结构泡沫及其制造技术

专利名称：结构泡沫及其制造技术
技术领域：
本发明涉及各向异性结构泡沫以及制造这种泡沫的装置和方法。
背景技术：
结构泡沫用在复合夹心板中，泡沫片夹在纤维复合材料的相对外表皮之间，从而 最大化复合夹心板的厚度，并因而最大化复合夹心板的硬度，而对夹心板重量的影响最小。 夹心板可比作工字钢梁，其中复合表皮用作工字钢梁的凸缘，结构泡沫的芯材料用作工字 钢梁的剪切腹板。在弯曲过程中，夹心板的一个表皮被压缩，另一个表皮被拉伸。这导致芯 材料内产生剪切负荷。因此，剪切强度和硬度是防止芯材料过度变形并保持结构完整的关 键性能。高的抗压模量可以有助于防止局部凹陷的轻微冲击，并且通常要求高的抗压强度 承受来自于厚度固定或支撑点的负荷。在较大的夹心板中，泡沫夹心板必须被设计成可以 抵抗弯曲，这已成为设计的主要驱动力。为防止局部表皮起皱，重要的是具有高的抗压模量 和高的剪切模量，以防止芯部剪切弯曲和剪切卷边效应。这种复合夹心板用在高度工程结 构件中，例如风涡轮机叶片，它们在使用时要求机械载荷，所以需要优化的机械性能。聚合泡沫芯材料的性能主要依赖于泡沫的密度、基材聚合物的性能和孔配置的微 观结构。人们非常希望能够例如通过影响或改进泡沫的微观结构，在固定的泡沫密度和聚 合物类型的情况下，获得不同的性能。本申请人目前制造并销售结构泡沫产品Corecell (注册商标)。基本泡沫的若干 衍生物均以苯乙烯-丙烯腈(SAN)聚合物为基础，其可以提供强度、硬度和伸长率的独特组 合。为试图改进泡沫的机械性能至选定目标而改进泡沫的聚合物组成是困难且耗时的。然而，人们普遍了解的是，在泡沫的孔微观结构内引入各向异性可以影响机械性 能。已知的是，泡沫的机械性能可随着泡沫的孔方向改变。各向异性指数(Al)是一种数值参数，其表征泡沫的孔取向。有关取向的知识非常 有用，因为它可以用作机械性能的指示符。通常通过形成最初的非泡沫的坯料，然后在具有预定尺寸的模具腔内转化成泡沫 体，从而制得结构泡沫。从最初的坯料尺寸和模具腔的尺寸计算理论Al。本文所讨论的各种参数定义如下长度(或宽度)方向的各向异性指数=厚度膨胀比/长度(或宽度)膨胀比 (1)厚度膨胀比=泡沫厚度/坯料厚度 (2)长度膨胀比=泡沫长度/坯料长度 (3)宽度膨胀比=泡沫宽度/坯料宽度 (4)当各向异性指数等于1时，孔的生长沿各个方向相同，且孔的形状为圆形，即球 形。在这种情况下，孔是各向同性的。当各向异性指数小于1时，孔的生长沿长度(或宽 度)方向大于沿厚度方向的生长。当各向异性指数大于1时，孔的生长沿厚度方向大于沿长度(或宽度)方向的长长。因此，对于具有两个主要相对平面的片而言，大于1的AI表明沿片的厚度方向的 膨胀大于沿片的面的膨胀，小于1的AI表明沿片的面的膨胀大于沿厚度方向的膨胀。大多数目前可用的泡沫均显示出一定程度的各向异性，但这常常是无法控制的， 而是用于生产泡沫的制造方法的直接结果。通常，泡沫在一个面上是各向同性的(例如与 片的主要相对平面平行的面)，但在该面的垂直面上却显示出不同的性能。以商品名Corecell销售的商业生产出的已知泡沫显示出0. 85 1. 0的各向异性 指数(Al)，这意味着孔沿片的平面方向伸长。根据理论，通过引入大于1的各向异性指数(Al > 1)，其中孔沿升高或厚度方向伸 长，这会改善泡沫的机械性能。某些目前商业上可用的泡沫具有一定程度的各向异性，但根据现有技术人们不知 道如何才能具体地制造出显示各向异性的泡沫，或者尤其是，不知道是否可以受控制且可 靠地引入各向异性，或者它是生产方法的“偶然”结果。一些商业泡沫的AI值可以大于1且小于1. 4。这种泡沫显示出优异的机械性能。 通过连续挤出技术制造的泡沫的AI值通常小于1，因为其容易受到挤出方向上孔对准的影 响。然后，可以将挤出的片结合在一起，并沿着与对准方向垂直的方向切割结合的组件。通 过旋转泡沫的轴以产生与挤出方向直交的片的主切面，这会贯穿泡沫片的厚度引入大于1 的Al。然而，这是一种费力且昂贵的制造技术。一种目前典型的泡沫制造方法包括在加压装置内施在加压力下使膨胀的泡沫冷 却，在泡沫膨胀后发生冷却/加压操作。这实现了对成型的膨胀泡沫产品的尺寸控制。专利文献SU-A-1199768公开了一种聚苯乙烯泡沫的生产方法，包括聚苯乙烯颗 粒的初步发泡、泡沫颗粒的老化处理、用颗粒填充模具、使其成型、在模具的封闭容积内进 行冷却以及从模具中取出成品。冷却阶段发生在模具工作容积比初始容积增大10 40% 时，并且在模具容积增大后，在真空下进行冷却。JP-A-2004/305708公开了 一种泡沫成型方 法。GB-A-1060908公开了在抽空的模具内形成膨胀的泡沫制品。JP-A-2006/233192公开 了聚乳酸泡沫制品。US-A-2003/236313公开了发泡弹性体凝胶，其中根据需要在/不在真 空下进行成型/加热/冷却步骤。这些文献均没有公开各向异性泡沫的生产，或者解决生 产具有高剪切强度、高硬度、高抗压模量和高剪切模量的泡沫的问题。

发明内容
本发明的目的至少部分地在于克服已知泡沫及其制造技术的上述问题。本发明提供一种制造具有各向异性孔结构的泡沫体的方法，所述方法包括以下步 骤(a)在升高的温度下使聚合物膨胀以形成初始泡沫体；以及(b)在各向异性地施加到泡 沫体的负压下冷却所述初始泡沫体，所述负压对泡沫体的孔施加各向异性膨胀力，从而提 供具有各向异性孔结构的最终泡沫体。本发明还提供一种具有两个相对主表面的片形式的聚合物膨胀泡沫体，其通过成 型形成并且沿厚度方向在片的相对主表面之间的孔尺寸比沿片的宽度或长度方向的孔尺 寸大至少1.1倍。本发明还提供一种制造具有各向异性孔结构的泡沫体的装置，所述装置包括限定第一模具腔的初始模具、用于加热第一模具腔使得在初始模具内聚合物能够在升高的温度 下膨胀以形成初始泡沫体的加热装置、限定第二模具腔的最终模具以及用于沿选定方向施 加穿过第二模具腔的负压的真空装置，在选定方向上所述最终模具的尺寸大于所述初始模 具的对应尺寸，从而提供具有各向异性孔结构并且孔各向异性指数大于1的最终的膨胀泡 沫体。本发明还提供一种制造具有各向异性孔结构的泡沫体的装置，所述装置包括具有 限定模具腔的固定模件和可动模件的共用模具、用于选择性地加热所述模具腔的加热装置 以及用于沿选定方向选择性地施加穿过所述模具腔的负压的真空装置，其中所述可动模件 相对于所述固定模件可选择性地从第一位置移动到第二位置，所述第一位置限定具有沿选 定方向的第一距离的第一模具腔容积，所述第二位置限定具有沿选定方向的第二距离的第 二模具腔容积，所述第二距离大于所述第一距离。在本发明中，本申请人研发了一种改进孔膨胀泡沫中的孔微观结构的方法，在一 个实施方案中，尤其是以商品名Corecell销售的商业泡沫，使得能够通过在泡沫的孔结构 中控制或可控制地引入一定程度的各向异性来增强泡沫的机械性能。机械性能可以随着引 入的各向异性的程度而变化。根据本发明的优选方法，没有使用上面所描述的现有泡沫生产方法中的加压装 置，而是采用了真空室。通常为片形式的膨胀泡沫在先前的膨胀步骤后立即放入真空室内。 泡沫的聚合物组合物在高于其玻璃化转变温度的温度下，使得聚合物材料可以在后续步骤 的至少一部分中变形，尤其是，由于孔泡沫形成工艺的作用(例如使用发泡剂)，其可被允 许进一步膨胀。然后，膨胀的泡沫在真空下冷却。在本说明书中，虽然在本发明范围内使用了完全 真空，但是术语“真空”是指负压，并不表示达到完全真空。逐渐冷却的泡沫相对于重力和 相对于施加的真空而取向，使得真空向片的主表面施加膨胀力，防止泡沫沿片的厚度方向 倒塌，否则在重力作用下会发生倒塌。 此外，在一些实施方案中，真空可以向膨胀泡沫片的主表面施加足够大的膨胀力， 使得膨胀力可以克服重力倒塌的影响，从而实际上通过沿厚度方向或沿厚度方向具有分量 的方向使泡沫孔膨胀，而对泡沫施加正的各向异性，厚度方向是指与片的相对主平面直交 的方向。也就是说，真空可以对泡沫的孔施加正的拉伸或伸长力，从而沿泡沫的厚度方向将 其伸长或拉伸。沿给定方向拉动泡沫使泡沫的机械性能增强。真空室或真空室内的模具被设计尺寸，从而允许泡沫的膨胀或拉伸，以达到所需 的各向异性指数。这可以通过初始膨胀步骤和后续真空冷却步骤采用的单一模具实现，或 者通过两个模具实现，每一个步骤使用一个模具，并且后续真空冷却步骤采用的模具腔沿 厚度方向大于初始膨胀步骤采用的模具腔。本申请发明人的实验工作使得可以经验地推导出机械性能与各向异性之间的关 系，因此，当膨胀的聚合物泡沫在特定膨胀条件下时，可以提供针对给定各向异性指数的理 论机械性能估计。已经发现，对于某些例子，在理论各向异性指数(Al)与测量AI之间存在 关联性。还发现了机械测量的整体各向异性指数与在微观水平下观察的孔各向异性指数之 间的关系。本发明具有许多优点和技术益处，尤其是允许与已知泡沫(如Corecell泡沫)具有相同聚合物组成的泡沫或者具有改进的静态机械性能的可选结构泡沫的发展。具有增加的各向异性指数的泡沫可以显示出增强的机械性能，尤其是抗压强度、 剪切强度和剪切模量。本发明提供了可以改进或更改泡沫机械性能而不改变泡沫聚合物组 合物的基本化学行为的能力。其技术优势在于，能够改善特定的性能却无需使用更刚性的 交联聚合物，而更刚性的交联聚合物通常会产生抗疲劳性和抗冲击性低的更脆泡沫。本发明采用的技术构思是，将大于1的AI (通常小于1. 5)有意地引入批量生产的 聚合物泡沫中。这样扩展了泡沫的技术和商业竞争力，而无需对泡沫的化学组成(或发泡 剂)重新配方或进行化学修饰。


下面结合附图以举例方式说明本发明的实施方案，在附图中图1是根据本发明第一实施方案的用于生产各向异性结构泡沫的装置和成型顺 序的示意图；图2是根据本发明第二实施方案的用于生产各向异性结构泡沫的装置的示意图；图3是根据本发明第三实施方案的用于生产各向异性结构泡沫的装置和成型顺 序的示意图；图4是根据本发明第四实施方案的用于生产各向异性结构泡沫的装置和成型顺 序的示意图；图5是图4的装置中的热模具的示意图；图6是示出了各种结构泡沫的剪切模量性能与密度之间关系的图；图7是示出了各种结构泡沫的剪切强度性能与密度之间关系的图；图8是示出了各种结构泡沫的抗压模量性能与密度之间关系的图；图9是示出了各种结构泡沫的抗压强度性能与密度之间关系的图。
具体实施例方式参照图1，其示出了根据本发明第一实施方案的用于生产各向异性结构泡沫的装 置和方法步骤的顺序。首先，提供泡沫坯料2，其由聚合物材料构成，例如苯乙烯-丙烯腈(SAN)聚合物 或者已知的在利用坯料制造聚合物泡沫中使用的任何其他适合的聚合物。坯料2以已知的 方式含有发泡剂，例如偶氮二异丁腈(AZDN)和丙酮。坯料2通过例如切割和打磨等成形为 预定的形状和尺寸。坯料2是未膨胀的，但是以已知的方式含有发泡剂，这样当被活化和/ 或当聚合物材料被加热到高于其玻璃化转变温度而使得聚合物材料可以在施加的负荷下 (例如来自膨胀的发泡剂)容易变形时，坯料可以膨胀而形成包括闭孔的孔泡沫。在图1所示的步骤(i)中，坯料2置于模具4内，模具4确定了在最初泡沫膨胀 步骤中在大于泡沫坯料的聚合物材料的玻璃化转变温度的高温下坯料2的长度(χ)、宽度 (y)和高度(ζ)的最大尺寸。在图1所示的步骤(ii)中，包含坯料2的模具4置于加热装 置8的加热室6内，从而使坯料2膨胀以形成膨胀的泡沫体10。在膨胀的泡沫达到所需形 状和尺寸的预定时间届满后，将膨胀的泡沫体10从加热装置8中移出。在图1所示的步骤 (iii)中，膨胀的泡沫体10随后被转移到真空冷却室12。真空冷却室12限定了具有规定长度、宽度和高度的模具腔14。真空系统16设置成通过施加穿过相对主成型表面18，20内的真空孔19，21的真 空V而产生穿过真空冷却室12的相对主表面18，20的负压。真空冷却室12通常是液压机 22的一部分，其中，可以操作液压机22来控制真空冷却室12的模具腔14的纵向尺寸，从而 选择性地控制所引入的泡沫的各向异性指数。在膨胀的泡沫体10被放入真空冷却室12后，泡沫继续膨胀，然后被冷却。经由真 空系统16施加的穿过主表面18，20的真空要么防止在重力作用下在泡沫孔的冷却过程中 部分孔沿纵向方向的倒塌，要么沿纵向方向施加正拉伸力以进一步选择性地沿纵向方向拉 伸泡沫孔。当坯料被加热并在模具4内膨胀时，其中泡沫孔沿x、y和ζ方向均膨胀，这种在 真空下沿ζ方向选择性纵向膨胀发生在初始膨胀步骤之后。这种在后续真空冷却步骤中的 选择性纵向膨胀在泡沫内弓丨入增大的各向异性指数。因此，存在两个连续的膨胀步骤，S卩，在施加热量下的第一初始膨胀步骤，其中泡 沫沿3个直交方向膨胀，优选基本上各向同性地膨胀；在冷却下的第二额外膨胀步骤，其中 首先，在第一阶段，泡沫在真空下沿一个选定的方向膨胀以引入各向异性的泡沫孔结构，使 用来自先前步骤的热量以保持聚合物材料的温度高于聚合物材料的Tg，从而允许泡沫的第 二次膨胀，然后，在第二阶段中，通过冷却聚合物材料到低于聚合物材料的Tg以形成具有 表现出增强机械性能的所需各向异性泡沫孔结构的固体泡沫体，从而固定各向异性的泡沫 孔结构。初始泡沫体优选在不超过约3分钟内从炉子转移到真空室，从而在初始泡沫体内 保持足够的热量，以实现在真空下的后续膨胀。优选地，初始泡沫体在温度为至少100°c的 炉子内形成。优选地，负压下的冷却进行至少15分钟。优选地，负压下的冷却在达到30°C 的温度下进行。负压的绝对值优选为至少15N/m2，绝对值更优选为15 ΙΟΟΝ/m2，绝对值再更优选 为45 80N/m2。在实践中，通过测量实际施加的负压来确定负压，其中，零负压(即，大气 压)对应于101 X 103N/m2 (29. 92英寸汞柱)。施加的真空(施加的负压)通常应当高于约51X103N/m2(15英寸汞柱)，通常大约 为68X 103N/m2(20英寸汞柱)，以获得高于1.12的Al。如果增大真空，那么AI也增大。处 于真空压力高于68 X 103N/m2 (20英寸汞柱)下的宽度比不如处于低压(即，更高真空)下 的宽度比重要。不必控制部分膨胀的泡沫的宽度来精确泡沫转移到冷却真空室的偏差，这是因为 真空室内的宽度增加由于沿厚度方向施加膨胀力的原因而不是特别高。通过将AI增加到 1. 12，泡沫块的长度和宽度倾向于在真空室内降低。模具温度通常为20 25°C，在该范围 内各向异性指数的变化不明显。真空冷却室内的温度必须足够低，这样才能为了生产目的 最小化冷却时间，并且随着泡沫进入真空室，在最初膨胀的泡沫内的热量的量对于真空室 内的冷却时间长度非常重要。参照图2，其示出了根据本发明第二实施方案的可选成型装置。在该装置中，器具 50限定了模具腔52，器具50包括可以分离以选择性地打开模具的两个模具半部M，56。在 模具半部M，56之间可以设置可选择性地打开和关闭的周边密封件58。设置有注入装置 60，用于通过使用例如已知的标准气流输送机，将部分预膨胀的泡沫珠子注入模具腔52。珠子可由聚苯乙烯或聚丙烯或者已知的在利用预膨胀珠子制造聚合物泡沫中使用的任何其 他适合的聚合物构成。珠子以已知的方式含有发泡剂，例如戊烷。提供有足够的发泡剂， 以保证在后续成型工艺中从蒸发的发泡剂提供足够的气压，从而实现珠子牢固地焊接在一 起，以形成具有良好机械性能的一体固体泡沫体。当部分预膨胀的泡沫珠子B注入模具腔52时，位于模具半部M，56之间的周边密 封件58允许移位的空气随着珠子逐渐填入而从中以达到所需珠子体积的量逸出到模具腔 52内。器具50关闭，周边密封件58也相应地关闭。然后，蒸汽注入系统62通过使用设置在模具表面68，70内的通气孔66将高压蒸 汽注入模具腔64内。蒸汽使珠子B进一步膨胀而形成固体泡沫体F。本发明实施方案的装置还包括真空施加装置71，其适用于利用施加到模具的主表 面68，70的真空而施加穿过模具腔52的真空V。如前面所讨论的，这种真空造成泡沫沿纵 向方向选择性拉伸以及从模具腔52移除挥发物，例如从发泡剂。周边密封件58适用于承 受施加的真空压力。此外，模具的相对主表面68，70可以相对地移动以朝向彼此或彼此远离。这样允 许模具腔52的尺寸沿纵向方向的扩展，从而在施加真空的过程中，由于施加穿过主表面的 真空拉伸力，使得泡沫可从最初的成型形状进一步拉伸到最终的成型形状。参照图3 (a)、图3 (b)和图3 (c)，其示出了根据本发明第三实施方案的用于生产各 向异性结构泡沫的装置和方法步骤的顺序。首先参照图3 (a)，成型装置72包括固定的母模件74和可动的公模件76，公模件 76可互补地、可滑动地收容在母模件74内，以在其间限定模具腔78。通过移动机构80，公 模件76可沿母模件74向内和向外方向选择性地移动，从而分别减小或增大模具腔78的高 度。移动机构80适用于将公模件76选择性地设置在所需的纵向位置，优选位于两个可变 动纵向位置中的一个选定位置。如图3(a)和图3(b)所示，第一纵向位置Pl对应于较小的 模具腔容积Vl和高度H1，如图3 (c)所示，第二纵向位置P2对应于较大的模具腔容积V2和 尚度H20在使用时，在图3(a)所示的第一步骤中，形成膨胀泡沫体的可发泡聚合物材料82 置于成型装置72内，尤其是置于母模件74内。聚合物材料82可以包括注入模具腔78内 的两种形式中的任一种，即，在第一实施方案中的坯料，或者在第二实施方案中的多个部分 预膨胀的泡沫珠子。使用标准气流输送装置，以已知的方式将膨胀的珠子注入模具腔78。然后，移动机构80将公模件76置于与较小的模具腔容积Vl和高度Hl对应的第 一纵向位置Pl。在图3(b)所示的第二步骤中，该步骤为第一膨胀步骤，含有可发泡的聚合物材料 82 (处于坯料或部分预膨胀的泡沫珠子的形式)的成型装置72的模具腔78被加热，使聚合 物材料82通过其中的发泡剂(例如戊烷)的挥发和膨胀而形成泡沫。例如，成型装置72 可以设置在加热装置86的加热室84内，以使坯料膨胀而形成膨胀的泡沫体88。可选择地， 蒸汽S可通过注入孔90 (为清楚起见，在图3 (a)和图3(c)中未示出)注入模具腔78，以使 部分预膨胀的泡沫珠子膨胀。在任一种情况下，在达到所需形状和尺寸的预定时间届满后， 形成具有容积Vl和高度Hl的膨胀泡沫体，作为中间产品92。在图3(c)所示的第三步骤中，然后，移动机构80将公模件76置于与较大的模具腔容积V2和高度H2对应的第二纵向位置P2。通过位于母模件74和公模件76的主成型表 面内的真空孔94，96 (为清楚起见，在图3 (a)和图3 (b)中未示出)，将真空V施加到模具腔 78，使得与重力反作用的拉力通过负压穿过腔78的高度被纵向施加。中间产品92仍然最 初高于聚合物材料的Tg，所以泡沫可以继续选择性地向上膨胀，以填充具有增大高度的扩 大腔并将各向异性引入泡沫孔结构。在该步骤中，没有施加附加的热量，并允许聚合物材料 冷却到低于聚合物材料的Tg，从而固定最终的膨胀泡沫体98的泡沫孔结构。通常，在室温 (约20 25°C )下进行冷却，但是也可采用成型装置72的额外冷却，例如在模件74，76内 流经管道的冷却剂。同样，存在两个连续的膨胀步骤，S卩，在施加热量下的第一初始膨胀步骤，其中泡 沫沿3个直交方向膨胀，优选基本上各向同性地膨胀；在冷却下的第二额外膨胀步骤，其中 首先，在第一阶段，泡沫在真空下沿一个选定的方向膨胀以引入各向异性的泡沫孔结构，使 用来自先前步骤的热量以保持聚合物材料的温度高于聚合物材料的Tg，从而允许泡沫的第 二次膨胀，然后，在第二阶段中，通过冷却聚合物材料到低于聚合物材料的Tg以形成具有 表现出增强机械性能的所需各向异性泡沫孔结构的固体泡沫体，从而固定各向异性的泡沫 孔结构。在该实施方案中，在具有可动模具部分以限定两个腔高度的一个成型装置中进行 两个膨胀步骤，其中较小高度是沿三个方向膨胀的最初形成的中间产品的高度，较大高度 是沿一个选定方向额外地各向异性膨胀的最终产品的高度。图1、图2和图3的实施方案允许相对较长的冷却时间，这在制造具有相对较高密 度的泡沫时是需要的。参照图4，在另一个可选实施方案中，提供了一种梭子器具方法。图4的实施方案 更适于生产具有相对较低密度的泡沫，因为梭子系统仅允许相对较短的冷却时间，基本上 等于注射成型时间。已知的是，使用Hirsch膨胀泡沫成型工艺，其特征在于，在热器具与冷 器具之间的梭子系统用于加速泡沫生产的注入和冷却阶段，尤其是膨胀的聚苯乙烯和膨胀 的聚丙烯。目前的泡沫体在热模具中成型，而以前的成型泡沫体在冷模具中冷却。在已知 的Hirsch成型机和工艺中，热模具和冷模具具有相同尺寸，从而提供相同的腔。然而，根据本发明，为了在冷器具内在真空下拉伸泡沫体，同时聚合物材料仍然高 于其玻璃化转变温度(Tg)，可以使用不同尺寸的热器具和冷器具，从而通过与热器具相比 增大冷器具内的腔尺寸来表现出各向异性指数。这样导致泡沫在冷模具内拉伸，然后随着 泡沫体冷却回到低于玻璃化转变温度而在无应力条件下固定泡沫体。如图4所示，梭子装置100包括两侧，即A侧和B侧。A侧包括热固定模具102，B 侧包括冷固定模具104。热梭106设置成在A侧与A侧、B侧间的中央位置C之间移动，冷 梭108设置成在B侧与B侧、A侧间的中央位置C之间移动。热梭106和冷梭108是互补 的。在本实施方案中，热梭106包括上模具，冷梭108包括下模具，从而限定热固定模具102 为下模具，冷固定模具104为上模具。热模具限定热腔112，冷模具限定冷腔114如图4(a)所示，当膨胀的泡沫体110注入在热侧A的由热梭106和热固定模具 102构成的热模具的热腔112内并成型时，初步成型的膨胀泡沫体110’在冷侧B的由冷固 定模具104和冷梭108构成的冷模具的冷腔114内在真空V下冷却。在热侧A，部分预膨胀的泡沫珠子被注入在热固定模具102与热梭106之间。使用 标准气流输送装置，以已知的方式将膨胀的珠子注入热模具。当热模具关闭时，升高的温度使珠子在发泡剂作用下进一步膨胀，这又使珠子焊接在一起并完全填充热腔112，以形成由 热梭106和热固定模具102的成型表面限定的预定形状和尺寸的固体膨胀的泡沫体110。 高压蒸汽S可通过成型表面内的通气孔(未示出)注入热模具腔112中。然后，通过分离 热固定模具102和热梭106而打开热模具。下面描述先前形成在热侧A的初步成型的膨胀泡沫体110在冷侧B的真空膨胀。 根据本发明的实施方案，修改了 Hirsch工艺的装置和方法，从而在冷侧B提供真空冷却， 这样位于冷模具内的泡沫体110’沿厚度方向可进一步选择性地膨胀。片形式的热泡沫体 110被转移到冷侧B，在冷侧B，冷腔114比热腔112具有更大的厚度尺寸。然后，关闭冷固 定模具104和冷梭108，以在主模具表面之间提供更大的控制尺寸，虽然厚度方向通常定向 为在纵向方向，但也可使用其他的倾斜方向。然后，将真空施加到冷腔114，以沿厚度方向 拉伸泡沫体110’。真空也用于从冷腔114中移除挥发性物质。因此，真空用于拉伸泡沫体 110’的泡沫孔，而在已知的方法中，真空仅用于在冷模具内冷却预膨胀的泡沫体以及从中 移除挥发性物质。下面参照图5对热侧A上的注射和成型进行描述。根据该实施方案，可以进一步 修改Hirsch工艺，使得在热侧A，当热模具关闭时，首先，在第一关闭阶段，热模具仅部分地 关闭。这样在热梭106和热固定模具102之间提供了边缘气隙116。气隙116设置成允许 移位的空气在由热梭106和热固定模具102构成的模具半部之间逸出，但防止已经注入在 热固定模具102和热梭106之间的任何预膨胀珠子118逸出。预膨胀的珠子118通过气流 输送装置120注入热模具。空气经由气隙116在热固定模具102与热梭106之间逸出。然 后，在第二关闭阶段，热固定模具102和热梭106关闭至图4(g)所示的完全关闭的成型配 置。然后，利用器具表面的通气孔，可将高压蒸汽注入模具腔。然后，珠子膨胀而形成固体 泡沫。然后，通过分离热固定模和热梭而打开热器具。如图4(b)所示，在后续步骤中，从热固定模具102提升带有成型的膨胀泡沫体110 的热梭106，并且从冷固定模具104向下降低带有先前冷却的成型泡沫体110’的冷梭108。然后，如图4(c)所示，带有热泡沫体110的热梭106横向移至中央位置C，同时空 的冷梭108也移至中央位置C。在冷梭108已向下移动并横向远离冷固定模具104后，初步 成型的膨胀泡沫体110’作为完成件从冷固定模具104取出。如图4(d)所示，然后，带有热泡沫体110的热梭106向下移动，从而与中央位置C 的冷梭108配合。这样将泡沫体110存入冷梭108内。如图4(e)所示，随后，热梭106向上移动而与泡沫体110和冷梭108分离，然后不 带泡沫体110的热梭106横向移回到高于如图4(f)所示的热固定模具102的位置。与此同 时，带有泡沫体110的冷梭108横向移动到如图4(f)所示的冷固定模具104下方的位置。 然后，如图4(g)所示，热梭106向下移动以与热固定模具102配合，带有将要在冷却侧B冷 却的热泡沫体110的冷梭108向上移动与冷固定模具104配合。然后，成型循环返回到图 4(g)和图4(a)所示的第一步骤，通过在热固定模具102与热梭106之间注入将要成型的材 料并同时在B侧冷却冷固定模具104与冷梭108之间的初步成型的泡沫体110’来重复成 型循环。本实施方案提供了一种作为已知Hirsch工艺改进的方便的工程方案，其允许高 生产率地高效地生产具有预定各向异性指数的泡沫体，各向异性指数优选大于1.1。
在本发明的另一实施方案中，初步成型的泡沫体可以最初形成在第一个模具内， 然后冷却而形成中间产品。然后，冷却的泡沫体在第二个更大的模具中在真空下被再次加 热并再次成型，从而使最初成型的泡沫体沿选定方向拉伸。这样产生具有预定泡沫孔各向 异性指数的最终产品。这种两步骤的再加热方法不如一步骤的方法可取，比如前面所描述的改进Hirsch 工艺，其为连续的方法，其中初步成型的中间产品的聚合物在后续选择性膨胀步骤的开始 仍然高于其玻璃化转变温度，从而将所需的各向异性指数引入最终泡沫体。使用根据本发明优选实施方案的真空膨胀模具可以受控制和高效地生产具有高 各向异性指数的泡沫，各向异性指数为1 1. 7。在各向异性指数高于1. 7时，泡沫倾向于 不与模具精确吻合，并且在各向异性指数高于1. 7时，片密度倾向于下降的均勻性。在任何 后续修整步骤中，当片被切割成较小片或打磨时，这些材料性能可能会造成制造和性能问 题。在本发明的优选方法中，可以获得1 1. 4的各向异性指数(Al)。在实验工作中， 已经发现，为了达到所需的高各向异性指数，相对于膨胀时间或膨胀温度，施加真空更为重 要。此外，在冷却过程中施加真空可以降低泡沫密度的高数值，从而可沿选定的纵向方向和 厚度方向进一步膨胀泡沫。特别地，已经发现通过施加真空冷却以实现各向异性指数增加的同时，可以提高 抗压强度和抗压模量。通常，为使下列性能增加5%，各向异性指数应当高于各个规定值 抗压强度，AI > 1. 10 ；抗压模量，AI > 0. 79 ；剪切强度，AI > 0. 93 ；剪切模量，AI >1.12; 以及剪切伸长率，AI >0.96。通常，为使上述特定机械性能最小增加5%，需求各向异性指 数的最小值为1. 12。虽然泡沫的抗压强度和抗压模量尤其是可以通过增大各向异性指数来 提高，然而，通常剪切性能的增加更少或者有时不明显增加。在本发明中，通过沿三个直交方向对孔结构进行微观分析确定各向异性指数。尤 其是，对于需要确定各向异性指数而被分析的各个泡沫样品，通过使用抛光轮，用240号砂 纸(湿)粗磨，然后用MOO号砂纸(湿)轻磨，来制备泡沫块沿x、y和ζ方向的各个面。注 意要保证χ、y和ζ面大致相互垂直并在打磨后是平坦的。然后，将各个面涂抹墨水(使用 指尖的端部涂布标准圆珠笔墨水)，此前发现墨水有助于在泡沫结构的图像上增大对比度。使用Olympus SZX9双眼显微镜和Mruers kenti图像分析软件，采用截距法 (DeHoff&Rhines, 1968)计算平均粒度,其中Lx = 1. 5/Nc其中，Lx =沿χ方向的平均孔直径，Nc =平行于主方向x绘制的直线的每单位长 度的孔的数量。相似地，沿y和ζ方向的孔直径值由Ly和Lz的值确定，其中Nc是平行于各个主 方向y或ζ的直线的每单位长度的孔的数量。通过考虑L沿各个主方向的比率来计算孔的各向异性。因此，对于沿升高方向的 AI ；AI = Lx和Ly的平均值除以Lz。通过检查从立方体的相对面所取得的χ值，验证数据，发现数据可靠。已经发现，在通过测量坯料和最终泡沫产品的尺寸所确定的整体各向异性指数与 使用上述方法测量的微观孔各向异性指数之间具有良好的关联性。
通过微观分析，已经发现，虽然泡沫样品具有在微观分析之前修整的初始成型表 面，但是各向异性指数在整个泡沫片上非常均勻。然而，在初始成型泡沫的最边缘/表面处 的孔结构可以不同于在泡沫体中心处的孔结构。参照以下非限制性实施例进一步说明本发明。实施例1在该实施例中，准备苯乙烯-丙烯腈(SAN)聚合物的泡沫坯料，其与制造本申请人 的Corecell (注册商标)结构泡沫使用的聚合物相似。坯料也含有发泡剂，该发泡剂含有偶 氮二异丁腈(AZDN)和丙酮。坯料被切割成预定的矩形形状和尺寸，并安置在模具内，而模 具置于液压机内，成形并调节尺寸，从而确定在模具内从坯料形成的膨胀泡沫体沿水平方 向的宽度和长度的最大尺寸。为了达到各向异性指数的所需值，设置有限制系统，用于防止 当坯料样品被加热和膨胀以形成膨胀的泡沫体时坯料样品在长度和宽度上的任何增长。这 些样品在给定温度下置于液压机中一段时间，从而达到由模具腔的极限限定的所需膨胀。在该实施例中，模具不限制从坯料形成的膨胀泡沫体沿纵向方向的高度的最大尺 寸。包含坯料的模具置于加热到135°C的炉子内。然后，炉子温度升高到150°C。坯料开始 在炉子内膨胀，当膨胀的泡沫已经达到由模具限定的目标宽度时，从炉子中移走在模具内 膨胀的泡沫块，并放入真空冷却室内。真空室具有用垫片填充以形成特定腔高度的腔的纵向厚度，从而提供1.20的目 标各向异性指数。在泡沫体离开炉子与开始施加真空到泡沫之间允许不多于2分钟的时间 延迟。因此，泡沫的材料在进入真空冷却室时高于其玻璃化转变温度。因此，至少在真空冷 却步骤的初始阶段，泡沫继续沿厚度方向膨胀，以达到由腔的纵向厚度所限定的最大尺寸。 泡沫在真空冷却室内冷却20分钟。真空冷却温度为20 25°C。然后，从真空冷却室移走 膨胀的泡沫体，测量、打磨、加工成方形，然后再次测量，并测试机械性能。通过一个不使用最终真空冷却步骤的泡沫膨胀方法，将相同的聚合物材料形成 膨胀的泡沫体，密度为94kg/立方米，各向异性指数为0. 96。这种常规泡沫的抗压强度为 1. 30MPa，抗压模量为56MPa，剪切强度为0. 99MPa，剪切模量为34MPa。根据该实施例，在施加68 X 103N/m2 QO英寸汞柱)的真空下，经校正以提供94kg/ 立方米的泡沫密度，采用上述方法的实验所得到的相应最小值为抗压强度为1.50MPa，抗 压模量为78MPa，剪切强度为1. 16MPa，剪切模量为36MPa。与具有相同化学组成的常规聚合 物泡沫相比，这些数值表示在这些机械性能方面的改进百分比抗压强度改进15%，抗压 模量改进39 %，剪切强度改进17 %，剪切模量改进6 %。因此，可以看出，将各向异性引入泡沫结构可以大大增强结构膨胀的聚合物泡沫 的机械性能。该实施例表明，通过在膨胀后真空下冷却泡沫(尤其是由苯乙烯-丙烯腈 (SAN)聚合物构成的结构泡沫)所获得的机械性能得以改善。对于复合夹心板，剪切模量和 剪切强度是提供具有所需机械强度的泡沫芯的最重要的材料参数，剪切模量和抗压模量决 定了夹心板对弯曲的抵抗性。对于给定的泡沫密度，结构泡沫的各向异性指数增大可以提 高这些重要的机械性能，或者可选择地对于给定泡沫组成的低密度，提供同样的机械性能。另一个优点是，剪切伸长率保持在通常较高的数值，这是因为苯乙烯-丙烯腈 (SAN)聚合物提供良好的韧性(即，脆性低、对破碎和断裂的抵抗性强)。然而，相反，通常 具有更高特定性能的PVC交联的泡沫倾向于显示出比相似密度的SAN泡沫更低的剪切伸长率，这可由脆性增大证实。通过使用增大的各向异性指数来改善机械性能，尤其是增大的剪 切模量、剪切强度和抗压模量，同时保持良好的剪切伸长率，与已知的聚氯乙烯(PVC)聚合 物泡沫相比，苯乙烯-丙烯腈(SAN)聚合物泡沫可以提供改进。这意味着，交联的PVC泡沫由于其良好的剪切强度性能、剪切模量性能以及低密 度而可被专用于特殊应用，作为结构泡沫用在复合夹心板中，但是这种材料的缺点在于高 脆性。通过增大结构泡沫的各向异性指数，在较低密度下具有改善的剪切模量和剪切强度 的SAN泡沫提供了一种可以与PVC泡沫竞争的SAN泡沫，并且提供了比PVC泡沫更好的剪 切伸长率。图6、图7、图8和图9示出了对于各种结构泡沫而言机械性能(剪切强度和 剪切模量)与密度之间的关系，即，常用已知的PVC泡沫(尤其是由Diab，Inc.以商品名 "Divinycell H grade”出售的PVC泡沫)、常用已知的SAN泡沫(尤其是由本申请人及其 相关公司SP Systems以商品名“Corecell Τ”(Corecell为注册商标)出售的SAN泡沫) 以及根据本发明生产的与“Corecell Τ”泡沫具有相同化学组成但各向异性指数增大的SAN 泡沫。因此，这种技术改进开创了 SAN泡沫与常规PVC泡沫竞争以用作夹心板的芯材料的 新商机。从图6中可以看出，SAN泡沫的剪切模量通常随着各向异性指数的增加而增加。同 样，在给定泡沫密度下，相对于已知的PVC泡沫和已知的SAN泡沫，较高AI (Al大于约1. 2) 的SAN泡沫其剪切模量通常更高。图7示出了 SAN泡沫的剪切强度通常随着各向异性指数的增加而增加。在给定泡 沫密度下，剪切强度通常大于已知的SAN泡沫的剪切强度，而低于已知的PVC泡沫的剪切强度。从图8中可以看出，SAN泡沫的抗压模量通常随着各向异性指数的增加而增力口。在 给定泡沫密度下，较高AI (Al大于约1. 3)的SAN泡沫其抗压模量通常大于已知的SAN泡沫 的抗压模量，而低于已知的PVC泡沫的抗压模量，但是在约1. 6的高AI时，SAN泡沫的抗压 模量通常接近于已知的PVC泡沫的抗压模量。图9示出了 SAN泡沫的抗压强度通常随着各向异性指数的增加而增加。在给定泡 沫密度下，较高AI (Al大于约1. 1)的SAN泡沫其抗压强度通常大于已知的SAN泡沫的抗压 强度。在约为1. 4的高AI时，SAN泡沫的抗压强度通常超过已知的PVC泡沫的抗压强度， 尤其在较高泡沫密度时。
权利要求
1.一种制造具有各向异性孔结构的泡沫体的方法，所述方法包括以下步骤(a)在升高的温度下使聚合物膨胀以形成初始泡沫体；以及(b)在各向异性地施加到泡沫体的负压下冷却所述初始泡沫体，所述负压对泡沫体的 孔施加各向异性膨胀力，从而提供具有各向异性孔结构的最终泡沫体。
2.如权利要求1所述的方法，其中在冷却步骤(b)中，所述初始泡沫体在模具内的相对 模具表面之间冷却，并且所述负压用于保持所述初始泡沫体的相对表面分别邻近相对的模 具表面。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中在冷却步骤(b)中，所述负压用于防止在重力作 用下泡沫的倒塌。
4.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中在冷却步骤(b)中，穿过所述初始泡沫 体的至少一部分的尺寸施加所述负压，并用于沿所述初始泡沫体的厚度方向拉伸所述初始 泡沫体的孔，使得所述最终泡沫体的至少该部分的尺寸大于所述初始泡沫体的对应部分的 对应尺寸。
5.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述负压的绝对值至少为15N/m2。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述负压的绝对值为15 100N/m2。
7.如权利要求6所述的方法，其中所述负压的绝对值为45 80N/m2。
8.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中在步骤(a)中，所述初始泡沫体在升高 的温度下在炉子内形成，并且所述初始泡沫体从炉子转移到真空室，在所述真空室中在负 压下进行冷却步骤(b)。
9.如权利要求8所述的方法，其中所述初始泡沫体在不多于约3分钟内从所述炉子转 移到所述真空室。
10.如权利要求8或9所述的方法，其中在步骤(a)中，所述初始泡沫体在至少100°C 的温度下在炉子内形成。
11.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中在负压下的冷却步骤(b)进行至少15 分钟。
12.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中在负压下的冷却步骤(b)在达到30°C 的温度下进行。
13.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中在冷却步骤(b)中，所述初始泡沫体置 于具有上成型表面和下成型表面的最终模具内，所述上成型表面和下成型表面以限定所述 最终泡沫体厚度的第一预定距离相互间隔开。
14.如权利要求13所述的方法，其中在膨胀步骤(a)中，所述初始泡沫体以片的形式形 成，并且在冷却步骤(b)中，初始片设置成使片的两个相对主表面分别面对所述最终模具 的上成型表面和下成型表面，从而所述最终泡沫体呈片的形式。
15.如权利要求14所述的方法，其中在膨胀步骤(a)中，所述初始泡沫体在具有上初始 成型表面和下初始成型表面的压力装置内形成，所述上初始成型表面和下初始成型表面以 限定所述初始泡沫体厚度的第二预定距离间隔开。
16.如权利要求15所述的方法，其中选择所述第二预定距离与所述第一预定距离的比 率，以在最终的膨胀泡沫体中提供大于1的孔各向异性指数。
17.如权利要求16所述的方法，其中选择所述第二预定距离与所述第一预定距离的比率，以在最终的膨胀泡沫体中提供至少为1. 1的孔各向异性指数。
18.如权利要求14 17中任一项所述的方法，其中在步骤(a)中，所述初始泡沫体的 片的面积尺寸是预定的并包括第一片延伸参数，在步骤(b)中，所述最终泡沫体的片的面 积尺寸是预定的并包括第二片延伸参数，并且选择所述第二片延伸参数与所述第一片延伸 参数的比率，以在最终的膨胀泡沫体中提供大于1的孔各向异性指数。
19.如权利要求18所述的方法，选择所述第二片延伸参数与所述第一片延伸参数的比 率，以在最终的膨胀泡沫体中提供至少为1.1的孔各向异性指数。
20.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中膨胀步骤(a)和冷却步骤(b)分别在初 始模具和最终模具中进行，以在最终的膨胀泡沫体中提供大于1的孔各向异性指数。
21.如权利要求20所述的方法，其中膨胀步骤(a)和冷却步骤(b)分别在初始模具和 最终模具中进行，以在最终的膨胀泡沫体中提供至少为1. 1的孔各向异性指数。
22.如权利要求21所述的方法，其中膨胀步骤(a)和冷却步骤(b)分别在初始模具和 最终模具中进行，以在最终的膨胀泡沫体中提供1. 1 1. 4的孔各向异性指数。
23.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述初始泡沫体和最终泡沫体均为片 的形式，并且沿最终泡沫片厚度方向的孔尺寸比沿最终泡沫片的宽度或长度方向的孔尺寸 大至少1. 1倍。
24.一种具有两个相对主表面的片形式的聚合物膨胀泡沫体，其通过成型形成并且沿 厚度方向在片的相对主表面之间的孔尺寸比沿片的宽度或长度方向的孔尺寸大至少1. 1倍。
25.如权利要求M所述的泡沫体，其中沿厚度方向在片的相对主表面之间的孔尺寸比 沿片的宽度或长度方向的孔尺寸大1. 1 1. 4倍。
26.—种制造具有各向异性孔结构的泡沫体的装置，所述装置包括限定第一模具腔的 初始模具、用于加热第一模具腔使得在初始模具内聚合物能够在升高的温度下膨胀以形成 初始泡沫体的加热装置、限定第二模具腔的最终模具以及用于沿选定方向施加穿过第二模 具腔的负压的真空装置，在选定方向上所述最终模具的尺寸大于所述初始模具的对应尺 寸，从而提供具有各向异性孔结构并且孔各向异性指数大于1的最终的膨胀泡沫体。
27.如权利要求沈所述的装置，其中所述初始模具和最终模具适用于在最终的膨胀泡 沫体中提供至少为1. 1的孔各向异性指数。
28.如权利要求27所述的装置，其中所述初始模具和最终模具适用于在最终的膨胀泡 沫体中提供1. 1 1. 4的孔各向异性指数。
29.如权利要求1所述的方法，其中 在步骤(a)中，可发泡的聚合物组合物基本上各向同性地膨胀以形成具有各向同性孔 结构的初始泡沫体；以及在步骤(b)中，所述初始泡沫体沿选定方向各向异性地膨胀，并且各向异性地施加到 泡沫体的负压沿选定方向施加膨胀力，从而提供具有各向异性孔结构的最终泡沫体。
30.如权利要求四所述的方法，其中步骤(a)在限定第一模具腔的第一模具中进行，所 述第一模具腔具有第一容积和沿选定方向的第一距离，步骤(b)在限定第二模具腔的第二 模具中进行，所述第二模具腔具有大于第一容积的第二容积和沿选定方向的大于第一距离 的第二距离。
31.如权利要求四所述的方法，其中步骤(a)和步骤(b)在具有可动模件的共用模具 中进行，所述可动模件可选择性地从第一位置移动到第二位置，所述第一位置限定步骤(a) 中的具有沿选定方向的第一距离的第一模具腔容积，所述第二位置限定步骤(b)中的具有 沿选定方向的第二距离的第二模具腔容积，所述第二距离大于所述第一距离。
32.如权利要求四 31中任一项所述的方法，其中在步骤(b)中，穿过所述初始泡沫 体的至少一部分的尺寸施加所述负压，并用于沿所述初始泡沫体的厚度方向拉伸所述初始 泡沫体的孔，使得所述最终泡沫体的至少该部分的尺寸大于所述初始泡沫体的对应部分的 对应尺寸。
33.如权利要求四 32中任一项所述的方法，其中在负压下的冷却步骤(b)进行至少 15分钟。
34.如权利要求四 33中任一项所述的方法，其中在负压下的冷却步骤(b)在达到 30°C的温度下进行。
35.如权利要求四 34中任一项所述的方法，其中所述负压的绝对值至少为15N/m2。
36.如权利要求35所述的方法，其中所述负压的绝对值为15 100N/m2。
37.如权利要求36所述的方法，其中所述负压的绝对值为45 80N/m2。
38.如权利要求四 37中任一项所述的方法，其中在步骤(a)中，所述初始泡沫体在 至少100°C的温度下形成。
39.如权利要求四 38中任一项所述的方法，其中所述初始泡沫体为片的形式，并且 所述最终泡沫体为片的形式且具有大于所述初始泡沫体的片厚度。
40.如权利要求四 39中任一项所述的方法，其中所述最终的膨胀泡沫体具有至少为 1. 1的孔各向异性指数。
41.如权利要求40所述的方法，其中所述最终的膨胀泡沫体的孔各向异性指数为 1. 1 1. 4。
42.一种制造具有各向异性孔结构的泡沫体的装置，所述装置包括具有限定模具腔的 固定模件和可动模件的共用模具、用于选择性地加热所述模具腔的加热装置以及用于沿选 定方向选择性地施加穿过所述模具腔的负压的真空装置，其中所述可动模件相对于所述固 定模件可选择性地从第一位置移动到第二位置，所述第一位置限定具有沿选定方向的第一 距离的第一模具腔容积，所述第二位置限定具有沿选定方向的第二距离的第二模具腔容 积，所述第二距离大于所述第一距离。
43.如权利要求42所述的装置，其中所述加热装置适用于使得在第一模具腔容积内， 聚合物可以在升高的温度下膨胀而形成初始泡沫体，然后在第二模具腔容积内，聚合物可 以在没有施加热量的情况下膨胀而形成最终泡沫体，然后在模具内冷却。
44.如权利要求42或43所述的装置，其中所述真空装置适用于沿选定方向所述初始泡 沫体施加拉力，从而提供具有各向异性孔结构并且孔各向异性指数大于1的最终的膨胀泡 沫体。
45.如权利要求42 44中任一项所述的装置，其中所述可动模件在限定第一模具腔容 积和第二模具腔容积的可变动位置之间移动。
46.如权利要求45所述的装置，其中所述可变动位置适用于提供孔各向异性指数至少 为1. 1的最终的膨胀泡沫体。
47.如权利要求46所述的装置，其中所述可变动位置适用于提供孔各向异性指数为 1. 1 1. 4的最终的膨胀泡沫体。
全文摘要
本发明公开一种制造具有各向异性孔结构的泡沫体的方法，所述方法包括以下步骤在升高的温度下使聚合物膨胀以形成初始泡沫体(10)；以及在负压下冷却所述初始泡沫体。本发明还公开一种制造具有各向异性孔结构的泡沫体的方法，所述方法包括以下步骤(a)在第一膨胀步骤中，可发泡的聚合物组合物基本上各向同性地膨胀以形成具有各向同性孔结构的初始泡沫体；以及(b)在第二膨胀步骤中，在沿选定方向施加膨胀力的负压下，沿选定方向各向异性地膨胀所述初始泡沫体，从而提供具有各向异性孔结构的最终泡沫体。本发明还提供上述方法所用的装置。
文档编号B29C44/56GK102066074SQ200980119957
公开日2011年5月18日 申请日期2009年3月16日 优先权日2008年4月15日
发明者丹尼尔·托马斯·琼斯, 拉朗斯特 埃里克·埃里克, 延·西马德 申请人:古瑞特(英国)有限公司