專利名稱：聚酯型聚氨酯避孕套的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制造不發(fā)僵、柔軟、薄壁、帶閉合端管狀熱塑性彈性體制品的方法，相應(yīng)的設(shè)備以及生產(chǎn)的制品。更具體地，本發(fā)明涉及在模塞的輔助下?lián)螇撼尚螢楸跇O薄、不發(fā)僵、柔軟、帶封閉端的管狀熱塑性彈性體制品的方法，相應(yīng)的模塞輔助撐壓設(shè)備以及從而生產(chǎn)出的襯里，避孕套和手指套。
背景技術(shù)：
薄壁管狀熱塑性彈性體制品已為本領(lǐng)域所知道，用以提供結(jié)實(shí)、薄而柔軟的保護(hù)性隔離物品。有這樣特征的保護(hù)隔離用品尤其適合用來保護(hù)皮膚表面免受不希望的接觸或污染，然而又保留觸覺敏靈，正如避孕套或醫(yī)療檢查用指套等物品。
U.S.專利號4,576,156，Dyck等，描述了用各種各樣聚氨酯熱塑性彈性體制作的避孕套。在制作過程中，一定形狀的芯模被推入預(yù)熱、擠出彈性體膜的表面，采用抽真空技術(shù)該膜變成了芯模的形狀。
U.S.專利號4,684,490，Taller等，描述了用某種聚氨酯熱塑性彈性體制作的避孕套。在制作過程中，芯模被涂上一層彈性體材料預(yù)聚物乳液，此涂層在高溫下固化。
另一些制造熱塑性彈性體避孕套的方法一般是已知的。在一種制作過程中，熱塑性彈性體被吹塑成形為極薄的膜，膜被切成適當(dāng)?shù)牧吓?，然后一段段的料坯被熱封合成避孕套?br> 盡管熱塑性彈性體被認(rèn)為是制作上述制品的合適材料，盡管這些彈性體可以用來生產(chǎn)出比天然橡膠這種目前選用的材料更結(jié)實(shí)，更薄和更可靠或不出毛病的產(chǎn)品，但是目前薄壁管狀制品并未采用熱塑性彈性體大規(guī)模生產(chǎn)。上述方法中沒有一種適合大批量生產(chǎn)的原因有一種或多種。譬如，成品的壁厚可能無法控制在要求的公差范圍內(nèi)。還有，雖說產(chǎn)品更薄而且更強(qiáng)了，但彈性體的模量可能太高了，即彈性體可能嫌太僵硬了。再者，考慮到要求的固化或退火時間，要求機(jī)器產(chǎn)量降得過低。
綜上所述，本發(fā)明的一個目的是快速生產(chǎn)柔軟、富有彈性且壁薄而均一的管狀熱塑性彈性體制品。
本發(fā)明的目的還在于提供低模量且壁薄而均一的熱塑性彈性體管狀制品的熔融成形方法。
本發(fā)明的又一目的在于提供低模量且壁薄而均一的熱塑性彈性體管狀制品的模塞輔助撐壓方法及硬件。
本發(fā)明的再一目的在于提供一種能被撐壓成形為薄壁和低模量的管狀制品的熱塑性彈性體。
發(fā)明概述簡單地說，按照本發(fā)明，提供了一種制作薄壁、帶封閉端、熱塑性彈性體管狀制品的方法，所說方法包括a)提供一管狀模具，它有一縱軸線、一封閉端及一相對的敞口端，所述敞口端上帶一沿口，以及提供一種熱塑性彈性體料坯，所述料坯有2相反的面，基本上為共面的，而且所述熱塑性彈性體已加熱到具有適合料坯撐壓的粘度和彈性范圍；b)將所述熱塑性彈性體料坯的一面放在所說沿口上；c)對所述料坯的一面施加氣壓或抽真空以便在料坯的兩面之間造成空氣壓力差，同時沿軸向用模塞抵著料坯的朝外表面，從而將料坯又吸又推流入模具，模塞與料坯接觸后的推入速度應(yīng)掌握在料坯不被模塞刺破為度；d)進(jìn)一步施加氣壓或抽真空并進(jìn)一步沿軸向頂著料坯推模塞，施加氣壓或真空的速率及推模塞的速度應(yīng)使由此在料坯兩面間造成的氣壓差保持部分流動著的料坯離開管狀模具壁；以及e)在模塞接近閉合端的那一點(diǎn)從流動料坯與模具壁之間抽出殘留的空氣，于是料坯便被撐壓得與模具冷卻壁接觸，形成一定形狀的制品。
本發(fā)明還提供一種方法，用于制備壁厚約0.005-0.25mm的薄壁、帶閉合端、管狀制品的成形或撐壓用熱塑性彈性體料坯，所說方法包括i)提供一管狀模具，它有一縱向軸線，一閉合端以及一相對的敞口端，所說敞口端上帶有一沿口；ii)將熱塑性彈性體加熱到足以基本上消除結(jié)晶區(qū)的溫度，從而使熱塑性彈性體的粘度和彈性顯著地降低，以及將熱塑性彈性體成形為料坯，此料坯具有兩個基本呈共面的相反的面；iii)使所述熱塑性彈性體冷卻，以便使粘度與彈性恢復(fù)到可以對料坯撐壓的范圍；以及iv)將所述熱塑性彈性體料坯的一面放到所說沿口上。
本發(fā)明進(jìn)一步提供用于熱塑性彈性體薄壁、一端閉合、管狀制品的模塞輔助撐壓的模塞組件，它包括一只軸線定心的桿，所說桿裝在一個軸線定心、截錐形塞的根部，所說塞在與其根部相對一面有一冕形面，以及從所說冕形面伸出的一個軸向定心頂尖。
本發(fā)明進(jìn)一步提供熱塑性彈性體薄壁、一端閉合、管狀制品的模塞輔助撐壓用模塞組件，它包括一只軸線定心桿，所說桿裝在一只軸線定心圓盤形塞的第一面，所說塞在與其第一面相反的一側(cè)有第二面，從此第二面伸出一個軸線定心頂尖。
本發(fā)明還提供一種用聚酯型聚氨酯熱塑性彈性體制成的避孕套，所述彈性體的特征在于，210℃及3800g荷重下測得的熔融指數(shù)為24～36g/10min；10～25％(重量)MDI(二苯甲烷-4，4’二異氰酸酯)；0.1～5％(重量)1，4-丁二醇；70～89.9％(重量)平均分子量為1000～3000道爾頓的聚己二酸丁二酯/己二酯(共聚物)；以及0～5％(重量)潤滑劑。
本發(fā)明進(jìn)一步提供一種熱塑性彈性體避孕套，此避孕套有一個軸線定心管狀本體，一個敞口端及一個與之相對的閉合端，該管狀本體在沿軸線靠近上述閉合端處直徑最大，且該管狀本體的沿軸線最小直徑則位于上述最大直徑點(diǎn)到包括上述敞口端在內(nèi)的這段之間。
另外，本發(fā)明還提供降低薄壁、帶閉合端、管狀熱塑性彈性體制品模量的方法，該方法包括下列步驟1)將所述管狀制品拉伸套到成形模芯上；以及2)將所述管狀制品與模芯一起加熱到100～125℃，保持足夠的時間以降低所述熱塑性彈性體的模量。
附圖簡述

圖1a是一只輪廓為扁平的帶邊料坯等角圖。
圖1b是輪廓為扁平的帶邊料坯中心線斷面?zhèn)纫晥D。
圖2a是異形帶邊料坯等角圖。
圖2b是異形帶邊料坯中心線斷面?zhèn)纫晥D。
圖3是如本文公開的預(yù)熱、模塞輔助真空撐壓設(shè)備示意。
圖4a是如本文公開的模塞組件等角圖。
圖4b是如本文公開的模塞組件中心線斷面?zhèn)纫晥D。
圖4c是如本文公開的模塞組件等角圖。
圖4d是如本文公開的模塞組件中心線斷面?zhèn)纫晥D。
圖5是在施加了模塑真空的模塞輔助撐壓步驟里模具腔壓力隨時間變化的曲線。
圖6是一只帶錐度的避孕套。
圖7是以本發(fā)明方法制作的聚酯型聚氨酯避孕套壁厚作為距尖端的距離的函數(shù)所做曲線，其中給出的厚度是在每種距離處沿圓周最大、最小及平均值。
圖8是以蘸涂法制作的天然橡膠避孕套壁厚作為距尖端的距離的函數(shù)所做曲線，其中給出的厚度是在每種距離處沿圓周最大、最小及平均值。
發(fā)明詳述本發(fā)明涉及薄壁、帶閉合端、管狀熱塑性彈性體制品，其制造方法及設(shè)備。自然，管狀制品壁厚愈是薄，本發(fā)明的材料和方法愈是關(guān)鍵。一般地說，本發(fā)明的目的在于生產(chǎn)一種壁厚約0.005mm～約0.25mm和長度與直徑比為2/1～20/1的均勻薄壁管狀熱塑性彈性體制品。本發(fā)明應(yīng)用的最有利場合是，要求的壁厚為約0.01mm～約0.10mm且長徑比為3/1～10/1時。在本發(fā)明之前，熱塑性彈性體只有采用溶劑流延法才能生產(chǎn)出上述壁厚范圍內(nèi)均一壁厚的產(chǎn)品。
熱塑性彈性體是嵌段共聚物，其聚合物分子或化合物內(nèi)含有硬嵌段和軟嵌段或稱區(qū)域。軟區(qū)提供類似橡膠的彈性體特性，而硬區(qū)或晶區(qū)則起著機(jī)械交聯(lián)的作用，即把似橡膠區(qū)栓在一起。當(dāng)處于加工溫度時，熱塑性彈性體的硬區(qū)變成無定形或軟化而成為易于用注塑、擠塑、真空模塑等方法加工的熔體。
此處所說合適的熱塑性彈性體包括聚氨酯、聚醚型聚氨酯-脲、聚醚型聚氨酯、聚酯型聚氨酯、聚酯/聚醚嵌段共聚物、苯乙烯/丁二烯/苯乙烯嵌段共聚物等。本發(fā)明可以被應(yīng)用在范圍廣泛的熱塑性彈性體上，因?yàn)槿魏谓o定的熱塑性彈性體是否適用，更適當(dāng)?shù)厥歉鶕?jù)其物理性能而不是按其所屬特定種類加以判斷。控制任何熱塑性彈性體的物理性能是針對這個熱塑性彈性體的一項(xiàng)特別技能。一般而言，可以這樣說，任意一種熱塑性彈性體的物理性能取決于硬嵌段種類，、軟嵌段種類、聚合物內(nèi)嵌段排列、聚合物平均分子量、平均硬嵌段含量及平均重復(fù)單元數(shù)、平均軟嵌段含量及平均重復(fù)單元數(shù)，以及添加劑的使用，尤其是改進(jìn)加工性能的蠟以及可能還有沖擊改性劑，以改進(jìn)撕破強(qiáng)度。為用于本發(fā)明，熱塑性彈性體的邵爾A硬度應(yīng)介于約60～80，優(yōu)選地介于約60～75。100％伸長時熱塑性彈性體的拉伸應(yīng)力，即通常所謂的100％模量，應(yīng)為約50～600psi，優(yōu)選地為約100～500psi。當(dāng)量300％模量應(yīng)為約450～1100psi，優(yōu)選地為約500～900psi。極限伸長應(yīng)為約400％～800％，以及24hrs，23℃條件下的壓縮變形不得大于25％。重要的是，該熱塑性彈性體應(yīng)具有優(yōu)異的耐有機(jī)溶劑能力。除另行說明，上述范圍均指在23℃下的測定值。
本發(fā)明的熱塑性彈性體的另一個方面是，它不應(yīng)有明顯的熔點(diǎn)。在撐壓或擠塑熱塑性彈性體的領(lǐng)域里，熔點(diǎn)不明顯是獲得可成形然而又保留已有形狀熔體的一項(xiàng)要素。在不明顯熔點(diǎn)區(qū)間內(nèi)，熔體能表現(xiàn)出“原始強(qiáng)度”。熔點(diǎn)不明顯是熔體含有一系列分子量不同聚合物的特征。
優(yōu)選的熱塑性彈性體是由聚氨酯硬嵌段與聚酯軟嵌段組成的嵌段共聚物。這類熱塑性彈性體據(jù)發(fā)現(xiàn)具有優(yōu)異的物理強(qiáng)度、卓越的耐磨和抗撕裂強(qiáng)度以及出色的抗張強(qiáng)度。此外，這類熱塑性彈性體還表現(xiàn)出優(yōu)異的耐有機(jī)溶劑的能力。
在優(yōu)選的聚酯型聚氨酯當(dāng)中取得低模量和低永久變形的方法在于，作為軟嵌段，選擇長鏈二元醇或二元醇的組合，它在室溫下很少結(jié)晶；同時硬嵌段含量不超過25％。此剛硬的嵌段是通過多異氰酸酯與短鏈二元醇反應(yīng)獲得的。
優(yōu)選的聚酯型聚氨酯中含有10～25wt％的一種或多種多異氰酸酯。優(yōu)選地是，多異氰酸酯為二異氰酸酯。有用的二異氰酸酯包括芳族和脂族二異氰酸酯。合適的二異氰酸酯包括非受阻芳族二異氰酸酯，例如4，4’-亞甲基雙-(苯基異氰酸酯)(MDI)；異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、間亞二甲苯基二異氰酸酯(XDI)以及非受阻脂環(huán)族二異氰酸酯，例如1，4-環(huán)己基二異氰酸酯、萘-1，5-二異氰酸酯、二苯甲烷-3，3’-二甲氧基-4，4’-二異氰酸酯、二環(huán)己基甲烷-4，4’-二異氰酸酯和環(huán)己基-1，4-二異氰酸酯，以及上述的混合物。最優(yōu)選的非受阻二異氰酸酯是4，4’-亞甲基雙-(苯基異氰酸酯)，即MDI。
優(yōu)選聚酯型聚氨酯含有0.1～5wt％鏈增長劑。合適的鏈增長劑是有約2～約6個碳原子的低級脂族或短鏈二元醇。合適鏈增長劑的例子包括，例如二甘醇、丙二醇、二丙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、1，3-丁二醇、1，5-戊二醇、1，4-環(huán)己烷二甲醇、氫醌雙羥乙基醚等，以及其混合物，其中1，4-丁二醇為優(yōu)選的。
優(yōu)選聚酯型聚氨酯含有70～約89.9wt％的羥基封端的聚酯。一組優(yōu)選的羥端基聚酯中間體通常是一種線型聚酯，其分子量約為500～約5000道爾頓，最優(yōu)選為約1,000～約3,000道爾頓，且酸值一般小于0.8，優(yōu)選地小于0.5。分子量通過測定羥基來確定。聚酯中間體的生產(chǎn)方法包括，(1)一種或多種二元醇與一種或多種二元羧酸或酸酐起酯化反應(yīng)，或(2)起酯交換反應(yīng)，即一種或多種二元醇與二元羧酸酯起反應(yīng)。二元醇對酸的摩爾比一般優(yōu)選地大于1，以便獲得的線型鏈中大多數(shù)為羥端基。
二羧酸可以是脂族、脂環(huán)族、芳族或其混合的二元羧酸。可以單獨(dú)或混合使用的合適二元羧酸一般含有總共4～15個碳原子，可包括琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十二酸、間苯二酸、對苯二酸、環(huán)己烷二羧酸等；上述二元酸的酸酐也可以使用，例如苯酐等；其中以己二酸為優(yōu)選的。
成酯二元醇可以是脂族的、芳族的或其混合物；含總碳原子為2～12；且包括乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、2，2-二甲基丙二醇-1，3、1，4-環(huán)己烷二甲醇、1，12-十二烷二醇，及上述的混合物。1，4-丁二醇與1，6-己二醇的混合物為優(yōu)選的二元醇。
優(yōu)選聚酯型聚氨酯的優(yōu)選聚酯是混合酯，例如聚己二酸丁二/己二酯、聚己二酸/壬二酸丁二酯。最優(yōu)選的聚酯是聚己二酸丁二/己二酯。
除上述聚酯中間體之外，有許多本領(lǐng)域或文獻(xiàn)所已知的其他種類聚酯中間體也可以使用，包括那些具有不同分子量和/或含有支鏈聚酯的種類。例如，聚己酸內(nèi)酯二醇也可以使用。它們是內(nèi)酯與帶兩個能打開內(nèi)酯環(huán)的反應(yīng)位置的雙官能團(tuán)化合物之間生成的聚酯反應(yīng)產(chǎn)物。這些雙官能團(tuán)物質(zhì)可以用通式HX-R-XH代表，其中R是有機(jī)基團(tuán)，可以是脂族的、脂環(huán)族、芳族或雜環(huán)的，X是O、NH和NR，其中R是烴基，可以是烷基、芳基、芳烷基和環(huán)烷基。這些物質(zhì)優(yōu)選地包括二醇、二胺和氨基醇。有用的二醇包括鏈烯基二醇，其中鏈烯基含有2～10個碳原子，例如乙二醇、1，2-丙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇等。
此中間體，例如羥端基聚酯，進(jìn)一步與一種或多種多異氰酸酯，且優(yōu)選地二異氰酸酯，以及鏈增長劑反應(yīng)，希望按“一步法”反應(yīng)，即中間體，二異氰酸酯及鏈增長劑同時地進(jìn)行復(fù)合反應(yīng)，生產(chǎn)出一種適度分子量的線型聚氨酯，在2,160g試驗(yàn)荷重下其熔融指數(shù)為約1～約150，優(yōu)選地為約1～約75。二異氰酸酯與含羧基成分總量，即羥端基聚酯和鏈增長劑，之間的當(dāng)量比為約0.95～約1.13，且希望為約0.98～約1.06。
另一種方法，聚氨酯可以按傳統(tǒng)的二步法制備，其中首先由多異氰酸酯和中間體制備預(yù)聚物，然后讓預(yù)聚物與鏈增長劑反應(yīng)。此一種或多種多異氰酸酯與羥端基中間體的當(dāng)量比一般為充足的量，以便隨后用合適鏈增長劑進(jìn)行鏈增長之后，羥端基化合物與一種或多種多異氰酸酯的總當(dāng)量比約為0.95～約1.065之譜。
上述例子以及其他可使用的合適熱塑性聚氨酯載于Encyclopedia of PolymerScience and Engineering，第13卷243～303頁，John Wiley & Sons，Inc.，New York，NY，1988，該部分全部內(nèi)容被收作本文參考文獻(xiàn)。
此外，可以將聚氨酯與各種添加劑，例如抗氧劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、加工助劑等摻混。最優(yōu)選地是，聚氨酯與0～約5wt％的潤滑劑組合物摻混。任何能賦予要求特性的相容或合適潤滑劑組合物都可使用。合適的例子包括脂族雙酰胺或脂族酯。
優(yōu)選聚酯型聚氨酯熱塑性彈性體可以按二步法生產(chǎn)。在第一段聚合中，聚酯嵌段借助二元醇與二元酸反應(yīng)生成二醇聚酯嵌段來制備。在第二段聚合中，二醇聚酯嵌段與二異氰酸酯和至少一種二元醇單體的混合物反應(yīng)，后2者與聚酯嵌段以及其二者之間均處于合適的比例，以便生產(chǎn)出的聚合物和硬嵌段有符合要求的分子量。但是制備熱塑性聚酯型聚氨酯最優(yōu)選的方法是“一步”聚合法。二元醇、二異氰酸酯及鏈增長劑的反應(yīng)溫度在100℃以上，希望在120℃以上。反應(yīng)是放熱反應(yīng)并生成優(yōu)選的聚酯型聚氨酯。
舉例說，一種具體的聚酯型聚氨酯熱塑性彈性體，其分子量為145,000-190,000道爾頓，對應(yīng)的210℃及3800g試驗(yàn)荷重下的熔融指數(shù)為24～36g/10分鐘；含10～25％(重量)的MDI；0.1～5％(重量)的1，4-丁二醇；70～89.9％的平均分子量1000～3000道爾頓的聚己二酸丁二/己二酯；以及0～5％(重量)的潤滑劑。這種具體的聚酯型聚氨酯的性能如表I所示表I性能ASTM方法 數(shù)值邵爾硬度 D2240 74A比重 D7921.17DSC(示差掃描量熱)熱轉(zhuǎn)變溫度，℃ D3418Tg-40Tbc-10Tbm27Tm(max) 165應(yīng)力-應(yīng)變，psiD412100％模量 500300％模量 905極限抗張強(qiáng)度 5100
極限伸長(％) 550撕裂強(qiáng)度，pli D1938244壓縮永久變形，％ D39522h/23℃ 2322h/70℃ 74本發(fā)明制品是用熱塑性彈性體先通過料坯的制作，然后通過模塞輔撐壓加工制成的。在料坯制作過程中，熱塑性彈性體被作成適當(dāng)?shù)牧吓鞑⒓訜嶂吝m合模塞輔助撐壓的溫度。模塞輔助撐壓加工中，料坯在模塞的幫助下被撐壓成本發(fā)明的薄壁管形制品。最后，制品經(jīng)退火以消除殘余應(yīng)力。
起碼，對料坯制作的要求是，將熱塑性彈性體加熱到消除晶相并從而基本上也消除彈性；將熱塑性彈性體做成料坯，它大體上有兩個相反的基本共面的面；將料坯冷卻，從而使粘度和彈性恢復(fù)到可以撐壓此料坯的區(qū)間內(nèi)；以及把料坯放到模具腔上以便借助于模塞進(jìn)行撐壓。毋庸贅言，上面步驟中的每一步驟完全是本專業(yè)技術(shù)人員已掌握的知識。但是，下面公開的內(nèi)容則是完成上述每一步驟的優(yōu)選和精心設(shè)計(jì)的方法。
從外觀上，料坯可以具有各種各樣的形狀，而其功能要求則是，料坯適用于本文所公開的模塞輔助撐壓設(shè)備的型式。作為必要的特征，料坯應(yīng)包括基本上兩個相反的基本共面的表面，這意思是說，此種料坯是一塊熱塑性彈性體薄平片。在其具體的實(shí)施方案中，此種料坯可以是一塊方形平片或圓盤形片，從較大的擠出片材上裁和/或沖切下來的；此料坯也可以是一條長帶或片材，恰在模塞輔助撐壓的時刻從其上切出制品。當(dāng)然，在任何一種情況下，料坯的擠出、模塑或沖切可以在模塞輔助撐壓操作的現(xiàn)場完成，且更有利的是將這兩步操作結(jié)合在一起。料坯可以具有全平的表面，但料坯的表面也可以作成曲面的，以便在模塞輔助撐壓操作期間使間熱塑性彈性體熔體獲得某種有利的分布。請看附圖1a、1b及2a、2b，其中表示的是可能的圓片形料坯，具有一定彎曲的表面，從而有利于本發(fā)明的加工。雖然針對特定產(chǎn)品選擇適當(dāng)?shù)牧吓餍螤詈统叽缤耆潜緦I(yè)技術(shù)人員已經(jīng)掌握的知識，但本文仍推薦料坯的厚度不大于約5mm同時不小于約0.5mm，更優(yōu)選地為1～2.5mm。
料坯應(yīng)被加熱到一定的成形溫度，在此溫度下放置變形速率不足以在料坯加工期間使間料坯顯著變形，而且在此溫度下熔體的彈性和粘度處于可以將料坯撐壓成薄壁、帶閉合端、管狀制品的范圍內(nèi)。可以對熔體撐壓的彈性和粘度的這一范圍有兩個特征。此范圍的第一個特征是，熱塑性彈性體熔體中的流動阻力應(yīng)當(dāng)盡可能是粘性的而不是彈性的。此范圍的第二個特征是，在粘性和彈性的聯(lián)合作用下，熱塑性彈性體被撐壓到要求厚度時它不應(yīng)發(fā)粘、撕破或翹曲。在上述聚酯型聚氨酯的情況下，加熱進(jìn)行到190～210℃，然后讓熔體冷卻以便撐壓，冷卻的溫度為145～185℃，優(yōu)選地為150～170℃。這個撐壓溫度區(qū)間大致對應(yīng)的熔體粘度(即復(fù)數(shù)粘度)，按Rheometics Mechanical Spectrometer在成形溫度下測量，為75,000～150,000泊，而成形溫度下彈性模量為600,000～1,200,000達(dá)因/厘米2。
如上所述，對于本文所描述的方法來說必要的是，要盡量減小熱塑性彈性體的彈性以利于模塞輔助撐壓操作。就是說，料坯在模塞輔助撐壓操作中的初始變形受到的阻力應(yīng)主要是粘性阻力。要做到這一點(diǎn)可以通過控制熱塑性彈性體的加熱歷史基本消除結(jié)晶區(qū)來實(shí)現(xiàn)。簡單地說，熱塑性彈性體應(yīng)首先被加熱到足夠的溫度以基本消除結(jié)晶區(qū)，隨后再冷卻到撐壓的溫度。由于晶區(qū)不會立即再生成，故存在一定的時間使熱塑性彈性體得以變形而不發(fā)生什么對變形的彈性阻力。優(yōu)選地是，將熱塑性彈性體立即冷卻并借助模塞撐壓，因?yàn)榫^(qū)再生或是從冷卻才開始并一直進(jìn)行到晶區(qū)含量與溫度再次達(dá)到一致。對于任何給定的熱塑性彈性體而言，只要采用先加熱以消除晶區(qū)的技術(shù)，則將熱塑性彈性體冷卻到什么溫度才是撐壓的最佳溫度的問題就是個次要的問題了。在一個優(yōu)選的方法中，室溫的料坯被加熱到足夠的溫度以基本消除晶區(qū)。在此溫度下一小段的料坯保溫時間里，料坯的放置變形是微不足到的。隨即，馬上讓料坯冷卻到模塞輔撐壓溫度并立即進(jìn)行撐壓。在另一優(yōu)選方法中，熱塑性彈性體被加熱到足夠的溫度以基本上消除晶區(qū)并被擠出成帶狀料坯。此料坯被冷卻到模塞輔助撐壓溫度并被一段段地?fù)螇骸?br> 料坯操作的加熱步驟可以在爐和/或擠出機(jī)機(jī)筒里進(jìn)行。請看圖3，當(dāng)使用爐時，建議將料坯1平放入爐2內(nèi)并借助與熱氣接觸和曝露于紅外源對其加熱。建議的紅外源可能不過就是一只電阻加熱器3的發(fā)光元件，IR(紅外)源也可以是一只用來發(fā)出紅外線的燈。在該方法中由于使用的料坯較薄以及主要靠紅外加熱源，料坯溫度可以被迅速改變以大大減少放置變形和提高產(chǎn)量。若試圖讓料坯處于傾斜或豎直位置加熱，則料坯的重量會使放置變形加大。
考慮過其他且可能更好的料坯加熱方法。一種可能的料坯加熱方法可以利用微波輻射。這時，可能需要一專門設(shè)計(jì)的爐子，以及在熱塑性彈性體里放一些摻雜物以便將輻射能轉(zhuǎn)化成熱量。在第二種加熱方法中，模塞輔助撐壓可以在離開擠出機(jī)并已冷卻到適于撐壓的溫度的料坯上進(jìn)行。此時，將除了擠壓機(jī)之外不再需要熱源。
料坯加熱及受控加熱史是本領(lǐng)域熟知的東西。本申請人將這些技術(shù)作為關(guān)鍵應(yīng)用于熱塑性彈性體制品的模塞輔助撐壓中。
如上所述，將料坯模塑成本發(fā)明的薄壁管狀制品乃是模塞輔助撐壓操作的目的。模塞輔助撐壓操作的第一個特征是模塞或模芯的應(yīng)用，它對料坯兩側(cè)所施空氣壓力差起著輔助作用，將加熱料坯既推又拉地送入模具。模塞輔助撐壓操作的第二個特征是，料坯兩側(cè)空氣壓力差與模塞伸入模具長度間的動態(tài)關(guān)系。
關(guān)于在料坯兩側(cè)施加和控制氣壓差，有兩種技術(shù)可以使用。一種技術(shù)是，此壓差是對料坯朝外表面施加的正和負(fù)表壓的結(jié)果，其中模腔保持為恒定壓力，優(yōu)選地為大氣壓。第二種技術(shù)，壓差是從模腔內(nèi)部施加正和負(fù)表壓的結(jié)果，其中料坯被可密封地安裝在模具沿口上。不論料坯是被外部正壓還是內(nèi)部負(fù)壓造成的氣壓差拖進(jìn)模具的，本文都認(rèn)為受到“撐壓”。這兩種技術(shù)被認(rèn)為是等效的。本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)是第二種技術(shù)，其中氣壓差是通過對模具抽真空得到控制的。然而，這樣說的理由主要是鑒于以這種方式控制氣壓差的原型機(jī)制造和操作起來的比較簡單這一事實(shí)。
本文中，凡壓力是進(jìn)入模具的場合就說料坯兩側(cè)壓差為正值，凡壓力是離開模具的場合就說它是負(fù)值的。因此，對料坯施加正壓差的場合，此正壓差可以由模具真空也可以由外壓造成。類似地，施負(fù)壓差的場合，此壓差可以由模具正壓也可以由外部真空造成。
圖3畫出了本發(fā)明的一個實(shí)施方案，其中氣壓差是從模具內(nèi)部來控制的。請看圖3，加熱料坯1被放在模具5的沿口4上，此時模塞組件6全程退回，于是模具被密封住，保持模具為密封，空氣被真空源7經(jīng)真空口8從模具抽出。
隨空氣被從模具5抽出的同時或其后，模塞組件6伸入模具，與料坯接觸并將其推入模具。通過抽氣及模塞伸長的聯(lián)合作用，料坯進(jìn)入模具的變形過程被大大加速。模塞伸長速率和抽氣速率相結(jié)合產(chǎn)生動態(tài)模具壓力，下面將講到，這個壓力可以交替地對模塞加在不斷變形的熱塑性彈性體的作用產(chǎn)生幫助或抵抗。當(dāng)模塞全部伸出，模具內(nèi)殘余空氣借助真空源7被抽出，模塑制品被取出。可以對圖3進(jìn)行修改，將設(shè)備中的氣壓差加在料坯朝外的一面。在這種技術(shù)中，可以將一只可加壓腔與料坯1朝外表面密封接觸，即面向沿口4的接觸。這樣的可加壓腔可以帶一密封開孔，模塞組件6通過此孔伸長，可以安一個加壓口，相當(dāng)于真空源7的東西可以與之相連。真空口8可以與大氣相通。
如上所述，這里所說的方法能最適用于薄壁且長徑比在所舉極限之內(nèi)的管狀熱塑性彈性體制品。提供用來生產(chǎn)這種制品尺寸的合適模具顯然屬于本領(lǐng)域已知的范疇。由于模具不需要加熱或過分地加壓，故有各種各樣可資使用的材料。
關(guān)于模塞輔助撐壓操作的第一特征，此模塞組件的作用在于將變形料坯迫入模具腔并在此過程中使變形過程中的熱塑性彈性體料坯偏向于沿模具腔軸線流動，從而避免與模具壁接觸直至接近完全撐壓的那一點(diǎn)。該模塞組件包括模塞本身，模塞根部又與一根桿相連接。模塞的作用是為與變形料坯接觸提供一個表面。該桿提供一種支撐，在其上安裝模塞，這樣一來模塞就可以伸入模具腔內(nèi)部。模塞的制作材料和形狀可以是各種各樣的。當(dāng)然，任何材料和任何模塞式樣的選擇都應(yīng)有目的，即材料不與熱料坯粘連，接觸表面要盡量小而同時又提供足夠的表面積以防止不適當(dāng)?shù)奈锪蠌埩虼倘肫渲?，與模塞接觸應(yīng)盡量減少熱量經(jīng)模塞損失等等。模塞設(shè)計(jì)的目的不是要提供一個用以抵住料坯將其壓縮成形的適當(dāng)表面。模塞可以用不粘性聚烯烴來制作，例如聚(全氟烯烴)，諸如聚四氟乙烯，或者鋁，任選地帶有紋理的表面。模塞的形狀可以是橢球、圓環(huán)、拋物面、帶垂直根部的拋物面、圓桶形、球形片段、截頭錐(直角圓錐的錐臺)、圓柱形等等。請看圖4a和圖4b，優(yōu)選的模塞是截錐形模塞，從其皇冠表面上伸出一個軸向定心接觸頭。請看圖4c和4d，另一種優(yōu)選模塞是切下的圓柱或圓盤，由其徑向表面伸出一只軸向定心接觸頭。同樣優(yōu)選的是，模塞由帶紋理的鋁作成。
在采用模塞組件及模具的優(yōu)選方法中，模具沿著垂直軸線與沿口對齊，沿口在一端確定了以軸線為中心的敞口，真空口位于與之相對的閉合端與垂直軸線相交的一點(diǎn)。模塞組件被沿著垂直軸線安放而且此模塞能沿垂直軸線伸入模具腔，達(dá)及基本上模具的長度。應(yīng)當(dāng)明確，模塞不是壓縮元件，故而應(yīng)與模具的沿口、壁以及閉合端保持一個大于與模塞接觸處任何熱塑性彈性體壁厚的距離。根據(jù)這一原則，模塞應(yīng)只能伸長基本上等于模具的長度，同時又與閉口端保持一定距離，至少不但保持上面提到的距離，而且還要留有充足的距離以便料坯的被撐壓端在下面將講到的最終撐壓步驟中不被離開模具口的流動空氣過早吸入。
在本發(fā)明中，壓力或真空源不是關(guān)鍵的。本領(lǐng)域?qū)I(yè)人員會很容易選擇一種加壓或抽真空的手段，例如由引射器或旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)維持的真空儲罐、旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)或單級單動活塞。優(yōu)選的加壓或真空源是單級單動活塞，它與加壓或真空口連接不帶儲罐。當(dāng)這種活塞尺寸被設(shè)計(jì)成大于模具自身的容積時，則模具可以在一次抽動活塞過程中被充壓或抽空，而且撐壓操作結(jié)束時活塞向模具內(nèi)反排有助于清理模具以便隨后的模塞輔助撐壓操作。
如前面提到的，模塞輔助撐壓操作的第二個特征是模具內(nèi)料坯兩側(cè)氣壓差與模塞伸入模具的長度之間的動態(tài)關(guān)系。這種以壓差為應(yīng)變量以模塞伸長為自變量的關(guān)系，在沿模塞伸長的長度上可分成3個可分的階段。
第一階段是直至或大致在料坯與伸長著的模塞發(fā)生接觸的時刻氣壓差與模塞伸長關(guān)系。在第一階段，要么有一個正壓差施加在料坯上，將其吸入模具，要么維持著一個中性或零壓差同時模塞開始伸入模具。最后，必須在伸長著的活塞觸到料坯，料坯因而被推入模具內(nèi)的那一時刻，開始控制一個正壓差或積極地維持中性壓差。對壓差的控制若是被推遲到伸長模塞與料坯接觸后很久才開始，則隨料坯被抵著密封模具或外部腔推入模具，會造成有害的壓力。優(yōu)選地是，在第一階段中伸長模塞與料坯接觸之前就對料坯施加一個正壓差。具體地說，應(yīng)加上充足的壓差并設(shè)定模塞伸長速率，以便在施加壓差與模塞觸到料坯的間隔時間里料坯因壓差的作用而變形到大致呈半球形。此第一階段中優(yōu)選的是，料坯靠壓差的作用被抽吸成一定的形狀并被賦予更適合與模塞接觸的變形動量。料坯與模塞接觸之前，壓差應(yīng)至少大到足以使料坯接觸面變形為凹面，優(yōu)選地成為半球形。但是，過了變形料坯成為半球形那一點(diǎn)，僅靠壓差進(jìn)一步變形會將變形料坯本體吸入管狀模具，其中隨著撐壓的進(jìn)行將發(fā)生與模具壁的連續(xù)接觸。與模具壁的這種接觸會在模塑制品中沿此種接觸的長度產(chǎn)生厚而不均勻壁膜。因此，模塞應(yīng)該在變形料坯變成基本上管狀之前就與料坯接觸。關(guān)于具體說到第一階段里模塞伸長的速率，它必須軸向上明顯地大于或等于由壓差引起的變形料坯軸向拉長速率。但是，模塞伸長速率不應(yīng)該大到與料坯接觸后將料坯刺破。合適的是，第一階段的壓差應(yīng)為0～500mm-Hg，且優(yōu)選地為5～200mm-Hg。上述壓力不是絕壓而是相對壓力，其中0mm-Hg表示料坯兩側(cè)無壓差。
第二階段是從伸長模塞與變形料坯接觸的那一刻或其左右大致到模塞全部伸出為止料坯兩側(cè)氣壓差與模塞伸長的關(guān)系。在第二階段，由氣壓或真空源造成的空氣流動應(yīng)保持這樣，當(dāng)與模塞伸入模具的作用結(jié)合時，造成恰好或大致0mm-Hg的壓差。第二階段希望，變形料坯被全部伸入模具腔，而與模具壁的接觸僅限于模具沿口組件這一區(qū)域。當(dāng)用模塞來推動變形料坯進(jìn)入模具腔時，這一點(diǎn)便可以實(shí)現(xiàn)，此時讓變形熱塑性彈性體料坯偏向沿軸向流入模具腔，同時用壓差來防止撐壓熱塑性彈性體與模具壁的接觸直至模塞全部伸出的這一點(diǎn)。通過把壓差減少到大致為0mm-Hg，本來會迫使料坯進(jìn)入模具并斷斷續(xù)續(xù)與模具壁接觸的壓力被平衡掉了，結(jié)果撐壓制品的薄壁不再被壓到與模具壁相碰。借助模塞的撐壓作用，撐壓制品的薄壁被幾乎拉成從與模塞接觸的拖曳點(diǎn)到沿口組件的一條直線。而且，由于反抗撐壓熱塑性彈性體內(nèi)變形的圓周應(yīng)力作用，撐壓制品薄壁被沿徑向朝內(nèi)，向著模塞伸長軸線地拉緊。故此，第二階段可以容許最高25mm-Hg，且優(yōu)選地最高5mm-Hg的壓差，具體取決于撐壓速率，熱塑性彈性體，料坯溫度等等。還有，根據(jù)同樣的因素，第二階段采用負(fù)壓差可能是有利的，其中壓差為0～-25mm-Hg，且優(yōu)選地為0～-5mm-Hg。負(fù)壓差傾向于將撐壓制品薄壁徑向朝內(nèi)地抱住從而離開模具壁。當(dāng)然，此負(fù)壓差也不應(yīng)該過大以致?lián)螇毫吓鞯谋”谂龅侥ＨM件的桿。為了把壓差維持在第二階段要求的范圍內(nèi)，由模塞軸向伸長及撐壓料坯進(jìn)入模具在模具里造成的容積排代，必須大致用真空或壓力源引起的空氣流動平衡掉。
第三階段定義的是從模塞充分伸出的一點(diǎn)或其左右到模具被充分抽空同時料坯被吸至與模具壁完全接觸這段時間料坯兩側(cè)氣壓差與模塞伸長的關(guān)系。第三階段各種作用旨在最終完成薄壁管狀制品的形狀。模塞在第三階段是完全伸出的。氣壓差按需要提高以抽空模具并令管狀制品的壁發(fā)生變形而與模具壁接觸。優(yōu)選地，提高氣壓差的作用能把膨脹的料坯從與模塞的接觸中解脫出來，使模塞退回時不發(fā)生糾結(jié)。膨脹料坯與模具壁的接觸使獲得的薄壁管狀制品充分冷卻，以便可以將其從模具中取出。
在模塞伸長及壓差(關(guān)系)的三階段合為一個連續(xù)撐壓操作的做法中，有若干種選擇。對于給定了模具容積、模具長度、熱塑性彈性體等條件的情況下，很可能采取恒定的模塞伸長速率，當(dāng)與壓力或真空源引起的恒定空氣流動速率相結(jié)合時，能得到一條處于剛講到的極限之內(nèi)的壓差和模塞伸長曲線。當(dāng)然，雖然得到的這種曲線從設(shè)備和操作的角度看可能是最方便的，但是優(yōu)異的產(chǎn)品可能通過改變模塞伸長速度和改變氣流速率以達(dá)到上述三階段的各自目標(biāo)生產(chǎn)出來。
綜上所述，在優(yōu)選的實(shí)施方案中，提供了生產(chǎn)薄壁管狀熱塑性彈性體制品的方法，所述方法包括
a)把一只細(xì)長模具腔體沿基本上豎直的軸線對準(zhǔn)，所說由模具確定的細(xì)長模具腔包括閉口端，它具有與所說豎直軸線相交的表面、基本上平行于豎直軸線的徑向一定的側(cè)邊、包括繞豎軸線定心、敞口的沿口組件的工作端，以及將模具腔抽成真空的手段，所述抽真空手段包括安在所說閉口端與豎直軸線相交一點(diǎn)處的接口，b)把模塞沿所說垂直軸線對準(zhǔn)，所說模塞可沿垂直軸線穿過所說敞口，伸長進(jìn)入模具腔直達(dá)差不多模具腔的全長的一點(diǎn)，模塞與沿口組件、側(cè)壁及閉口端的距離大于相應(yīng)點(diǎn)處任何接觸的熱塑性彈性體厚度；c)在模塞退回的情況下將一只基本上共面的熱塑性彈性體料坯橫放在所述敞口上，此料坯具有彼此相反的上、下表面；所述料坯被加熱到一定的溫度，在此濕度下所說放置步驟期間放置變形速率不足以使料坯發(fā)生什么變形，而且在此溫度下粘度和彈性均處于料坯可被撐壓的區(qū)間內(nèi)；以及料坯自垂直軸線在360°弧度上沿徑向延伸到超出沿口組件圍成所說敞口，從而至少料坯的一個表面與沿口組件接觸，于是模具腔被密封，而且因此由于重力作用的初期流動是沿著垂直軸線的；d)在料坯的上、下表面間施加一個氣壓差并引導(dǎo)模塞沿垂直軸線移動并觸到料坯的一面，于是料坯因壓差而被吸入并被模塞推動而沿垂直軸線流動從而進(jìn)入模腔，于是模具腔內(nèi)的空氣經(jīng)接口被抽出；e)將料坯連吸帶推進(jìn)入所述模具達(dá)及基本上模具腔全長，其中模塞伸長速率結(jié)合抽氣速率產(chǎn)生一個壓差，借此被吸、推的料坯總是保持與模具壁有距離，模塞被伸至一點(diǎn)，此時料坯尚未觸到模具的閉口端；以及g)對模具抽真空，從而使料坯被吸得與模具冷卻壁充分接觸，于是成形的制品便制成了。
模塞輔助撐壓操作以后，可能希望通過熱退火過程進(jìn)一步改善撐壓制品的彈性體性能。這種用于熱塑性彈性體的方法見諸于Nallicheri，R.A和Rubner，M.F.，Macromolecules，190，23，1005～1016?；旧险f，為消除真空撐壓制品里的殘余應(yīng)力并從而降低模量，制品借助對其在適度溫度下長時間加熱而退火，而且任選地，通過將其張?zhí)自谝粋€型芯上在加熱過程中賦予其形狀。在聚酯型聚氨酯制品的情況下，退火過程可以通過在對流爐內(nèi)，130℃下簡單加熱4小時完成。一般地，進(jìn)行退火過程的溫度為100℃～140℃，時間1～24小時。
本文所描述的方法被用來生產(chǎn)避孕套或指套最為有利。在避孕套的情況下，本發(fā)明模塑制品的長度為約125～約225mm，而直徑為約30～約50mm。關(guān)于目前市場上的避孕套形狀，30-50psi范圍的較低30％伸長彈性模量的天然橡膠已使得廣大的人口能舒服地使用統(tǒng)一形狀的單一品種。但是，從事避孕套制作的專業(yè)人員知道，目前已有的合適熱塑性彈性體，其30％伸長彈性模量高于天然橡膠，即在80～150psi之間。所以，要讓更廣范圍的人能舒服地使用本發(fā)明生產(chǎn)的避孕套，已發(fā)現(xiàn)有利的是，把避孕套做成錐形的，以便控制避孕套使用過程中應(yīng)變引起的受壓部位。請看圖6，上面畫著一種本發(fā)明設(shè)想出的一個實(shí)施例中帶錐度的避孕套。具體地講，本發(fā)明錐度避孕套有一軸線定心管狀本體，一個敞口端和一個與之相對的閉口端，其中沿軸線靠近閉口端處管狀本體直徑最大，而管狀本體沿軸線介于此最大直徑處與敞口端，包括敞口端，之間有一最小直徑。此最大直徑與最小直徑之比應(yīng)為1.05/1～1.4/1，且優(yōu)選1.1/1～1.25/1。最大直徑點(diǎn)的位置優(yōu)選地緊靠避孕套閉口端。最小直徑點(diǎn)的位置可以在沿管狀本體的任何一處，但是優(yōu)選地位于靠避孕套敞口端近，靠閉口端遠(yuǎn)。也可以有多個最小直徑點(diǎn)，此時仿佛避孕套收放成帶棱紋的管狀體，最小直徑點(diǎn)也可以包括一段直徑不變的管狀體。避孕套彈性模量在剛剛提到范圍情況下，已發(fā)現(xiàn)適用面最廣的避孕套尺寸為最小直徑37～40mm，然后呈錐形變到40～45mm的最大直徑。錐度避孕套的生產(chǎn)方法可以在避孕套撐壓中利用錐度模具和/或在避孕套退火時將其套在錐度型芯上。
避孕套敞口端可以包括一圈卷邊以保證使用中的固位和方便避孕套操作和卷起。此卷邊可以用兩種方法安上。第一種方法，避孕套被套在型芯成形器上，多余的材料被除掉，薄膜朝下卷成一個卷邊，然后卷邊被熔成一個實(shí)心的圓環(huán)。第二種方法，在單獨(dú)的操作中制備環(huán)形邊，用熱熔或粘合方法將其固定在避孕套的敞口一周上。此第二種方法被稱作“外加卷邊”。
給出下列制作避孕套的實(shí)例旨在說明而不限制本發(fā)明。
設(shè)備本發(fā)明設(shè)備分為兩個主要部分，即預(yù)熱爐和模塞輔助真空成形單元。此爐是一個保溫金屬箱，帶有溫控加熱元件及通風(fēng)機(jī)，以提供爐內(nèi)要求的環(huán)境溫度條件。爐子還備有兩套配有熔融石英輻射板和一只40w/cm2輻射能源的溫控中紅處(Mid-IR)加熱器，每套的輻射表面積為100cm2。提供一套帶伺服機(jī)/電腦控制往復(fù)系統(tǒng)軌道，裝在爐子的下部，料坯安放在軌道上的夾具上，它可以被水平地送入爐中加熱，隨后再被安放到真空成形單元上。真空成形單元是圍繞垂直軸線安裝的玻璃陰模，其形狀為避孕套，模具的閉口端朝下。陰模具有錐度的外形，其直徑自敞口端向閉口端逐漸增大。陰模總長260mm，直徑在敞口端為38.5mm，然后到達(dá)最大直徑42mm。陰模的大致容積為311cm3。一只單級、單動真空泵通過裝在閉口端模具與垂直軸線相交點(diǎn)的真空接口與模具相通。真空泵的單動容積是590ml，故而可以通過活塞的一次抽動將模具抽成真空?；钊恢猛ㄟ^電腦控制伺服電機(jī)控制，以提供整個成形過程中精確的真空曲線。模具外面包有夾套，其內(nèi)有液體循環(huán)以控制模具的溫度在大約15℃。模具敞口端有2只金屬擺板及輔助硬件，它們能與料坯夾具結(jié)合起來并可密封地安裝料坯。一個包括金屬桿及截錐形接觸元件的模塞組件軸向安裝于模具敞口端上方，而且可以伸進(jìn)模具內(nèi)。接觸元件的位置由電腦控制伺服電機(jī)控制，以提供精確的進(jìn)入模具的位移速率并控制探入模具的深度。接觸元件系用聚四氟乙烯制成，表面打毛(50grit)并與朝上的根部和朝下的皇冠表面沿軸線對齊。截錐高度是10mm，根部直徑31.33mm，皇冠面直徑35mm。從皇冠面沿軸線伸出一個長度6mm的觸頭(頂尖)。
料坯制備將聚酯型聚氨酯，Estane58238-032P聚酯型聚氨酯(B.F.Goodrich公司注冊商標(biāo))擠出成約1.0～約1.9mm厚的連續(xù)片材。從這個連續(xù)片材上沖裁直徑約25～約30mm的圓盤。將圓盤放在室溫和相對濕度約20％～約30％條件下達(dá)至少24小時進(jìn)行調(diào)質(zhì)。將圓形料坯放到水平裝在導(dǎo)軌上的金屬夾具上并沿水平方向自動地將之送入預(yù)熱110℃的爐內(nèi)。金屬夾具的形狀使得料坯圓片能座落在6.3mm突緣、直徑45mm的敞口上，以便料坯的上、下兩面大部分都是暴露的，從而可以迅速而均勻地加熱。然后，立即將料坯曝露于兩只溫度在750℃，峰值波長28μm的Mid-IR加熱器(2)之下。兩只加熱分別位于料坯的上、下35mm的地方。加熱器是連續(xù)工作的，故而IR(紅外)曝露的時間由輸送系統(tǒng)來控制。料坯被加熱到開始軟化并因其自重而“下垂”的一點(diǎn)。這發(fā)生在輻射加熱器曝露時間約19秒鐘時。此刻，料坯溫度，按窄帶(7.92μm)。紅外溫度計(jì)測定，為大約230℃。料坯被曝露于輻射加熱器之后，料坯被沿著軌道輸送水平穿過預(yù)熱到110℃的爐，此間歷時約8秒，并進(jìn)入大致為室溫的真空撐壓設(shè)備，然后氣密地夾在模具敞口的位置上。
真空撐壓模塞輔助真空撐壓操作隨模塞開始伸長而開始。從料坯離開爐子的時刻到成形開始的時刻歷時約2秒。模塞位移曲線由電腦控制在約30～約50秒。圖5是真空成形期間模具壓力和模塞伸長作為時間函數(shù)的代表性曲線。恰好模塞觸到熱料坯的時刻或稍提前一點(diǎn)，加上真空以便與模塞的推動作用同時工作。然后，真空撐壓避孕套被從模具中取出并在130℃下退火4小時。圖7是照上面制成的避孕套壁厚作為距尖頭部表面距離函數(shù)的代表性曲線。圖8是由膠乳以蘸涂法生產(chǎn)的天然橡膠避孕套的類似曲線。
權(quán)利要求
1.一種由聚酯型聚氨酯熱塑性彈性體制成的避孕套，所述彈性體的特征在于，熔融指數(shù)，在210℃及3800g試驗(yàn)荷重下，為24～36g/10分鐘；10～25％(重量)的MDI；0.1～5％(重量)的1，4-丁二醇；70～89.9％(重量)的平均分子量為1000～3000道爾頓的聚己二酸丁二醇/己二醇酯；以及0～5％(重量)的潤滑劑。
全文摘要
用聚酯型聚氨酯撐壓成型一種熱塑性彈性體避孕套。
文檔編號C08G18/42GK1142838SQ94194898
公開日1997年2月12日 申請日期1994年11月25日 優(yōu)先權(quán)日1993年11月29日
發(fā)明者R·G·米勒, O·T·坦科維茨 申請人:奧索-麥克尼爾有限公司