[發明專利]用于生產包含添加劑和發泡劑的聚合物熔體的方法和裝置

有效

• 申請號: 201410601576.3
• 申請日: 2014-10-31
• 公開（公告）號: CN104608274B
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發明（設計）人: J·梅茨格;F·萊希納;S·舍恩菲爾德
• 申請（專利權）人: 科倍隆有限公司
• 主分類號: B29B7/48
• 分類號: B29B7/48;B29B7/58;B29B7/82;B29B7/90;B29B9/00;C08L25/06;C08L23/12;C08L23/06;C08L67/04;C08L1/12;C08J9/14;C08J9/12
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所11247
• 代理人: 牛曉玲,吳鵬

技術領域

本發明涉及一種用于生產包含添加劑和發泡劑的聚合物熔體、特別是聚苯乙烯熔體的方法和裝置。

背景技術

從WO 2009/052 898 A1已知用于生產包含添加劑和發泡劑的聚合物熔體的方法。聚合物熔體通過聚合反應器提供并供給到螺旋式機器中。在第一步驟中，在螺旋式機器中將至少一種添加劑并且然后將至少一種發泡劑混入/摻合進聚合物熔體。為此，螺旋式機器具有添加劑進料口和設置在添加劑進料口下游的發泡劑進料口，用于分別混入至少一種添加劑和至少一種發泡劑，發泡劑進料口和添加劑進料口各自與相應的混合區相關聯。包含添加劑和發泡劑的聚合物熔體然后被造粒以形成可膨脹的或膨脹的聚合物顆粒。當混入至少一種添加劑和至少一種發泡劑時，機械能被引入聚合物熔體。這樣引入的能量需要借助于螺旋式機器在復雜的過程中從聚合物熔體去除，以確保聚合物熔體的溫度保持低于至少一種添加劑的臨界分解溫度。

發明內容

本發明的目的是提供一種方法，該方法提供了一種生產包含添加劑和發泡劑的聚合物熔體的簡單方式。

根據本發明，該目的通過一種用于生產包含添加劑和發泡劑的聚合物熔體的方法實現，該方法包括以下步驟：提供第一聚合物熔體和第二聚合物熔體；借助于螺旋式機器將至少一種添加劑與第一聚合物熔體混合以獲得包含添加劑的聚合物熔體；將至少一種發泡劑與第二聚合物熔體混合以獲得包含發泡劑的聚合物熔體；將包含發泡劑的聚合物熔體添加到在螺旋式機器中提供的包含添加劑的聚合物熔體中；和借助于螺旋式機器將包含發泡劑的聚合物熔體與包含添加劑的聚合物熔體混合以獲得包含添加劑和發泡劑的聚合物熔體。為了生成包含添加劑和發泡劑的聚合物熔體，借助于螺旋式機器將至少一種添加劑混入第一聚合物熔體，從而在螺旋式機器中提供包含添加劑的聚合物熔體。至少一種發泡劑在螺旋式機器外部被混入第二聚合物熔體，特別是借助于混合裝置，從而在螺旋式機器外部提供包含發泡劑的聚合物熔體。聚合物熔體特別是由相同的聚合物材料組成，尤其由聚苯乙烯組成。包含發泡劑的聚合物熔體然后被添加到在螺旋式機器中提供的包含添加劑的聚合物熔體中。包含發泡劑的聚合物熔體和包含添加劑的聚合物熔體然后借助于螺旋式機器混合，以獲得包含添加劑和發泡劑的聚合物熔體。在從螺旋式機器排出后,包含添加劑和發泡劑的聚合物熔體優選地被造粒。

在根據本發明的方法中，混入至少一種添加劑與混入至少一種發泡劑分開進行，由此允許更加容易地調節和監控包含添加劑的聚合物熔體或包含添加劑和發泡劑的聚合物熔體的溫度。可以在不必監控至少一種添加劑的臨界分解溫度的情況下將至少一種發泡劑混入第二聚合物熔體。混入至少一種發泡劑導致第二聚合物熔體的溫度和粘性降低，允許容易地將包含發泡劑的聚合物熔體混入包含添加劑的聚合物熔體。較低的粘性尤其減小了摻和所需的機械能輸入，由此允許更加容易地將包含添加劑和發泡劑的聚合物熔體的溫度保持在臨界分解溫度之下。

包含發泡劑的聚合物熔體在被添加到包含添加劑的聚合物熔體中之前優選地被冷卻。包含發泡劑的聚合物熔體能夠吸收尤其借助于熔體冷卻器引入的較高冷卻能力/冷量。如果需要的話，借助于在螺旋式機器中進行的冷卻過程調節包含添加劑的聚合物熔體或包含添加劑和發泡劑的聚合物熔體的溫度。由于包含發泡劑的聚合物熔體在被添加到包含添加劑的聚合物熔體中之前優選被冷卻，因此在螺旋式機器中需要較少冷卻。

合適的聚合物或聚合物熔體是例如聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯和這些聚合物的混合物。其它合適的聚合物包括基于可再生資源的聚合物，如聚交酯，以及可生物降解的聚合物，例如醋酸纖維素。適于混合到聚合物熔體中的添加劑是例如阻燃劑、細胞調節劑、石墨、炭黑、滑石和/或著色劑。用于混合到聚合物熔體中的合適的發泡劑是烴類例如戊烷(特別是正戊烷或異戊烷)、醇類、二氧化碳、氮或這些化合物的混合物。

根據所選擇的聚合物和至少一種發泡劑的類型，依照造粒方法可以生產可膨脹的或已膨脹的聚合物顆粒。可膨脹的聚合物顆粒優選借助于水下造粒方法生產，而已膨脹的聚合物顆粒優選借助于水環造粒方法生產。根據本發明的連續方法允許以高聚合物產量生產可膨脹的和/或已經膨脹的聚合物顆粒。第二聚合物熔體優選借助于聚合反應器提供并且借助于熔體泵供給到混合裝置，在該混合裝置中第二聚合物熔體與至少一種發泡劑混合。根據本發明的方法還可以進一步改進以具有根據本發明的特征。