[實用新型]形成發泡產品的生產系統

無效

• 申請號: 201020689417.0
• 申請日: 2010-12-30
• 公開（公告）號: CN202079721U
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 陸緯庭
• 申請（專利權）人: 聯塑（杭州）機械有限公司;陸孝庭
• 主分類號: B29C44/36
• 分類號: B29C44/36;C08J9/04;C08J9/12
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;黃美娟

技術領域

本實用新型涉及一種形成發泡產品的生產系統。?

背景技術

化學發泡劑或物理發泡劑之一與熔融聚合物母體混合，可制造聚合物的發泡產品。例如使用一般是低分子量有機化合物的化學發泡劑與熔融聚合物混合，并加熱至一臨界溫度上釋放至少一種氣體，以制造聚合物的發泡產品。而物理發泡劑在大氣環境下基本上為氣體，在加工過程中被引入與熔融聚合物混合，或在壓力下成為聚合物蘊含的一種成份，以制造聚合物的發泡產品。早期發泡技術制造的聚合物發泡產品常具有相對大的空隙或氣室，亦即，其氣室尺寸大于100微米，且在發泡產品中有非一致的氣室尺寸分布與較低的氣室密度。?

為了獲得更強健與更輕的發泡產品，而有各種獲得更小氣室尺寸與更高氣室密度的發泡成型加工技術被揭露。有研究表明，為降低氣室尺寸與增加氣室密度，混合熔融聚合物與物質的超臨界流體狀態，形成一相互溶解的單相溶液，而后在單相溶液上引起熱力學的不穩定，以誘導其氣室成核發生。已知傳統上，各種發泡加工技術以引起單相溶液上的熱力學不穩定，獲得發泡產品。例如，擠塑、注塑、模塑之類的發泡加工技術。?

其中，單相溶液上的成核作用，可視為：超臨界流體的分子進入在聚合物中帶有清楚分界的穩定氣穴的族群轉變。?

透過引起熱力學的不穩定，在一單相溶液上取得一極高比率的氣室成核作用，是獲得高氣室密度的關鍵之一。對引起一熱力學的不穩定，可透過迅速改變壓力、溫度或兩者。因在一熔融聚合物內的超臨界流體的溶解度，隨壓力和溫度而變。在古典成核作用理論中，氣室成核作用率將隨壓降速率的增加而增加。因此，透過使單相溶液遭受一迅速壓降，促進一高氣室成核作用比率。?

理想上，希望壓降瞬間產生，但這是不可能的。實際上，壓降必須經過一有限的時間段。越更迅速的壓降引起更大的熱力學不穩定，使越更大數量的氣室被成核；而微孔材料上的更高氣室密度，一般對應至更小氣室尺寸。?

在一些研究中揭示超臨界流體在單相溶液內的最大可溶總數量，取決施加于單相溶液上的工作壓力和溫度。例如：在相同溫度下更高壓力可促進超臨界流體的更大最大可溶總數量。而且，在相同的壓力和溫度條件下的單相溶液，在相同成核條件下，當單相溶液中含較少的發泡劑溶解度時，所生成的聚合物發泡產品中氣室密度也較少。?

因而，熔融聚合物中超臨界流體的高溶解度，是獲得高氣室密度的另一關鍵。?

顯然提高施加在單相溶液上的壓力，可提高聚合物混合物內超臨界流體的溶解度，及易于獲得更為巨大的壓降速率以提升成核過程中的熱力學不穩定，利于提高發泡產品內的氣室成核數量與獲得更為強健的微孔發泡產品。?

對一傳統發泡成型的擠塑技術，基本的發泡聚合物加工過程，可合并在一擠壓發泡加工過程里。其中，對一傳統塑化聚合物顆粒的擠壓機，必要的擠壓發泡加工過程，基本上由4個物理部件組成。氣體藉由一氣體計量系統被直接注入擠壓機的該熔融聚合物溪流內。擠壓機螺桿的混合與使均勻的部分建立該聚合物和氣體的均勻混合。同時，擠壓機建立想要的高氣體溶解度的壓力以形成單相溶液。在擠壓機的末端，以一成核作用裝置取得關鍵成核作用需要的一高成核的作用速率。?

對一擠壓發泡加工過程，有時要求一額外擠壓機，使進入該額外擠壓機的單相溶液可適當冷卻，以利于發泡產品的泡孔固定。?

對注射之類的不連續發泡成型加工過程，常使用一額外的帶有柱塞的單相溶液蓄積器，在壓擠加工過程中生產的單相溶液被注射前，在高壓下蓄積足夠注射所需的單相溶液，而后藉由注射產生瞬間的更大高壓提供更為巨大的壓降速率。此額外蓄積器常作為注射前的單相溶液的適當冷卻，以利于泡孔固定。?

然而，對注塑之類的不連續發泡加工過程，其工藝使聚合物材料輸入周期性停頓，而不利于發泡劑與聚合物的穩定混合比例。例如：當聚合物材料輸入停頓時，在發泡劑引入口附近的熔融聚合物，因長時間的駐留而易含有較高劑量的發泡劑，使導致引入的發泡劑在混合物中的不均勻分布；此可能使混合物的粘度變動而不利于生產發泡產品的工藝控制。而且，發泡劑在混合物中的不均勻分布，不利于發泡產品的一致性。?