聚合物加工用清除剂的制作方法_2

文档序号:8417124阅读:来源:国知局
捉发泡剂分解所生成的气体的有机过氧化物,并能够对树脂 赋予高温粘弹性。有机过氧化物以基于100重量份聚合物为0. 02重量份~4重量份、优 选0. 02重量份~3. 0重量份、更优选0. 05重量份~1. 5重量份的量使用。有机过氧化物 的1分钟半衰温度为130°C~180°C。以小于0. 02重量份的量使用有机过氧化物可能导 致交联不充分,使得难以保持树脂的高温粘弹性。同时,以超过1. 5重量份的量使用有机 过氧化物可能导致交联过度,造成硬度急剧增加和泡沫破裂。此类交联剂的实例包括常 用于橡胶配混中的那些交联剂,如叔丁基过氧异丙基碳酸酯、叔丁基过氧月桂酸酯、叔丁 基过氧乙酸酯、二叔丁基过氧邻苯二甲酸酯、叔丁基过氧马来酸酯、环己酮过氧化物、叔丁 基枯基过氧化物、叔丁基氢过氧化物、叔丁基过氧苯甲酸酯、二枯基过氧化物、1,3-双(叔 丁基过氧异丙基)苯、甲基乙基酮过氧化物、2, 5-二甲基-2, 5-二(苯甲酰氧基)己烷、 2, 5-二甲基-2, 5-二(叔丁基过氧)己烷、二叔丁基过氧化物、2, 5-二甲基-2, 5-(叔丁基 过氧)-3_己烷、正丁基-4,4_双(叔丁基过氧)戊酸酯和α,α'_双(叔丁基过氧)二异 丙基苯。
[0027] 其他添加剂是常用于泡沫生产中以辅助改善泡沫加工性能和改善泡沫物理性质 的那些添加剂。添加剂的实例包括金属氧化物、硬脂酸、抗氧化剂、硬脂酸锌、二氧化钛和共 交联剂。也可以根据所期望的颜色而使用各种颜料。添加剂可以以基于100重量份聚合物 为4重量份~15重量份的总量使用。可以使用金属氧化物以改善泡沫的物理性质,其实例 包括氧化锌、氧化钛、氧化镉、氧化镁、氧化采、氧化锡、氧化铅和氧化妈。金属氧化物可以以 基于100重量份聚合物为1重量份~4重量份的量使用。作为共交联剂的氰尿酸三烯丙酯 (TAC)优选以基于100重量份聚合物为0. 05重量份~0. 5重量份的量使用。氰尿酸三烯丙 酯用于将组合物在150°C~170°C的温度加压时的成型时间调整至5分钟~10分钟。如果 以小于0. 05重量份的量使用共交联剂,则其效果是可忽略的。同时,如果以超过0. 5重量 份的量使用共交联剂,则组合物将过度交联,导致泡沫破裂,类似于以超过1. 5重量份的量 使用交联剂时的情况。
[0028] 硬脂酸和硬脂酸锌诱发细小且均匀的泡沫孔的形成并促进成型后的脱模。硬脂酸 和硬脂酸锌各自通常以基于100重量份基体为1重量份~4重量份的量使用。抗氧化剂的 实例包括Sonnoc、丁基化羟基甲苯(BHT)和Songnox 1076(十八烷基3, 5-二叔丁基羟基氢 化肉桂酸酯)。抗氧化剂通常以基于100重量份基体为〇. 25重量份~2重量份的量使用。 二氧化钛用作白色颜料,并且发挥与上述金属氧化物相似的功能。二氧化钛通常以2重量 份~5重量份的量使用。
[0029] 在组合物中使用填料有助于降低组合物成本。适当的填料的实例包括二氧化硅 (SiO2)、MgC0 3、CaC03、滑石、Al (OH)3和Mg(OH) 2。填料通常以基于100重量份聚合物为10重 量份~50重量份的量使用。填料也可以用作磨料,以增强清除剂的清洁力。
[0030] 清除剂通常特征在于具有以下特点。聚合物泡沫形式的清除剂具有0. lg/CC~ 0· 9g/cc、优选0· 15g/cc~0· 8g/cc、更优选0· 2g/cc~0· 7g/cc的相对低密度。如果清除 剂的密度小于以上限定的下限,则在加工机器的机筒中产生低压力,使得清除不力。同时, 如果清除剂的密度超过以上限定的上限,则注射成型机的机筒的内压在加入清除剂之后过 度增加,可能导致注射成型机的运转停止。
[0031] 为有效清洁,优选的是清除剂的硬度高于预定水平。如果清除剂具有过高的硬度, 则过高的负载将施加于加工机器,导致清除难以进行。清除剂的肖氏C硬度通常为30~ 90,优选为40~90。随着清除剂的硬度降低,清除剂的清洁力降低,导致所需清除剂的量增 加。因此,清除所需时间增加,导致低生产率。
[0032] 通常,聚合物泡沫具有较小的平均孔尺寸。聚合物泡沫的平均孔尺寸通常为约3mm 以下。聚合物泡沫的平均孔尺寸可以依照ASTM D3576-77测量。在一个实施方式中,聚合 物泡沫通常具有约0.0 lmm~约0. 4_的平均孔尺寸。聚合物泡沫的平均孔尺寸也可以增 加至约3_。在此情况下,聚合物泡沫可以如同丝瓜海绵那样通过清除而实现有效的清洁, 而这正是本发明的目的。
[0033] 聚合物泡沫通常可以具有大量闭孔和少量开孔。闭孔的比例可以依照ASTM D2856-A测量。在一个实施方式中,闭孔占聚合物泡沫的泡沫孔的至少约50%。在另一实 施方式中,闭孔占聚合物泡沫的泡沫孔的至少约70%。在一个优选实施方式中,闭孔占聚合 物泡沫的泡沫孔的至少约80%。在一个更优选的实施方式中,闭孔占聚合物泡沫的泡沫孔 的至少约95%。当闭孔在聚合物泡沫的泡沫孔中的比例为50%以上时,清除剂可以具有适 于清除的压力。
[0034] 如果使用具有泡沫孔的聚合物泡沫作为聚合物加工用清除剂,其中大部分泡沫孔 是如同聚氨酯泡沫、脲泡沫或乳胶泡沫那样的开放泡沫孔,则当挤压该聚合物泡沫时空气 会从泡沫孔中逸出。结果,这种聚合物泡沫较不密实地填充于加工机器中,因而不适合用于 清洁。
[0035] 适合用于清除剂的聚合物泡沫的实例包括通过以下方式产生的那些聚合物泡沫: 配混选自由聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚烯烃弹性体、EPDM和SBR组成的组中的至 少一种聚合物、交联剂和发泡剂,之后发泡和加工。
[0036] 本发明的一个实施方式的清除方法使用聚合物加工用清除剂。
[0037] 首先,将第一聚合物组合物在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。然后,将聚合物加工用清除剂加入至 加工机器中。随后,在于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 合物组合物与清除剂一同从加工机器中提取。清除剂具有多个泡沫孔,其中闭孔的比例为 至少50%。之后,如果需要,将不同于第一聚合物组合物的第二聚合物组合物加入至加工机 器中,以制造新成型品。聚合物泡沫形式的清除剂的突出的清洁性能有助于降低所使用的 清除剂的量和缩短清除时间。
[0038] 本领域已知的任何有效泡沫均可用作聚合物加工用清除剂,但其清除性能会根据 诸如所用材料的种类、泡沫孔结构、密度、硬度和泡沫颗粒尺寸等因素而变化。
[0039] 例如,当聚合物泡沫由高弹性材料、其是组成与第一聚合物组合物相同的材料或 可与第一聚合物组合物高度混溶的材料组成时,能够获得优越的清除性能。如上所述,闭孔 在泡沫孔结构中的比例大于开孔的比例是有利的。泡沫颗粒尺寸也根据加工机器的尺寸而 变化。聚合物泡沫为颗粒的形式,所述颗粒的尺寸被限定为可使其加入至加工机器中,为便 于操作,这是优选的。如果泡沫颗粒过大,则其极少进入螺杆的凹槽中。
[0040] 如上所述,如果试样的密度或硬度极高,则非常高的负载被施加于加工机器,结 果,加工机器的运行被停止,使得清除难以进行。同时,如果试样的密度或硬度极低,则清除 时间可能过长。
[0041] 如上所述,在将聚合物泡沫形式的清除剂加入至作为加工机器的挤出机或注射成 型机中之后,其将与加工机器的内壁和螺杆进行紧密接触,通过清除实现有效清洁。
[0042] 将参照以下实施例更详细地说明本发明。但是,这些实施例并不意图限制本发明 的精神。
[0043] [实施例]
[0044] 实施例1
[0045] 将100重量份EVA(VA 15%,MI 2. 5)、1.0重量份硬脂酸、5.0重量份氧化锌、10. 0 重量份CaC03、I. 0重量份过氧化二异丙苯(DCP)、2. 0重量份ADCA和5. 0重量份TiO2在捏 合机中配混,在2辊磨机中进行片化,在150°C于压模中交联(腔:200mmX200mmX20mm)20 分钟,并在模具打开的状态下发泡,提供尺寸为300mm X 300mm X 30mm的泡沫试样。发 现试样的肖氏C硬度为60并且密度为0. 20g/cc。剃刮试样,并利用线切割机将其切割 为具有l〇mm、2〇mm和30mm的不同边长的立方体(分别为实施例1-1、1-2和1-3)。在 190°C X2. 16kg的条件下测量MI,并以g/lOmin为单位表达。
[0046] 比较例3
[0047] 将100重量份EVA(VA 28%,MI 2. 5)、1.0重量份硬脂酸、5.0重量份氧化锌、10. 0 重量份CaC03、I. 0重量份过氧化二异丙苯(DCP)、4. 0重量份ADCA和5. 0重量份TiO2在捏 合机中配混,在2辊磨机中进行片化,在150°C于压模中交联(腔:200mmX200mmX20mm)20 分钟,并在模具打开的状态下发泡,提供尺寸为400mmX400mmX40mm的泡沫试样。发现试 样的肖氏C硬度为20并且密度为0. 08g/cc。剃刮试样,并利用线切割机将其切割为具有 10mm、20mm和30mm的不同边长
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