[发明专利]包括不同类型的发泡剂的聚合物泡沫处理

说明书

本文中描述了用于形成聚合物泡沫制品(例如，微孔泡沫制品)的注射模制方法。

技术领域

本发明总体上涉及聚合物泡沫加工方法和相关制品，并且更具体地涉及使用不同的发泡剂类型的注射模制方法和相关的注射模制的聚合物泡沫制品。

背景技术

聚合物泡沫在聚合物基质中包括多个空隙，所述空隙也称为孔。许多用于处理聚合物材料泡沫的技术都使用挤出机，该挤出机通过机筒内螺杆的旋转来塑炼聚合物材料。通常，聚合物泡沫处理将发泡剂引入挤出机内的流体聚合物材料中。发泡剂和聚合物材料的混合物可以被处理(例如，注射模制)以形成所需的聚合物泡沫制品。

发明内容

本文中描述了注射模制方法和相关的聚合物泡沫制品。

一方面，提供了一种模制微孔泡沫制品的方法。该方法包括：将包含聚合物材料和化学发泡剂的混合物在挤出机的机筒中沿下游方向输送。化学发泡剂能够分解以形成二氧化碳，且存在量为基于聚合物材料的总重量的0.20％重量百分比至3.00％重量百分比。该方法还包括将包含氮的物理发泡剂引入混合物中。氮的存在量为基于聚合物材料的总重量的0.025％重量百分比至1.50％重量百分比。该方法还包括将混合物注入模具的模腔中以及从模腔中回收注射模制的微孔泡沫制品。

一方面，提供了一种模制微孔泡沫制品的方法。该方法包括将包含聚合物材料和化学发泡剂的混合物在挤出机的机筒中沿下游方向输送。化学发泡剂能够分解以形成二氧化碳。该方法还包括将包含氮的物理发泡剂引入混合物中、将混合物注入模具的模腔中以及从模腔中回收注射模制的微孔泡沫制品。制品的厚度小于3mm，表皮厚度大于制品的厚度的25％，空隙体积百分比在2％至15％之间。

一方面，提供了一种注射模制的微孔泡沫制品。该制品包括半结晶聚合物材料。该制品具有小于100微米的平均孔尺寸、小于5mm的厚度、大于厚度的25％的表皮厚度、介于2％和15％之间的空隙体积百分比以及5％和200％之间的延伸百分比。

当结合附图考虑时，根据本发明的以下详细描述，其他方面和特征将变得明显。

附图说明

图1示出了可以与本文中描述的方法一起使用的聚合物泡沫处理系统的实施方式。

具体实施方式

本文中描述了用于形成聚合物泡沫制品(例如，微孔泡沫制品)的注射模制方法。所述方法包括将两种不同类型的发泡剂引入聚合物材料中以形成发泡剂和聚合物材料的混合物。例如，发泡剂类型可以包括化学发泡剂(例如，能够分解以形成二氧化碳)和物理发泡剂(例如，氮)。聚合物材料和发泡剂的混合物可以在挤出机中处理(例如，以形成单相溶液)并注入模具中。可以通过打开模具来回收注射模制的聚合物泡沫制品。如下文进一步描述的，发明人已经认识到，使用一定量的化学发泡剂和物理发泡剂可以使得能够生产高质量的注射模制的泡沫制品，所述制品可以具有期望的特性，包括以下特性中的一种或多种：小孔尺寸、厚表皮和高延伸率。这样的方法和制品可以用于例如各种消费品和工业品，包括汽车部件、包装和/或其他注射模制制品。

图1图示了可以在本文描述的方法中使用的注射模制系统10的实施方式。在该实施方式中，注射模制系统包括挤出机12和模具14。如图所示，料斗15向挤出机提供聚合物材料(例如，以小球的形式)。化学发泡剂(例如，以小球、颗粒、粉末、液体的形式)和其他添加剂(例如，成核剂、填料、着色剂等)也可以经由料斗或其他方式引入挤出机中。挤出机包括螺杆16，螺杆16设计成在机筒18内旋转以处理聚合物材料。热量(例如，由挤出机机筒上的加热器19提供)和剪切力(例如，由旋转螺杆提供)起到融化聚合物材料的作用，从而形成流体聚合物流，该流体聚合物流通过螺杆的旋转被沿下游方向17输送。这种热和剪切力还导致化学发泡剂反应(例如，通过分解)以形成二氧化碳，该二氧化碳可以存在于挤出机内的超临界状态流体流中。