[发明专利]聚苯乙烯泡沫薄片制造

说明书

本发明涉及泡沫体的制造，尤其涉及聚苯乙烯泡沫体的制造。

在聚苯乙烯泡沫体制造中，通常是利用各种诸如含氯氟烃的发泡剂，含氯氟烃可以单独使用或连同通常是戊烷或异戊烷的烷烃一起使用。这样的泡沫体一般采用挤塑方法制造。由于含氯氟烃和一些烷烃能溶解于聚苯乙烯中，使挤塑融体的粘度降低，这就允许融体有充份的冷却，因此，高载荷-以安培数表示-将不会加到挤塑机的驱动电机上。

戊烷和含氯氟烃，例如氟利昂11和12，在聚苯乙烯中都是部分溶解的，这就降低了融体的粘度，从而使挤塑机能够适当地冷却和在较低载荷和温度下挤塑熔融的塑性材料，从而形成一种很平滑的泡沫体表面和良好的外观，控制了不透明度所需的小的泡孔尺寸和其它泡沫体的物理性能、如取向、收缩特性和劲度。但是，经过一段时间残留发泡剂会有损失，随着残留发泡剂的减少，片材将会发生收缩、厚度增加并且软化温度提高。

当打算将泡沫体用作玻璃或塑料容器的、使用时收缩就位（shrunk  in  place）的标签时，这种泡沫材料是挤塑出来的，在一个方向上的拉伸比在另一方向上的要大些。最好是将这种标签材料跟塑料薄膜进行复合挤塑。残留发泡剂的逐渐损失将导致标签材料在收缩特性方面发生变化。

美国专利4，424，287号旨在开发一种用于制造热成型制品的聚合物发泡方法，其中发泡剂包含至少一种大气气体和至少一种挥发性增塑发 泡剂。如在此专利中所陈述的，对常态液体碳氢化合物和常态气体发泡剂进行混合的早期努力没有取得成功，而且，即使在这样一种混合物中使用诸如二氧化碳这样的高挥发性发泡剂来生产聚合物泡沫体，在操作时也必须非常地小心。因此，如在此专利中所举出的，其时认为需要将诸如二氧化碳的惰性气体和一种诸如戊烷的挥发性增塑有机发泡剂一起使用，并在挤塑之后立即进行制品的热成型。

美国专利4，436，679号公开了一种制造泡沫体的方法，其中将水和天然气导入融体中。

美国专利4，470，938号公开了一种利用大气气体来成形热成型制品的方法，其中该方法包括将一种来自具有较高压力的供气源的气体发泡剂导入在压力下的熔融树脂的一道装料中，所述导入是通过将分立的、均匀容积的气体装料导入所述树脂中，所述分立的容积装料是通过由所述供气源提供动力的自由活塞-气缸组合导入的。虽然此专利提到多种大气气体的使用，但没有关于对产品有甚么有益效果的权利要求，并且这样一种方法没有在商业上使用过。

本发明的目的在于提供一种制造聚苯乙烯泡沫体的方法，这种方法利用大气中存在的大气气体作为发泡剂;当聚苯乙烯泡沫体进行挤塑时，发泡剂基本上完全释出;融体能够被冷却到正常的加工温度，就不会给挤塑机带来高负荷或由高的聚合物粘度导致的剪切热;收缩量可以根据泡沫体的最终使用要求进行控制;密度和泡孔大小可以进行控制;而且该方法使用常规的挤塑设备。

按照本发明，制造聚苯乙烯泡沫体的方法包括：将一种诸如二氧化碳、氮气或空气的大气气体和最好是一种非挥发性的掺合剂进行混合，将该气体或该混合物导入一种含有诸如碳酸氢钠和柠檬酸的核化剂的熔融热塑性聚苯乙烯树脂中，和将该热塑性塑料挤塑成泡沫体的形式。所制成的泡沫体基本上无残留发泡剂，在室温下尺寸稳定，而且当使用非挥发性掺合剂时，可以使用少量的发泡剂使融体冷却而不会在挤塑机上产生高负荷。该泡沫体可以跟一层或多层热塑性塑料薄膜进行复合挤塑，从而使最终产品适用于作成碟子、杯子、食品容器或包装物，和用作玻璃和塑料容器之类容器的标签，以及用作使用时收缩就位的标签。

附图简要说明：

图1是应用于本方法的挤塑设备的示意图;

图2是该挤塑设备的一部分的部分示意图;

图3是应用于挤塑机下游端的加工流程的一个装置的示意图;

图4是挤塑设备的一个改型的部分示意图。

按照本发明，将一种大气气体、诸如二氧化碳、氮气或空气，单独地或者最好跟一种在挤塑温度下为非挥发性的、诸如一种在高温度下具有低挥发性的高分子量酯类的掺合剂结合导入熔融的热塑性聚苯乙烯融体中，并对该混合物进行挤塑。

当采用大气气体和一种在挤塑温度下为非挥发性的掺合剂的混合物时，可以在导入之前将大气气体和非挥发性掺合剂进行混合，也可以分开导入。