專利名稱：采用二氧化碳發(fā)泡劑生產(chǎn)聚氯乙烯硬質(zhì)泡沫塑料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明采用二氧化碳發(fā)泡劑生產(chǎn)聚氯乙烯硬質(zhì)泡沫塑料的方法涉及的是一種生產(chǎn)聚氯乙烯硬質(zhì)泡沫塑料的方法，尤其在不使用化學(xué)發(fā)泡劑情況下，通過使用二氧化碳這種物理發(fā)泡劑生產(chǎn)聚氯乙烯硬質(zhì)泡沫塑料的方法。
背景技術(shù)：
目前，生產(chǎn)聚氯乙烯硬質(zhì)泡沫塑料的常規(guī)生產(chǎn)方法是采用化學(xué)發(fā)泡劑進(jìn)行生產(chǎn)， 由于化學(xué)發(fā)泡劑的分解溫度一般在200V左右，而聚氯乙烯在這一溫度下容易降解，所以在生產(chǎn)過程中需要添加減少聚氯乙烯降解的熱穩(wěn)定劑，又要添加使化學(xué)發(fā)泡劑在較低溫度下分解的催發(fā)劑。這種生產(chǎn)方法配方復(fù)雜，工藝過程不容易控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是針對(duì)上述不足之處，提供一種采用二氧化碳發(fā)泡劑生產(chǎn)聚氯乙烯硬質(zhì)泡沫塑料的方法，是一種使用二氧化碳這種物理發(fā)泡劑生產(chǎn)聚氯乙烯硬質(zhì)泡沫塑料的方法，不需要添加減少聚氯乙烯降解的熱穩(wěn)定劑，以及使化學(xué)發(fā)泡劑在較低溫度下分解的催發(fā)劑，降低了生產(chǎn)配方復(fù)雜程度，使得工藝過程更加容易控制。本發(fā)明一種采用二氧化碳發(fā)泡劑生產(chǎn)聚氯乙烯硬質(zhì)泡沫塑料的方法是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
采用二氧化碳作為主發(fā)泡劑，輔助使用一種或多種其他發(fā)泡劑生產(chǎn)聚氯乙烯硬質(zhì)泡沫塑料，提高二氧化碳在聚氯乙烯熔體中的溶解度，降低生產(chǎn)聚氯乙烯硬質(zhì)泡沫塑料的系統(tǒng)壓力，使得采用二氧化碳這種物理發(fā)泡劑生產(chǎn)聚氯乙烯硬質(zhì)泡沫塑料的方法得以實(shí)現(xiàn)。在本發(fā)明的例舉的實(shí)施方案中，由聚合物熔體為主要組分，二氧化碳作為主發(fā)泡劑和至少一種其他發(fā)泡劑的聚合物熔體，制備擠出的聚氯乙烯硬質(zhì)泡沫塑料。其中所述的其他發(fā)泡劑包括乙醇、丁烷、異丁烷、戊烷、異戊烷、甲酸甲酯等物理發(fā)泡劑。在本發(fā)明的例舉的實(shí)施方案中，將乙醇、丁烷、異丁烷、戊烷、異戊烷、甲酸甲酯等液體物理發(fā)泡劑與二氧化碳一起，在沿螺桿擠出機(jī)路徑的方向中間位置處，將其注入到聚合物熔體中。在任何情況下，每一種發(fā)泡劑應(yīng)當(dāng)在擠出模頭的上游引入到聚合物熔體內(nèi)，以確保在組合物在到達(dá)模頭之前實(shí)現(xiàn)充足的共混。根據(jù)本發(fā)明，制備聚氯乙烯硬質(zhì)泡沫塑料的方法包括將二氧化碳以及一種或多種其他發(fā)泡劑加入到聚合物熔體中，聚合物熔體也可以包括穩(wěn)定劑、潤滑劑、填料、顏料等。然后經(jīng)模頭擠出聚氯乙烯熔體、發(fā)泡劑和共混劑的混合物，從而降低壓力并允許發(fā)泡劑發(fā)泡形成聚氯乙烯泡沫體。采用二氧化碳發(fā)泡劑生產(chǎn)聚氯乙烯硬質(zhì)泡沫塑料的方法包括下述步驟
通過拌料、上料系統(tǒng)將聚氯乙烯原料和加工助劑混合并加入到一號(hào)擠出機(jī)的料斗中， 所述加工助劑包括穩(wěn)定劑、潤滑劑、填料和顏料，其中穩(wěn)定劑占聚氯乙烯重量0. 5^2. 5%，所述潤滑劑占聚氯乙烯重量0. 5^2% ；所述填料占聚氯乙烯重量2飛％，所述顏料占聚氯乙烯重量0.5 1%。通過一號(hào)擠出機(jī)將聚氯乙烯原料加熱，加熱溫度升至18(T20(TC，使聚氯乙烯材料熔融和混合，加熱形成聚合物熔體，將二氧化碳組合發(fā)泡劑以及其他液體物理發(fā)泡劑通過發(fā)泡劑注入系統(tǒng)從一號(hào)擠出機(jī)的中段注入到熔體中，形成可發(fā)泡的凝膠，二氧化碳占聚氯乙烯重量廣3%，所述其他液體物理發(fā)泡劑占聚氯乙烯重量0. 5^1. 5%，通過調(diào)節(jié)一號(hào)擠出機(jī)來升高系統(tǒng)壓力，系統(tǒng)壓力為8 15MPa，將發(fā)泡劑與聚氯乙烯的熔體混合，這個(gè)壓力足以防止形成的塑料凝膠真正發(fā)泡或者足以防止可發(fā)泡凝膠內(nèi)的發(fā)泡劑失去均勻的分散。 經(jīng)過二號(hào)擠出機(jī)和靜態(tài)混合器的混合與降溫冷卻，以降低該凝膠的溫度至最佳發(fā)泡溫度。 最佳發(fā)泡溫度范圍為120°C 170°C，然后使冷卻了的凝膠通過模具擠出，形成泡沫結(jié)構(gòu)，即制成聚氯乙烯硬質(zhì)泡沫塑料。所述加工助劑包括穩(wěn)定劑、潤滑劑、填料、顏料。所述穩(wěn)定劑選用鉛鹽、有機(jī)錫、稀土和鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑中的一種。所述潤滑劑選用聚乙烯蠟。所述填料選用活性輕質(zhì)碳酸鈣。 所述顏料選用色母粒。所述其他液體物理發(fā)泡劑選用乙醇、丁烷、異丁烷、戊烷、異戊烷、甲酸甲酯中的一種或多種。采用二氧化碳發(fā)泡劑生產(chǎn)聚氯乙烯硬質(zhì)泡沫塑料的方法特點(diǎn)
使用二氧化碳這種物理發(fā)泡劑生產(chǎn)聚氯乙烯硬質(zhì)泡沫塑料的方法，不需要添加減少聚氯乙烯降解的熱穩(wěn)定劑，以及使化學(xué)發(fā)泡劑在較低溫度下分解的催發(fā)劑，降低了生產(chǎn)配方復(fù)雜程度，使得工藝過程更加容易控制。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1、
通過拌料、上料系統(tǒng)將聚氯乙烯原料和加工助劑混合并加入到一號(hào)擠出機(jī)的料斗中， 加工助劑選用鉛鹽穩(wěn)定劑，占聚氯乙烯重量1%;潤滑劑選用聚乙烯蠟，占聚氯乙烯重量 1. 5% ；填料選用活性輕質(zhì)碳酸鈣，占聚氯乙烯重量3%。顏料選用顏色的色母粒，占聚氯乙烯重量0. 5%。通過一號(hào)擠出機(jī)將聚氯乙烯原料加熱，加熱溫度升至190°C，使聚氯乙烯材料熔融和混合，加熱形成聚合物熔體；
當(dāng)除二氧化碳以外的發(fā)泡劑為乙醇液體物理發(fā)泡劑時(shí)，將其與二氧化碳一起，在沿螺桿擠出機(jī)路徑的方向中間位置處，二氧化碳占聚氯乙烯重量3%，乙醇占聚氯乙烯重量 0. 5%，將其注入到聚合物熔體中，形成可發(fā)泡的凝膠，通過調(diào)節(jié)一號(hào)擠出機(jī)來升高系統(tǒng)壓力，系統(tǒng)壓力為lOMPa，將發(fā)泡劑與聚氯乙烯的熔體混合，這個(gè)壓力足以防止形成的塑料凝膠真正發(fā)泡或者足以防止可發(fā)泡凝膠內(nèi)的發(fā)泡劑失去均勻的分散。經(jīng)過二號(hào)擠出機(jī)和靜態(tài)混合器的混合與降溫冷卻，溫度為160°C，然后使冷卻了的凝膠通過模具擠出，形成泡沫結(jié)構(gòu)。即制成聚氯乙烯硬質(zhì)泡沫塑料。實(shí)施例2、
通過拌料、上料系統(tǒng)將聚氯乙烯原料和加工助劑混合并加入到一號(hào)擠出機(jī)的料斗中， 加工助劑選用有機(jī)錫穩(wěn)定劑，占聚氯乙烯重量1. 5% ；潤滑劑選用聚乙烯蠟，占聚氯乙烯重量2、；填料選用活性輕質(zhì)碳酸鈣，占聚氯乙烯重量5% ；顏料選用色母粒，占聚氯乙烯重量 0. 8%。通過一號(hào)擠出機(jī)將聚氯乙烯原料加熱，加熱溫度升至200°C，使聚氯乙烯材料熔融和混合，加熱形成聚合物熔體；當(dāng)除二氧化碳以外的發(fā)泡劑為丁烷和異丁烷液體物理發(fā)泡劑時(shí)，將其與二氧化碳一起，在沿螺桿擠出機(jī)路徑的方向中間位置處，二氧化碳占聚氯乙烯重量1%，丁烷和異丁烷占聚氯乙烯重量1. 5%，將其注入到聚合物熔體中，形成可發(fā)泡的凝膠，通過調(diào)節(jié)一號(hào)擠出機(jī)來升高系統(tǒng)壓力，系統(tǒng)壓力為12MPa，將發(fā)泡劑與聚氯乙烯的熔體混合，這個(gè)壓力足以防止形成的塑料凝膠真正發(fā)泡或者足以防止可發(fā)泡凝膠內(nèi)的發(fā)泡劑失去均勻的分散。經(jīng)過二號(hào)擠出機(jī)和靜態(tài)混合器的混合與降溫冷卻，發(fā)泡溫度為170°C，然后使冷卻了的凝膠通過模具擠出，形成泡沫結(jié)構(gòu)，即制成聚氯乙烯硬質(zhì)泡沫塑料。實(shí)施例3、
通過拌料、上料系統(tǒng)將聚氯乙烯原料和加工助劑混合并加入到一號(hào)擠出機(jī)的料斗中， 加工助劑選用稀土穩(wěn)定劑，占聚氯乙烯重量0. 5% ；潤滑劑選用聚乙烯蠟，占聚氯乙烯重量 ο. 5% ；填料選用活性輕質(zhì)碳酸鈣，占聚氯乙烯重量m ；顏料選用顏色的色母粒，占聚氯乙烯重量1%。通過一號(hào)擠出機(jī)將聚氯乙烯原料加熱，加熱溫度升至180°c，使聚氯乙烯材料熔融和混合，加熱形成聚合物熔體；
當(dāng)除二氧化碳以外的發(fā)泡劑為甲酸甲酯液體物理發(fā)泡劑時(shí)，將其與二氧化碳一起，在沿螺桿擠出機(jī)路徑的方向中間位置處，二氧化碳占聚氯乙烯重量2%，甲酸甲酯占聚氯乙烯重量1%，將其注入到聚合物熔體中，形成可發(fā)泡的凝膠，通過調(diào)節(jié)一號(hào)擠出機(jī)來升高系統(tǒng)壓力，系統(tǒng)壓力為8MPa，將發(fā)泡劑與聚氯乙烯的熔體混合，這個(gè)壓力足以防止形成的塑料凝膠真正發(fā)泡或者足以防止可發(fā)泡凝膠內(nèi)的發(fā)泡劑失去均勻的分散。經(jīng)過二號(hào)擠出機(jī)和靜態(tài)混合器的混合與降溫冷卻，發(fā)泡溫度為140°C，然后使冷卻了的凝膠通過模具擠出，形成泡沫結(jié)構(gòu)，即制成聚氯乙烯硬質(zhì)泡沫塑料。實(shí)施例4、
通過拌料、上料系統(tǒng)將聚氯乙烯原料和加工助劑混合并加入到一號(hào)擠出機(jī)的料斗中， 加工助劑選用鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑，占聚氯乙烯重量
2. 5% ；潤滑劑選用聚乙烯蠟，占聚氯乙烯重量0. 5% ；填料選用活性輕質(zhì)碳酸鈣，占聚氯乙烯重量2. 5% ；顏料選用色母粒，占聚氯乙烯重量0. 8%。通過一號(hào)擠出機(jī)將聚氯乙烯原料加熱，加熱溫度升至180°C，使聚氯乙烯材料熔融和混合，加熱形成聚合物熔體；
當(dāng)除二氧化碳以外的發(fā)泡劑為戊烷和異戊烷液體物理發(fā)泡劑時(shí)，將其與二氧化碳一起，在沿螺桿擠出機(jī)路徑的方向中間位置處，二氧化碳占聚氯乙烯重量3%，戊烷和異戊烷占聚氯乙烯重量1. 5%，將其注入到聚合物熔體中，形成可發(fā)泡的凝膠，通過調(diào)節(jié)一號(hào)擠出機(jī)來升高系統(tǒng)壓力，系統(tǒng)壓力為15MPa，將發(fā)泡劑與聚氯乙烯的熔體混合，這個(gè)壓力足以防止形成的塑料凝膠真正發(fā)泡或者足以防止可發(fā)泡凝膠內(nèi)的發(fā)泡劑失去均勻的分散。經(jīng)過二號(hào)擠出機(jī)和靜態(tài)混合器的混合與降溫冷卻，發(fā)泡溫度為120°C，然后使冷卻了的凝膠通過模具擠出，形成泡沫結(jié)構(gòu)，即制成聚氯乙烯硬質(zhì)泡沫塑料。采用本發(fā)明二氧化碳發(fā)泡劑生產(chǎn)聚氯乙烯硬質(zhì)泡沫塑料的方法制成聚氯乙烯硬質(zhì)泡沫塑料經(jīng)過檢測，數(shù)據(jù)如下
權(quán)利要求
1.一種采用二氧化碳發(fā)泡劑生產(chǎn)聚氯乙烯硬質(zhì)泡沫塑料的方法，其特征在于包括下述步驟通過拌料、上料系統(tǒng)將聚氯乙烯原料和加工助劑混合并加入到一號(hào)擠出機(jī)的料斗中， 所述加工助劑包括穩(wěn)定劑、潤滑劑、填料和顏料，穩(wěn)定劑占聚氯乙烯重量0. 5^2. 5%，潤滑劑占聚氯乙烯重量0. 5^2% ；填料占聚氯乙烯重量2飛％，顏料占聚氯乙烯重量0. 5^1 % ；通過一號(hào)擠出機(jī)將聚氯乙烯原料加熱，加熱溫度升至18(T20(TC，使聚氯乙烯材料熔融和混合，加熱形成聚合物熔體，將二氧化碳組合發(fā)泡劑以及其他液體物理發(fā)泡劑通過發(fā)泡劑注入系統(tǒng)從一號(hào)擠出機(jī)的中段注入到熔體中，形成可發(fā)泡的凝膠，二氧化碳占聚氯乙烯重量廣3%，其他液體物理發(fā)泡劑占聚氯乙烯重量0. 5 1.5%，通過調(diào)節(jié)一號(hào)擠出機(jī)來升高系統(tǒng)壓力，系統(tǒng)壓力為8 15MPa，將發(fā)泡劑與聚氯乙烯的熔體混合，這個(gè)壓力足以防止形成的塑料凝膠真正發(fā)泡或者足以防止可發(fā)泡凝膠內(nèi)的發(fā)泡劑失去均勻的分散，經(jīng)過二號(hào)擠出機(jī)和靜態(tài)混合器的混合與降溫冷卻，以降低該凝膠的溫度至發(fā)泡溫度，發(fā)泡溫度為 120°C 170°C，然后使冷卻了的凝膠通過模具擠出，形成泡沫結(jié)構(gòu)，即制成聚氯乙烯硬質(zhì)泡沫塑料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用二氧化碳發(fā)泡劑生產(chǎn)聚氯乙烯硬質(zhì)泡沫塑料的方法，其特征在于所述穩(wěn)定劑選用有鉛鹽、有機(jī)錫、稀土和鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用二氧化碳發(fā)泡劑生產(chǎn)聚氯乙烯硬質(zhì)泡沫塑料的方法，其特征在于所述潤滑劑選用聚乙烯蠟。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用二氧化碳發(fā)泡劑生產(chǎn)聚氯乙烯硬質(zhì)泡沫塑料的方法，其特征在于所述填料選用活性輕質(zhì)碳酸鈣。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用二氧化碳發(fā)泡劑生產(chǎn)聚氯乙烯硬質(zhì)泡沫塑料的方法，其特征在于所述顏料選用色母粒。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用二氧化碳發(fā)泡劑生產(chǎn)聚氯乙烯硬質(zhì)泡沫塑料的方法，其特征在于所述其他液體物理發(fā)泡劑選用乙醇、丁烷、異丁烷、戊烷、異戊烷、甲酸甲酯中的一種或多種。
全文摘要
本發(fā)明采用二氧化碳發(fā)泡劑生產(chǎn)聚氯乙烯硬質(zhì)泡沫塑料的方法涉及的是一種生產(chǎn)聚氯乙烯硬質(zhì)泡沫塑料的方法。包括下述步驟通過拌料、上料系統(tǒng)將聚氯乙烯原料和加工助劑混合并加入到一號(hào)擠出機(jī)的料斗中；通過一號(hào)擠出機(jī)將聚氯乙烯原料加熱，使聚氯乙烯材料熔融和混合，加熱形成聚合物熔體，將二氧化碳組合發(fā)泡劑以及其他液體物理發(fā)泡劑通過發(fā)泡劑注入系統(tǒng)從一號(hào)擠出機(jī)的中段注入到熔體中，形成可發(fā)泡的凝膠，通過調(diào)節(jié)一號(hào)擠出機(jī)來升高系統(tǒng)壓力，將發(fā)泡劑與聚氯乙烯的熔體混合，經(jīng)過二號(hào)擠出機(jī)和靜態(tài)混合器的混合與降溫冷卻，然后使冷卻了的凝膠通過模具擠出，形成泡沫結(jié)構(gòu)，即制成聚氯乙烯硬質(zhì)泡沫塑料。
文檔編號(hào)C08J9/14GK102321268SQ20111022173
公開日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月4日
發(fā)明者杜小剛, 郭鑫齊 申請(qǐng)人:南京法寧格節(jié)能科技有限公司