本公開涉及用于混凝土泵的清潔泡沫，并且更具體地，涉及使用后易于清潔并且能被長時(shí)間使用的混凝土泵清潔泡沫。

背景技術(shù)：

混凝土泵是指高壓力下通過混凝土管將混凝土轉(zhuǎn)移至高處的裝置。當(dāng)轉(zhuǎn)移工作結(jié)束時(shí)，必須立即清除粘附于管內(nèi)側(cè)的混凝土殘余物。然而，在通常方法中，必須移開管末端的直徑稍大于管內(nèi)徑的球形并且插入圓柱形泡沫，當(dāng)從另一側(cè)真空吸入時(shí)，混凝土殘余物被推進(jìn)泡沫中，管的內(nèi)表面被清潔。為了更好的清潔，要求泡沫具有比管內(nèi)徑稍大的直徑。

此處使用的泡沫的材料是聚氨酯泡沫或天然橡膠泡沫。盡管價(jià)格便宜，但因?yàn)榫郯滨ヅ菽狈椥圆⒁子谒合?，所以主要使用的是天然橡膠泡沫。聚氨酯泡沫和天然橡膠泡沫使用全開孔(all-open cells)；原因是：首先，聚氨酯泡沫僅呈現(xiàn)全開孔產(chǎn)品，天然橡膠泡沫難以制造厚度是100mm或更厚的閉孔泡沫，但是較容易制造較厚的閉孔泡沫產(chǎn)品。其次，為了清潔混凝土泵，必須形成柔軟(即低抗壓強(qiáng)度)的泡沫以便通過推動(dòng)直徑大于管內(nèi)徑的泡沫而容易的進(jìn)入，但是閉孔泡沫不能產(chǎn)生光滑(即低抗壓強(qiáng)度)的產(chǎn)品。另一方面，在開孔泡沫中，由于氣泡的空氣進(jìn)入，易于制造低抗壓強(qiáng)度的柔軟產(chǎn)品。第三，在生產(chǎn)時(shí)，天然橡膠的開孔泡沫使用無機(jī)發(fā)泡劑諸如碳酸氫鈉(NaHCO₃)作為發(fā)泡劑，但是碳酸氫鈉是白色結(jié)晶狀態(tài)，并且開孔泡沫的孔尺寸很大。因?yàn)檫@種大的孔尺寸，混凝土泵管清潔時(shí)洗滌的效果將被增強(qiáng)并且清潔效果將會(huì)很大。

可以采用下述工序制造聚氨酯泡沫。以預(yù)定比例混合多元醇、異氰酸酯和發(fā)泡劑之后，攪拌混合物，將其倒入模具中并加熱，固化的同時(shí)混合物發(fā)泡并且膨脹結(jié)束獲得產(chǎn)品。采用研磨機(jī)將其磨成預(yù)定尺寸以制造用于清潔的聚氨酯泡沫。

可以采用下述工序制造天然橡膠的開孔泡沫。通過膠溶降低天然橡膠的粘度之后，膠溶的橡膠與添加劑混合，添加劑諸如是硫磺、硫化促進(jìn)劑、硫化助劑、填料、和顏料、和碳酸氫鈉。以一定厚度量取混合物(形成片材)。將溶劑涂布于片材(sheet)表面之后，層壓片材以制作成塊(block)(厚度必須要厚)。塊表面涂布硫化超促進(jìn)劑(具有非?？斓牧蚧俣鹊拇龠M(jìn)劑)并向模具中裝入比模具體積小的量的塊，然后塊將發(fā)泡并且塊將成為泡沫直至滿意(表面的超促進(jìn)劑產(chǎn)生的泡沫首先被硫化，首先阻止塊內(nèi)部的發(fā)泡氣體從塊中逸出)。從模具獲得的表面采用研磨機(jī)除去并制成規(guī)定的尺寸且出售。

然而，天然橡膠制造的具有開孔泡沫結(jié)構(gòu)的泡沫存在一些缺點(diǎn)。首先，制造過程長、復(fù)雜，所以需要大量人力資源，并且制造過程成本高。其次，由于它具有開孔結(jié)構(gòu)，混凝土液體(即水泥+水)在清潔混凝土泵時(shí)通過開孔進(jìn)入泡沫中心。此時(shí)，在流動(dòng)時(shí)進(jìn)行清潔，這會(huì)很難，并且全部泡沫變硬，所以在清潔之后立即在桶中進(jìn)行浸泡，水泥液體被浸泡大約24小時(shí)直至水泥液體完全消失。這種工序非常不方便。此時(shí)，如果泡沫被錯(cuò)誤地準(zhǔn)備，那么泡沫會(huì)使用一次就被扔掉，這成本是很高的，并且資源被浪費(fèi)。此外，即使泡沫浸入水中，內(nèi)部的水泥液體不能完全釋放，所以如果使用三或四次，它將喪失功能并難以重新使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了用于混凝土泵的清潔泡沫組合物(foam composition)，包括：聚合物，其含有DSC熔點(diǎn)是100℃或更高的烯烴嵌段共聚物(OBC)和天然或合成橡膠；以及液體軟化劑。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了混凝土泵清潔泡沫，包括通過使含有如下物質(zhì)的聚合物發(fā)泡而形成的聚合物泡沫：DSC熔點(diǎn)是100℃或更高的烯烴嵌段共聚物(OBC)和天然或合成橡膠，其中聚合物泡沫具有多個(gè)泡沫孔并且泡沫孔總體積中閉孔的體積分?jǐn)?shù)是70％或更多。

根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了制造混凝土泵清潔泡沫的方法，包括如下步驟：提供聚合物、液體軟化劑和一種或多種添加劑的混合物，其中，所述聚合物含有DSC熔點(diǎn)是100℃或更高的烯烴嵌段共聚物(OBC)和天然或合成橡膠，所述一種或多種添加劑選自如下物質(zhì)構(gòu)成的組：交聯(lián)劑、發(fā)泡劑、金屬氧化物、硬脂酸、抗氧化劑、硬脂酸鋅、二氧化鈦、交聯(lián)助劑和顏料；將混合物置于模具中并在高溫下對(duì)混合物施加壓力以形成聚合物泡沫；形成泡沫之后，磨光聚合物泡沫的表面以將閉孔分隔至表面。

具體實(shí)施方式

參考下述示例性具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述。

為了解決混凝土液體內(nèi)部滲透問題，這是上述背景技術(shù)中描述的天然橡膠開孔泡沫的缺點(diǎn)，本發(fā)明是將閉孔泡沫用于清潔混凝土泵。

存在數(shù)種方法生產(chǎn)具有良好的混凝土管清洗能力的閉孔泡沫，并且優(yōu)選具有制成的泡沫的性質(zhì)。首先，具有低硬度是好的，以便能夠容易地將其引入至混凝土管的入口。其次，更好的是具有耐熱性，因?yàn)樵谙募靖邷叵陆邮芄庹詹⑹褂们鍧嵟菽瓡r(shí)，其將會(huì)直接收縮。第三，為了在管內(nèi)具有極好的洗凈作用，可取的是泡沫牢固粘附于管，以便泡沫的排斥力即排斥彈性優(yōu)選是大的。

為了制造低硬度的閉孔泡沫，其可以通過使天然橡膠或各種合成橡膠交聯(lián)與發(fā)泡而被制造。然而，生成泡沫之后，室溫下的收縮率過大。不可能通過使乙烯共聚物諸如EVA、EBA和EMA等交聯(lián)與發(fā)泡來進(jìn)行制造。然而，這也意味著收縮率在夏季高溫時(shí)是高的，這限制了它們的實(shí)際應(yīng)用。采用熱塑性橡膠(TPR)諸如SBS、SEBS、SEPS、1，2-聚丁二烯或類似物來制造低硬度泡沫，就良好的彈性和低收縮率而言是理想的，聚合物本身的硬度過高。然而，實(shí)際上不可能采用過低硬度來制造，以便其能夠被用于混凝土泵清潔。

因此，本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)提出了一種用于混凝土泵泡沫組合物，其包括：聚合物，其含有DSC熔點(diǎn)是100℃或更高的烯烴嵌段共聚物(OBC)和天然或合成橡膠；以及液體軟化劑。

在一種具體實(shí)施方式中，用于混凝土泵清潔泡沫的烯烴/α-烯烴互聚物是烯烴嵌段共聚物(OBC)。由于烯烴嵌段共聚物具有至少100℃的熔點(diǎn)，當(dāng)制備用于混凝土泵的泡沫時(shí)其具有極好的耐熱性的優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)熔點(diǎn)小于上述范圍時(shí)，耐熱性不足，結(jié)果是夏季戶外存儲(chǔ)期間由于高溫、陽光直射泡沫會(huì)收縮并且喪失特定洗滌形式的功能。

烯烴嵌段共聚物(OBC)是多嵌段共聚物。多嵌段共聚物是指包括兩個(gè)或多個(gè)優(yōu)選以直線形式結(jié)合的化學(xué)不同區(qū)域或片段(也稱作“嵌段”)的聚合物，即，包括化學(xué)上有區(qū)別的單元的聚合物，所述單元端對(duì)端(end-to-end)地結(jié)合于聚合的乙烯基官能團(tuán)或丙烯基官能團(tuán)，而不是側(cè)基或接枝構(gòu)型。

烯烴嵌段共聚物(OBC)意思是乙烯/α-烯烴多嵌段共聚物或丙烯/α-烯烴多嵌段共聚物。烯烴嵌段共聚物包括乙烯或丙烯以及一個(gè)或多個(gè)聚合形式的可共聚的α-烯烴共聚單體。烯烴嵌段共聚物的特征是存在多個(gè)嵌段或片段，這些嵌段或片段是具有不同化學(xué)或物理性質(zhì)的兩個(gè)或多個(gè)聚合單體單元的嵌段或片段。

此類α-烯烴共聚單體的特定例子包括丙烯、丁烯、3-甲基-1-丁烯、3，3-二甲基-1-丁烯、戊烯、被至少一個(gè)甲基、乙基或丙基取代的戊烯、被至少一個(gè)甲基、乙基或丙基取代的己烯、被至少一個(gè)甲基、乙基或丙基取代的庚烯、被至少一個(gè)甲基、乙基或丙基取代的辛烯、被至少一個(gè)甲基、乙基或丙基取代的壬烯、被至少一個(gè)乙基、甲基或二甲基取代的癸烯、被至少一個(gè)乙基、甲基或二甲基取代的十二碳烯、和被至少一個(gè)乙基、甲基或二甲基取代的苯乙烯。特別優(yōu)選的α-烯烴共聚單體可以是丙烯、丁烯(例如1-丁烯)、己烯、和辛烯(例如，1-辛烯或2-辛烯)。共聚物的乙烯含量可以是大約60摩爾％至大約99.5摩爾％。在一些具體實(shí)施方式中，乙烯含量可以是大約80摩爾％至大約99摩爾％。在一些具體實(shí)施方式中，乙烯含量可以是大約85摩爾％至大約98摩爾％。因此，共聚物的α-烯烴含量可以限制在大約0.5摩爾％至大約40摩爾％的范圍。在一些具體實(shí)施方式中，α-烯烴含量可以限制在大約1摩爾％至大約20摩爾％的范圍。在一些具體實(shí)施方式中，α-烯烴含量可以限制在大約2摩爾％至大約15摩爾％的范圍。α-烯烴共聚單體的分布通常是隨機(jī)的并且在不同分子量組成的乙烯共聚物是均勻的。

在一些具體實(shí)施方式中，多嵌段共聚物可以由如下通式表示：

(AB)n

其中n是至少為1的整數(shù)，優(yōu)選是大于1的整數(shù)，例如，2、3、4、5、10、15、20、30、40、50、60、70、80、90、100或更高，“A”表示剛性嵌段或片段，并且“B”表示柔性嵌段或片段。優(yōu)選地，A和B以線性構(gòu)型而非分枝或星型構(gòu)型連接?！皠傂浴逼我馑际且蚁┗虮┌粗亓坑?jì)以大于等于95％的量存在的聚合單元嵌段，在另一具體實(shí)施方式中，乙烯或丙烯按重量計(jì)以大于等于98％的量存在。也就是，在一些具體實(shí)施方式中，剛性片段的共聚單體的含量按重量計(jì)小于剛性片段總重量的5％，在一些具體實(shí)施方式中，按重量計(jì)小于2％。在一些具體實(shí)施方式中，剛性片段全部是或基本上全部是乙烯或丙烯。同時(shí)，“柔性”片段是指共聚單體含量按重量計(jì)至少是柔性片段總重量的5％的聚合單元嵌段，在一些具體實(shí)施方式中，按重量計(jì)至少是8％，按重量計(jì)至少是10％，或按重量計(jì)至少是15％。在另一具體實(shí)施方式中，柔性片段共聚單體含量按重量計(jì)大于等于20％，按重量計(jì)大于等于25％，按重量計(jì)大于等于30％，按重量計(jì)大于等于35％，按重量計(jì)大于等于40％，按重量計(jì)大于等于45％，按重量計(jì)50％或更多，或者按重量計(jì)60％或更多。

在一種具體實(shí)施方式中，烯烴嵌段共聚物可具有0.85g/cc至0.91g/cc或者0.86g/cc至0.88g/cc的密度。

在一種具體實(shí)施方式中，烯烴嵌段共聚物可具有如下熔融指數(shù)(MI)：0.01g/10分鐘至30g/10分鐘、0.01g/10分鐘至20g/10分鐘、0.1g/10分鐘至10g/10分鐘、0.1g/10分鐘至5.0g/10分鐘、0.1g/10分鐘至1.0g/10分鐘、或0.3至0.6g/10分鐘，由ASTM D1238(190℃，2.16kg)測量。

在一種具體實(shí)施方式中，烯烴嵌段共聚物在連續(xù)加工制造時(shí)可具有如下多分散指數(shù)(PDI)：1.7至3.5、1.8至3、1.8至2.5、或1.8至2.2。當(dāng)分批或半分批制造時(shí)，烯烴嵌段共聚物可具有如下PDI：1.0至3.5、1.3至3、1.4至2.5、或1.4至2。

在一種具體實(shí)施方式中，烯烴嵌段共聚物按重量計(jì)可含有5-30％、10-25％或11-20％的剛性片段。剛性片段可含有0.0-0.9摩爾％的由共聚單體衍生的單元。烯烴嵌段共聚物按重量計(jì)也可含有70-95％、75-90％、或80-89％的柔性片段。柔性片段可含有小于15摩爾％或9-14.9摩爾％的由共聚單體衍生的單元。在一種具體實(shí)施方式中，共聚單體可以是丁烯或辛烯。

由于烯烴嵌段共聚物具有剛性片段和柔性片段交替存在的鏈型結(jié)構(gòu)，它與相似硬度的乙烯無規(guī)共聚物相比具有高的耐熱性，并且它的彈性回復(fù)性質(zhì)可具有等于或高于苯乙烯彈性體的性能，而不會(huì)造成粉塵問題或環(huán)境問題。

除了上述主要成分之外，根據(jù)本發(fā)明一種具體實(shí)施方式的混凝土泵清潔泡沫可在不脫離混凝土泵清潔應(yīng)用的要求同時(shí)又保持低收縮率和硬度的范圍內(nèi)發(fā)泡。其它聚合物諸如乙烯共聚物或聚烯烴彈性體也能被使用。

由于能被用作上述聚合物的附加原材料的乙烯共聚物和聚烯烴彈性體是低硬度的樹脂，使用它們有助于制造具有低硬度的最終產(chǎn)品。

乙烯共聚物可通過共聚合i)乙烯和ii)至少一種乙烯不飽和單體而制備，其中所述至少一種乙烯不飽和單體選自如下物質(zhì)構(gòu)成的組：C₃-C₁₀α-單烯烴、不飽和C₃-C₂₀單羧酸的C₁-C₁₂烷基酯、不飽和C₃-C₂₀單羧酸或二羧酸、不飽和C₄-C₈二羧酸、二羧酸的酸酐、和飽和C₂-C₁₈羧酸的乙烯酯。

乙烯共聚物的特定例子包括乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、乙烯丙烯酸丁酯(EBA)、乙烯丙烯酸甲酯(EMA)、乙烯丙烯酸乙酯(EEA)、乙烯甲基丙烯酸甲酯(EMMA)、乙烯丁烯共聚物(EB-Co)、和乙烯辛烯共聚物(EO-Co)。這些乙烯共聚物可以單獨(dú)使用，也可以以它們的兩種或多種的混合物來使用。

在一種具體實(shí)施方式中，聚合物可以是聚烯烴彈性體。聚烯烴彈性體可以使用一種或多種茂金屬催化劑來制備。聚烯烴彈性體是乙烯共聚物或丙烯共聚物。

這些彈性體樹脂也可市購獲得，在乙烯基聚烯烴彈性體的非限制性例子中，購買自陶氏化工(Dow Chemical Company)商品名是ENGAGE，購買自?？松?Exxon)商品名是EXACT，和購買自三井化學(xué)(Mitsui Chemicals)商品名是TAFMER。

在丙烯基聚烯烴彈性體的非限制性例子中，購買自三菱化學(xué)公司(Mitsubishi Chemical Corporation)商品名是THERMORUNTM和ZELASTM，購買自巴塞爾(LyondellBasell)商品名是ADFLEXTM和SOFTELLTM，購買自陶氏化工商品名是VERSIFYTM，和?？松梨?Exxon Mobile)商品名是VISTAMAXXTM。

在一種具體實(shí)施方式中，聚合物包括天然橡膠或合成橡膠連同烯烴嵌段共聚物。加入上述聚合物組分，天然橡膠或合成橡膠改善泡沫的彈性，以便泡沫和管之間的粘附力得到改善且洗凈力得到改善。合成橡膠可選自如下物質(zhì)構(gòu)成的組：丁苯橡膠(SBR)、丁二烯橡膠(BR)、異戊二烯橡膠(IR)、腈基丁二烯橡膠(NBR)、氯丁二烯橡膠(CR)、氯磺化聚乙烯(CSM)、乙丙橡膠(EPM)、三元乙丙橡膠(EPDM)等?？梢詥为?dú)使用或者兩種或多種結(jié)合使用。

合成橡膠可以是熱塑性橡膠(TPR)，諸如苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(SEBS)、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯(SEPS)、1，2-聚丁二烯或者兩種或多種的組合。

基于100重量份的烯烴嵌段共聚物，可以以10-200重量份、優(yōu)選30-150重量份、更優(yōu)選40-130重量份的量含有天然橡膠或合成橡膠。如果天然橡膠或合成橡膠小于上述范圍，橡膠的作用會(huì)不顯著。當(dāng)天然橡膠或合成橡膠超過上述范圍，泡沫的收縮率變大，分布期間商品收縮值喪失，清潔效果越來越差，以致重復(fù)使用的次數(shù)減少。

在根據(jù)本發(fā)明一種具體實(shí)施方式的混凝土泵清潔泡沫中，液體軟化劑包含在烯烴嵌段共聚物和含有天然橡膠或合成橡膠的聚合物中。液體軟化劑發(fā)揮泡沫功能的作用，通過降低泡沫的硬度來清潔泵。液體軟化劑包括橡膠加工油、液體聚丁烯、硅油等。

基于100重量份的烯烴嵌段共聚物，可以以10-75重量份、優(yōu)選20-70重量份、更優(yōu)選40-60重量份的量含有液體軟化劑。如果液體軟化劑小于上述范圍，泡沫可能會(huì)具有高硬度并且在清潔時(shí)不能被引入到管中。如果液體軟化劑超過上述范圍，由于硬度太低而不能有效清潔泵，難以交聯(lián)且難以產(chǎn)生泡沫，同時(shí)泡沫的強(qiáng)度變得極其低，在清潔過程中容易破裂。

在根據(jù)本發(fā)明一種具體實(shí)施方式的混凝土泵清潔泡沫組合物中，可以進(jìn)一步包括交聯(lián)劑、發(fā)泡劑和一種或多種添加劑，其中所述一種或多種添加劑選自如下物質(zhì)構(gòu)成的組：金屬氧化物、硬脂酸、抗氧化劑、硬脂酸鋅、二氧化鈦、交聯(lián)助劑、顏料和填料。

用于制備混凝土泵清潔泡沫的原料組分包括含有任何氣體材料的任何已知發(fā)泡劑，包含分解為氣體或其它副產(chǎn)物的氣體材料，揮發(fā)性液體和化學(xué)試劑(也稱作泡沫發(fā)生劑或泡脹劑)?；?00重量份的聚合物，通過使用分解溫度是150-210℃的偶氮化合物，前述發(fā)泡劑優(yōu)選以0.1-6重量份的量來使用，將其加入產(chǎn)生泡沫。如果使用量小于0.1重量份，比重會(huì)增加且硬度會(huì)過高。當(dāng)量超過6重量份，比重會(huì)降至0.10以下且泡沫強(qiáng)度減小。如果分解溫度低于150℃，在生產(chǎn)化合物期間會(huì)過早產(chǎn)生泡沫，當(dāng)超過210℃時(shí)，泡沫成型時(shí)間是15分鐘或更長，所以生產(chǎn)力會(huì)降低。

合適的發(fā)泡劑包括化學(xué)發(fā)泡劑和物理發(fā)泡劑。典型的發(fā)泡劑包括，但不限于，氮、二氧化碳、空氣、氯甲烷、氯乙烷、戊烷、異戊烷、四氟甲烷、氯三氟甲烷、二氯二氟甲烷、三氯氟甲烷、六氟乙烷、1-氯-1，1-二氟乙烷、一氯五氟乙烷、二氯四氟乙烷、三氟三氯乙烷、全氟丙烷、氯七氟丙烷、二氯六氟丙烷、十氟丁烷、氯九氟丁烷、八氟環(huán)丁烷、偶氮二甲酰胺(ADCA)、偶氮二異丁腈、苯磺酰肼(benzenesulfonhydrazide)、4，4-羥基磺酰半卡肼(4，4-oxybenzene sulfonyl-semicarbazide)、對(duì)甲苯磺酰半卡肼(p-toluene sulfonyl semicarbazide)、偶氮二羧酸鋇、N，N’-二甲基-均二亞硝基對(duì)苯二酸酰胺(N，N’-dimethyl-N，N’-dinitrosoterephthalamide)和三肼基三嗪(trihydrazinotriazine)。通常，ADCA是理想的發(fā)泡劑。

交聯(lián)劑可以是有機(jī)過氧化物交聯(lián)劑，能夠充分收集發(fā)泡劑產(chǎn)生的分解氣體并且基于100重量份的聚合物以0.02-4重量份的量賦予樹脂高溫彈性。優(yōu)選使用0.02-1.5重量份，更優(yōu)選0.05-1.0重量份，并且1分鐘半衰期溫度是130-180℃。如果使用量小于0.02重量份，那么交聯(lián)不足，并且氣泡分解時(shí)樹脂的高溫彈性不能保持，當(dāng)超過1.5重量份時(shí)，由于交聯(lián)硬度會(huì)突然增加，會(huì)連續(xù)不斷地產(chǎn)生泡沫裂開和氣泡壁破裂的現(xiàn)象。這些交聯(lián)劑的例子包括橡膠配合中常用的有機(jī)過氧化物，諸如過氧化異丙基碳酸叔丁酯、過氧月桂酸叔丁酯(t-butyl peroxylaurate)、過氧乙酸叔丁酯(t-butyl peroxyacetate)、過氧鄰苯二甲酸二叔丁酯(di-t-butyl peroxyphthalate)、過氧馬來酸叔二丁酯(t-dibutyl peroxy maleic acid)、過氧化環(huán)己酮、過氧化叔丁基異丙苯(t-butyl cumyl peroxide)、過氧化叔丁酯(t-butyl hydroperoxide)、過氧化苯甲酸叔丁酯(t-butyl peroxybenzoate)、過氧化二異丙苯、1，3-二(過氧化叔丁基異丙基)苯、過氧化丁酮、2，5-二甲基-2，5-二(苯甲酸基)己烷、2，5-二甲基-2，5-二(過氧化叔丁基)己烷、二叔丁基過氧化物、2，5-二甲基-2，5-(過氧化叔丁基)-3-己烷、正丁基-4，4-二(過氧化叔丁基)戊酸酯和α，α’-二(過氧化叔丁基)二異丙苯等。

其它的添加劑是金屬氧化物、硬脂酸、抗氧化劑、硬脂酸鋅、二氧化鈦、交聯(lián)助劑，它們通常用于生產(chǎn)泡沫以有助于加工性能并改善泡沫的物理性質(zhì)。也有可能使用各種添加劑，諸如泡沫生產(chǎn)中使用的普通添加劑，并且也考慮顏色，各種顏料能夠被使用。基于100重量份的聚合物，可以以4-15重量份的量加入添加劑。金屬氧化物、氧化鋅、二氧化鈦、氧化鎘、氧化鎂、氧化汞、二氧化錫、氧化鉛、氧化鈣等能夠用于改善泡沫的物理性質(zhì)，并且，基于100重量份的聚合物，1-4重量份的聚合物可被使用。另外，為了將150-170℃壓制時(shí)的成型時(shí)間調(diào)整為5-10分鐘，基于100重量份聚合物優(yōu)選使用0.05-0.5重量份的三聚氰尿酸三烯丙酯(TAC)。如果交聯(lián)助劑小于0.05重量份，則交聯(lián)助劑的效果不足，但是如果交聯(lián)助劑超過0.5重量份，與交聯(lián)劑的用量超過1.5重量份的情況類似，交聯(lián)不僅會(huì)硬度突然增加而且會(huì)發(fā)生泡沫裂開和泡沫的氣泡壁破裂的當(dāng)前狀況和連續(xù)過程飽和的現(xiàn)象。

硬脂酸和硬脂酸鋅使泡沫孔細(xì)小且均勻以有助于泡沫成型過程中脫模，并且，基于100重量份聚合物，通常優(yōu)選使用1-4重量份。適合用于泡沫組合物的抗氧化劑的例子包括索諾克(Sonnoc)、丁羥甲苯(BHT)、和送諾克斯1076(Songnox 1076)(3，5-二叔丁基-羥基苯基丙酸十八碳醇酯)?；?00重量份聚合物，通常以0.25-2重量份的量使用抗氧化劑。二氧化鈦用作白色顏料并執(zhí)行與上述金屬氧化物相同的功能。通常以2-5重量份的量使用二氧化鈦。

可包括在組合物中的填料用來降低組合物成本。合適的填料的例子包括二氧化硅(SiO₂)、MgCO₃、CaCO₃、滑石、Al(OH)₃、Mg(OH)₂等，并且，基于100重量份聚合物，通常以10-50重量份的量使用。填料也可用作提高泡沫去垢能力的磨料。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了用于清潔混凝土泵的泡沫?；炷帘们鍧嵟菽ㄟ^使含有如下物質(zhì)的聚合物發(fā)泡而形成：DSC熔點(diǎn)是100℃或更高的烯烴嵌段共聚物(OBC)和天然橡膠或合成橡膠。聚合物泡沫具有許多泡沫孔。閉孔占泡沫孔總體積的至少70％。

聚合物泡沫可以利用外力被壓縮成交聯(lián)的(部分交聯(lián)的或完全交聯(lián)的)低密度聚合物，并且具有去除外力時(shí)回復(fù)原始尺寸的性質(zhì)。因此，當(dāng)將混凝土泵清潔泡沫插入管的一端并從另一端吸入真空時(shí)，用于清潔混凝土泵的泡沫被壓縮并引入及再膨脹，存在于管內(nèi)側(cè)的混凝土殘余物被清除。膨大的混凝土泵的清潔泡沫具有如下效果：擦拭混凝土泵粗糙表面并刮擦混凝土泵的管內(nèi)側(cè)表面。

根據(jù)本發(fā)明一種具體實(shí)施方式的混凝土泵清潔泡沫具有如下特征。混凝土泵清潔泡沫的密度通常相對(duì)較低，并且是0.30g/cc或更小。例如，混凝土泵清潔泡沫的密度可以是0.05-0.30g/cc，優(yōu)選0.05-0.25g/cc，更優(yōu)選0.05-0.20g/cc，甚至更優(yōu)選0.10-0.20g/cc。低于上述范圍，泡沫的強(qiáng)度會(huì)弱并且泡沫會(huì)破裂。如果超過上述范圍，作為閉孔泡沫用于清潔混凝土泵管的泡沫的柔性可能不夠。

優(yōu)選的是，清潔混凝土泵的泡沫具有一定水平或更高的硬度以便獲得去垢效果。如果泡沫具有極其高的硬度，將泡沫放入管中是不容易的。通常，混凝土泵清潔泡沫的合適硬度應(yīng)當(dāng)是具有10-40，優(yōu)選15-35的肖爾00硬度(Shore 00hardness)。當(dāng)硬度太低時(shí)，泡沫與管之間的粘附降低并且去垢能力會(huì)被減小。

通常，生產(chǎn)的混凝土泵清潔泡沫具有相對(duì)小的平均氣泡(孔)尺寸，通常氣泡尺寸大約是2mm至大約3mm。可以根據(jù)例如ASTM D3576-77來測量平均氣泡尺寸。在一種具體實(shí)施方式中，混凝土泵清潔泡沫通常具有大約1mm至大約4mm的孔徑。如果孔直徑小于1mm，洗滌效果降低，并且當(dāng)其大約4mm時(shí)，泡沫對(duì)管內(nèi)側(cè)面的吸附降低，結(jié)果是清潔效果下降。優(yōu)選地，最好具有2-3mm的平均氣泡尺寸。理想的是，至少90％的氣泡具有尺寸是1-4mm的分布。

生產(chǎn)的混凝土泵清潔泡沫通常具有大量閉孔和少量開孔。例如，根據(jù)ASTM D2856-A能夠測量閉孔的相對(duì)量。在一種具體實(shí)施方式中，混凝土泵清潔泡沫的泡沫孔可以幾乎是閉孔而非開孔，例如，用于清潔混凝土泵的泡沫的泡沫孔占泡沫的泡沫孔(閉孔+開孔)的至少大約70％，優(yōu)選至少大約80％，更優(yōu)選至少85％。當(dāng)閉孔占泡沫的泡沫孔的70％或更多時(shí)，泡沫具有適合清潔混凝土泵的壓縮力并且在清潔管之后能夠容易地清洗附著在泡沫表面的混凝土。其具有極好的泡沫可重用性。泡沫孔的閉孔依賴于發(fā)泡過程而不同，但是可以是按體積計(jì)90％或更少，按體積計(jì)95％或更少，按體積計(jì)98％或更少，按體積計(jì)99％或更少，按體積計(jì)99.5％，或者按體積計(jì)100％或更少。

制造用于清潔混凝土泵的泡沫的過程中，如果打開模具時(shí)交聯(lián)度高，那么泡沫孔之間的壁在泡沫孔膨脹過程中會(huì)被破壞，并且也會(huì)形成一些開孔。在嚴(yán)重情況下，開孔比例會(huì)超過泡沫孔的30％或更多。在這種情況下，具有開孔結(jié)構(gòu)的天然橡膠泡沫的不良缺陷會(huì)出現(xiàn)，如上所述。

在如下情況下：具有大部分是開孔的泡沫孔的混凝土泵清潔泡沫，如聚氨酯泡沫、尿素泡沫或乳膠泡沫，用于混凝土泵清潔，則當(dāng)泡沫被擠壓時(shí)空氣會(huì)從泡沫孔的內(nèi)部逸出。因此，當(dāng)將這樣的混凝土泵清潔泡沫引入混凝土泵的管中時(shí)，其在管內(nèi)是分散的且因此清潔效果有時(shí)候會(huì)變差。

優(yōu)選的是，閉孔被分離到混凝土泵清潔泡沫的表面。在模具中通過發(fā)泡過程等制造的混凝土泵清潔泡沫的表面可存在厚度不變的表層，并且表層形成在泡沫和管之間。因?yàn)榕菽凸苤g的摩擦力變?nèi)跚蚁礈煨Ч沧內(nèi)?，所以?yōu)選用研磨機(jī)去除表層。結(jié)果是，閉孔暴露在混凝土泵清潔泡沫的表面。例如，閉孔占泡沫整個(gè)暴露表面的表面積的70％或更多，優(yōu)選85％或更多。在上述范圍內(nèi)，清潔泡沫能夠順暢地轉(zhuǎn)移穿過管。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了混凝土泵清潔泡沫的制造方法。例如，可以通過聚合物發(fā)泡法來制造混凝土泵清潔泡沫。適合于通過發(fā)泡法制造用于混凝土泵的混凝土泵清潔泡沫的原料可包括用于發(fā)泡加工的交聯(lián)劑、發(fā)泡劑、或其它添加劑包括填料和顏料，以及基礎(chǔ)聚合物。用于制造混凝土泵清潔泡沫的原料在捏合設(shè)備如捏合機(jī)、密煉機(jī)等中混合，并使用滾碎機(jī)制成片材或小球。其后，泡沫形式的樣品可以以如下方式獲得：片材或小球在恒定溫度(例如150-250℃)和壓力(例如100-300kg/cm²)條件下在增壓模具中交聯(lián)并在模具打開后發(fā)泡與成形，或者，它們?cè)谂鋫溆心＞叩淖⑸浒l(fā)泡機(jī)中通過成型交聯(lián)并在模具打開后發(fā)泡?？梢砸远喾N形狀獲得樣品，諸如六面體、圓柱體、球形和其它形狀，取決于模具的形式、下一工序等。聚合物泡沫可具有能夠粘附于混凝土泵的管內(nèi)表面的形狀。優(yōu)選地，為了清潔管內(nèi)部，混凝土泵清潔泡沫具有稍微大于管內(nèi)徑的尺寸?；炷帘们鍧嵟菽闹睆胶托螤钜罁?jù)管的大小而不同。混凝土泵清潔泡沫通常具有50-300mm的直徑，例如，150-200mm，并具有球形或圓柱形。

根據(jù)本發(fā)明一種具體實(shí)施方式的混凝土泵清潔泡沫也可通過下述方法制造。首先，提供含有烯烴嵌段共聚物和天然或合成橡膠的聚合物、液體軟化劑、一種或多種添加劑和直徑是0.3-2mm的有機(jī)或無機(jī)細(xì)顆粒的混合物，其中，烯烴嵌段共聚物DSC熔點(diǎn)是至少100℃或更高，一種或多種添加劑選自如下物質(zhì)構(gòu)成的組：交聯(lián)劑、發(fā)泡劑、金屬氧化物、硬脂酸、抗氧化劑、硬脂酸鋅、二氧化鈦、交聯(lián)助劑和顏料。

有機(jī)或無機(jī)細(xì)顆粒作為形成氣泡的核心。有機(jī)或無機(jī)細(xì)顆粒的種類包括采用液氮或類似物通過凍塑(freezing plastics)而得到的那些、沙、石英砂等。石英砂是優(yōu)選的，因?yàn)樗芰戏蹱町a(chǎn)物價(jià)格昂貴，而沙由于強(qiáng)度低而會(huì)在混合過程中被破壞。

開孔的尺寸可根據(jù)有機(jī)或無機(jī)細(xì)顆粒的尺寸來決定。接下來，將混合物放入模具并通過150-200℃加壓10-15分鐘進(jìn)行發(fā)泡以形成聚合物泡沫。

上述方法形成的聚合物泡沫的密度可以是0.3g/cc或更低。閉孔的平均直徑可以是1-4mm并且可占泡沫孔總體積的至少70％。

具有一定厚度的表層可在發(fā)泡完成之后立即形成在清潔泡沫的表面。當(dāng)存在表層的表面時(shí)，泡沫和管之間的摩擦力變?nèi)醪⑶蚁礈煨Ч內(nèi)?，所以?yōu)選通過研磨去除清潔泡沫的表層。

具有閉孔結(jié)構(gòu)的清潔泡沫可通過如下方法而被充分地重復(fù)使用：洗滌，然后刷去粘附在泡沫表面的混凝土，泡沫在清洗后通過管溢出并用水簡單清洗。就原料成本而言，清潔泡沫相比于傳統(tǒng)開孔泡沫要便宜得多，因?yàn)樗梢灾貜?fù)使用20次或更多，雖然它能夠被回收直至去垢能力降低，所述去垢能力降低是由磨損導(dǎo)致直徑減小造成的。

參考下述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作更詳細(xì)的解釋。然而，這些實(shí)施例不旨在限制本發(fā)明的技術(shù)要義。

實(shí)施例

1.OBC-1：乙烯辛烯共聚物(密度0.866g/cm³，MI 15，熔點(diǎn)：118℃)

2.OBC-2：乙烯辛烯共聚物(密度0.857g/cm³，MI 20，熔點(diǎn)：95℃)

3.乙烯共聚物-1：乙烯醋酸乙烯酯共聚物(VA 33wt％，MI 3.0)

4.乙烯共聚物-2：乙烯醋酸乙烯酯共聚物(VA 28wt％，MI 3.0)

5.聚烯烴彈性體-1：乙烯辛烯共聚物(密度0.865g/cm³，MI 3.0，熔點(diǎn)：60℃)

6.合成橡膠-1：丁苯橡膠(SBR 1502)

7.合成橡膠-2：乙烯丁烯苯乙烯丁苯橡膠(Styrene ethylene butylene styrene rubber)(苯乙烯20wt％)

8.加工油-1(Process Oil-1)：石蠟油

(試驗(yàn)方法)

1.測量開孔比例的實(shí)驗(yàn)

根據(jù)ASTM D2856-A測量開孔比例。

2.收縮率

以各自混合比例生產(chǎn)泡沫。將每個(gè)泡沫研磨成直徑是170mm的球，置于烘箱中，然后在35℃儲(chǔ)存30天，測量球的收縮率。當(dāng)收縮率小于1％時(shí)，認(rèn)為球是“好的”，當(dāng)收縮率大于等于1％時(shí)，認(rèn)為球是“不好的”。

3.混凝土清潔效率

在混凝土泵送工作結(jié)束之后，在管末端將收縮率測試中生產(chǎn)的直徑是170mm的每個(gè)球插入混凝土泵的內(nèi)徑是150mm的管中。從另一側(cè)一次性吸真空之后，用水洗滌管的內(nèi)表面。此時(shí)，肉眼觀察用水洗出的水泥的量。當(dāng)用水洗出的水泥的量小于等于使用市售天然橡膠開孔泡沫時(shí)水泥量時(shí)，認(rèn)為球是“好的”，否則認(rèn)為球是“不好的”。

4.清潔后泡沫的破裂度

在泵送工作結(jié)束之后，使用每個(gè)直徑是170mm的球形泡沫清潔混凝土泵的內(nèi)徑是150mm的管。用水洗滌之后，觀察表面的孔的破裂狀態(tài)。當(dāng)狀態(tài)優(yōu)于或等于使用市售天然橡膠開孔泡沫時(shí)的狀態(tài)時(shí)，認(rèn)為泡沫是“好的”，否則認(rèn)為泡沫是“不好的”。

5.清潔后24h泡沫的狀態(tài)

在泵送工作結(jié)束之后，使用每個(gè)直徑是170mm的球形泡沫清潔混凝土泵的內(nèi)徑是150mm的管。此后，粘在泡沫表面的混凝土被刷掉，然后在水中輕微振蕩洗干凈。泡沫在室溫存儲(chǔ)并干燥。然后，通過手指接觸檢查之后，將表面硬化狀態(tài)分為“好”或“不好”。

6.重復(fù)使用的次數(shù)

在泵送工作結(jié)束之后，使用每個(gè)直徑是170mm的球形泡沫清潔混凝土泵的內(nèi)徑是150mm的管。此后，粘在泡沫表面的混凝土被刷掉，然后在水中輕微振蕩洗干凈。泡沫在室溫存儲(chǔ)并干燥。重復(fù)使用泡沫直至其直徑減少至165mm，記錄重復(fù)使用的次數(shù)。將開孔比例等于或大于30％的泡沫存儲(chǔ)在水中24h并干燥。記錄重復(fù)使用的次數(shù)。

參考表1，由于比較例1的市售聚氨酯泡沫和比較例2的市售天然橡膠泡沫具有開孔結(jié)構(gòu)，它們的混凝土清潔效率、清潔后的破裂度、清潔后24h狀態(tài)等都不好。比較例3-12的泡沫是使用OBC、乙烯共聚物、POE、合成橡膠等中的一種制造的，很不利地發(fā)現(xiàn)它們具有高的收縮或硬度值。比較例13-15的泡沫是不使用OBC、橡膠和液體軟化劑中的一種來制造的，它們的物理性質(zhì)不好。由于存在大量過氧化物，比較例16的泡沫是極度硫化的。這種極度硫化造成在發(fā)泡以形成大量開孔時(shí)細(xì)胞壁破裂。結(jié)果，清潔后24h泡沫的狀態(tài)不好，原因是閉孔的體積減少至小于70％。比較例17的泡沫顯示由于高含量的橡膠而造成差的收縮率和可重用性。

另一方面，實(shí)施例1-3的泡沫是同時(shí)使用OBC、合成橡膠和液體軟化劑來制造的，就作為清潔泡沫的基本物理性質(zhì)而言，它們滿足所有要求。