[其他]交联聚烯烃闭孔泡沫体的生产方法

说明书

本发明是关于以交联聚烯烃为基础的闭孔泡沫体的生产方法。

用交联聚烯烃来制备闭孔泡沫体的众所周知的方法，例如按德国专利申请第1694130号，在第一个步骤中，首先利用有机过氧化物的分解或电子辐射的方法使可起泡和可交联的聚烯烃混合物产生交联作用，然后使起泡剂分解，从而生产出交联聚烯烃的泡沫结构。在交联和起泡两个步骤中，由于没有采用外加压力，所以生产出来的多孔泡沫材料相当粗糙，而且表面不规整。

为了制备以交联聚烯烃为基础的具有密闭孔隙的均匀微孔泡沫体，有人提议，例如按照DE-C-2038506号的方法，使含有聚烯烃、起泡剂和交联剂的可起泡和可交联的混合物分三个步骤发泡。在第一个步骤中，将可起泡和可交联的混合物在一个密封的模内在高压下加热至交联反应完成为止。然后一面维持过剩高压，一面继续加热直至达到起泡剂的分解温度的低点，而且起泡剂第一次局部分解为止。然后，一面维持此温度，一面降低压力，混合物第二次局部起泡。当在大气压力下完全加热至起泡剂的分解温度时和由于起泡剂完全分解，局部起泡的产物再大量起泡。这种发泡方法的缺点是在密封的模内第一个步骤中起泡和交联的预产物紧压密封模的模壁并粘在上面，因此使得该预产物越来越难从模上除去。由于这些原因，这种模的边要制成梯形，上边比下边长，以便容易把其中形成的预产物除去。因此，该起泡预产物的周边部分较薄，所以在下一步起泡时便会卷曲起来，变成无用的部分，所以一定要除去。这就造成额外的废料，使最终产物的成本增加。

本发明的目的是创立一种用交联聚烯烃来生产闭孔泡沫体的方法，用这种方法可生产均匀的微孔结构，其成本比众所周知的方法低，而生产率却有所提高。采用本方法可减少所须的加工步骤，而且所产生的废料也少，亦即是说，相对于所采用的一定量的材料来说，增加了有用的泡沫体的产量。另外，本发明的另一个目的是改进用交联聚烯烃来制备闭孔泡沫体的方法，使制备出来的成形泡沫体比较厚而且发泡度强。以下的描述解释了本发明其他的特点和优点。

要达到这些目的，可按本发明的方法，把一种含有聚烯烃均聚物和/或共聚物以及起泡剂和交联剂的可起泡和可交联的混合物注入一个密封的模中，把密封模中的混合物在高压下加热至一个让聚烯烃交联的温度，聚烯烃的交联作用是靠交联剂的分解来进行的，当交联作用完成时，起泡剂仍未分解，但却生产出一种可起泡的交联产物。从模中移出这种可起泡的交联产物，然后插在一对金属板中间，并加热至起泡温度。由于起泡剂局部分解，上述的交联产物在两块金属板所限定的区域中膨胀，便可生产出一种板状的初步起泡的中间产物。然后把这种初步起泡的中间产物在大气压力下加热到至少等于起泡温度，以便分解该剩余的起泡剂，藉此，该中间产物可向四面八方膨胀，从而生产出成品泡沫体。

按本发明所提出的方法可制得一种具有均匀闭孔结构的泡沫体。按照本发明的步骤，可以增加本方法的生产率，并使之更容易处理。按照本发明的方法，可制得膨胀系数为所用的可起泡和可交联的混合物原来体积的20至70倍的泡沫体。

本发明所采用的比较好的聚烯烃包括中密度、低密度和高密度的聚乙烯，乙烯和醋酸乙烯的共聚物，聚-1，2-丁二烯、乙烯和丙烯的共聚物，乙烯和丁烯的共聚物，乙烯与高达45%的丙烯酸或甲基丙烯酸的、甲酯、乙酯、丙酯或丁酯，这些均聚物或共聚物的氯化产物〔其氯含量可高达60%（以重量计算）〕，两种或多种上述聚合物的混合物以及这些聚合物与等规立构的聚丙烯的混合物。

对本发明最有用的起泡剂是一些化学起泡剂，这些化学起泡剂的分解温度应比所用的聚烯烃的熔点高。化学起泡剂的例子包括（但并不限于这些）偶氮化合物，例如偶氮二酰胺和偶氮二羧酸钡，亚硝基化合物，例如二亚硝基-1，5-亚戊基四胺和三亚硝基三甲基三胺酰肼化合物例如P，P′-羟基双（苯磺酰基酰肼）、磺酰氨基硫脲化合物，如P，P′-羟基双（苯磺酰氨基硫脲）和甲苯磺酰氨基硫脲等。在这些起泡剂中，偶氮二酰胺是比较好的，因为它拥有高的氮含量，分解速度和温度可以容易被适应而且能大量供应。用惯常的方式，在每100份重量的聚烯烃中采用了10至25份重量的起泡剂，所得到的成品泡沫体的体积是可起泡和可交联的混合物原来体积的20至50倍（即膨胀率）。按本发明可以加入一种辅助性发泡剂以改变起泡剂的分解速度和温度。辅助性发泡剂的例子包括（并不限于这些）以氮为主要成分的含氮化合物，金属氧化物，如氧化锌、氧化铅、含有邻羟基苯甲酸、十八烷酸为主要成分的组合物即高级的脂肪酸，高级脂肪酸的金属化合物等。该辅助发泡剂应该根据起泡剂来挑选。