[發(fā)明專利]降低密度的熱塑性塑料

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201480034813.0
• 申請(qǐng)日: 2014-06-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105307830A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M·瓦格納
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: M·瓦格納
• 主分類號(hào): B29C44/02
• 分類號(hào): B29C44/02;B29C44/34;B29B17/04
• 代理公司: 北京市鑄成律師事務(wù)所 11313
• 代理人: 孟銳

領(lǐng)域

本公開(kāi)總體上涉及通過(guò)固態(tài)發(fā)泡產(chǎn)生的降低密度的熱塑性塑料結(jié)構(gòu)。

背景

塑料被廣泛地用于耐用應(yīng)用和非耐用應(yīng)用兩者。大多數(shù)非耐用塑料被用于商品和食品服務(wù)包裝的初始包裝中，常常用于單次使用應(yīng)用。

塑料產(chǎn)品的處理造成巨大量的浪費(fèi)。可再循環(huán)利用的塑料產(chǎn)品在再循環(huán)利用前必須加以清潔，這消耗了另外的能量。由于聚合物在加工期間的不完全清潔和降解，它們通常不能被再循環(huán)利用于類似質(zhì)量的商品中。

通過(guò)利用化學(xué)發(fā)泡劑的常規(guī)手段所生產(chǎn)泡沫塑料產(chǎn)品憑借添加絕緣材料并且保留它們的益處而解決了固體塑料產(chǎn)品的一些問(wèn)題，但通常產(chǎn)生新的問(wèn)題。發(fā)泡塑料可能變得易碎，并且形成幾乎不能從廢物流分離的小團(tuán)塊。發(fā)泡塑料的表面通常是多孔的并且對(duì)消費(fèi)者來(lái)說(shuō)沒(méi)有吸引力。

用于生產(chǎn)許多泡沫的化學(xué)發(fā)泡劑、氟碳化合物和氯氟烴具有負(fù)面的環(huán)境效應(yīng)，并且來(lái)自這些發(fā)泡劑的塑料的污染可能使得它們不可再循環(huán)利用。

利用二氧化碳或其他高壓氣體作為發(fā)泡劑的固態(tài)發(fā)泡已被作為一些上述問(wèn)題中的解決方案加以探究。半連續(xù)性發(fā)泡是一種將飽和聚合物輥與氣體竄槽裝置交錯(cuò)布置的方法，所述方法允許聚合物在熱成型之前飽和。半連續(xù)性生產(chǎn)是勞動(dòng)密集型過(guò)程，它消耗交錯(cuò)層并且需要大量的塑料。塑料在加工期間損失氣體，并且大的塑料輥可能需要長(zhǎng)時(shí)間來(lái)處理，因此泡沫輥開(kāi)始處的性質(zhì)可能不同于輥結(jié)束處的那些性質(zhì)。

關(guān)于在包裝中利用塑料(呈泡沫和固體形式兩者)的這些問(wèn)題同樣擴(kuò)展到了耐用商品。針對(duì)耐用商品的聚合物使用的特定領(lǐng)域是復(fù)合材料，其中多相分離材料被粘合在一起以產(chǎn)生具有更好性質(zhì)的單一部件。這些部件的中間區(qū)段通常是泡沫。針對(duì)這些應(yīng)用生產(chǎn)的大多數(shù)泡沫在粘合后無(wú)法再循環(huán)利用并且不可生物降解。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)尤其公開(kāi)降低密度的熱塑性塑料。描述一種快速發(fā)泡方法，所述方法可通過(guò)使熱塑性片材或預(yù)成型件飽和、加熱并隨后成型為最終形狀來(lái)產(chǎn)生聚合物產(chǎn)品，所述聚合物產(chǎn)品可包括固體自結(jié)皮(integralsolidskin)。這種方法可與任何熱塑性塑料一起使用。材料處置、飽和方法以及終端產(chǎn)品是獨(dú)特的并且也予以描述。將這些方法與可堆肥聚乳酸(PLA)或共混物一起利用可產(chǎn)生低密度、高強(qiáng)度可堆肥結(jié)構(gòu)。

附圖簡(jiǎn)述

圖1示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的塑料坯料和掩模裝置。

圖2示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的封閉在掩模中的塑料坯料。

圖3示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的將保持塑料坯料的掩模放置到支架內(nèi)。

圖4示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的塑料片材和掩模。

圖5示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的正被放置到壓力容器中的支架。

圖6示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的塑料坯料在發(fā)泡后的橫截面的一個(gè)實(shí)例。

圖7示出根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方案的塑料坯料在發(fā)泡后的橫截面的一個(gè)實(shí)例。

圖8是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的產(chǎn)生降低密度的熱塑性塑料產(chǎn)品的流程圖。

圖9示出支架中的塑料坯料在2個(gè)加熱元件之間的放置。

圖10是將塑料片材直接擠出到壓力容器中的流程圖。

圖11是將聚合物坯料直接注塑模制到壓力容器中的流程圖。

圖12是將溶劑引入壓力容器中的流程圖。

詳述

通過(guò)參考以下描述的實(shí)施方案和在形成本說(shuō)明書(shū)一部分的附圖(圖中類似標(biāo)號(hào)表示類似物件)中示出的那些實(shí)施方案，可以得到對(duì)降低密度的熱塑性塑料的某些實(shí)施方案的更具體描述。

在一個(gè)實(shí)施方案中，可通過(guò)從塑料輥切割或通過(guò)成形件的注塑模制來(lái)產(chǎn)生一組塑料坯料。每一坯料可以這樣的方式成形，所述方式使得所述坯料為少數(shù)部件(如1至100個(gè)部件)提供材料。然后可將可能具有任何形狀或大小的坯料裝入易于進(jìn)行飽和作用的支架內(nèi)。接著可將支架裝入壓力容器中以供飽和作用?？墒顾芰喜糠值鼗蛲耆仫柡?，從而可能導(dǎo)致坯料表面處的高氣體濃度。然后可將坯料移除，并且可將塑料轉(zhuǎn)移到加熱支架中。加熱支架可被饋送通過(guò)常規(guī)熱成型機(jī)，在所述熱成型機(jī)中，所述坯料可以被加熱或拉伸成形。在加熱和拉伸期間，可產(chǎn)生固態(tài)泡沫結(jié)構(gòu)。

以上實(shí)施方案的一個(gè)變化形式是將坯料注塑模制以代替將坯料擠出。注塑模制部件可被成型為不同厚度，從而允許不同程度的飽和，并且所述部件可以這樣的方式成形，所述方式在加熱后幾乎不需要后成型。還可將注塑模制部件直接模制到壓力容器中并且使之冷卻，從而消除對(duì)飽和時(shí)間的需要。