述可发泡聚合物组合物以至少30 1的厚度膨胀比膨胀，同时穿过并且接触相向的成型板，所述相向的成型板沿着挤出方向提供至少两个顺序的约束部，在每一个约束部中的所述成型板包含基本上平行的约束壁，所述约束壁限制所述可发泡聚合物组合物在厚度尺寸上的膨胀，并且其中最靠近挤出机的约束部具有限定在厚度尺寸上的间隔的基本上平行的壁，所述间隔比限定第二约束部的平行壁的间隔小。本专利技术的实施方案还可以包括下列特性中的任何一个或多于一个的任何组合在任何成型板的成型壁之间的最大间隔为至少10厘米；聚合物母体包含至少一种聚合物， 并且在所述聚合物母体中多于80重量％的聚合物选自由聚苯乙烯均聚物和聚苯乙烯共聚物组成的组；在所述聚合物母体中多于80重量％的聚合物选自由聚苯乙烯均聚物和苯乙烯-丙烯腈共聚物组成的组；所述聚合物母体中多于50重量％的聚合物是聚苯乙烯均聚物；发泡剂包含二氧化碳；发泡剂包含二氧化碳并且包含异丁烷和水中的至少一种；一个约束部的至少一个约束壁是与顺序的约束部的约束壁连续的；一个约束部的约束壁不同于顺序的约束部的约束壁；以及至少一个约束部的至少一个约束壁是温度受控的。本专利技术的方法可用于有效率地制备低密度和厚度的挤出聚合物型泡沫体，所述挤出聚合物型泡沫体具有均勻的密度和压缩强度。专利技术详述所有的范围都包括端点，除非有另外指出。“和/或”是指“和或作为备选”。ASTM是指美国试验与材料学会。ISO是指国际标准化组织。EN是指欧洲标准。 ASTM、ISO和EN试验方法是指从所述方法编号的带有连字符号的后缀中的那一年起的方法，或如果没有带有连字符号的后缀(suffice)，则是指在本文件的优先权日之前出版的最近方法。挤出聚合物型泡沫体具有至少一个主表面。挤出聚合物型泡沫体的主表面是挤出聚合物型泡沫体的这样的一个表面该表面的平面表面积(planar surface area)等于泡沫体的任何表面中的最大(highest)平面表面积。平面表面积是投影到平面上从而忽略该表面中的峰和谷的表面积。聚合物型泡沫体可以具有多于一个的主表面。具有圆形或椭圆形截面的挤出聚合物型泡沫体仅具有一个表面，在这种情况就不存在泡沫体的主表面。在涉及挤出聚合物型泡沫体时，厚度、宽度和长度是指挤出聚合物型泡沫体的三个相互正交的尺寸。挤出聚合物型泡沫体在挤出方向上通过发泡模头(挤出模头)离开挤出机。长度是挤出聚合物型泡沫体的平行于该泡沫体的挤出方向延伸的尺寸。厚度和宽度彼此垂直并且相互垂直于长度延伸。厚度等于或小于宽度尺寸。泡沫体的厚度垂直于泡沫体的主表面延伸。本专利技术提供一种挤出聚合物型泡沫体，该挤出聚合物型泡沫体沿着泡沫体的厚度尺寸具有基本上均勻的密度和基本上均勻的压缩强度分布。挤出聚合物型泡沫体的沿着泡沫体的厚度尺寸的密度分布通过垂直于厚度尺寸切割成10-12毫米厚的层(即，在每个层中保持所述长度和宽度尺寸)而测量。每个层的密度根据ISO 845-95的方法测量。所有层的密度值的组合表示泡沫体的沿着厚度尺寸的密度分布。层之间的密度的偏差表示沿着厚度尺寸的偏差。如果任一个层的密度与最大和最小密度的平均密度之间的差小于最大和最小密度的平均密度的5%，优选为最大和最小密度的平均密度的4%以下，还更优选3% 以下，则挤出聚合物型泡沫体具有沿其厚度基本上均勻的密度分布。测定厚度尺寸上的压缩强度以与密度分布类似的方式进行，除了使用15毫米厚的层并且根据EN-826的方法测量每一个层的在厚度尺寸(15毫米尺寸)上的压缩强度之4外。所有层的压缩强度值的组合表示泡沫体的沿着厚度尺寸的压缩强度分布。在层之间的压缩强度的偏差表示沿着厚度尺寸的偏差。如果任一个层的压缩强度与具有最高和最低压缩强度的层的平均压缩强度之间的差小于最大和最小压缩强度的平均压缩强度的10%，优选为最大和最小压缩强度的平均压缩强度的9%以下，还更优选为小于最大和最小压缩强度的平均压缩强度的9%，则挤出聚合物型泡沫体沿着其厚度尺寸具有基本上均勻的压缩强度分布。本专利技术的方法是挤出方法，所述挤出方法包括用于制备挤出聚合物型泡沫体的挤出方法的一般步骤(1)在处于初始压力和温度的挤出机中，提供包含聚合物母体和发泡剂的可发泡聚合物组合物；( 将可发泡聚合物组合物排出到压力比初始压力低的区域中；以及C3)使可发泡聚合物组合物膨胀成聚合物型泡沫体。在本专利技术的方法中，可发泡聚合物组合物在步骤(3)中膨胀成至少30比1的厚度膨胀比。步骤(3)中的膨胀在具有特殊构造的成型板的约束之内发生，以令人惊奇地制备这样的聚合物型泡沫体具有低密度以及在聚合物型泡沫体的整个厚度上具有基本上均勻的密度和基本上均勻的压缩强度。可发泡聚合物组合物的聚合物母体包含含有该可发泡聚合物组合物中的所有聚合物的聚合物组分。聚合物组分可以包含一种类型的聚合物或多于一种类型的聚合物的组合。理想地，烯基芳族聚合物占所述组合物组分总重量的80重量百分比(重量％)以上， 并且可以占90重量％以上，并且甚至占100重量％。优选地，烯基芳族聚合物选自由苯乙烯均聚物和共聚物本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于制备挤出聚合物型泡沫体的方法，所述方法包括下列步骤：ａ．在处于初始温度和初始压力的挤出机中，提供可发泡聚合物组合物，所述可发泡聚合物组合物包含发泡剂和聚合物母体，所述聚合物母体包含具有软化温度的聚合物组分，所述初始温度超过所述聚合物组分的软化温度，并且所述初始压力高到足以阻止所述可发泡聚合物组合物的发泡；以及ｂ．将所述可发泡聚合物组合物在挤出方向上挤出到处于低于所述初始压力的压力的气氛中，并且在将所述可发泡聚合物组合物冷却至低于所述可发泡聚合物组合物的软化点的温度之前，使它膨胀成聚合物型泡沫体；其中在步骤（ｂ）中在冷却至低于软化点的温度之前，所述可发泡聚合物组合物以至少３０∶１的厚度膨胀比膨胀，同时穿过并且接触相向的成型板，所述相向的成型板沿着挤出方向提供至少两个顺序的约束部，在每一个约束部中的所述成型板包含基本上平行的约束壁，所述约束壁限制所述可发泡聚合物组合物在厚度尺寸上的膨胀，并且其中最靠近所述挤出机的约束部具有限定在厚度尺寸上的间隔的基本上平行的壁，所述间隔比限定第二约束部的平行壁的间隔小。

【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：贝特朗·武尔茨，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US