一种制造天接缝薄层状制品的方法技术

本发明专利技术涉及制备一种由不相容聚合物的多相共混物构成的具有层状的、多组分组合物的无接缝、模塑热塑性制品的方法，而在这些不相容聚合物中，至少有一种是作基质相而至少有一种是作非连续相。用本发明专利技术方法得到的制品中其汇流线产生了弯曲，从而使接缝显得不明显，而且阻渗性和抗冲强度均得以提高。（*该技术在2009年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术系关于由不相容聚合物的多相共混物模塑制成的热塑性制品。尤其适宜的聚合物是聚烯烃为第一聚合物以及与聚烯烃不相容的第二聚合物所组成的不相容聚合物。另外，本专利技术还涉及这些制品的生产方法。本专利技术具体地涉及到阻渗性和强度获得改善、周边壁厚基本均匀的一般筒形制品。美国专利NO.4，410，482公开了由聚烯烃第一聚合物与不相容的第二聚合物的多相共混物生产的热塑性制品。该专利的制品具有这样的聚合物组分，它们是以薄的、基本上二维的、平行而搭接的形式存在的。公开的此类容器状制品的阻渗性比只由聚烯烃制成的容器有明显的增加。另外一些专利如美国专利NO.4，444，817和4，416，942也公开了具有类似结构的制品。美国专利NO.3，099，860公开了一种制造均壁结构管子的挤出装置，它利用熔融模塑物料通过流线形支翼的装置减少物料，由于在所谓“喷嘴头”中发生分离而形成的接缝线。该专利还公开了一种阶梯状偏置支架以保证熔融物料有效地混合。美国专利NO.3，279，501和3，404，203公开了内外表面均取向的管子之生产方法，其中在熔融物料挤出期间，模具的表面进行着相反方向旋转。美国专利3，256，560公开了一种用于挤出物内外表面取向的口模，取向的方法是通过在口模相应表面上的沟槽切纹使熔融材料向相反的方向流动。按照本专利技术，提供一种生产薄层状的、模塑的中空聚合物材料制品的方法，此法分几步实施首先在高于最高熔点聚合物组分熔点的温度下，通过将共混物加热使形成一个熔融的多相的不相容的聚合物共混物。然后将已熔融的共混物通过口模挤出模塑，该口模的内表面设有流线型不规则体(Streamlinedirregularities)，从而使共混物的表面物料相对于芯部物料产生位移。再在低于最低熔点聚合物组分的熔点之温度下冷却挤出物。在本专利技术方法的一个最好的、连续的吹塑法中，在冷却前吹塑好挤出的物体。最好并常用的不相容的聚合物共混料为聚烯烃作连续相或基质相，而与聚烯烃不相容的第二聚合物作为非连续相或分散相。也提供一种由不相容聚合物混合构成的薄层状的、模塑的中空制品，其中聚合物是以薄的、基本上二维的、平行而搭接的物料层的形式存在，在制品中的熔体接缝或汇流线发生弯曲，从而使沿中空制品壁的任意径向截面上有这样的搭接层。当吹塑时，这种薄层状的中空制品在任意径向截面上都有搭接层，而且沿制品的周边或圆周的壁厚都相当均匀。本专利技术一个重要和关键的特点在于使用多相共混物生产模塑制品的过程中，表面材料的位移作用以致使得当共混物被拉伸时，所有的共混物组分在制品中都保持相当均匀分布，制品的厚度不会因制品的一个区域与另一个区域失去均衡而被减薄。附图说明图1是表示实施本专利技术所用的带有沟面螺线机头的挤出装置之横截面。图2是表示实施本专利技术所用的带有旋转机头的挤出装置之横截面。图3是表示用于实施本专利技术挤出装置所用的带肋螺线机头之横截面。图4是表示采用先有技术制得的吹塑薄层状的容器壁之横截面，图中并局部放大了熔体接缝。图5是采用本专利技术制得的吹塑薄层状的容器壁之横截面图，其中有一个壁的表面发生了位移，图中并局部放大了熔体接缝。图6是采用本专利技术制得的吹塑薄层状的容器壁之横截面图，其中有两个壁的表面发生了位移，图中并局部放大了熔体接缝。众所周知，薄层状的成型制品是由不相容聚合物的共混物制造的，其中一种聚合物形成连续的基质相而另一种聚合物则形成非连续的分散相。此种薄层状的制品的生产方法是先将聚合物粒料彼此混合，再将此混合物加热得到多相的物料熔体，然后用一种可以使熔体拉伸成为伸长的非连续聚合物相的方法将熔体成型。一个实施方案是将未熔融态的聚合物粒料充分混合，以使得到统计均匀分布程度，并注意防止在聚合物被加热成熔体后再进行明显的额外混合。另一个实施方案是，只要聚合物混合料能保持多相的特征，也可以将聚合物粒料以软化或熔融态混合。共混物也可以这样制得在熔点最高的聚合物不软化或熔融的情况下将聚合物混合，然后加热该混合物。本专利技术的成功就是依靠形成一个不相容聚合物的多相共混物，以便在熔体被拉伸时(例如受到吹塑力时)，一种聚合物呈连续的基质相而另一种聚合物呈非连续的分散相。构成非连续相的聚合物以薄的、基本上二维的、平行而搭接层的形式嵌埋于连续相中。薄的、基本上二维的、平行而搭接层给成型后的制品起到提供强度和阻渗特性的作用。层间搭接的结果，提供给非连续物料与基质相之间跨接的桥梁而使强度和阻渗性增大。搭接层的补强效应在用吹塑法生产薄层状的制品时特别明显地表现出来，虽然在以其它方法，例如通过在一般挤出时产生的拉伸力来制造薄层制品时也可以看到这种效应。在薄层制品的吹塑生产时(例如在吹塑瓶子时)，通常是先制造型坯，然后再将型坯吹成最终的瓶形。型坯是通过成型管子的口模挤出生产的，此口模必须设计出带支撑部件和物料流动口，当熔融物料流到模唇间距时使熔体分流。在本专利技术的薄层状的多相制品中除非设法再形成搭接，否则熔融物料的任何分流都会妨碍在分流点处分散相层的搭接，从而使制品的强度下降。图1绘出一个挤出装置，它带有机身(1)以及位于机身(1)内模腔(3)中心的芯型(2)。外模唇部件(4)借助螺栓(5)和环(6)固定在机身(1)上，通过螺栓(7)调节其位置。外模唇部件(4)包括模腔(8)，芯型(2)也位于(8)的中心位置。芯型(2)到内模唇表面(9)处为终点，在终点处芯型(2)与外模唇部件(4)的出口(10)极其靠近，形成外模唇表面(11)。对中地安装在模腔(3)和(8)中的芯型(2)，通过模芯支架(12)支持，该支架(12)是数目约为2～12个的刚性支杆，它们分别固定在芯型(2)和机身(1)的内壁(13)之间。在图1中可以看到两个模芯支架(12)，其中表示出的一个模芯支架(12)位于芯型(2)部件的横截面上，表示出的另一个模芯支架(12)则由芯型(2)向图平面方向辐射到机身(1)。图1和图2所示的这种挤出装置常常不用支架，但是务需增加其稳定性。外模唇部件(4)的内壁(14)有沟槽(15)，它使熔融物料通过装置时作螺旋状移动，而起到产生流线不规则体的作用。芯型(2)也可以有沟槽(16)，它也起着与沟槽(15)同样作用。通常，沟槽(15)和(16)螺线方向是相反的。操作时，将不相容聚合物的熔融、多相共混物通过加料口(17)并围绕芯型(2)送进挤出装置里。熔融物料围绕着芯型(2)两侧通过，物料本身在加料口(17)的对面一侧汇合，形成汇流线。所谓汇流线是由于熔融物料必定彼此汇合而在模塑成品上形成一条熔合纹或接缝。若不利用本专利技术，多相聚合物的连续相(或称基质相)虽然能够顺利地彼此汇合，但是非连续相(或称分散相)却不能形成均匀的接缝，因为分散物料的平行层不能跨越汇流线搭接。汇流线闭合后的熔融共混物连续进入模腔(3)再通过支架(12)，在此处共混物被模芯支架(12)的每一根支杆所切割。在每次切割中，熔融物料被分离开，而经过每一个模芯支架后，熔融物料彼此再结合起来，结果产生熔体接缝，在此处连续相(或称基质相)顺利地接合上了，但是分散相却并没有跨越接缝而搭接。带有汇流线和熔体接缝的熔融共混物，向模腔(3)推进，再进入模腔(8)。为了说明本专利技术，将汇流线(Knitline)与熔体接缝(meltseam)看成是相同的而可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造聚合物材料的层状、模塑的中空制品的方法，其特征在于它包括（ｉ）将第一聚合物组分和与第一聚合物不相容的第二聚合物之共混物在高于熔点最高的聚合物之熔点下将其加热而形成熔融的多相共混物：（ｉｉ）将已熔融的共混物模塑成的熔融共混物的整个厚度上有弯曲了的汇流线，它是通过（ａ）将熔融共混物物料通过一个口模挤出，该口模的内表面上设有流线型不规则体，使得熔融共混物的表面物料相对于熔融共混物的芯部物料发生位移，（ｂ）将被挤出的物料在低于最低熔点的聚合物组分之熔点下进行冷却。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：阿尔文斯坦利托波尔斯基，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]