专利名称：硬质聚氯乙烯发泡材料的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种聚氯乙烯(PVC)发泡材料，特别是指一种无需使用氟氯化碳做为助剂的硬质PVC发泡复合材料。
PVC由于架桥困难且高温熔融时粘度仍低，故不适合发泡，为克服此点，已知方式是加入氟氯化碳(CFC)，利用氟氯化碳挥发时大量吸热，使PVC粘度增高，关于此种制法有欧洲专利第0039117Al号专利前案，它是在一百份重量的PVC中加入0.1～15份重量的烷基丙烯酸(alkylme thac rylate)，其烷基在1至10个碳原子之间，并添加PMMA等混合料，经混合后，置入一双螺杆挤出机制粒，并将制出颗粒在过量的三氯氟甲烷(trichloro fluro methane)中搅拌22小时，使颗粒饱含三氯氟甲烷，再混合一份重量的柠檬酸(citric acid)粉末，并置入一单螺杆挤出机内挤出发泡。
上述专利前案由于必须使用三氯氟甲烷做为物理发泡剂，已不符合环保要求，恐遭禁用。再者，其需分别使用双螺杆挤出机及单螺杆挤出机，设备费用较高。又其需在三氯氟甲烷中搅拌22小时，才能供挤出发泡，制程过长，并不经济。
本发明之主要目的在于提供一种硬质PVC发泡材料，此材料不需使用氟氯化碳，可符合环保要求者。
本发明之另一目的在于提供一种硬质PVC发泡材料，它可以现存之EVA发泡设备生产硬质PVC发泡材料，可大幅节省设备成本。
本发明之又一目的在于提供一种硬质PVC发泡材料，其制程较为简易快速。
为达成上述目的，依据本发明所提供之一种硬质PVC发泡材料，其技术思想主要在于在每一百份重量的聚氯乙烯(PVC)或氯乙烯醋酸乙烯共聚物主料内掺合5-50份重量的丙烯丁二烯橡胶(NBR)或丙烯苯乙烯丁二烯橡胶(ABS)或异丁烯橡胶(IR)或天然橡胶(NR)等橡胶系物料以增粘，使其可架桥，又因PVC与橡胶系相容不良，故再添加5～50份重量的乙烯醋酸乙烯酯共聚物(EVA)或离子化聚乙烯树脂(IONOMER)或氯磺化聚乙烯(CSPE)等物料做为中间连接介质，此外再添加1～5份重量的安定剂;1～30份重量的发泡剂(此发泡剂为化学发泡剂，非三氯氟甲烷等类之物理发泡剂);0.2～5份重量的架桥剂;1～5份重量的离模剂;将上述配料在100～150℃温度下以辊轮机混合、出料;再置入模具内加压加热至120～170℃，约经10～60分钟完成发泡架桥反应。
本发明第一较佳实施制程包含有下列步骤(a)配料将氯乙烯(VC)醋酸乙烯(Vac)共聚合物、乙烯醋酸乙烯酯共聚合物(EVA)、丙烯丁二烯橡胶(NBR)、安定剂、发泡剂、架桥剂、耐火剂、中空玻璃球(Q Cell)、离模剂、填充剂依下述比例配合在每一百份重量的氯乙烯醋酸乙烯共聚合物内掺合乙烯醋酸乙烯酯共聚合物(EVA)5-50份重量比例，以5-30份重量比例较佳;丙烯丁二烯橡胶5～50份重量比例，以5-30份重量比例较佳;安定剂1-5份重量比例;化学发泡剂(非三氯氟甲烷等类之物理发泡剂)1-30份重量比例，以3-20份重量比例较佳;架桥剂0.2-5份重量比例，以有机过氧化物0.5-3份重量比例较佳;耐火剂5-40份重量比例;中空玻璃球(Q CELL)或中空酚树脂球(PF)10-100份重量比例;离模剂1-5份重量比例，以硬脂酸锌离模剂较佳;填充剂可依实际需要加入。
其中主料之氯乙烯(VC)含量在50-95%之间，以70-95%较佳，醋酸乙烯(Vac)含量在5-50%之间，以5-30%较佳;乙烯醋酸乙烯酯共聚合物(EVA)之醋酸乙烯酯含量在5-78%之间，以5-40%比例较佳。
(b)将上述配料在100-150℃温度下以辊轮机辊压混合、出料。
(c)将上述混合料(Compound)置入模具内以50-160kg/cm2压力闭模，将模具加热至120-170℃，使混合料在模具内发泡架桥。
(d)经10-60分钟(视模厚决定)后取出，即形成一高倍率(约5-10倍)之硬质PVC高发泡复合材料。
上述(b)、(c)、(d)三步骤与已知EVA发泡步骤相似，所使用设备也相同，亦即，本发明之配方可直接在传统EVA生产设备上生产硬质PVC发泡材料，完全不需另行设资生产设备，且无需使用氟氯化碳等原料，并可大量快速生产，极具产业上之利用价值。
本发明之第二较佳实施例步骤与第一实施例类似，亦包含(a)相同的配料，(b)混合出料(c)加热发泡等步骤，惟在步骤(C)后约经十分钟即开模，取出一次发泡体将其置入一较大模具内，或是置入一烤箱内烘烤，加热至120-200℃，使一次发泡体受热进行2次发泡，经10-60分钟后取出。此两段式发泡可制出约10-20倍之发泡体。
此外，本发明之主料可由氯乙烯醋酸乙烯共聚合物改为单质聚氯乙烯(PVC)亦可。
乙烯醋酸乙烯酯共聚合物(EVA)可以离子化聚乙烯树脂(IONOMER)或氯化聚乙烯(CPE)或氯磺化聚乙烯(CSPE)等乙烯系取代。
丙烯丁二烯橡胶(BNR)可以丙烯苯乙烯丁二烯橡胶(ABS)或甲基丙烯苯乙烯丁二烯橡胶(MBS)或异丁烯橡胶(IR)或天然橡胶(NR)代替，其中NBR或ABS或MBS之丙烯含量以5-40%较佳。
本发明之硬质PVC发泡材料之浮力可高达30-40倍(提高中空玻璃球或中空酚树脂球分量)，一般可在5-15倍之间，其浮水性极佳，且韧性佳，不易断折，又因其内具有高密度之中空密闭气囊(Close Cell)，故质轻、耐冲击、吸震性亦佳，不论在保温、隔音或隔热等方面均具优良特性，本材料在发泡后可再热压成型，由于其属硬质材料，具相当之支撑力，故特别适于制成浮板、冲浪板或小型舢舨、船舶，亦可用于船舶、车辆或建筑物用之隔音、隔热、保温或装饰等用途。
权利要求
1.一种硬质聚氯乙烯(PVC)发泡材料，它是将配料在100～150℃温度下以辊轮机压混合、出料，再置入模具内加压加热至120～170℃，约10～60分钟完成发泡架桥反应，其特征在于该配料是在每一百份重量的聚氯乙烯(PVC)或氯乙烯醋酸乙烯共聚合物主料内掺合5-50份重量的乙烯醋酸乙烯酯共聚合物(EVA)或离子化聚乙烯树脂(IONOMER)或氯磺化聚乙烯(CSPE)；5-50份重量的丙烯丁二烯橡胶(NBR)或丙烯苯乙烯丁二烯橡胶(ABS)或异丁烯橡胶(IR)或天然橡胶(NR)；1-5份重量的安定剂；1-30份重量的化学发泡剂；0.2-5份重量的架桥剂；1-5份重量的离模剂；其中氯乙烯醋酸乙烯共聚合物中之氯乙烯(Vc)含量在50-95%之间；醋酸乙烯(Vac)含量在50-5%之间；乙烯醋酸乙烯共聚合物(EVA)中之醋酸乙烯酯含量在5-75%之间。
2.根据权利要求1所述之硬质PVC发泡材料，其中加入约5-40份重量的耐火剂。
3.根据权利要求1或2所述之硬质PVC发泡材料，其中加入约10-100份重量的中空玻璃球(Q cell)或中空酚树脂球(PF)。
4.一种制造硬质PVC发泡材料的方法，此方法包括在每一百份重量的聚氯乙烯(PVC)或氯乙烯醋酸乙烯共聚合物主料内掺合以下组分以形成配料5-50份重量的乙烯醋酸乙烯酯共聚合物(EVA)或离子化聚乙烯树脂(IONOMER)或氯磺化聚乙烯(CSPE);5-50份重量的丙烯丁二烯橡胶(NBR)或丙烯苯乙烯丁二烯橡胶(ABS)或异丁烯橡胶(IR)或天然橡胶(NR);1-5份重量的安定剂;1-30份重量的化学发泡剂;0.2-5份重量的架桥剂;1-5份重量的离模剂;其中氯乙烯醋酸乙烯共聚合物中之氯乙烯(Vc)含量在50-95%之间;醋酸乙烯(Vac)含量在50-5%之间;乙烯醋酸乙烯共聚合物(EVA)中之醋酸乙烯酯含量在5-75%之间;将配料在100～150℃温度下以辊轮机压混合、出料，再置入模具内加压加热至120～170℃，约10～60分钟完成发泡架桥反应。
5.根据权利要求4所述之制造硬质PVC发泡材料之方法，其中配料中加入约5-40份重量的耐火剂。
6.根据权利要求4或5所述之制造硬质PVC发泡材料之方法，其中配料中加入约10-100份重量的中空玻璃球(Q cell)或中空酚树脂球(PF)。
7.使用根据权利要求4所述之方法制造的硬质PVC发泡材料。
全文摘要
本发明是关于一种硬质PVC发泡材料，它是在每一百份重量的聚氯乙烯(PVC)或氯乙烯醋酸乙烯共聚合物主料内掺合5～50份重量的丙烯丁二烯橡胶(NBR)或两烯苯乙烯丁二烯橡胶(ABS)或异丁烯橡胶(IR)或天然橡胶(NR)；5～50份重量的乙烯醋酸乙烯酯共聚合物(EVA)或离子化聚乙烯树脂(IONOMER)或氯磺化聚乙烯(CSPE)；1～5份重量的安定剂；1～30份重量的化学发泡剂； 0.2～5份重量的架桥剂；1～5份重量的离模剂；将上述配料在100～150℃温度下以辊轮机混合、出料；再置入模具内加压加热至120～170℃，约经10～60分钟完成发泡架桥反应。
文档编号C08J9/06GK1084188SQ9211048
公开日1994年3月23日 申请日期1992年9月18日 优先权日1992年9月18日
发明者欧誓文 申请人:安顺企业股份有限公司