專利名稱:泡沫聚合物，其熱成型形狀及其成型的方法
本發(fā)明有關(guān)聚合物泡沫，其熱成型體以及制備它們的方法。
在《現(xiàn)代塑料百科全書(shū)》，1982-83，59卷，No、10A第275-278頁(yè)上，公開(kāi)了一些制備通常稱之為“結(jié)構(gòu)泡沫塑料”的方法。這篇參考文獻(xiàn)指出，結(jié)構(gòu)泡沫塑料的成型方法與常用的注射成型方法相似，其不同之點(diǎn)在于，在該熱塑性的樹(shù)脂熔性中需要添加發(fā)泡劑，并且在進(jìn)行注射操作時(shí)，不要將模具完全充模。鄰接模具表面的材料形成了一個(gè)非發(fā)泡結(jié)構(gòu)的皮層，發(fā)泡劑向其余的材料膨脹，從而填滿模具并同時(shí)形成泡沫狀芯層。在這篇參考文獻(xiàn)所敘述的所有情況下，熱塑性材料和化學(xué)發(fā)泡劑都是在模具外于壓力下熔混起來(lái)的。在熔混之后，如果采用高壓成型方法，則在該成型系統(tǒng)的壓力下，用懸浮于該熔體中的已分解的化學(xué)發(fā)泡劑的混合物完全填滿模具。與模具接觸的熔體材料形成無(wú)泡孔的實(shí)心皮層，然后，促使發(fā)泡的熱的芯模腔部份向外發(fā)泡并充滿模具。用這種方法生產(chǎn)的制品具有光滑的表面修飾。如果采用低壓成型方法，則以少于填滿模腔所需的體積量向模具中注入樹(shù)脂熔體和發(fā)泡劑。因?yàn)槟＞邲](méi)有注滿，所以因注射操作和加熱過(guò)程而在模腔中形成的壓力就很少有超過(guò)35kg/cm2(500磅/吋2)。在解除壓力時(shí)，發(fā)泡材料就膨脹而填滿模具，結(jié)果就形成了泡沫樹(shù)脂制品，其特點(diǎn)是具有色彩不均勻的旋流圖案，這就需要后續(xù)的表面拋光處理以提高外觀質(zhì)量。該方法的重要參數(shù)包括在注射前要一直帶壓保存熔體材料，控制注射速度，還包括設(shè)計(jì)專門的澆口，流道和模具排氣孔。
泡沫聚合物在例如飛機(jī)和電氣工業(yè)上廣泛用作絕緣材料和結(jié)構(gòu)材料。對(duì)泡沫聚合物的基本要求是能夠相當(dāng)耐熱。現(xiàn)有技術(shù)已注意到受熱溫度達(dá)到降解溫度時(shí)發(fā)泡材料能夠阻燃并且發(fā)煙量少，排放的毒氣少。
如果有一種能夠以很容易控制并且將結(jié)構(gòu)泡沫體轉(zhuǎn)變成基本上均勻的低密度泡沫體的簡(jiǎn)單工藝生產(chǎn)模制泡沫聚合物的方法的話，那么這種方法就比現(xiàn)有技術(shù)優(yōu)越。再者，如果將這些工藝方法用于制備阻燃聚合物泡沫結(jié)構(gòu)的話，那就會(huì)進(jìn)一步發(fā)展現(xiàn)有技術(shù)。
本發(fā)明能夠提供密度為16.0kg/cm3(1磅/英呎3)至320.4kg/m3(20磅/英呎3)至320.4kg/m3(20磅/英呎3)的泡沫結(jié)構(gòu)聚合物?？砂l(fā)泡的聚合物包括那些可吸入溶劑的聚合物，具體例子包括聚醚酰亞胺，聚碳酸酯和聚對(duì)苯撐氧與聚苯乙烯的摻合物。溶劑的具體例子包括二氯甲烷，氯仿，1，1，2-三氯乙烷及其混合物。
本發(fā)明還提供包括含有已吸收溶劑的分散顆粒的一種聚合物的混合物，該吸收粒料至少基本上是易流動(dòng)的。
本發(fā)明還提供制備低密度泡沫結(jié)構(gòu)的方法，其中包括(a)用溶劑浸潤(rùn)粒狀聚合物;
(b)在壓力擠壓裝置中，均勻熔混該顆粒及溶劑;
(c)將這樣的摻和物擠入低壓環(huán)境以使溶劑蒸發(fā)，從而產(chǎn)生泡沫結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明還提供制備熱成型聚合物泡沫結(jié)構(gòu)的方法，其中包括(a)讓密度低于320.4kg/m3(20磅/英呎3)的泡沫聚合物片材經(jīng)受足以使其變形的第一溫度;
(b)在此溫度下將該片材成型;和(c)降低該片材的溫度以使其處于這第二溫度或低于這第二溫度時(shí)永久保持已成型的形狀。
本發(fā)明還提供制備密度低于320.4kg/m3(20磅/英呎3)的成型聚合物泡沫結(jié)構(gòu)的方法，其中包括(a)用溶劑浸潤(rùn)熱塑性聚合物顆粒;
(b)將這樣浸潤(rùn)的顆粒料加熱到這樣的溫度，該溫度足以使顆粒料膨脹到密度大大地低于原浸潤(rùn)顆粒的程度;和(c)將該發(fā)泡顆粒料填入模具并加熱該顆粒以使其熔化成一整體。
本發(fā)明還提供制備密度低于320.4kg/m3(20磅/英呎3)的模制熱塑性泡沫結(jié)構(gòu)的方法，其中包括(a)用發(fā)泡劑浸漬粒狀熱塑性聚合物，該聚合物能夠吸收溶劑或發(fā)泡劑，浸漬時(shí)發(fā)泡劑用量應(yīng)達(dá)到足以使該聚合物膨脹到密度低于320.4kg/m3的程度，從而得到至少是基本上可自由流動(dòng)的顆粒復(fù)合料;
(b)用這種可自由流動(dòng)的粒狀復(fù)合物部分填充模具;
(c)在該模具上加壓以防止發(fā)泡劑在后續(xù)的聚合物熔融過(guò)程中大量蒸發(fā)出去;
(d)將該聚合體加熱成至少是可流動(dòng)的熔體狀態(tài);
(e)解除加在模具上的壓力，使上述熔體發(fā)泡并讓這樣發(fā)泡的聚合物完全填滿模具;和(f)讓這樣制成的模制泡沫結(jié)構(gòu)體脫模。
圖1為示意地表示出實(shí)施例3中所敘述的樹(shù)脂吸收溶劑裝置的側(cè)視圖。
圖2為示意地表示出實(shí)施例3中所敘述的預(yù)膨脹裝置的側(cè)視圖。
圖3為示意地表示出實(shí)施例3中所敘述的模制泡沫裝置的側(cè)視圖。
圖4為示意地表示出實(shí)施例4中所敘述的樹(shù)脂吸液裝置側(cè)面圖。
圖5為示意地表示出實(shí)施例4中所描述的模制泡沫裝置的側(cè)面圖。
本發(fā)明有關(guān)密度低于320.4kg/m3(20磅/英尺3)的泡沫狀聚合物。可設(shè)想應(yīng)用任何這樣的粒狀熱塑性聚合物，即能夠很容易地用適當(dāng)?shù)陌l(fā)泡劑或者溶劑浸潤(rùn)或者浸漬以產(chǎn)生低密度泡沫結(jié)構(gòu)的那些聚合物。這種聚合物的具體例子可舉出聚醚酰亞胺，聚碳酸酯以及聚對(duì)苯撐氧和聚苯乙烯的摻合物。溶劑的具體例子包括二氯甲烷，氯仿，1，1，2-三氯乙烷及其混合物。由于這里的溶劑是作為發(fā)泡劑使用的，所以在本說(shuō)明書(shū)中這兩個(gè)術(shù)語(yǔ)可互換使用。
可吸收溶劑的優(yōu)選的聚醚酰亞胺為下列化學(xué)結(jié)構(gòu)式所包括的那些物質(zhì)
式中，Ar為二價(jià)有機(jī)基團(tuán)，其中含有6-20個(gè)碳原子，R為選自包括下列一組基團(tuán)的二價(jià)基團(tuán)脂族的，環(huán)脂族的，芳族的和芳代脂族的基團(tuán)，n為大于1的整數(shù)，如2，3，4或者更大的整數(shù)。
優(yōu)選的可吸收所敘溶劑的聚碳酸酯具有下列化學(xué)結(jié)構(gòu)式
參見(jiàn)“聚合物科學(xué)教科書(shū)”，第二版，弗烈W·畢爾米亞Jr·(Fred W·Billmeyer，Jr·)著，1971，威利-中間科學(xué)(Wiley-Interscience)，N·Y·，N·Y·，第456頁(yè)。適宜的市售聚碳酸酯為通用電氣公司(General Electric Company)銷售的商標(biāo)為L(zhǎng)EXAN (熱塑聚碳酸酯)的聚碳酸酯。
優(yōu)選的聚對(duì)苯撐氧和聚苯乙烯的熱塑性摻和物為聚2，6-二甲基-1，4-苯撐氧與高沖擊性能(high impact)聚苯乙烯的摻合物。
該摻和物中每種成份均可達(dá)到20至80重量%。這里所用的“高沖擊性能聚苯乙烯”是想概括地指這樣兩種聚合物，即從美國(guó)專利No4，284，733所公開(kāi)的異構(gòu)甲基乙基苯混合物和橡膠似主鏈聚合物衍生而來(lái)的高沖擊性能共聚物。
在優(yōu)選實(shí)施方案中，本發(fā)明的泡沫材料具有低于大約80.1kg/m3(5磅/英尺3)的密度。
本發(fā)明主要參考聚醚酰亞胺來(lái)進(jìn)行描述。本技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員可以看到，這里的說(shuō)明對(duì)適宜的聚碳酸酯和聚對(duì)苯撐氧-聚苯乙烯摻混料同樣也是適用的。
按本發(fā)明設(shè)想應(yīng)用的這種聚醚酰亞胺為人們所知已有一段時(shí)間了，但將其制成泡沫結(jié)構(gòu)以使其密度低于大約320.4kg/m3(20磅/英呎3)的制備方法據(jù)認(rèn)為至目前為止還沒(méi)有過(guò)。本發(fā)明設(shè)想應(yīng)用的聚醚酰亞胺為那些可按本發(fā)明的方法借助溶劑進(jìn)行發(fā)泡處理的聚合物，所用的溶劑選自下列一組化合物，即二氯甲烷，氯仿，1，1，2-三氯乙烷及其混合物。美國(guó)專利Nos.3，787，364和4，024，110已公開(kāi)了可吸收溶劑并按本發(fā)明方法進(jìn)行發(fā)泡處理的聚醚酰亞胺。優(yōu)選的是具有上述化學(xué)結(jié)構(gòu)式的聚醚酰亞胺。
包括在這一結(jié)構(gòu)式范圍內(nèi)的聚醚酰亞胺可按下列文獻(xiàn)所述的工藝方法制備D·M·懷特(D·M·White)等著的“通過(guò)硝基取代聚合過(guò)程…制備的聚醚酰亞胺”等，聚合物科學(xué)雜志聚合物化學(xué)版，第19卷，1635-1658頁(yè)(1981)，1981年版權(quán)，約翰威利(John Wiley)父子有限公司出版。具體參考其中的1653頁(yè)上談到的分子量(MW)為約21，000的聚合物“(18ip)”的制備方法。
與上述所引述的化學(xué)結(jié)構(gòu)式相對(duì)應(yīng)的市售聚醚酰亞胺樹(shù)脂為阿爾特姆(Ultem
)1000，由通用電氣公司，塑料業(yè)務(wù)部的-號(hào)塑料途徑，匹茲場(chǎng)MA(General Electric Company，Plastics Operations，One Plastics Avenue，Pit-tsfield，MA.)出售。這種材料的玻璃化溫度(Tg)為216℃(421°F)，并可以直徑為大約0.16-0.32cm(1/16-1/8英呎)，長(zhǎng)度為0.16-0.48cm(1/16-3/16英呎)的粒狀形式買到。下表詳述了這種樹(shù)脂材料的有關(guān)特性。
為了制備本發(fā)明的泡沫聚合物材料，先用溶劑或者發(fā)泡劑浸潤(rùn)粒狀聚合物。然后，將這種可自由流動(dòng)的浸潤(rùn)的聚合物顆粒加壓熔混，隨后將其擠入低壓環(huán)境。
優(yōu)先選用的聚醚酰亞胺是無(wú)水的，以避免通過(guò)H2O與溶劑的結(jié)合而形成酸性成分的可能性。任何這樣的酸性產(chǎn)物都會(huì)腐蝕擠塑設(shè)備而且可能使所用的聚醚酰亞胺或者用其制成的泡沫結(jié)構(gòu)降解。讓Ultem
1000粒料經(jīng)受溫度為大約149℃(300°F)的加熱過(guò)程大約4小時(shí)，就可保證樹(shù)脂材料中至少是基本上無(wú)水存在。
在制備溶劑或者發(fā)泡劑與聚醚酰亞胺的均勻熔混料的過(guò)程中，如果象例如處理聚苯乙烯和異戊烷的情況那樣，也就是說(shuō)是通過(guò)一起送入擠壓機(jī)的料筒來(lái)使其熔混的，那么為了擠出聚醚酰亞胺泡沫體，維持高處理溫度以及附設(shè)冷卻裝置就將是必須的。在這種情況下，處理溫度就必須維持在約343-371℃(650-700°F)的范圍內(nèi)并且在引入上述定義的發(fā)泡劑時(shí)還必須采用單獨(dú)的高壓控制系統(tǒng)。這樣一來(lái)，在該統(tǒng)中，就還需在擠出聚合物之前采用單獨(dú)的冷卻設(shè)備或者設(shè)置冷卻區(qū)，否則就會(huì)破壞已發(fā)泡的體系而形成劣質(zhì)泡沫結(jié)構(gòu)。
為了避免這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，聚醚酰亞胺能夠很容易地吸收上述標(biāo)明的發(fā)泡劑浸漬，經(jīng)這樣吸液后的樹(shù)脂顆粒能夠在低于大約260℃(500°F)以及在低至大約218°～232℃(425°-450°F)的溫度下進(jìn)行熔融加工。例如，為了浸漬Ultem
1000粒料，就只需讓這種原料在濃縮的發(fā)泡劑蒸汽環(huán)境中于室溫下經(jīng)受高達(dá)大約48小時(shí)的處理過(guò)程。這樣就能夠得到可自由流動(dòng)的樹(shù)脂顆粒，其中含有足夠的發(fā)泡劑以形成低密度的泡沫結(jié)構(gòu)。在100份Ultem
1000樹(shù)脂粒料中可含有高達(dá)大約30份的發(fā)泡劑，而不會(huì)有任何顆?；ハ嗾辰Y(jié)起來(lái)的危險(xiǎn)。優(yōu)選的處理方法是，100重量份樹(shù)脂顆粒用3-20份發(fā)泡劑浸漬。如果采用發(fā)泡劑過(guò)的Ultem
1000樹(shù)脂粒料，就可相應(yīng)地采用比較低的處理溫度和比較簡(jiǎn)單的處理設(shè)備，因?yàn)榘l(fā)泡劑已經(jīng)有效地分散在整個(gè)樹(shù)脂基質(zhì)之中了。
實(shí)施例2表明了采用擠壓法生產(chǎn)泡沫聚合物的生產(chǎn)過(guò)程。
如上所述，采用氯仿，1，1.2-三氯乙烷或者其混合物以及用二氯甲烷都能得到等同的泡沫結(jié)構(gòu)。應(yīng)當(dāng)注意到，在擠出之前還可向初始原料或者熔體中加入常用的添加劑，例如成核劑。
本發(fā)明的泡沫樹(shù)脂可采用熱成型方法作成任何符合要求的形狀。一般來(lái)說(shuō)，熱成型方法包括預(yù)熱泡沫結(jié)構(gòu)板材以逐漸地使該泡沫板材的溫度達(dá)到成型溫度，然后借助下列兩種模具之中的任一種將該泡沫成型，這兩種模具就是陰模或者陽(yáng)模和陰模的配合模，采用陰模時(shí)應(yīng)施以輔助力才能用該模將已軟化的泡沫拉成型。
作為具體例子，可采用本說(shuō)明書(shū)的實(shí)施例2所描述的樹(shù)脂作成密度低于大約320.4kg/cm3的聚醚酰亞胺泡沫成型板，再用環(huán)形縫模加以修正，該模能制得厚度大約為0.23cm(90密耳)的薄板。這種泡沫板可加熱至大約246°-525°F)的溫度，并將其逐漸送入陽(yáng)模和陰模，這兩種模具將樹(shù)脂板作成多層半環(huán)形外皮，其中的兩層可作為外徑大約為254cm(1英吋)的管線的絕緣層。用泡沫板形成這種結(jié)構(gòu)之后，就將模具冷卻，將該成型板取出，并且將這樣壓制成型的結(jié)構(gòu)與樹(shù)脂板的邊緣切開(kāi)。
這種泡沫聚合物還可成型成定形結(jié)構(gòu)，按照本發(fā)明，制備定形聚合物泡沫結(jié)構(gòu)的一種方法，包括(a)用溶劑或者發(fā)泡劑浸潤(rùn)聚醚酰亞胺，聚碳酸酯或者聚對(duì)苯撐氧和聚苯乙烯的聚合摻和物粒料，溶劑或者發(fā)泡劑選自下列一組化合物二氯甲烷，氯仿，1，1，2-三氯乙烷及其混合物，(b)加熱上述吸液顆粒至足以使這些顆粒膨脹到密度大大地低于吸液顆粒密度的溫度，(c)用這種已膨脹的粒料填充模具，將這些粒料加熱至足以使其融化成整體的溫度，然后讓其冷卻以形成定形的粘接泡沫結(jié)構(gòu)。
在進(jìn)行這一過(guò)程時(shí)，優(yōu)選的還是使用無(wú)水聚合物，以避免經(jīng)過(guò)H2O與溶劑或者發(fā)泡劑結(jié)合而形成酸性成分的可能性。任何這種酸性產(chǎn)物都會(huì)腐蝕成型設(shè)備并且可能使聚合物或者用其制成的泡沫結(jié)構(gòu)失效。讓Ultem
1000粒粒經(jīng)受溫度例如為149℃(300°F)的加熱過(guò)程4小時(shí)，就可保證樹(shù)脂中至少是基本上無(wú)水存在。對(duì)于其它的聚合物也可采用相應(yīng)的干燥條件。
為了制得本發(fā)明的低密度定形泡沫制品，首先讓選定的聚醚酰亞胺樹(shù)脂吸收上述標(biāo)明的溶劑成分。該溶劑，例如采用的二氯甲烷，應(yīng)當(dāng)能夠滲入或者是被吸入樹(shù)脂中，或者換句話說(shuō)，在低于大約37.8℃(100°F)，優(yōu)選的是室溫下，能夠被樹(shù)脂顆粒帶走，樹(shù)脂顆粒吸液的程度是，在后續(xù)的將其加熱至37.8℃(100°F)的溫度時(shí)，能夠使所說(shuō)的顆粒膨脹。設(shè)想應(yīng)用的聚醚酰亞胺顆粒在相當(dāng)溫和的條件下就具有很容易地吸收上述標(biāo)明的溶劑的能力，這里所說(shuō)的相當(dāng)溫和的條件例如指將這種樹(shù)脂粒料置于大致室溫，壓力為標(biāo)準(zhǔn)壓力的條件下歷時(shí)高達(dá)48小時(shí)。在此過(guò)程中，將顆粒表面完全暴露出來(lái)以提高溶劑的吸收率。在這樣的溫和條件下讓樹(shù)脂吸收溶劑就可制得仍然可將這樣的復(fù)合物包裝好并輸送到比較遠(yuǎn)的地方作進(jìn)一步的加工。對(duì)樹(shù)脂顆粒的粒度要求并不嚴(yán)格，只要細(xì)分樹(shù)脂顆粒能很容易地吸收選定的溶劑就行。很顯然，如果顆粒太大，就不可能很容易地吸收足夠量的溶劑，除非再采其它的苛刻條件。正相反，如果顆粒太小，就會(huì)增加顆粒過(guò)早地結(jié)塊的危險(xiǎn)性。樹(shù)脂顆粒的比較適宜的粒度為約低于0.08cm(1/32-1/8英吋)或者更大尺寸的直徑和長(zhǎng)度。
可讓樹(shù)脂顆粒暴露于選定溶劑環(huán)境下的任何便于處理的系統(tǒng)都可使用。無(wú)論何時(shí)，如果需要制備已吸收了足夠量的溶劑組仍可自由流動(dòng)的樹(shù)脂粒料以便在后續(xù)工序中生產(chǎn)最大限度地滿足了密度要求的預(yù)混膨脹粒料，就只需均勻地將樹(shù)脂顆粒的表面完全暴露于蒸汽狀溶劑體系中，便可很好地控制上述的吸液過(guò)程。用已最大限度地吸液，但仍可自由流動(dòng)的樹(shù)脂粒料就可生產(chǎn)經(jīng)發(fā)泡后密度極低的預(yù)膨脹粒料，例如，密度低至16kg/m3(每立方英尺1英磅)的粒料。另一方面，用吸液量少得多的聚合物粒料畢競(jìng)也可制得密度接近大致320.4kg/m3(20磅/英呎3)的預(yù)膨脹粒料。
在讓顆粒吸液時(shí)，也可將其置于適宜網(wǎng)目的篩網(wǎng)上，溶劑蒸汽于大致室溫下通過(guò)該粒料層，直至吸液程度達(dá)到要求為止。另一方面，又可得粒料慢慢地送入備有一個(gè)或象個(gè)攪拌裝置的容器中以使粒料顆粒表面完全暴露于蒸汽狀溶劑之中。采用這種種工藝方法，100份樹(shù)脂粒料就很容易地用大約5-15份，優(yōu)選的是10份的選定溶劑進(jìn)行浸漬。已吸液的粒料于原樣進(jìn)行預(yù)膨脹，最終，將這樣膨脹的粒料送入合適的模具中并將其模制成密度相當(dāng)?shù)偷牧慵?br>將這樣吸液的粒料送入某種環(huán)境體系中就可將其進(jìn)行預(yù)膨脹，在該體系中，粒料可均勻地暴露于一加熱體系中，隨著粒料和吸液溶劑的溫度升高，加熱環(huán)境就會(huì)使每一個(gè)顆粒發(fā)泡。盡管只用加熱條件就可使粒料發(fā)泡，但優(yōu)選的方法仍是將粒料暴露于惰性氣體和蒸汽狀選定溶劑的加熱混合物之中讓其發(fā)泡。例如，可用二氯甲烷和二氧化碳以大約30∶70至70∶30的體積比例混合后的混合物。優(yōu)選的是，讓50/50體積比的混合物通過(guò)已吸液的粒料。上述系統(tǒng)的溫度范圍為大約163℃至260℃(325°-500°F)。隨著粒料顆粒的體積增加，這些顆粒就會(huì)夾帶在氣體混合物中并經(jīng)過(guò)加熱體系輸送至遠(yuǎn)離該加熱體系的收集點(diǎn)。只需監(jiān)控這些顆粒的停留時(shí)間，就可控制其預(yù)膨脹的程度，從而使這樣膨脹之后的顆粒密度范圍達(dá)到大致16kg/m3至320.4kg/m3(每立方英呎1磅至大約每立方英呎20磅)。對(duì)操作流程作這樣的控制也大致指明了泡沫零件制成品的最終密度。
在已吸收液的顆粒預(yù)膨脹到符合要求的程度之后，然后就可將這些膨脹粒料送入模制成型循環(huán)系統(tǒng)。該模制成型循環(huán)系統(tǒng)包括用粒料填充模具，使各自預(yù)膨脹顆?；ハ嗳芙悠饋?lái)，冷卻模具，最后使上述模制成型制品脫模?？刹捎矛F(xiàn)有技術(shù)中任何操作方便的模制成型體系并采用已知的工藝方法來(lái)提熱傳遞的效率并可采用已知的手段來(lái)促使模制零件與模具分開(kāi)。舉例來(lái)說(shuō)，可采用表面涂有聚四氟乙烯(Tef-lon)的鋁制模具來(lái)達(dá)到高傳熱率并使模制零件很容易地與模具分離開(kāi)。
與使粒料預(yù)膨脹的情況一樣，只采用加熱及維持正壓的方法就可將以適當(dāng)方式熔融的泡沫粒料制成成品。但優(yōu)選的方法是，采用加熱及蒸發(fā)溶劑，例如二氯甲烷的方法來(lái)促使顆粒相互熔接起來(lái)。為了更好地進(jìn)行控制，優(yōu)選的方法是采溶劑與惰性氣體如二氧化碳的氣態(tài)混合物來(lái)促使顆粒相互熔接起來(lái)。在將顆粒這樣進(jìn)行加熱之后，并在體系中的任何地方都維持大約0.141至2.11kg/cm2(每平方英吋2-30磅)正壓的條件下，將模制成品冷卻，隨后將其從模具中抽出來(lái)。在使顆粒熔融結(jié)合的過(guò)程中，溫度可保持在大約163℃至26 260℃(325°-500°F)該方法的進(jìn)一步說(shuō)明見(jiàn)實(shí)施例3。
采用氯仿或三氯乙烷或者其與二氯甲烷的混合物或者其未摻入二氯甲烷的混合物來(lái)實(shí)施本發(fā)明的方法時(shí)，均可得到等同的結(jié)果。已公開(kāi)的具有吸入溶劑的能力的聚合物只要其吸液量限定在這里所說(shuō)明的范圍之內(nèi)，也可將其制成泡沫網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)極佳的模制零部件。
另一種制備密度低于320.4kg/m3(20磅/英呎3)的模制成型的熱塑性泡沫結(jié)構(gòu)的方法包括(a)用發(fā)泡劑浸漬粒狀熱塑性聚合物，所用聚合物能夠吸入溶劑或者發(fā)泡劑，發(fā)泡劑的用量應(yīng)足以使浸漬的聚合物膨脹到密度低于320.4kg/m3的程度，因而可產(chǎn)生至少是基本上可自由流動(dòng)的粒狀復(fù)合物;
(b)用此可自由流動(dòng)的粒狀復(fù)合物部分填充模具;
(c)給模具加壓以阻止發(fā)泡劑在后續(xù)聚合熔融結(jié)合的過(guò)程中作任何實(shí)質(zhì)性的蒸發(fā);
(d)將該聚合物加熱到至少是基本上可流動(dòng)的熔融狀態(tài);
(e)解除加在模具上的壓力以使熔體發(fā)泡并讓已發(fā)泡的聚合物填滿整個(gè)模具;以及(f)使這樣模制成型的泡沫結(jié)構(gòu)脫模。
業(yè)已發(fā)現(xiàn)，當(dāng)初始材料為已吸入符合要求量的發(fā)泡劑的粒狀熱塑性聚合物時(shí)，就可得比較寬的加工聚合物范圍。當(dāng)把聚合物顆粒加工成表面干燥的可自由流動(dòng)的粒狀形成時(shí)，就可按下列順序進(jìn)行加工處理(1)可將這種已吸入發(fā)泡劑的粒狀聚合物注入形狀符合要求的模具中，(2)給此模具系統(tǒng)加壓以阻止發(fā)泡劑實(shí)質(zhì)性地從聚合物中揮發(fā)出來(lái)，(3)發(fā)泡劑已基本上均勻地分散在了聚合物中，使這種聚合物熔化，以及(4)解除加壓模具上的壓力，從而形成具有模具形狀的性能極佳的聚合物泡沫結(jié)構(gòu)。
借此工藝方法，就可對(duì)泡沫聚合物的密度進(jìn)行控制，只需控制成型系統(tǒng)中注入模具的并與一定量粒狀樹(shù)脂復(fù)合的發(fā)泡劑濃度以及施加于密閉的成型模具系統(tǒng)上的壓力，就可得密度的結(jié)構(gòu)。對(duì)成型過(guò)程進(jìn)行這樣的控制，就可以得到從結(jié)構(gòu)泡沫體到密度比較小的泡沫體的一系列泡沫結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)泡沫體也就是具有厚度控制在一定范圍內(nèi)的未發(fā)泡表面層的泡沫體，而密度比較小的泡沫體也就是完全無(wú)未發(fā)泡的表面層的泡沫體。
在制備符合本發(fā)明要求的定型泡沫制品時(shí)，首先讓選定的樹(shù)脂吸入合適的發(fā)泡劑。在采用聚醚酰亞胺，聚碳酸酯和聚對(duì)苯撐氧-聚苯乙烯的摻和物時(shí)，可采用那些可吸入二氯甲烷，氯仿，1，1，2-三氯乙烷或者其混合物的聚合物。所選定的溶劑，例如二氯甲烷，應(yīng)當(dāng)由所用的聚醚酰亞胺粒料所滲入或者吸收或者以其它方式帶走，所說(shuō)的聚合物是在溫和的條件下，也就是在溫度低于大約38℃(100°F)，優(yōu)選的是室溫以及標(biāo)準(zhǔn)壓力下，并于少于大約48小時(shí)的時(shí)間內(nèi)吸入溶劑的，溶劑的吸入量應(yīng)能在隨后促使聚合物發(fā)泡。在該工藝流程中將聚合物顆粒表面完全暴露出來(lái)可提高溶劑的吸收率。在這樣的溫和條件下吸入溶劑也就是發(fā)泡劑之后，就可制得仍可自由流動(dòng)的粒狀或者粒狀組合物。根據(jù)本發(fā)明，可將這樣的組合物包裝起來(lái)并運(yùn)送到遠(yuǎn)地方以進(jìn)行進(jìn)一步的加工。對(duì)所用熱塑性樹(shù)脂的粒度沒(méi)有嚴(yán)格的要求，只要細(xì)選的樹(shù)脂原料能夠很方便地吸入所選定的溶劑就可用。很顯然，如果樹(shù)脂顆粒太大，就不可能很容易地使這些顆粒完全地吸入溶劑，除非再采用其它的操作條件。正相反，如果樹(shù)脂顆粒太小，就會(huì)增大這些顆粒與溶劑一起過(guò)早地結(jié)塊的危險(xiǎn)性。
可使樹(shù)脂顆粒暴露于所選定的溶劑體系中的任何操作方便的系統(tǒng)均可采用。將樹(shù)脂顆粒的所有表面都均勻地暴露于蒸汽狀的溶劑體系中，樹(shù)脂顆粒在溶劑中的停留時(shí)間必須滿足這樣的條件，即用吸入的發(fā)泡劑量促以最大限度地產(chǎn)生密度符合要求的泡沫體的樹(shù)脂粒料能夠產(chǎn)生仍然可以自由流動(dòng)的顆粒聚集體，借助這樣的操作方法，即可對(duì)樹(shù)脂的吸液過(guò)程進(jìn)行很好的控制。用最大限度地吸液組仍然可以自由流動(dòng)的樹(shù)脂粒料就可制得密度極低，例如低至小于16kg/m3(每立方英呎1磅)的泡沫聚合物。另一方面，用已收入的溶劑量相當(dāng)少的樹(shù)脂粒料就可制得密度接近320.4kg/m3(20磅/英呎3)或者更大的泡沫體。
在讓樹(shù)脂粒料吸收溶劑時(shí)，可將這些粒料置于適當(dāng)尺寸的篩網(wǎng)上面并讓溶劑或者發(fā)泡劑蒸汽在大致為室溫的條件下穿透這樣形成的粒料層，直到達(dá)到符合要求的溶劑吸入程度為止。同樣，也可緩慢地將樹(shù)脂粒料送入裝有一個(gè)或者多個(gè)攪拌裝置的容器中以使樹(shù)脂顆粒表面完全暴露于蒸汽狀態(tài)的溶劑或者發(fā)泡劑中。采用這樣的工藝方法，就能夠很容易地用大約5-15份，優(yōu)選的是10份選定的溶劑浸漬100份(重量)的樹(shù)脂粒料。已吸入溶劑的樹(shù)脂顆粒就可以以這樣的形式注入形狀符合要求的模具中。
當(dāng)把這些已吸入溶劑的樹(shù)脂粒料送入所選定的模具中時(shí)，讓這些樹(shù)脂粒料只占據(jù)模具的一部分容積。樹(shù)脂粒料所占據(jù)的模具容積的大小取決于所期望得到的泡沫結(jié)構(gòu)的性能。如果用已吸入溶劑的粒狀樹(shù)脂最大限度地填充模具，很顯然這要占去相當(dāng)一部分模具的容積，而當(dāng)這些樹(shù)脂熔融時(shí)，就不可能進(jìn)行大幅度的膨脹，而這樣進(jìn)行操作得到的泡沫結(jié)構(gòu)的密度就會(huì)相當(dāng)大。另一方面，如果用樹(shù)脂填充模具時(shí)占去的容積比較小，那么最終形成的泡沫結(jié)構(gòu)的密度相對(duì)來(lái)說(shuō)就比較小。
應(yīng)當(dāng)認(rèn)為，在加熱本發(fā)明的成型模具系統(tǒng)時(shí)，有些已滲入樹(shù)脂粒料中去的發(fā)泡劑會(huì)蒸發(fā)出來(lái)，這樣會(huì)有助于對(duì)模制成型體系加壓。為了保證有足夠量的發(fā)泡劑溶于或者分散于樹(shù)脂熔體之中，從而制得密度符合要求的泡沫結(jié)構(gòu)，就必須考慮到發(fā)泡劑在樹(shù)脂粒料的加熱過(guò)程中以及在解除壓力之前從樹(shù)脂熔體中蒸發(fā)到該熔體上面的壓縮空間之中的量。只要將蒸汽狀態(tài)的發(fā)泡劑加入壓縮空間并使其占據(jù)該體系的一部分分壓，就可對(duì)泡沫結(jié)構(gòu)的密度進(jìn)行有效的控制。本技術(shù)領(lǐng)域：
里的普通技術(shù)人員可很容易地計(jì)算出已滲入樹(shù)脂粒料中的發(fā)泡劑從該加熱粒料中蒸發(fā)出來(lái)后進(jìn)入任何所選定模具中可能存在的任何空間的數(shù)量，在加壓過(guò)程中可采用其當(dāng)量或者其任何分量。如果所選用的壓縮體系中的成份系列是從完全為惰性氣體到惰性氣體與發(fā)泡劑蒸汽的適當(dāng)比例的混合物，那么就可制得密度從大密度變化到小密度的一系列泡沫結(jié)構(gòu)體。
例如，使用樹(shù)脂粒料的15份(重量)為吸收的發(fā)泡劑的Ul-tem
1000為原料，用直徑為6.35cm(25英吋)，長(zhǎng)度為2.54cm(1英吋)的園筒形模具成型，其中含有大約30克已用溶劑浸漬的樹(shù)脂，并用壓力為21kg/cm2(300磅/英吋2)的CO2加壓，這樣便可制得密度相當(dāng)高的泡沫體，其密度可達(dá)到大約320.4kg/m3(20磅/英呎3)。如使用相同的樹(shù)脂-發(fā)泡劑復(fù)合物，只不過(guò)重量用量為25克，但所用的園筒形模具直徑為6.35(2.5英吋)，長(zhǎng)度為38.7cm(6英吋)，并用重量比為40∶60的二氯甲烷蒸汽和CO2的混合物于204℃(400°F)的溫度下加壓到42kg/cm2(600磅/英吋2)，借助這樣的方法，就可制得密度為大約48.06kg/m3(3磅/英呎3)的園柱形泡沫結(jié)構(gòu)定型體。該工藝方法在實(shí)施例4中進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明。
本發(fā)明將用下述實(shí)施例來(lái)作進(jìn)一步的說(shuō)明。
實(shí)施例1本實(shí)施例說(shuō)明制備用于本發(fā)明的聚醚酰亞胺的方法。
原料混合物中含有2.855份1，3-雙(4-苯氧基酞酰亞氨基)苯，1.180份雙酚A，0.081份0-苯基酚(O-phenyl-phenol)鈉鹽和20份N-甲基吡咯烷酮，將此混合物在充氮條件下加熱回流。加熱過(guò)程持續(xù)1小時(shí)，在這段時(shí)間內(nèi)，蒸餾出總量大約為10份的液體。將該反應(yīng)混合物冷卻后倒入大約300份的甲醇中，一邊加入混合物一邊在一混合器中對(duì)甲醇進(jìn)行攪拌，隨后就有白色的聚合物沉淀出來(lái)。將這樣得到的聚合物過(guò)濾出來(lái)并進(jìn)行洗滌，然后在真空條件下進(jìn)行干燥。該聚合物即為具有上述所定義的結(jié)構(gòu)的聚醚酰亞胺，其中Ar的前身為雙酚A，而R為苯撐。
實(shí)施例2本實(shí)施例說(shuō)明了采用擠壓方法形成泡沫聚合物的過(guò)程。
將無(wú)水的Ultem
1000顆粒于室溫條件下暴露于二氯甲烷環(huán)境里，持續(xù)時(shí)間為大約48小時(shí)以制得每100份樹(shù)脂粒料中含有約15份(重量)的二氯甲烷組仍可自由流動(dòng)的粒料。將這樣得到的粒料送入單螺桿擠塑機(jī)的進(jìn)料口，該擠塑機(jī)的長(zhǎng)度一直徑比(L/D)為24∶1，且其擠壓螺桿直徑為3.2cm(1.25英吋)。再將這種已充滿溶劑的粒料在232.2℃(450°F)的溫度下均勻地加熱熔混起來(lái)，然后將其直接輸送到該擠塑系統(tǒng)的成型區(qū)域。讓這樣的均勻樹(shù)脂熔體從毛細(xì)管式口模中擠出來(lái)，該口模中細(xì)管的直徑為0.203cm(0.08英吋)，而其長(zhǎng)度一直徑比(L/D)為16.1。這樣擠出來(lái)的產(chǎn)物密度為大約40kg/cm3(2.5磅/英呎3)，其中具有精細(xì)的封閉氣室結(jié)構(gòu)。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，在擠壓之后的短時(shí)間(大約為2小時(shí))之內(nèi)，二氯甲烷實(shí)際上是全部從該泡沫的精細(xì)氣室中逸出來(lái)了，從而制得了極優(yōu)異的泡沫產(chǎn)品。這樣的泡沫樹(shù)脂保留了原聚合物所具有的所用抗燃以低發(fā)煙性能。
實(shí)施例3該實(shí)施例說(shuō)明了本發(fā)明中已吸入溶劑的聚合物顆粒的預(yù)膨脹及其隨后的模制成型過(guò)程。
所選用的聚醚酰亞胺樹(shù)脂顆粒的粒度為大約0.16至0.32cm(1/16-1/8英吋)(直徑和長(zhǎng)度)，〔這種樹(shù)脂為通用電氣公司以注冊(cè)商標(biāo)阿爾特姆(Ultem
)1000出售的產(chǎn)品，可從通用電氣公司，塑料業(yè)務(wù)部的一號(hào)塑料途徑，匹茲場(chǎng)MA(General Electric Company，Plastics Operation，1 Plas-tics Avenue，Pittsfield，MA)得到〕，然后用二氯甲烷以每100份樹(shù)脂10份二氯甲烷的比例浸潤(rùn)這些樹(shù)脂?，F(xiàn)參照附圖1，可以看出這一過(guò)程是這樣來(lái)完成的，即在大致為室溫的條件下，將原為5.08cm(2英吋)的樹(shù)脂顆粒層10置于支承篩網(wǎng)12之上并讓樹(shù)脂顆粒暴露于二氯甲烷蒸汽14里。在24小時(shí)之后，樹(shù)脂顆粒吸入的溶劑即達(dá)到了以上指明的程度。這時(shí)顆粒保持仍可以自由流動(dòng)的狀態(tài)，并可在該操作點(diǎn)包裝后裝船輸送到遠(yuǎn)地點(diǎn)去完成其加工過(guò)程。
現(xiàn)參照附圖2，只需將上述已吸入溶劑的粒料送入立式容器16之中即可使這些顆粒預(yù)膨脹，容器16中安置有驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的垂直軸18，該軸上裝有水平攪拌桿20。在攪拌這些吸入溶劑的顆粒時(shí)，讓體積混合比為50/50的二氧化碳的混合物的混合物22向上通過(guò)并在大約204℃(400°F)的溫度下使混合氣體繞過(guò)每個(gè)顆粒，該混合氣體的流速應(yīng)足以?shī)A帶走已膨脹的顆粒。這會(huì)引起單個(gè)樹(shù)脂顆粒體積的增加并使其最終由上流的混合氣體攜帶走。將這樣預(yù)膨脹的粒料24從容器中排出，排出后將其收集起來(lái)以備后續(xù)的模制成型過(guò)程之用。只要選擇合適的操作條件，就可制得密度為大約160.2kg/m3(10磅/英呎3)的預(yù)膨脹樹(shù)脂粒料。現(xiàn)參照附圖3，然后將上述預(yù)膨脹顆粒送入模具26中，此模具的尺寸為30.5×30.5×1.3cm(12×12×0.5英吋)。讓體積比為50/50的二氧化碳和二氯甲烷的混合物28在溫度為232℃(450°F)，表壓為0.14kg/cm2〔2磅/英吋2(表壓)〕的條件下通過(guò)上述的膨脹粒料。冷卻之后，讓制成品脫模，該制成品密度為大約80.1kg/m3(每立方英呎5磅)，其拉伸強(qiáng)度(beam strength)極佳。
這種制成品具有原樹(shù)脂所具有優(yōu)良的阻燃性以及低發(fā)煙量性能。
實(shí)施例4本實(shí)施例說(shuō)明了屬于本發(fā)明范圍之列的另一種加工方法，其中，先將已收入溶劑的聚合物顆粒送入模具，然后加壓、加熱，隨后就解除壓力以使其發(fā)泡。
所選用的聚醚酰亞胺樹(shù)脂粒料的粒度，也就是其直徑和長(zhǎng)度范圍為大約0.16至0.32cm(1/16-1/8英吋)，這種樹(shù)脂為通用電氣公司以注冊(cè)商標(biāo)阿爾特姆(Ultem
)1000出售的產(chǎn)品，可從通用電氣公司，塑料業(yè)務(wù)部的一號(hào)途徑，匹茲場(chǎng)MA(General Electric Company，Plastics operation，1Plas-tics Avenue，Pittsfield，MA)得到，然后用二氯甲烷以每100份(重量)樹(shù)脂15份二氯甲烷比例浸潤(rùn)這種樹(shù)脂?，F(xiàn)參照附圖4，可以看出這一過(guò)程是這樣來(lái)完成的，即將厚為5.08cm(2英吋)的樹(shù)脂粒料層30置于支承篩網(wǎng)32上，并讓樹(shù)脂顆粒暴露于溫度大致為室溫的二氯甲烷蒸汽34之中。在48小時(shí)之后，樹(shù)脂顆粒吸入的溶劑即達(dá)到了以上指明的程度，這時(shí)顆粒保持仍可自由流動(dòng)的狀態(tài)?，F(xiàn)參照附圖5。模具36呈園筒形，其內(nèi)徑為6.35cm(2.5英吋)，用30克已吸入溶劑的樹(shù)脂粒料38填充該模具。將模具封閉起來(lái)，并采用二氯甲烷和二氧化碳的加熱混合物，借助加壓裝置40將模具內(nèi)壓力提高到42kg/cm2(600磅/英吋2)，混合物中二氯甲烷和二氧化碳的混合比為40至60重量%。然后借助加熱裝置42將模具將加熱到204℃(400°F)的溫度。在樹(shù)脂粒料完成成為熔融狀態(tài)時(shí)，再采用卸壓裝置44迅速地解除上述充氣壓力，以使模具內(nèi)的粒料發(fā)泡。然后將模具冷卻，讓泡沫制品脫模。最終形成的泡沫結(jié)構(gòu)具有該模具的形狀和尺寸，而且在整個(gè)制品中都分布有基本上均勻的精細(xì)密閉氣室結(jié)構(gòu)，該制品密度為大約64.08kg/m3(4磅/英呎3)。這種泡沫結(jié)構(gòu)具有原樹(shù)脂所具有的所有優(yōu)良抗燃以及低發(fā)煙量性能。
權(quán)利要求
1.密度低于320.4kg/m2的泡沫狀聚合物，該聚合物為可吸入溶劑的聚醚酰亞胺，聚碳酸脂或者是聚對(duì)苯撐氧和聚苯乙烯的摻和物，而所說(shuō)的溶劑為二氯甲烷，氯仿，1，1，2-三氯乙烷或者其混合物。
2.根據(jù)權(quán)項(xiàng)1所述的泡沫狀聚合物，其中，所說(shuō)的聚醚酰亞胺的結(jié)構(gòu)式如下
式中，n為正整數(shù)，Ar為含有6至20個(gè)碳原子的二價(jià)基團(tuán)，R為選自脂族的，環(huán)脂族的，芳族的和芳代脂族基團(tuán)的二價(jià)基團(tuán)。
3.根據(jù)權(quán)項(xiàng)2所述的泡沫狀聚合物，其中，Ar的前身為雙酚A，而R為苯撐。
4.包括已吸入溶劑的松散聚合物顆粒的組合物，其中，溶劑的吸入量應(yīng)足以使該聚合物發(fā)泡到密度低于320.4kg/m3的程度，所說(shuō)的聚合物為聚醚酰亞胺，聚碳酸脂或者聚苯撐氧和聚苯乙烯的聚合摻合物，而所說(shuō)的溶劑為二氯甲烷，氯仿，1，1，2-三氯乙烷或者其混合物。
5.根據(jù)權(quán)項(xiàng)4所述的組合物，其中，每100份聚合物中含有高達(dá)30份的溶劑。
6.制備低密度泡沫聚合物的方法，其中包括(a)用溶劑浸潤(rùn)粒狀聚合物;(b)加壓使這些顆粒與溶劑均勻地熔混起來(lái);以及(c)將這樣摻混起來(lái)的熔體擠入低壓環(huán)境以使溶劑蒸發(fā)出來(lái)，從而形成泡沫結(jié)構(gòu)，所說(shuō)的聚合物為聚醚酰亞胺，聚碳酸脂或者聚對(duì)苯撐氧和聚苯乙烯的摻和物，而所說(shuō)的溶劑為二氯甲烷，氯仿，1，1，2-三氯乙烷或者其混合物。
7.根據(jù)權(quán)項(xiàng)6所述的方法，其中，聚合物為具有下述結(jié)構(gòu)式的聚醚酰亞胺
式中，n為正整數(shù)，Ar為包含6至20個(gè)碳原子的二價(jià)基團(tuán)，R為選自脂族的，環(huán)脂族的，芳族的和芳代脂族基團(tuán)的二價(jià)基團(tuán)。
8.根據(jù)權(quán)項(xiàng)7所述的方法，其中，聚合物吸入的溶劑量應(yīng)足以使該聚合物發(fā)泡到密度低于320.4kg/m3的程度。
9.用泡沫聚合物制得的熱成型結(jié)構(gòu)，其制備方法包括(a)將密度低于320.4kg/m3的泡沫結(jié)構(gòu)板加熱至第一溫度，該溫足以形成將在泡沫板發(fā)揮作用的定型結(jié)構(gòu);(b)在此第一溫度下于泡沫板內(nèi)形成定型結(jié)構(gòu);(c)將此泡沫結(jié)構(gòu)板冷卻至第二溫度，以使板內(nèi)的定型結(jié)構(gòu)能夠在第二溫度或者低于第二溫度的條件下永久性地保留下來(lái)，所說(shuō)的泡沫聚合物為泡沫狀的聚醚酰亞胺，泡沫狀的聚碳酸脂或者聚對(duì)苯撐氧和聚苯乙烯泡沫狀摻和物。
10.根據(jù)權(quán)項(xiàng)9所述的熱成型結(jié)構(gòu)，其中，所說(shuō)的聚合物為聚醚酰亞胺，其結(jié)構(gòu)如下
式中，n為正整數(shù)，Ar為包括6至20個(gè)碳原子的二價(jià)基團(tuán)，R為選自脂族的，環(huán)脂族的，芳族的和芳代脂族基團(tuán)的二價(jià)基團(tuán)。
11.定型聚合物泡沫結(jié)構(gòu)的成型方法，其中包括(a)用溶劑浸潤(rùn)聚合物，所說(shuō)的聚合物為聚醚酰亞胺，聚碳酸脂或者聚對(duì)苯撐氧與聚苯乙烯的聚合摻合物，而所說(shuō)的溶劑選自二氯甲烷，氯仿，1，1，2-三氯乙烷或者其混合物。(b)將已吸入溶劑的聚合物粒料加熱到這樣的溫度，即足以使粒料膨脹成密度大大地低于吸入溶劑的粒料的密度的溫度;以及(c)用上述的膨脹粒料填充模具并對(duì)這種粒料加熱，其加熱程度應(yīng)足以使這些顆粒互相熔接起來(lái)，而在冷卻時(shí)形成定型的粘合泡沫結(jié)構(gòu)。
12.根據(jù)權(quán)項(xiàng)11所述的成型方法，其中，所說(shuō)的聚合物為具有下述化學(xué)結(jié)構(gòu)式的聚醚酰亞胺
式中，n為正整數(shù)，Ar為包含6至20個(gè)碳原子的二價(jià)基團(tuán)，R為選自下述基團(tuán)組的二價(jià)基團(tuán)脂族的，環(huán)脂族的，芳族的和芳代脂族基團(tuán)。
13.根據(jù)權(quán)項(xiàng)12所述的成型方法，其中，聚合物粒料在其模制成型過(guò)程中經(jīng)受0.141至2.1kg/cm2的壓力。
14.根據(jù)權(quán)項(xiàng)13所述的成型方法，其中，操作步驟(a)中的已吸入溶劑的聚合物粒料至少是基本上可以自由流動(dòng)的并且沒(méi)有顯著地膨脹。
15.根據(jù)權(quán)項(xiàng)14所述的成型方法，其中，溶劑的吸入量為每100份(重量)聚合物中有高達(dá)30份的溶劑。
16.根據(jù)權(quán)項(xiàng)15所述的成型方法，其中，溶劑成份的存在量為每100份(重量)樹(shù)脂中有0.5至20份溶劑。
17.根據(jù)權(quán)項(xiàng)14所述的成型方法，其中，已吸入溶劑的顆粒在加熱的氣流中進(jìn)行膨脹，以讓氣流將顆粒夾帶走，隨后將已膨脹的顆粒收集起來(lái)。
18.根據(jù)權(quán)項(xiàng)17所述的成型方法，其中，加熱氣體的溫度范圍可以剛好可引起顆粒進(jìn)行某種程度上的明顯膨脹的溫度至高達(dá)所能達(dá)到的不致于使顆粒結(jié)塊的最高處理溫度。
19.根據(jù)權(quán)項(xiàng)18所述的成型方法，其中，溫度范圍為大約163℃至260℃。
20.根據(jù)權(quán)項(xiàng)17所述的成型方法，其中，加熱氣體為溶劑成份與惰性氣體的混合物。
21.根據(jù)權(quán)項(xiàng)11所述的成型方法，其中，通過(guò)將熱氣體與聚合物顆粒接觸的方法來(lái)達(dá)到步驟(c)所要求的溫度。
22.根據(jù)權(quán)項(xiàng)21所述的成型方法，其中，熱氣體中含有氣態(tài)的溶劑成份。
23.根據(jù)權(quán)項(xiàng)22所述的成型方法，其中，所說(shuō)的加熱氣體中含有惰性氣體。
24.用權(quán)項(xiàng)11至23中的任何一項(xiàng)所述的成型方法制得的定型聚合物泡沫結(jié)構(gòu)。
25.模制成型的熱塑性泡沫結(jié)構(gòu)的制備方法，其中包括(a)用溶劑浸漬粒狀熱塑性聚合物，該聚合物能夠吸收溶劑，所說(shuō)的溶劑用量應(yīng)足以使該聚合物膨脹到密度低于大約320.4kg/m3的程度，從而制得至少是基本上可自由流動(dòng)的粒狀復(fù)合物;(b)用上述的可自由流動(dòng)的粒狀復(fù)合物部份填充模具;(c)給模具加壓以阻止溶劑在后續(xù)的熔融過(guò)程之中相當(dāng)量地蒸發(fā)出來(lái);(d)加熱聚合物，至少使其成為熔融態(tài);(e)解除加壓模具上的壓力，讓熔融體發(fā)泡并使已發(fā)泡的聚合物在模具內(nèi)膨脹;以及(f)使這樣模制成型的泡沫結(jié)構(gòu)脫模。
26.根據(jù)權(quán)項(xiàng)25所述的制備方法，其中，所說(shuō)的聚合物選自可吸入溶劑的聚醚酰亞胺，聚碳酸脂以及聚對(duì)苯撐氧與聚苯乙烯的聚合摻和物。
27.根據(jù)權(quán)項(xiàng)26所述的制備方法，其中，所說(shuō)的溶劑選自二氯甲烷，氯仿，1，1，2-三氯乙烷及其混合物。
28.根據(jù)權(quán)項(xiàng)27所述的制備方法，其中，所說(shuō)的聚醚酰亞胺為具有下述化學(xué)結(jié)構(gòu)式的聚合物
式中，n為正整數(shù)，Ar為含有6至20個(gè)碳原子的二價(jià)基團(tuán)，R為選自脂族的，環(huán)脂族的，芳族的和芳代脂族基團(tuán)的二價(jià)基團(tuán)。
29.根據(jù)權(quán)項(xiàng)28所述的制備方法，其中，溶劑在聚合物粒料中的存在量為每100份(重量)的聚合物中有高達(dá)30份的溶劑。
30.根據(jù)權(quán)項(xiàng)25所述的制備方法，其中，溶劑在聚合物粒料中的存在量為每100份(重量)的聚合物中有0.5至20份的溶劑。
31.根據(jù)權(quán)項(xiàng)25所述的制備方法，其中，模具用包括惰性氣體的氣態(tài)體系加壓至21至105kg/m2。
32.根據(jù)權(quán)項(xiàng)31所述的制備方法，其中，氣態(tài)體系包括惰性氣體與單獨(dú)加入的具有一定分壓的蒸汽狀溶劑的混合物。
33.用權(quán)項(xiàng)25至32中的任何一項(xiàng)所述的制備方法制得的模制成型的聚合物泡沫結(jié)構(gòu)。
專利摘要
本發(fā)明提供了密度低于320.4kg/m
文檔編號(hào)C08L71/00GK85106316SQ85106316
公開(kāi)日1987年2月4日 申請(qǐng)日期1985年7月28日
發(fā)明者查爾斯·馬里恩·克魯切, 吳文豹 申請(qǐng)人:無(wú)比石油公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan