[发明专利]共同挤出至少两种挤出温度极为不同的物料的方法

说明书

本发明涉及共同挤出具有极不相同的处理温度的至少两种物料如聚酰胺12(240℃)和基于羧化腈/丁二烯的可硫化组合物(120℃)的方法和装置。

汽车发动机室之中冷却液或空气调节液的柔性管或软管是用硫化橡胶制成的。这些管对于所载的液体和发动机附近可能存在的油和脂均需具有良好的耐热耐压性和良好的化学表现。环保又要求这些管对其载送的流体具有很好的防漏性。因此这些管需具有防漏性好于橡胶的内层，该内层可选自热塑性塑料如聚酰胺，聚酯，聚烯烃或其掺混物。汽车中也用聚酰胺制动回路管，其油箱和发动机间用聚酰胺或聚酰胺加聚1，1-二氟乙烯内层制成的汽油管。这些管完全或部分涂上橡胶以使其与发动机热点隔开并且减少其受热时的蠕变。

聚酰胺等热塑性塑料在200℃以上挤出，而与其添加剂和硫化剂配制的橡胶最高在100-120℃下挤出；否则硫化会在挤出机中开始并且不能进行热塑性材料涂层或包皮。

共同挤出模头或机头用金属制成，因此处于极不相同的温度下的两种材料间的热传导很明显。

按照现有技术，为了制成具有热塑性材料内层和硫化橡胶外层的管，必须用例如挤出机机头制成热塑性管，而芯轴必须放在管中以补偿涂层或包皮期间外层施加的压力，然后再将该管导入称为“直角机头”或“交叉机头”的另一挤出机机头，其中配有添加剂和硫化剂的橡胶对已存在的热塑性管涂层或包皮。这样涂层的管再经过加热隧道或炉而得以硫化。之后再取出芯轴。

可用“直角机头”类挤出机机头给例如电缆包上热塑性材料外皮。电缆在模具中被导向前行，热塑性材料挤出后包在该模具中的电缆上，从而给电缆包皮或涂层。为了获得热塑性材料层和外部弹性层之间良好的结合性，就必须在弹性体和热塑性材料之间加上结合层。

本申请人公司现已发现共同挤出两种具有不同处理或挤出温度的物料如220℃的聚酰胺和120℃或更低温度下硫化的橡胶的新装置。因此可经单一步骤制成具有橡胶涂层或外皮的聚酰胺管，也就是说无需将已挤出的聚酰胺管再导入直角机头。而且，本申请人公司还发现共同挤出这两种材料，即同时制成管的两层这一事实提高了两层之间的结合性，因为两种材料以熔融态汇合，而在现有技术中熔融的第二材料与已固化的第一材料相遇。本发明另一优点是两种物料流在加压下汇合或相遇。

因此，本发明涉及共同挤出具有极不相同的挤出温度的至少两种物料的方法，其中两种物料先后或同时经过设有至少一个孔(orifice)的装置。

共同挤出意指可让至少两种熔融物料经过同一孔而形成其一部分由材料之一制成，另一部分由另一材料制成的制品的任何方法。例如，如果孔是环形并且如果两种材料中每一种都来自挤出机，则可连续制成具有两层并且每一材料形成一层的共同挤出管。也可向预成型和熔合或结合管中吹气以沿着模具壁膨胀而制成空心体如瓶。两种物料共同挤出可连续或间歇进行。例如，如果孔连入吹气模具中，则两种物料可同时或先后挤出。两种物料是这样的，即使其熔融或成为塑性状态以经过孔的温度或温度范围极为不同。

事实上，设有孔的装置在多数情况下是金属组件或部件，因此是良好的导热体。所以说，易于共同挤出在相同温度范围或极为接近的温度范围内熔融的两种物料。但是，如果这些范围极为不同，则热传导会导致这些范围不能保持。本发明还涉及设有至少一个孔并且包括可使两种物料保持在其挤出温度范围内的装置的装置。更具体地讲，本发明涉及热塑性材料。成对的材料例子可举出聚酰胺和配有硫化剂的橡胶。而聚酰胺又可举出PA-6，PA-6，6，PA-11，PA-12，PA-6，4，PA-6，12或聚酰胺和聚烯烃的掺混物。这些聚酰胺及其掺混物在约200-240℃下挤出。配有硫化剂的橡胶例子可举出基于羧化腈-丁二烯(X-NBR)，苯乙烯-丁二烯(SBR)或乙烯-丙烯-二烯(EPDM)的组合物，或任何其他弹性体配方如EP607085中所述配方。这些组合物在约110-120℃下挤出。

其他成对的材料可举出聚烯烃，聚苯乙烯，用不饱和羧酸酐接枝或共聚的聚烯烃，聚碳酸酯，PVDF作为材料之一，而乙烯-丙烯橡胶(EPR)，配有硫化剂的橡胶和聚氯乙烯(PVC)作为另一种材料。

本发明尤其可用于PVC/PVDF材料对。本发明方法适宜于共同挤出其挤出温度相差50-150℃，尤其是80-120℃的两种物料。