专利名称：生产发泡塑料材料的方法，特别是基于pvc的聚合物泡沫体和用于实施所述方法的聚合物 ...的制作方法
生产发泡塑料材料的方法，特别是基于PVC的聚合物泡沫体和用于实施所述方法的聚合物共混物的制剂本发明涉及用于生产发泡塑料材料、特别是基于PVC的聚合物泡沫体的完善方法。本发明还涉及适于实施该方法的聚合物共混物的制剂。本发明的应用领域是，用于制备发泡塑料材料，例如基于PVC的泡沫体的方法，该方法包括向加热的模具中引入该聚合物共混物、发泡剂、表面活性剤、异氰酸酷、催化剂和其他产品。然后用其盖子加压关闭该模具，将该共混物在这个封闭的环境中加热。常规上，PVC的凝胶化、发泡剂的分解和交联反应所需的加热只从共混物外部通过含有共混物的模具的壁供给。然而，所述的常规的加热技术方案具有长传热时间的缺点，不管是通过模具壁在 聚合物基质的方向上，还是通过后者的本体以自然绝热。本文所描述的已知技术的进ー步缺点是，被加热的聚合物本体内非均匀分布的热，其中对应于被加热的模具壁的温较高度，而自该位置离开的温度较低。此外，由于这种不同的热分布，将聚合物共混物在反应温度下的维持时间也是不同的，取决于该共混物到加热的模具壁的位置的距离。这往往导致反应产物即发泡聚合物由于匹配的热差异在聚合物本体本身内具有相应的不同物理-化学特性，导致模制处理的多祥性，这在模塑聚合物本体的表面和最内部位置之间最是如此。在除了上述的缺点之外，也有与通过模具壁较高的热要求相关的缺点，这是由于聚合物本体内的常规传热。本发明的主要目的是提供一种生产发泡塑料材料的新方法，其中，相对于在该领域的已知方法，能够显着地减少加热模具内聚合物共混物所需的时间。本发明的再ー个目的是相对于已知的技术，在模具内更均匀加热聚合物共混物，减少时间和在整个聚合物本体内均匀的温度。本发明的另ー个目的是提供上述指定类型的方法和聚合物共混物，其适合用于生产相对干与常规的方法获得的那些具有均匀的和改进的物理-化学性质的发泡塑料材料。这些和其它目标是分别如权利要求1和11的完善方法和聚合物共混物制剂实现的。在其余的权利要求中显示本发明的优选实施方案。相对于在本领域的已知技术，本发明的方法和制剂允许在模具中对聚合物本体改进的加热，将用于实现该加热的时间减少约30%，并均化该本体中的热值。特别是，这样的减少等于现有技术模具每毫米深度的加热时间的50-60秒，而根据本发明的模具每毫米的深度的加热时间为35-40秒。本发明的进ー步的优点是，相对于在该领域的已知技术，得到的发泡聚合物的改进的和更均匀的热机械性能。这些和其它的目标、优点和特性从附图中(各图为说明性的和非限制性的目的)所示的本发明方法的优选实施方案的以下描述中得到证明。在这些附图中
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图1示出了用于实现本发明的方法的模具的例子的示意图；-图2示出已知方法和根据本发明的方法的温度分布的比较曲线，分别是在图1模具的壁上，和所处理的聚合物共混物的核上；-图3示出图2中相同类型的比较例，其涉及在加热期间模具的壁和共混物的核之间的热跳跃的趋势；-图4示出根据已知技术和根据本发明初始的聚合物共混物上进行的DSC分析的结果。-图5至7示出根据本发明和根据已知技术得到的发泡聚合物上进行的DMA分析的比较結果。 图1中所示的模具中，整体用參考数字I表示，包括两个板2，它们设置有用于加热和冷却聚合物共混物的内部管道3。点5用于检测外部温度，另ー方面，点6掲示了共混物4的核的温度。分别根据已知的技术和根据本发明，使用模具I实施的方法的热检测示于图2中。特别是，在起始聚合物本体的常规加热方法(其中将聚合物本体加热到约175° C的所需温度)的第一个约10分钟后，需要再约18分钟以使所述聚合物本体最内部的核达到相同的温度。从这时(约28分钟)起，开始在聚合物的最外部分上冷却，导致温度立即下降，而在最内部，有约7分钟的延迟。本发明提出了降低在聚合物本体4的核中用于传递的温度范围，降低PVC的凝胶化反应和起始本体中存在的发泡剂分解产生的气相的形成和引入所需的加热温度。本发明的目的还在于減少触发反应的初始温度，使其对它们的启动来说是严格必要的，无须考虑与向聚合物本体内部传热有关的困难。本发明包括，由模具I的加热板2供给的外部热只用于触发聚合物本体内发生的放热反应，使本体本身成为热源而不是绝热材料，从而促进向所述本体内部的传热。放热反应必须在期望的温度范围内发生，该温度范围取决于引入起始共混物的聚合物的熔点。在这种特定的情况下，在放热反应在155-160° C的温度下产生PVC的凝胶化所需的热/能量，允许减少对外部能源的需求，降低热梯度和改进组合物和微孔结构的均匀性，从而改善所得最终产品的热-机械性能。实际上，从与本发明的方法有关的曲线可以看出，如在图2所示，过程温度在更短的时间(小于约10分钟，在模具中的聚合物本体(连续的曲线)外)升至所需的155-167° C 的值(不再是 170-175° C)。根据本发明，并且在图3中的曲线图中可以观察到，在根据本发明的方法中，模具中聚合物最外部分和接近的聚合物本体的核的部分之间的热跳跃已下降，这对于最终产品的质量和节能方面具有明显的优势。如在上面提到的图3的曲线图中表示的实验结果，具体是指由以下组成的聚合物共混物PVC35-50%酸酐1-20%异氰酸酯20%-50%发泡剂0.5-7%
表面活性剂0. 08-0. 8%根据已知技术并在本发明的具体情况下分别加入催化剂0. 1-0. 2% (重量)。相同的结果总结在下面的表中，其中AT表示模具I中聚合物本体的外部温度T5和内部温度T6之间的温度差
权利要求
1.一种制造发泡塑料材料的完善方法，包括起始聚合物共混物在模具中的热模塑阶段，特征在于，所述共混物的加热通过触发在其内部的放热反应来使所述共混物成为热源而进行。
2.根据权利要求的方法1，特征在于，所述放热反应的触发通过从所述模具外供给热来进行。
3.根据权利要求1或2的方法，特征在于，所述放热反应适于使所述共混物达到形成它的一种或多种聚合物的熔点。
4.根据权利要求1-3的方法，特征在于，所述放热反应通过将所述放热反应的活化剂加入所述起始聚合物共混物进行。
5.根据权利要求4的方法，特征在于，所述活化剂选自单独或彼此组合的催化剂、乳化剂和表面活性剂。
6.根据权利要求1-3的方法，特征在于，所述放热反应通过自始存在的作为能发泡聚合物合成中间体的活化剂进行，所述活化剂是所述起始聚合物共混物的一部分。
7.根据权利要求6的方法，特征在于，所述活化剂由催化剂、乳化剂和基于铵盐的表面活性剂组成。
8.根据前述权利要求一项或多项的方法，特征在于，所述放热反应包括发泡剂的分解反应，所述发泡剂适于在所述聚合物共混物的熔点分解。
9.根据权利要求4的方法，特征在于，所述放热反应由以下异氰酸酯到异氰脲酸酯的三聚化反应表示
10.根据权利要求9的方法，特征在于，所述放热反应在基于季铵的羧酸盐的催化剂的存在下进行。
11.用于在加热的模具中制造发泡塑料材料的起始聚合物共混物，特征在于，其用前述权利要求一项或多项的方法进行处理。
12.根据权利要求11的共混物，特征在于，其包括(重量％)PVC=35-60%酸酐=1-20%异氰酸酯=20-50%发泡剂=0. 5-7%表面活性剂=0. 08-0. 8%异氰酸酯的三聚化催化剂=0. 1-0. 2%。
13.发泡塑料材料，特征在于，其通过根据前述权利要求一项或多项的方法和共混物获得。
14.根据权利要求13的材料，特征在于，其为具有以下的聚合物泡沫体Tg储能模量116° CTg损耗模量122° CTg Tan Λ 142。C。
15.发泡塑料材料的产品，特征在于，其是用根据权利要求13或14之一的塑料材料制造的。
16.根据权利要求15的产品，特征在于，所述发泡塑料材料由IPN聚合物泡沫体组成， 所述IPN聚合物泡沫体由聚酰胺-聚酰亚胺-聚氯乙烯-多异氰脲酸酯-聚脲组成。
全文摘要
用于制造发泡塑料材料的完善方法，包括在模具内的起始聚合物共混物的热模塑阶段，其中所述共混物的加入通过在其内部中的触发放热反应利用相同的热源进行。相对于本领域的已知技术，本发明的方法能够改进模具内聚合物本体的加热，减少进行加热所需的时间并使该本体内的热值均匀。
文档编号C08J9/00GK103025805SQ201180034254
公开日2013年4月3日 申请日期2011年6月24日 优先权日2010年7月13日
发明者L·劳里, E-L·M·彼得森, R·布雷山, S·M·哈米德 申请人:迪亚布国际股份公司