[其他]多孔聚氯乙烯塑料的生產方法

無效

• 申請號: 87106832
• 申請日: 1987-09-21
• 公開（公告）號: CN87106832A
• 公開（公告）日: 1988-04-06
• 發明（設計）人: 揚·卡欣
• 申請（專利權）人: 巴爾德·斯派迪沃
• 主分類號: C08J9/06
• 分類號: C08J9/06
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 李若娟

目前有數種已知的生產多孔聚氯乙烯塑料（泡沫塑料）的方法。我們將敘述三種基本不同的方法，這三種方法與本發明由聚氯乙烯（PVC）生產多孔塑料（泡沫塑料）的方法有很大的關系。

1.高壓生產閉孔的PVC泡沫塑料的方法。此法包括數個步驟：將PVC塑料與一種化學發泡劑、穩定劑，可能還有工藝過程中可以接受的其它調節物質及添加劑混合。這些組分在較低的溫度下充分地混合，可分數步進行。將充分混合了的物料注入模具中，并在高壓（約180巴）下使該模具保持密閉，例如，利用很強的機械模壓機，同時將塑料加熱至約170℃。在此溫度下化學發泡劑分解并氣化，與此同時，塑料混合物被塑化并達到一定程度的均化（膠化）。這現象是在物料靜置于模具中時發生的。當將塑料充分加熱，并使其在高壓下維持足夠長的時間，通常需40-60分鐘時，為了防止塑料在外壓除掉之后膨脹，應將模具和塑料冷卻至塑料的玻璃態化溫度以下，即使塑料現在仍含有處于氣相的高內壓的發泡劑也需要這樣做。將制得的剛性的半成品（塑料物品）從模中移走，并貯存一段時間。然后再將塑料物品加熱至約100℃。因此，當發泡劑的內壓稍為增加的同時，塑料被塑化。這使塑料物品膨脹，直到塑料內部的膨脹壓力與張力之間平衡為止。由于在分解階段耗掉塑料混合物中大量的熱穩定劑，因此在膨脹階段通常不可使用高于約100℃的溫度，否則可能會使PVC塑料降解。

按這方法生產的PVC產品為閉孔的泡沫塑料，其重量可低至約40公斤/米³。按本方法亦可生產重量高達約600公斤/米³的產品。但由于發泡劑在分解階段需要有較高的恒定的比壓，在實踐中使最終產品的尺寸受到很大的限制。而且，通過加熱模具中的塑性物質，使各部分接受較均等的熱量也產生困難。

通常，采用放熱型發泡劑。在所有的塑性物質接受足夠的與發泡劑分解有關的熱能之前，會造成巨大的燃燒危險并使若干部分塑性物質降解。由此使欲加熱的塑性物質的厚度受到限制。另外，該工藝要求嚴格，因而在技術設備方面需要的投資較高。

2.另一種廣泛用于生產PVC泡沫塑料的方法是將包括PVC塑料、化學發泡劑、穩定劑，以及需要加入的工藝過程調節劑及添加劑的塑料混合物擠壓，根據此法，可在混合物輸入擠壓機之前（一般以粉狀或粒狀混合物的形式送入），先將上述組分在較低的溫度（例如110℃）下混合好。在擠壓機內，這些組分在高溫（例如180℃）下充分混合，轉化成較均勻的熔體（膠化），與此同時，由于有足夠的熱量供給發泡劑，發泡劑開始分解。可控制工藝過程，以保證發泡劑的分解基本發生在擠壓機（包括附件）外（擠壓之后）。離開擠壓機之后，由于逐漸分解的發泡劑內的高壓，會使塑性物質膨脹，直到內壓和塑性物質的張力之間達到平衡為止。

這方法是連續的并且可自動化的程度很高。它可以較低的技術設備投資提供巨大的生產率。然而，按此法生產的泡沫塑料通常具相當多的開孔。而且，按此法不可能生產出其重量約為450公斤/米³以下的PVC泡沫塑料。這一點可通過下列事實說明：在按此法生產的PVC泡沫塑料中，泡孔是由較大濃度的提供大量獨立泡孔的發泡劑形成的。這意味著如果加入的發泡劑太多，則濃度較大的發泡劑會在每一個單泡孔內提供膨脹力，這些膨脹力很高，以致超過塑性物質阻止膨脹氣體的能力，結果造成氣體擊穿泡孔表面并逸散的事實。因此最終產品可能會比發泡劑用量小的產品的比重高，除了表面會被擊穿之外，在許多情況下也是不能令人滿意的。通常，限定質量要求及工藝條件的目的在于，獲得表面令人滿意的產品的同時，盡可能降低產品的比重。

3.第三種生產PVC泡沫塑料的方法是將由PVC塑料、穩定劑和工藝過程可能采用的調節物質，以及添加劑所組成的塑料混合物擠壓。將塑料混合物輸入擠壓機之前，先將各種組分在較低的溫度（例如110℃）下混合好。混合物在擠壓機內，于較高的溫度下熔融，并且得到了均化。熔融之后，在高壓下將氣體（如CO₂或N₂）加入熔體中。氣體被分散在熔體中，致使塑性物質在離開擠壓機之后，由于外壓減小而膨脹。這方法是很合理的并且可獲得比重非常低（約為30kg/m³）的PVC產品。然而，最終產品具開孔，因此即使在非常低的壓力之下都會吸收水份之類的物質。

在很多情況下，需要閉孔的PVC泡沫塑料，使其對液體的吸收率降至最小，此外可使泡沫塑料顯示非常好的隔熱性能。在很多情況下，其物理性能也會得到改進。