专利名称：成型和加工含有热塑性树脂的共混物的方法
背景技术：
发明领域本发明涉及一种制备和加工塑料共混物的方法，该方法可免去预混和将塑料共混物固化成颗粒的步骤，容许直接将塑料共混物成型为成品。
相关技术简述由含有热塑性树脂的共混物制备模塑制品，一般以多步骤实施。在一个步骤中，热塑性树脂粉末在挤出机中与其它共混物组分熔融混配，挤出，固化并切割成颗粒。在另一个步骤中，将这些颗粒重新熔融并成型为成品。
对制造商来说，模塑制品的成本主要是原材料成本额加上转化/加工成本(能耗和设备)。转化/加工成本往往是主要的并且能够影响到一种高成本工程热塑性树脂能否与通用树脂相竞争。
除去造粒步骤并在熔融混配后直接制备产品，其高效率已得到公认。例如，美国专利4,243,629和5,198,170描述了将聚氯乙烯粉末经混配后直接挤出成为管材和型材(挤出制品)。这可以通过商购的直接挤出机来实现，如由Werner和Pfleiderer经销的ZSK双螺杆挤出机和ZSK-MEGA混配器。(参见www.kwpc.com/kwpc/markets/directex/directex(3，5，6and-overview).htm1，4/11/2000.)这些直接挤出机将原料的混配和均质熔体通过模头的挤出合并在一部机器中，从而除去了造粒的步骤。
与直接挤出不同，在封闭模具中成型热塑性制品需要中断进料。用热塑性树脂填充模具、使热塑性树脂在模具中固化、开模、取出已固化的模塑制品并关闭模具的成型周期要求给模具进料的挤出机有相当多的时间保持闲置。
希望提供一种方法，该方法容许在封闭模具中由热塑性粉末直接成型包含热塑塑料的共混物，该方法不需要造粒步骤并优选不需要大量用于制造模塑制品的设备投入(资本支出)。
发明简述本发明提供了一种方法，其中粉末状或颗粒状热塑性树脂在一台挤出机内与共混物组分混配并在封闭模具中直接成型为规格低于约91kg，优选低于约45kg，最优选低于约36kg的有用的制品，而无需造粒的步骤。该方法包含a)将粉末状或颗粒状的热塑性树脂和一或多种其它组分向挤出机中进料，b)在挤出机内至少使所述粉末状热塑性树脂熔化，c)在挤出机内将熔融的热塑性树脂与一或多种其它组分如其它的热塑性树脂、加工助剂(发泡剂，增塑剂)、添加剂(抗冲改性剂，阻燃剂，抗氧化剂)、填料，颜料和增强材料混配，以形成熔融共混物，优选为均质的熔融共混物，d)将所述熔融共混物从挤出机向一或多个蓄积区进料，e)将所述熔融共混物从每个蓄积区向一或多个封闭模具上的一或多个模槽转移；f)在每个封闭模具的每个模槽中固化所述的均质熔融共混物以形成固体的模塑制品；并g)从每个封闭模具的每个模槽中取回所述固体的模塑制品。
本发明还提供了一种加工含有热塑性树脂的共混物的方法，其中，采用相同的挤出机，在混配之后，另外地制备重量小于200磅(91kg)的模塑制品，颗粒和型材。该方法用来减少直接成型的设备投入并进一步减少转化/加工成本。所述模塑制品优选重量小于100磅(45kg)，最优选小于80磅(36kg)。该共混物的加工方法包含a)选择挤压机的出口(output)，用来形成选自挤出物和模塑制品的最终产品；b)将粉末状或颗粒状热塑性树脂和一或多种如以上或以下所述的其它组分向挤出机进料；c)在挤出机内将至少使所述粉末状热塑性树脂熔化；d)在所述挤出机内将熔融热塑性树脂和一或多种其它组分混配以形成均质熔融的共混物；e)将均质熔融共混物向选择用于形成所选定最终产品的出口进料；
f)将进料到所选出口的均质熔融共混物固化以形成所选的最终产品；g)将已固化的所选最终产品从所选的出口中取回；并h)更换挤出机的所选出口至少一次以提供不同于在步骤g)中获得的所选最终产品的最终产品。
附图简述
图1简要表示了根据本发明直接由粉末状热塑性树脂制备模塑制品的设备。
图2简要表示了用本发明中制备模塑制品的方法加工热塑性树脂的设备。
图3简要表示了图2所示的造粒的设备。
发明详述本发明提供了一种在封闭模具中直接由粉末状或颗粒状的热塑性树脂制备模塑制品的方法。模塑制品包含热塑性树脂的共混物和一或多种其它组分；如其它的热塑性树脂、添加剂(抗冲改性剂，抗氧化剂，阻燃剂)、加工助剂(增塑剂，发泡剂)、填料、颜料和增强剂。该方法包括将粉末状或颗粒状的热塑性树脂和一或多种其它组分向挤出机进料，在挤出机中至少将粉末状/颗粒状的热塑性树脂熔化并在挤出机中将熔融热塑性树脂与一或多种其它组分混配以形成均质的熔融共混物。将该均质熔融共混物向一或多个蓄积区进料，该蓄积区将均质熔融共混物转移至至少一个模槽中。在每个模槽中将均质熔融共混物固化形成固体模塑制品，将其从每个模槽中取出。优选的方法生产例如托盘之类制品，应用了工程热塑性树脂如聚碳酸酯树脂，聚对苯二甲酸乙二酯树脂、聚对苯二甲酸丁二酯树脂、ABS树脂、ASA树脂、聚砜树脂、聚苯醚树脂、聚亚芳基硫醚树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂以及它们的共混物和共聚物。
本发明还提供了一种用来在挤出机内加工共混物和制备模塑制品或其最终挤出产品的更为通用的方法。所述共混物包含粉末状或颗粒状的热塑性树脂和至少一种其它组分，如其它热塑性树脂、加工助剂(发泡剂，增塑剂)、添加剂(抗冲改性剂，阻燃剂，抗氧化剂)、填料、增强剂和/或颜料。该方法包含选择一个挤出机出口是形成作为最终产品的模塑制品还是形成最终挤出产品。将粉末状或颗粒状的热塑性树脂和至少一种其它组分向该挤出机进料。在挤出机中将粉末状或颗粒状的热塑性树脂熔化，并与以上和以下论及的一或多种其它组分混配以形成均质熔融共混物。将该均质熔融共混物向所选的挤出机出口进料，以形成模塑制品最终产品或最终挤出产品。将所选最终产品固化并取出。该方法包括更换所选的挤出机出口的附加步骤，以生产不同于上次取出的最终产品。
本发明的方法提供了在封闭模具中直接由粉末状或颗粒状的热塑性树脂形成的制品。不必为了后面的成型工序将所述均质共混物固化和造粒。优选地，模塑制品的规格小于200磅(91kg)，更优选小于100磅(45kg)并且最优选的规格为1-80磅(0.5-36kg)。用本发明的方法生产较大部件时更具优势，因为效率明显提高。本发明的方法为成型那些市场盈利空间小的部件如，例如托盘提供了特别的优势。
本发明的方法可以应用1)没有任何维度的平均值等于或大于2mm的粉末状热塑性树脂，2)至少一个维度的平均值大于2mm的颗粒状热塑性树脂，或3)如1)和2)的粉末状和颗粒状的热塑性树脂。通常，任何适用于注射模塑和吹塑的热塑性树脂都是适合的。本发明的方法很适合于粉末状工程热塑性树脂。由于此类树脂的加工成本一般高于通用树脂，采用粉末状工程热塑性树脂而获得的优点则比采用通用热塑塑料更为显著。如本文中所定义，工程热塑塑料包括热扭变温度大于150°F(65℃)，模量大于200KPSI和切口IZOD值大于1ft.1bs./in的那些。一般地，熔体加工温度(熔化温度)，混配后直接成型热塑性树脂就越节约。适合的工程热塑性树脂的例子包括，聚碳酸酯树脂，聚对苯二甲酸乙二酯树脂、聚对苯二甲酸丁二酯树脂、ABS树脂、ASA树脂、聚砜树脂、聚苯醚树脂、聚亚芳基硫醚树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂以及它们的共聚物。
特别优选的工程热塑性树脂是聚苯醚树脂，其为公知的包含多个芳氧基重复单元，优选为式1所示的重复单元的聚合物
其中，独立地在每个所述单元中，每个Q1独立地为卤素，烷基(优选最多含7个碳原子的低级伯或仲烷基)，芳基(优选苯基)，在卤原子和式1的苯核之间至少间隔2个碳的卤代烃基团(优选卤代烷基)，氨基烷基，烃氧基或卤代烃氧基，其中其卤原子和氧原子间至少间隔两个碳原子，而其卤原子和式I的苯核间至少间隔两个碳原子；每个Q2独立地为氢，卤素，烷基(优选最多为7个碳原子的低级伯或仲烷基)，芳基(优选苯基)，在卤原子和式I的苯核之间间隔至少两个碳原子的卤代烃(优选卤代烷基)，烃氧基或卤代烃氧基，其中其卤原子和式I的苯环间至少间隔两个碳原子。Q1和Q2适当地含有最多约12个碳原子，且最经常的是，每个Q1和Q2适当地含有最多约12个碳原子，且最经常的是，每个Q1是烷基或苯基，特别是C1-C4的烷基，每个Q2是氢。
应该认识到，用于本发明中的聚苯醚聚合物包括所有现在已知的那些，不论结构单元上的变化或与上述结构的偏差。
用于本发明的方法中的具体的聚亚苯基聚合物包括，但不限于聚(2，6-二甲基-1，4-亚苯基醚)；聚(2，3，6-三甲基-1，4-亚苯基)醚；聚(2，6-二乙基-1，4-亚苯基)醚；聚(2-甲基-6-丙基-1，4-亚苯基)醚；聚(2，6-二丙基-1，4-亚苯基)醚；聚(2-乙基-6-丙基1，4-亚苯基)醚；聚(2，6-二月桂基-1，4-亚苯基)醚；聚(2，6-二苯基-1，4-亚苯基)醚；聚(2，6-二甲氧基-1，4-亚苯基)醚；聚(2，6-二乙氧基-1，4-亚苯基)醚；聚(2-甲氧基-6-乙氧基-1，4-亚苯基)醚；聚(2-乙基-6-十八烷氧基-1，4-亚苯基)醚；聚(2，6-二氯-1，4-亚苯基)醚；聚(2-甲基-6-苯基-1，4-亚苯基)醚；聚(2-乙氧基-1，4-亚苯基)醚；聚(2-氯-1，4-亚苯基)醚；聚(2，6-二溴-1，4-亚苯基)醚；
聚(3-溴-2，6-二甲基-1，4-亚苯基)醚；及其混合物等。
在用本发明的方法制备热塑性共混物时，基于整个组合物重量计，聚亚苯基树脂的用量可以为约5-95％，用其它组分补足差额。
用本发明的方法制备的含热塑性树脂的共混物含有所述热塑性树脂以外的其它组分。该其它组分可以包含另一种热塑性树脂。例如，在共混物含有聚苯醚树脂的情况下，可以混入下列树脂乙烯基芳族树脂，美国专利5,981,656和5,895,130所公开的聚酰胺，美国专利No.5,290,881所公开的聚亚芳基硫醚，美国专利No.5,916,970所公开的聚邻苯二酰胺，美国专利No.5,231,146所公开的聚醚酰胺和美国专利No.5,237,005所公开的聚酯。
可以向聚亚苯基树脂中加入的乙烯基芳族树脂含至少25wt％衍生自下式单体的结构单元(Zp)-Ph-C(R3)＝CH2其中Ph是苯基，R3是氢、低级烷基或卤素，Z是乙烯基、卤素或低级烷基，P为0-5。所述乙烯基芳族聚合物包括均聚苯乙烯，聚氯苯乙烯，聚甲基苯乙烯和橡胶改性聚苯乙烯，有时称作“HIPS”。含苯乙烯的共聚物如苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)，苯乙烯-马来酸酐共聚物，聚α-甲基苯乙烯以及乙基乙烯基苯和二乙烯基苯的共聚物也适用。
向热塑性树脂共混物中加入的所述其它组分可以是抗冲改性剂，阻燃剂，增塑剂，抗氧化剂，填料，导电填料(如导电碳黑，碳纤维，不锈钢纤维，金属片，金属粉末等)；增强剂(例如玻璃纤维)，稳定剂(例如氧化、热和紫外稳定剂)，防静电剂，润滑剂，着色剂，染料，颜料，滴流阻滞剂，流动性调节剂，发泡剂或其它加工助剂。
用于聚苯醚树脂的合适的抗冲改性材料包括天然橡胶，合成橡胶和热塑性弹性体。这些添加剂一般衍生自诸如烯烃的单体并且可以是均聚物以及共聚物，包括无规、嵌段、接枝和核-壳共聚物。
可以通过本发明的方法与聚苯醚树脂共混的聚烯烃具有结构通式CnH2n，且包括聚乙烯，聚丙烯和聚异丁烯，优选的均聚物为聚乙烯，LLDPE(线型低密度聚乙烯)，HDPE(高密度聚乙烯)，MDPE(中密度聚乙烯)和等规聚丙烯。适用于本发明的聚烯烃树脂的具体实例在美国专利2,933,480、3,093,621、3,211,709、3,646,186、3,790,519、3,884,993、3,894,999、4,059,654、4,166,055和4,584,334中有所说明。
其它适合用于冲击调节的材料包括共轭二烯的均聚物和无规共聚物。实例包括聚丁二烯、丁二烯-苯乙烯共聚物、丁二烯-丙烯酸酯共聚物、异戊二烯-异丁烯共聚物、氯丁二烯聚合物、丁二烯丙烯腈聚合物和聚异戊二烯。所述抗冲改性剂可以占整个组合物的0-30wt％。乙烯、C3-C10的单烯烃和非共轭二烯的共聚物，如乙烯丙烯二烯改性橡胶(EPDM)以更小的量使用，基于整个组合物的重量约为0.1wt％-10wt％。基于整个组合物的重量计，该量一般处于0.25wt％-约7wt％的范围内。
含共轭二烯的一类特别有用的抗冲改性剂包含AB(二-嵌段)，(AB)m-R(二-嵌段)和ABA’(三-嵌段)嵌段共聚物。嵌段A和A’一般是烯基芳族单元，嵌段B一般是共轭二烯单元。对于通式(AB)m-R的嵌段共聚物，整数m至少为2且R是嵌段结构AB的多官能偶联剂。
还可使用烯基芳族和共轭二烯化合物的核/壳接枝共聚物。那些含有苯乙烯嵌段和丁二烯、异戊二烯、或乙烯-丁烯嵌段的特别适合。适合的共轭二烯嵌段包括如上所描述的均聚物和共聚物，其可通过已知的方法部分或完全地氢化，由此可使它们表征为乙烯-丙烯嵌段等，并且使它们具有与烯烃嵌段共聚物相似的性能。适合的烯基芳族化合物包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯，对甲基苯乙烯、乙烯基甲苯，乙烯基二甲苯和乙烯基萘。所述嵌段共聚物优选含有约15-80％的烯基芳族单元。此类的三嵌段共聚物的实例是聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯(SBS)，氢化聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯(SEBS)，聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯(SIS)和聚(α-甲基苯乙烯)-聚异戊二烯-聚(α-甲基苯乙烯)。可商购的三嵌段共聚物的实例为购自Shell ChemicalCompany的CARIFLEX，KRATON D和KRATONG系列，以及购自AsahiChemical Industry Co.Ltd的Tuftec。
可以加入要求专利保护的本发明方法制备的热塑性树脂共混物中的其它添加剂包括在本领域内已知的阻燃剂，包括描述于美国专利5,461,096中的卤代芳族化合物和描述于美国专利5,461,096中的磷化合物。其它卤代芳族阻燃剂的实例包括溴苯，氯化联苯，溴代聚苯乙烯，含氯的芳族聚碳酸酯，或包含被二价烯基分隔的两个苯基并且每个苯环含有至少两个氯或两个溴原子的化合物，以及它们的混合物。阻燃剂的含量为0.5-30wt％。
可以使用如玻璃纤维之类增强剂并且优选以0-60％的量施用，基于整个组合物的重量计。优选的量为3-30wt％。其它适用的增强剂包括碳纤维，KEVLAR纤维，碳原纤维，不锈钢纤维和有金属涂层的石墨纤维。合适的非纤维状无机填料包括云母，粘土、玻璃珠、玻璃屑、石墨、氢氧化铝、碳酸钙、二氧化硅、高岭土、硫酸钡、滑石和硅酸钙(硅灰石)。这些填料的有效量是约0.25-60wt％。
还可以向热塑性树脂共混物中加入颜料，包括那些常规上已知的如钛白和碳黑。适合的稳定剂包括硫化锌、氧化锌和氧化镁。适合的UV稳定剂包括4，6-二苄基间苯二酚。链烷醇胺吗啉(morpholenes)和苯并三唑。适合的抗氧化剂包括羟胺，受阻酚、苯并呋喃，受阻胺，亚磷酸芳酯和亚磷酸烷基酯，且优选以0.1-1.5wt％的量使用。
适合的流动性促进剂和增塑剂包括磷酸酯增塑剂如磷酸甲酚-联苯酯，磷酸三苯酯，磷酸三甲酚酯，和异丙基化的磷酸三苯酯。氯化的双酚化合物和矿物油也适用。在使用时，增塑剂的量一般为约1-10wt％，基于整个组合物重量计。
还可以向热塑性树脂共混物中加入发泡剂。适合的发泡剂是本领域内那些常规上已知的，如低沸点卤代烃和那些能够产生二氧化碳的发泡剂。其它适用于本发明的发泡剂在室温下为固体，当加热至温度高于其分解温度时，它们产生出气体如氮气、二氧化碳，氨气等。这些发泡剂包括偶氮二酰胺，偶氮二酰胺的金属盐、4，4’-氧二(苯磺酰肼)，碳酸氢钠，碳酸铵等。用量一般为0.1-20重量份/100重量份的热塑性树脂。
本发明的方法在挤出机中实施，其优选具有一个提供“混配”或“分配性混合”的部件以分散共混物的各组分。挤出机可以是单螺杆挤出机但最优选双螺杆挤出机，以在短时间周期内提供高剪切。可以用常规方式将热塑性共混物的各组分向挤出机进料。用常规进料斗将热塑性粉末/颗粒向挤出机上游端进料，所述一或多种其它组分也可在相同进料斗中进料或在一个位于下游的分开的进料口进料，优选在热塑性粉末/颗粒熔化以后进料。可以在向挤出机内进料前将热塑性粉末/颗粒与其它组分混合，但优选在溶液中合成并将其分离后所得到的粉末状产品。其它组分可以是液体或固体(粉末或颗粒)。
优选的挤出机是Werner和Pfleiderer经销的称作“直接挤出机”的一种挤出机。这包括ZSK双螺杆挤出机和用于型材挤出的ZSK 40和ZSK 50 MEGA混配器。这些挤出机容许填料或其它添加剂与粉末状/颗粒状热塑性树脂一起加入，或在熔化后在熔融部件下游的进料口加入，优选的挤出机可通风以除去添加剂和热塑性树脂夹带的空气和湿汽。能提供所需混配功能的单螺杆挤出机也是合用的。在优选实施方案中，可利用真空以除去热塑性树脂和添加剂的挥发成分。
粉末状热塑性树脂一般由悬浮聚合或其它溶液聚合技术获得，其中的聚合物在达到某一分子量或向溶液中加入非溶剂时发生沉淀。粉末尺寸一般为约60微米或更高，优选为约70-100微米。聚苯醚的粘度一般为0.08-0.6dl/g，于25℃在氯仿中测得。
向热塑性树脂中加入的其它组分一般为约0.01-约500重量份/100份热塑性树脂。这可包括如以上所讨论的其它热塑性树脂，加工助剂，填料，颜料和增强材料。
为形成均质熔融共混物，热塑性树脂必须在挤出机内熔化。挤出机的机筒一般分为多个加热区，将其加热至高于热塑性树脂熔化或流点温度。如果必要可以对挤出机的各部分加热或冷却。加热的筒壁和内部磨擦热使热塑性树脂从固体转变成熔融状态。转动机筒内的单或双螺杆将热塑性树脂混合并使其移动通过进料区、熔融区，混合区和出口。
通过压缩和高剪切下的混合将熔融热塑性树脂与添加剂组分相混配。混配的性质，即挤出机施加在熔融的热塑性树脂和添加剂组分上的剪切和压力的强度可以根据挤出机机筒的长度和宽度、螺杆的长度和直径、螺杆的螺纹数、螺杆上的螺距、螺杆的转速和熔融热塑性树脂与添加剂组分在挤出机内的停留时间来变化和控制。
在添加剂组分与热塑性树脂熔点相当的情况下，可以将热塑性树脂与添加剂组分二者一起熔化以更易于混配。
将均质熔融共混物向挤出机的出口进料。可以由一或多个蓄积区将所述均质熔融共混物向封闭模具或挤出模头转移以形成连续的线材或型材如U形槽、J型材、管材等。
在本发明提供的制备模塑制品的方法中，挤出机的出口是用来将均质熔融共混物向一或多个模槽转移的一或多个蓄积区。所述均质熔融共混物在每个模槽内固化形成固体模塑制品。然后将该固体模塑制品从模槽中取出。在必要时可以采用常规取出设备通过常规技术完成取出工作。
在本发明提供的含热塑性树脂的共混物的通用加工方法中，可以为挤出机选择两类出口并且该出口要求至少更换一次。这两个出口是如上所述的一或多个蓄积区和挤出模头。在所述均质熔融共混物要进一步混配以添加着色剂、增强剂或其它添加剂时，将其通过模头挤出，冷却并用常规造粒机造粒。
在将均质熔融共混物向一或多个蓄积区内进料的情况下，当蓄积区内的材料足够充满塑模或在填充塑模时提供适合的进料时，则将均质熔融共混物转移到封闭模具内。可以用两个蓄积区为一个塑模或不同塑模的不同进料口进料。应用两个或多个蓄积区，这使当一个蓄积区将一些均质熔融共混物向塑模中转移时，另一个的填充成为可能。这样使挤出机能够连续运行。所述蓄积区可以将均质熔融共混物转移至一台注射模塑机以辅助转移至塑模，如Van Dorn De Mag注射模塑机，或转移至吹塑机以辅助转移至塑模。也可以采用多个模槽。
在本发明的通用方法中，挤出机的出口至少更换一次，即由挤出机模头更换为蓄积区或由蓄积区更换为挤出机模头以生产不同的最终产品。
试验图1演示了实施本发明提供的模塑制品制备方法的设备。将热塑性树脂向进料斗10中进料，该进料斗向单螺杆混配挤出机20的进料部分21进料。热塑性树脂在挤出机20内的熔融区22熔化，在熔融区22下游的汽口30排出任何的挥发物。通过汽口30向挤出机20加入其它组分。热塑性树脂与其它组分在位于汽口30下游的混合区23中进行混配，形成均质熔融共混物，并将其从挤出机20通过混合区23下游的出口24向位于挤出机20顶部的蓄积器50进料。蓄积器50将该均质熔融共混物向封闭模具60的模槽59转移。均质熔融共混物在封闭模具60的模槽59内固化并通过常规方式取出。
图2演示了实施本发明所提供的加工热塑性树脂共混物的通用方法的设备。进料斗100将热塑性树脂向双螺杆挤出机200的进料部分210进料，热塑性树脂在熔融区220熔化，通过汽口300除去任何的挥发物。通过汽口300向挤出机200加入添加剂组分。热塑性树脂和添加剂组分在位于进料口300下游的混合区230内混配，形成了均质熔融共混物，其通过位于混合区230下游的出口240离开挤出机200进入选自蓄积区500和挤出机模头700的出口。安装在挤出机200上的蓄积区500将均质熔融共混物向封闭模具600的模槽590转移。固化所述热塑性树脂并从该塑模中取出。在制备了所需数量的模塑制品如托盘后，将挤出机模头700替换为图3中所示的位于出口240的蓄积区500。现在运行挤出机200生产均质熔融共混物的线材710，将其冷却并切割成管段，或用造粒机800造粒。管段或颗粒750收集在大箱900中。
以上引用的所有申请、专利和出版物的全部公开内容在此引入作为参考。
替换实施例中使用的经一般性或特别描述的本发明的反应物和/或操作条件，可以类似成功地重复前述实施例。
根据前面的描述，本领域的技术人员可以轻易地明确本发明的本质特征，并可以在不背离本发明的精神和范围的情况下对本发明进行各种变化和改良以使其适应各种用途和条件。
权利要求
1.在封闭模具中直接由粉末状或颗粒状的热塑性树脂制备规格小于约91kg的模塑制品的方法，所述模塑制品包含所述热塑性树脂与一或多种其它组分形成的共混物，该方法包括a)将粉末状或颗粒状的热塑性树脂和一或多种其它组分向挤出机中进料，b)在挤出机内至少使所述粉末状或颗粒状的热塑性树脂熔化，c)在挤出机内将熔融的热塑性树脂与一或多种其它组分混配，以形成均质熔融共混物，d)将所述均质熔融共混物从挤出机向一或多个蓄积区进料，e)将所述均质熔融共混物从每个蓄积区向一或多个封闭模具上的一或多个模槽转移；f)在每个封闭模具的每个模槽中固化所述的均质熔融共混物以形成固体模塑制品；g)从每个封闭模具的每个模槽中取出所述固体模塑制品。
2.在封闭模具中直接由粉末状或颗粒状的热塑性树脂制备规格小于约91kg的托盘的方法，所述托盘包含所述热塑性树脂与一或多种其它组分形成的共混物，该方法包括a)将粉末状或颗粒状的热塑性树脂和一或多种其它组分向挤出机中进料，b)在挤出机内至少使所述粉末状热塑性树脂熔化，c)在挤出机内将熔融的热塑性树脂与一或多种其它组分混配，以形成均质的熔融共混物，d)将所述均质熔融共混物从挤出机向一或多个蓄积区进料，e)将所述均质熔融共混物从每个蓄积区向制作托盘的封闭模具上的一或多个模槽转移；f)在每个封闭模具的每个模槽中固化所述的均质熔融共混物以形成固体托盘；g)从每个封闭模具的每个模槽中取出所述固体托盘。
3.权利要求1的方法，其中一或多个蓄积区位于挤出机顶部。
4.权利要求1的方法，其中热塑性树脂是工程热塑性树脂，其具有大于200KPSI的模量，高于150°F(65℃)的热扭变温度和大于1ft1b/in的切口IZOD值。
5.权利要求3的方法，其中工程热塑性树脂选自聚碳酸酯树脂、聚对苯二甲酸乙二酯树脂、聚对苯二甲酸丁二酯树脂、ABS树脂、ASA树脂、聚砜树脂、聚苯醚树脂、聚亚芳基硫醚树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂，它们的共聚物和共混物。
6.权利要求1的方法，其中挤出机是单螺杆挤出机，并且a)通过所述挤出机进料部分的进料斗，将粉末状的热塑性树脂向所述挤出机中进料，b)将所述粉末状热塑性树脂在所述挤出机的熔融区内熔化，c)通过所述熔融区下游的汽口将一或多种其它组分进料，d)在所述汽口下游的混合区内将熔融热塑性树脂和一或多种其它组分混配，形成均质熔融共混物，和e)通过位于混合区下游的出口从所述挤出机将该均质熔融共混物向一或多个蓄积区进料。
7.权利要求1的方法，其中挤出机是直接挤出机。
8.权利要求1的方法，其中一或多种其它组分选自热塑性树脂，添加剂、填料、增强剂和颜料。
9.在封闭模具中直接由粉末状或颗粒状的聚苯醚树脂制备规格为约453g-约36kg的模塑制品的方法，所述模塑制品包含聚苯醚树脂和一或多种其它组分形成的共混物，所述方法包括a)将粉末状或颗粒状的聚苯醚树脂和一或多种其它组分向挤出机中进料，b)在挤出机内至少使粉末状或颗粒状聚苯醚树脂熔化，c)在挤出机内将熔融的聚苯醚树脂与一或多种其它组分混配，以形成均质的熔融共混物，d)将所述均质熔融共混物从挤出机向一或多个蓄积区进料，e)将所述均质熔融共混物从每个蓄积区向一或多个封闭模具上的一或多个模槽转移；f)在每个封闭模具的每个模槽中固化所述的均质熔融共混物以形成固体模塑制品；并g)从每个封闭模具的每个模槽中取出所述固体模塑制品。
10.权利要求9的方法，其中一或多种其它组分选自其它的热塑性树脂，抗冲改性剂，发泡剂和UV稳定剂。
11.权利要求10的方法，其中其它热塑性树脂选自乙烯基芳族树脂，聚酰胺，聚亚芳基硫醚，聚醚酰亚胺和聚酯。
12.权利要求11的方法，其中的乙烯基芳族树脂选自均聚苯乙烯，苯乙烯共聚物和橡胶改性聚苯乙烯。
13.权利要求9的方法，其中通过吹塑设备将所述均质熔融共混物从每个蓄积区向一或多个封闭模具的一或多个模槽转移。
14.权利要求9的方法，其中通过注射模塑机将所述均质熔融共混物从每个蓄积区向一或多个封闭模具的一或多个模槽转移。
15.在挤出机中加工含有至少一种热塑性树脂的共混物的方法，该方法包括a)为挤出机选择出口，该出口用于成型选自挤出制品和模塑制品的最终产品；b)将粉末状或颗粒状的热塑性树脂和一或多种其它组分向该挤出机中进料；c)至少将所述粉末状或颗粒状的热塑性树脂在挤出机内熔化；d)在挤出机内将所述熔融热塑性树脂和所述一或多种其它组分混配，形成均质熔融共混物；e)将所述均质熔融共混物从所述挤出机向所选定出口进料，该出口成型所选的最终产品；f)将进料到所选出口的均质熔融共混物固化，形成所选的最终产品，并g)从所选出口取出所选的最终产品，其中，所选的挤出机出口至少更换一次以提供不同于在步骤g)中取出的已固化的所选最终产品的最终产品。
16.权利要求15的方法，其中挤出制品包括颗粒和型材，模塑制品包括注射模塑制品和吹塑模塑制品。
17.权利要求15的方法，其中挤出机出口选自a)挤出机模头，该模头将所述均质熔融共混物成型为线材，并将该线材冷却，和用切断机或造粒机切割成管段或成型为颗粒；和b)用于将所述均质熔融共混物向封闭模具的模槽转移的一或多个蓄积区，所述均质熔融共混物在模槽中固化并取出。
18.权利要求15的方法，其中挤出机的出口更换不止一次。
19.权利要求15的方法，其中挤出机是单螺杆挤出机，并且a)通过所述挤出机进料区的进料斗将所述粉末状或颗粒状的热塑性树脂向挤出机进料，b)在所述挤出机进料区下游的熔融区内将所述粉末状或颗粒状的热塑性树脂熔化，c)通过所述熔融区下游的汽口将所述一或多种其它组分进料，d)在所述汽口下游的混合区内将所述熔融热塑性树脂和一或多种其它组分混配，形成均质熔融共混物，并e)通过所述混合区下游的出口，将所述均质熔融共混物从所述挤出机向一个所选出口进料。
20.权利要求15的方法，其中挤出机是直接挤出机。
21.权利要求15的方法，其中热塑性树脂选自聚碳酸酯树脂、聚对苯二甲酸乙二酯树脂、聚对苯二甲酸丁二酯树脂、ABS树脂、ASA树脂、聚砜树脂、聚苯醚树脂、聚亚芳基硫醚树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂，它们的共聚物和共混物。
22.权利要求21的方法，其中一或多种其它组分选自乙烯基芳族树脂，抗冲改性剂，阻燃剂，增塑剂，填料，颜料，增强剂，抗氧化剂，发泡剂和UV稳定剂。
23.权利要求21的方法，其中乙烯基芳族树脂选自均聚苯乙烯，苯乙烯共聚物和橡胶改性聚苯乙烯。
全文摘要
提供了从粉末或颗粒直接成型聚苯醚树脂和其它热塑性树脂的方法，其通过将所述粉末状或颗粒状的热塑性树脂与其它共混物组分在挤出机(20)内混配，形成均质共混物并将该均质共混物向蓄积器(50)进料，在这里将该共混物向塑模(60)的模槽(59)转移。提供了可以将聚苯醚树脂和其它热塑性树脂的共混物加工成模塑制品或挤出制品的备选方法，其中将共混物在挤出机(200)中形成，并且可以选择将其向蓄积区(500)进料并转移至封闭模具(600)的模槽(590)或向挤出机模头(700)进料，以形成线材，将该线材冷却并在造粒机中造粒。
文档编号B29K71/00GK1478014SQ01819650
公开日2004年2月25日 申请日期2001年10月9日 优先权日2000年11月28日
发明者A·阿德德吉, A 阿德德吉, R·霍桑, 佩卡克, W·E·佩卡克 申请人:通用电气公司