[发明专利]制造发泡微孔聚合物产品的混合物及使用这种混合物的加工方法

说明书

本发明涉及用于制造至少有90％以上闭孔体积的微孔聚合物产品的一种混合物，以及利用所说的混合物去得到所述产品的制造方法。

对于为数众多的应用，特别是热水管道或分区供暖设备的管路，人们都设法保温使管子导热系数尽可能的低。为了达到这个目的；管子可覆盖一层微孔物质，优选是发泡聚合物的保温层。

利用聚合物挤出技术，可以生产出表观密度很不相同的微孔结构的材料。

为了达到相对低的膨胀速率，通常使用所谓的“化学”发泡剂，它们可以是有机或无机化合物，它们具有通过热分解作用或通过在挤塑机里能引发其它化学反应或后来通过在炉内加热产品而产生气体副产物的能力。

为了得到高膨胀率，最常用的工艺技术是靠往挤塑机中的高压熔融聚合物物料里注入是够量的气体，或低沸点液体(所称的“物理”发泡剂)。在这种情况下，这个过程往往需要使用主要部分技术复杂、设备成本高的高压计量泵和压缩机。

美国专利3344215揭示了一种往挤塑机中的聚合物塑料坯料里注射挥发性液体发泡剂的工艺方法。

按照US4407768中介绍的，可以往挤塑机中填加一种组合物。此组合物含有加热时能失去结合水，作为填料前身的水合氧化铝。

US4506037又提出了对这项技术的进一步的改进，在此水被用作发泡剂。为了生产有热熔粘合工艺效果的树脂化合物，水介质要与其它的成份一起进行处理。在复杂的配混工序后就可将树脂化合物加到挤塑机里。

为了保障微孔结构是均匀的，所有使用的成份，特别是成核剂，都必须以尽可能的最均匀的方式进行混合。尽管物料从挤塑机里出来之前必须进行冷却，但在微孔形成的期间内，聚合物物料也没有较大的温差。这时期内，它的温度应尽量接近聚合物的固化温度。由于各种原因，就往往依靠要求双螺杆挤塑机或两台挤塑机串联的现代化的生产设备。

第一个目的，本发明是一种用于制备至少含90％闭孔体积的发泡微孔产品的混合物，它包括以粉末或细颗粒形式的聚合物基料、液体发泡剂、一种能吸附液体发泡剂的吸附剂和成核剂。

为了在挤塑机出口处产生发泡作用，包括所有必要成份的混合物的制备是对在挤塑机特定区域上注入发泡剂工艺的一种改进。然而最后提出的建议仍然是要求产生热熔粘合工艺步骤效果的完善设备。

由本申请人经研究确证表明，通过正确地选择成份，以非常简单方式就可以制备出如上所述的混合物，料想不到的会引起旨在生产高发泡速率的发泡微孔产品和大幅度降低了生产成本。

那么，根据第一个目的的该发明，就是具有权利要求1中定义的有重要特性的一种混合物，而依据这一点的几项权利要求定义了其次的特性。

本发明的第二个目的是使用权利要求1的混合物的工艺方法，是由权利要求10所定义的方法，而依据这一点的各项权利要求定义了该方法的各项特性。

含有聚合物和各种必要成份的混合物通过挤出成形能生成产品，像管子或其它任何类似形状的物品，或直接挤塑成部件的形状。微孔结构紧接着连续在挤塑机出口处、在压模里或其出口处生成。因此，这种微孔结构就能极大地降低产品比重，也使其导热系数大大地降低。

由于要得到微孔结构产品，所要求的成份在室温常压下，在进入挤塑机之前进行机械混合，所以，本发明提供了一些技术说明。进一步讲就是，供选择的多种成份要是这样的，以使挤塑机里的混合物呈均匀化状态这一点上简单化，尽管有一种或几种液体存在，所有成份的混合物易于流动，而且无聚集趋势，以至在挤塑机里容易进行计量，跟平常使用颗粒时的一个样。然而该工艺只要求用单螺杆挤塑机。

挤塑机里加进去含有聚合物或几种聚合物和该工艺所需的所有成份的混合物。在挤塑机里、混合物进行体积计量、熔融、加压及其均匀化(指物料和温度)。挤塑机装有产品成形用的挤塑机头，从它能产生如上所述的微孔结构，作为一种变化，也允许进行有一层无孔结构外层的混合挤压。按照相关产品(管子，部件及诸如此类的)使用的常用技术标准对产品进行检验和冷却。

以下介绍按照本发明的混合物，其主要特性和次要特性，以及可能的变化，还有按照本发明的工艺过程。

(a)基础的聚合物优选棸烯烃类的一种聚合物或这类的几种聚合物的混合物。

(b)基础的聚合物优选全部或大部分是粉末或极细的颗粒状的。如果需要，混合物可含高达20％(例如直径2.5mm，长3mm)普通大小的聚合物颗粒。

(c)泡孔是由液体或几种低沸点液体的混合物汽化或发泡而形成的。这样的液体称为发泡剂。可以达到这个目的当中的那些液体是低沸点的醇类，例如乙醇，或烷烃类液体，例如戊烷或己烷。一般，任何沸点低于聚合物熔点至少约20℃的液体都可以用。优选水作发泡剂。