聚合物加工用清除剂的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本公开内容涉及一种聚合物加工用清除剂。
【背景技术】
[0002] 许多种用于成型热塑性塑料的工序是已知的，其代表性实例包括注射成型、挤出 和吹塑。当特定种类和颜色的树脂被加工并更替为用于后续加工的另一种类或颜色的树脂 时，前一树脂组合物可能仍未除去并影响之后的树脂产品。
[0003] 特别是，在少量批量生产的趋势下，不同颜色的热塑性树脂在同一加工机器中成 型和加工。例如，有色树脂可能被加工并更替为无色树脂，或者不同种类的有色树脂可能被 依次加工。在此情况下，后一树脂可能被前一树脂污染，并且之后的成型品可能混有前一树 脂的颜色或具有表面缺陷。成型机的螺杆、机筒和模具的清洁是确保最终产品的价值的重 要因素，并涉及用于擦除前一树脂的清除过程。
[0004] 通常，成型机内部用后一树脂连续擦拭。这种擦拭非常耗时，并造成大量树脂损 失。因此，为实现快速清除，需要使用清除化合物。清除化合物分为机械、化学和机械/化 学清除化合物。机械清除化合物通过向基体树脂添加诸如碳酸妈等无机磨料而制备。化学 清除化合物使用诸如氨水等液体化学品，使用过程中其与树脂混合。化学/机械清除化合 物通过将诸如胺等化学品与丙烯酸类或聚乙烯树脂混合并将该混合物造粒而制备。
[0005] 机械清除化合物的使用可能会对螺杆和机筒表面带来损坏。液体形式的化学清除 化合物难以操作并易于粘着料斗。昂贵的化学/机械清除化合物的使用需要长清除时间， 导致清除性能较差。
[0006] 因此，对于在聚合物加工方面具有进一步改进的性能的清除剂存在需求。
【发明内容】
[0007] 根据本发明的一个方面，提供了一种聚合物加工用清除剂，其包含具有多个泡沫 孔（foam cells)的聚合物泡沫，其中所述泡沫孔中闭孔的比例为至少50%。
[0008] 根据本发明的另一个方面，提供一种清除方法，其包括：将第一聚合物组合物在所 述第一聚合物组合物可塑化或可熔融的温度和压力条件下在加工机器中成型，并从加工机 器中提取成型品；将聚合物加工用清除剂加入至加工机器中以使清除剂与加工机器的内壁 和螺杆进行紧密接触；和使加工机器中的清除剂膨胀，并在加工机器中加工之后，将残留在 加工机器的内壁或螺杆上的第一聚合物组合物与所述清除剂一同从加工机器中提取，其中 清除剂包含具有多个泡沫孔的聚合物泡沫，其中闭孔的比例为至少50 %。
【具体实施方式】
[0009] 下面将更详细地描述本发明的各种实施方式。
[0010] 本发明一个实施方式的聚合物加工用清除剂采用具有多个泡沫孔的聚合物泡沫 的形式，其中闭孔的比例为至少50%。
[0011] 聚合物泡沫是部分或完全交联的低密度聚合物，其能在对其施加外力时压缩，并 在外力去除时具有恢复其初始体积的能力。基于这些特征，聚合物泡沫形式的清除剂被分 割成片，并通过加工机器的料斗而强行挤入加工机器。此时，清除剂被压缩并引入加工机器 中。清除剂在加工机器中再次膨胀。结果，聚合物泡沫具有粗糙表面，其有效地擦拭加工机 器的螺杆或机筒的表面，如同丝瓜海绵一般。
[0012] 在通过成型生产聚合物泡沫的过程中，发泡剂可以保持未分解。聚合物泡沫可以 通过高温下机筒中未分解的发泡剂而进一步发泡。该发泡可使聚合物泡沫与加工机器进行 更紧密的接触，由此有效地进一步强力地擦拭加工机器的内表面。
[0013] 聚合物泡沫可以通过使聚合物发泡而产生。用于通过发泡产生聚合物泡沫的适当 原料除基体聚合物之外还可以包含交联剂、发泡剂和其他添加剂。交联剂和发泡剂用于加 工聚合物泡沫。添加剂选自填料和颜料。原料在诸如捏合机或班伯里混合机等混合机中 配混，并使用辊磨机以片料或粒料的形式生产。之后，片料或粒料在恒定的温度（150°C~ 250°C)和压力（100kg/cm 2~300kg/cm2)下的挤压模具中交联，并在模具打开的状态下发 泡。作为另外一种选择，片料或粒料可以通过在配备有模具的注射发泡机中成型而交联，并 在模具打开的状态下发泡。结果，可以获得泡沫形式的试样。试样的形状可以根据模具设 计和后续加工而变化。例如，试样可以是六面体、圆柱形或球形的形状。
[0014] 任何可膨胀的聚合物均可用于产生聚合物泡沫，不存在特别限制。聚合物可以是 热塑性或热固性材料。
[0015] 适于产生聚合物泡沫的聚合物的实例包括聚烯烃、聚氯乙烯、烯基芳香族聚合物、 聚碳酸酯、聚醚酰亚胺、聚酰胺、聚酯、聚偏二氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨酯、聚异氰尿 酸酯、酚醛树脂、它们的共聚物和三元共聚物、热塑性聚合物共混物和橡胶改性聚合物。作 为适当的聚烯烃，可以示例的有聚乙烯、聚丙烯和乙烯共聚物。
[0016] 乙烯共聚物可以是i)乙烯和ii)至少一种烯键式不饱和单体的共聚物，所述至少 一种烯键式不饱和单体选自由C3-Cltl α -单烯烃，不饱和C3-C2tl单羧酸的C1-C12烷基酯、不饱 和C 3-C2tl单或二羧酸、不饱和C4-C8二羧酸的酸酐和不饱和C 2-C18羧酸的乙烯酯组成的组。
[0017] 乙烯共聚物的具体实例包括乙烯-乙酸乙烯酯（EVA)、乙烯-丙烯酸丁酯（BA)、乙 烯-丙烯酸甲酯（EMA)、乙烯-丙烯酸乙酯（EEA)、乙烯-甲基丙烯酸甲酯（EMMA)、乙烯-丁 烯共聚物（EB-Co)和乙烯-辛烯共聚物（EO-Co)。这些乙烯共聚物可以单独使用，或者作为 其混合物使用。
[0018] 在一个实施方式中，用于产生聚合物泡沫的聚合物含有烯基芳香族聚合物材料。 适当的烯基芳香族聚合物材料包括烯基芳香族化合物均聚物和烯基芳香族化合物与可共 聚性烯键式不饱和共聚单体的共聚物。烯基芳香族聚合物材料可以还含有少量非烯基芳香 族聚合物。烯基芳香族聚合物材料包括单独的至少一种烯基芳香族均聚物、单独的至少一 种烯基芳香族共聚物、一种或多种烯基芳香族均聚物和共聚物的共混物，或任何上述材料 与非芳香族聚合物的共混物。
[0019] 适当的烯基芳香族聚合物材料包括衍生自烯基芳香族化合物的材料，如苯乙烯、 α -甲基苯乙稀、乙基苯乙稀、乙烯基苯、乙烯基甲苯、氯苯乙稀和溴苯乙稀。少量单稀键式 不饱和化合物，如C2-C 6烷基酸和酯、离聚物的衍生物和C 4_C6二烯，可以与烯基芳香族化合 物共聚。可共聚性化合物的实例包括丙烯酸、甲基丙烯酸、乙基丙烯酸、马来酸、衣康酸、丙 烯腈、马来酸酐、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸甲酯、 乙酸乙烯酯和丁二烯。
[0020] 在一个实施方式中，聚合物可以是天然或合成橡胶。合成橡胶可以是苯乙烯丁二 烯橡胶（SBR)、丁二烯橡胶（BR)、异戊二烯橡胶（IR)、腈橡胶（NBR)、氯丁橡胶（CR)、氯磺化 聚乙烯橡胶（CSM)、乙烯-丙烯橡胶（EPM)、乙烯-丙烯-二烯橡胶（EPDM)，或其组合。
[0021] 在一个实施方式中，聚合物泡沫可以为两种以上上述聚合物的共混物的形式。
[0022] 具体而言，泡沫可以是例如乙烯-乙酸乙酯共聚物（EVA)泡沫、聚乙烯（PE)泡沫、 乙烯-丙烯-二烯三元共聚物（EPDM)泡沫或苯乙烯-丁二烯橡胶（SBR)泡沫。
[0023] 泡沫的物理性质可以根据对成分聚合物的分子量选择而变化。例如，低密度泡沫 的产生可以通过使用低分子量聚合物而促进，而高密度泡沫的产生可以通过使用高分子量 聚合物或高粘度树脂而促进。
[0024] 任何已知发泡剂（也称作成孔剂或起泡剂（blowing agent))可以用于清除剂制 备用组合物中。此类发泡剂的实例包括气体材料、挥发性液体和分解成气体和其它副产物 的化学试剂。添加发泡剂以产生泡沫。发泡剂是分解温度为150°C~210°C的偶氮类化合 物。偶氮类化合物优选以基于100重量份聚合物为0.1重量份~6重量份的量使用。以小 于0. 1重量份的量使用偶氮类化合物可能导致产生比重高于0. 9并且肖氏C硬度高于90 的泡沫，在清除过程中造成问题。同时，以超过6重量份的量使用偶氮类化合物可能导致产 生比重小于0. 10的泡沫，造成清除困难。如果偶氮类化合物具有低于150°C的分解温度，则 在配混过程中可能发生过早发泡。同时，如果偶氮类化合物具有高于210°C的分解温度，则 可能耗费至少15分钟才能成型为泡沫，导致低生产率。
[0025] 适当的发泡剂包括化学发泡剂和物理发泡剂。适当的发泡剂的代表性实例包括但 不限于氮气、二氧化碳、空气、氯甲烷、氯乙烷、戊烷、异戊烷、全氟甲烷、氯三氟甲烷、二氯二 氟甲烷、三氯氟甲烷、全氟乙烷、1-氯-1，1-二氟乙烷、氯五氟乙烷、二氯四氟乙烷、三氯三 氟乙烷、全氟丙烷、氯七氟丙烷、二氯六氟丙烷、全氟丁烷、氯九氟丁烷、全氟环丁烷、偶氮二 酰胺（ADCA)、偶氮二异丁腈、苯磺酰肼、4, 4-羟苯磺酰基-氨基脲、对甲苯磺酰基氨基脲、偶 氮二羧酸钡、Ν，Ν' -二甲基-N，Ν' -二亚硝基对苯二甲酰胺和三肼基三嗪。一般而言，ADCA 被优选作为发泡剂。
[0026] 交联剂可以是充分捕