[发明专利]用管坯料模制成泡沫制品的两阶段工艺

说明书

技术领域

本发明涉及聚烯烃泡沫和类似材料的制造。

更具体地说，本发明涉及制造聚烯烃泡沫、聚烯烃泡沫中间产品的工艺和设备，以及聚烯烃泡沫的模制工艺，但并限于这些领域。

发明背景

通常通过把分散气相引进聚合物结构来改变一聚合物原材料而制造出聚烯烃泡沫。这种工艺传统上是这样完成的：把一种发泡剂和交联剂扩散入一种聚合物熔融体中，并把所形成的复合物暴露于分解发泡剂的环境中，从而释放气体使聚合物膨胀。

交联改变了膨胀的泡沫制品的物理性能，主要性能是微孔(cell)的大小和微孔闭合的程度。

目前，制造聚烯烃泡沫的方法是先用砑光或用其他方法形成预成形的片材，然后用一个或两个阶段的工艺进行膨胀。片材在一模具中被加热，以活化一种可分解的释放气体的发泡剂。这种工艺将使砑光的或用其他方法形成的片材膨胀到它原来体积的二十倍左右。

加热和接下来的发泡剂活化步骤可以在两个步骤中用不同尺寸的模具进行。片材可以在一个模具中发泡到一中间尺寸，然后在第二个模具中发泡至其最终的尺寸。采用中间模制步骤有助于在膨胀过程中限制在泡沫中产生的应力。片材必需在约束模具中发泡，因为，在发泡过程中中心和长边侧的膨胀较大，使片材变形。这是由于泡沫表面的表面张力的变化所引起的。在这些区域的表面张力的作用比角部的要小。

其它技术还有对厚板、圆板和特种用途的轮廓的板进行单一步骤的挤压。在种工艺中，聚合物-发泡剂混合物的挤压是采用传统技术的，但混合物在膨胀之前要通过例如一圆环形通道。混合物离开通道之后膨胀。制品可以被膨胀到有用的体积，但挤压的制品具有一体的未膨胀的表皮，这种表皮能使总的密度降低约一半。

通过下面作为例子所给出的描述，本发明的其它目的和优点将会变得更加清晰和明了。

本发明的目的是提供制造模制的聚烯烃泡沫的另外的方法和设备，所述方法和设备与传统的工艺相比能减少所需的能量，并采用一简单而紧凑的模具结构，这种模具结构使所需的夹紧压力可以减少，或当至少可以为社会提供一种有益的选择。

发明的公开

一种加工聚烯烃泡沫薄片的工艺，它包括：

(a)使聚合物、化学发泡剂、交联剂和发泡剂的活化剂成形成一种未膨胀、未交联材料的圆管形式的预制件；

(b)将在步骤(a)形成的预制件插入一模具中，该模具具有基本为环形的型腔；

(c)加热该模具，使得预制件热膨胀，由此对预制件加压，部分交联，化学发泡剂部分分解；以及

(d)从环形模具中取出部分交联的部分化学膨胀的材料。

上述的工艺中，部分交联和部分化学膨胀的材料不受约束地膨胀或发泡。

上述的工艺中，还包括：沿泡沫制品的纵向轴线把它切口，并冷却它，以成为一平的片材。

上述的工艺中，部分交联是可通过迅速冷却模具来控制的。

上述的工艺中，当部分交联的和部分化学膨胀的材料其纵向轴线垂直对齐并自由竖立时，所述部分交联的和部分化学膨胀的材料膨胀或发泡。

上述的工艺中，部分交联和部分化学膨胀的材料悬挂在一基本水平的旋转芯棒或旋转体上被加热。

上述的工艺中，用热空气或热油加热模具。

上述的工艺中，预制件和部分化学膨胀的材料是一种复合的聚烯烃泡沫材料。

上述的工艺中，部分交联和部分化学膨胀的材料通过加热膨胀成泡沫制品。

下面将通过仅作为举例说明的例子并结合附图来描述本发明，其中：

附图简要说明

图1是一圆筒形模压机的立体图。

图2是一圆筒形模压机的立体图，图中示出了两个半部件和模芯。

图3是一圆筒形模压机的俯视图。

图4是一圆筒形模压机的端视图。

图5是一圆筒形模压机的侧视图。

图6是一圆筒形模具和加热/冷却装置的示意图。

图7是一未夹紧的圆筒形模具的示意图。

图8是图7所示的圆筒形模具的分解图。

图9是步骤2加工设备的布局示意图。

图10是图9所示设备的俯视图。

图11是取出模具的工作台的侧视图。

图12是步骤4的加工设备的示意图。

图13是步骤4的系列加工设备的示意图。

已有技术的泡沫模压机一般包括两个或两个以上的平压板。预制材料被放在两压板之间的平的空腔中，然后加热使聚合物交联并膨胀。这样的模具需要较大的夹紧力，而且由于模具的几何形状会出现大量的热量损失，由此增加了模制过程所需的总能量。