聚合物加工用清除劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本公開內(nèi)容涉及一種聚合物加工用清除劑。
【背景技術(shù)】
[0002] 許多種用于成型熱塑性塑料的工序是已知的，其代表性實例包括注射成型、擠出 和吹塑。當特定種類和顏色的樹脂被加工并更替為用于后續(xù)加工的另一種類或顏色的樹脂 時，前一樹脂組合物可能仍未除去并影響之后的樹脂產(chǎn)品。
[0003] 特別是，在少量批量生產(chǎn)的趨勢下，不同顏色的熱塑性樹脂在同一加工機器中成 型和加工。例如，有色樹脂可能被加工并更替為無色樹脂，或者不同種類的有色樹脂可能被 依次加工。在此情況下，后一樹脂可能被前一樹脂污染，并且之后的成型品可能混有前一樹 脂的顏色或具有表面缺陷。成型機的螺桿、機筒和模具的清潔是確保最終產(chǎn)品的價值的重 要因素，并涉及用于擦除前一樹脂的清除過程。
[0004] 通常，成型機內(nèi)部用后一樹脂連續(xù)擦拭。這種擦拭非常耗時，并造成大量樹脂損 失。因此，為實現(xiàn)快速清除，需要使用清除化合物。清除化合物分為機械、化學和機械/化 學清除化合物。機械清除化合物通過向基體樹脂添加諸如碳酸媽等無機磨料而制備?；瘜W 清除化合物使用諸如氨水等液體化學品，使用過程中其與樹脂混合。化學/機械清除化合 物通過將諸如胺等化學品與丙烯酸類或聚乙烯樹脂混合并將該混合物造粒而制備。
[0005] 機械清除化合物的使用可能會對螺桿和機筒表面帶來損壞。液體形式的化學清除 化合物難以操作并易于粘著料斗。昂貴的化學/機械清除化合物的使用需要長清除時間， 導致清除性能較差。
[0006] 因此，對于在聚合物加工方面具有進一步改進的性能的清除劑存在需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種聚合物加工用清除劑，其包含具有多個泡沫 孔（foam cells)的聚合物泡沫，其中所述泡沫孔中閉孔的比例為至少50%。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種清除方法，其包括：將第一聚合物組合物在所 述第一聚合物組合物可塑化或可熔融的溫度和壓力條件下在加工機器中成型，并從加工機 器中提取成型品；將聚合物加工用清除劑加入至加工機器中以使清除劑與加工機器的內(nèi)壁 和螺桿進行緊密接觸；和使加工機器中的清除劑膨脹，并在加工機器中加工之后，將殘留在 加工機器的內(nèi)壁或螺桿上的第一聚合物組合物與所述清除劑一同從加工機器中提取，其中 清除劑包含具有多個泡沫孔的聚合物泡沫，其中閉孔的比例為至少50 %。
【具體實施方式】
[0009] 下面將更詳細地描述本發(fā)明的各種實施方式。
[0010] 本發(fā)明一個實施方式的聚合物加工用清除劑采用具有多個泡沫孔的聚合物泡沫 的形式，其中閉孔的比例為至少50%。
[0011] 聚合物泡沫是部分或完全交聯(lián)的低密度聚合物，其能在對其施加外力時壓縮，并 在外力去除時具有恢復其初始體積的能力?；谶@些特征，聚合物泡沫形式的清除劑被分 割成片，并通過加工機器的料斗而強行擠入加工機器。此時，清除劑被壓縮并引入加工機器 中。清除劑在加工機器中再次膨脹。結(jié)果，聚合物泡沫具有粗糙表面，其有效地擦拭加工機 器的螺桿或機筒的表面，如同絲瓜海綿一般。
[0012] 在通過成型生產(chǎn)聚合物泡沫的過程中，發(fā)泡劑可以保持未分解。聚合物泡沫可以 通過高溫下機筒中未分解的發(fā)泡劑而進一步發(fā)泡。該發(fā)泡可使聚合物泡沫與加工機器進行 更緊密的接觸，由此有效地進一步強力地擦拭加工機器的內(nèi)表面。
[0013] 聚合物泡沫可以通過使聚合物發(fā)泡而產(chǎn)生。用于通過發(fā)泡產(chǎn)生聚合物泡沫的適當 原料除基體聚合物之外還可以包含交聯(lián)劑、發(fā)泡劑和其他添加劑。交聯(lián)劑和發(fā)泡劑用于加 工聚合物泡沫。添加劑選自填料和顏料。原料在諸如捏合機或班伯里混合機等混合機中 配混，并使用輥磨機以片料或粒料的形式生產(chǎn)。之后，片料或粒料在恒定的溫度（150°C~ 250°C)和壓力（100kg/cm 2~300kg/cm2)下的擠壓模具中交聯(lián)，并在模具打開的狀態(tài)下發(fā) 泡。作為另外一種選擇，片料或粒料可以通過在配備有模具的注射發(fā)泡機中成型而交聯(lián)，并 在模具打開的狀態(tài)下發(fā)泡。結(jié)果，可以獲得泡沫形式的試樣。試樣的形狀可以根據(jù)模具設(shè) 計和后續(xù)加工而變化。例如，試樣可以是六面體、圓柱形或球形的形狀。
[0014] 任何可膨脹的聚合物均可用于產(chǎn)生聚合物泡沫，不存在特別限制。聚合物可以是 熱塑性或熱固性材料。
[0015] 適于產(chǎn)生聚合物泡沫的聚合物的實例包括聚烯烴、聚氯乙烯、烯基芳香族聚合物、 聚碳酸酯、聚醚酰亞胺、聚酰胺、聚酯、聚偏二氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨酯、聚異氰尿 酸酯、酚醛樹脂、它們的共聚物和三元共聚物、熱塑性聚合物共混物和橡膠改性聚合物。作 為適當?shù)木巯N，可以示例的有聚乙烯、聚丙烯和乙烯共聚物。
[0016] 乙烯共聚物可以是i)乙烯和ii)至少一種烯鍵式不飽和單體的共聚物，所述至少 一種烯鍵式不飽和單體選自由C3-Cltl α -單烯烴，不飽和C3-C2tl單羧酸的C1-C12烷基酯、不飽 和C 3-C2tl單或二羧酸、不飽和C4-C8二羧酸的酸酐和不飽和C 2-C18羧酸的乙烯酯組成的組。
[0017] 乙烯共聚物的具體實例包括乙烯-乙酸乙烯酯（EVA)、乙烯-丙烯酸丁酯（BA)、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使用，或者作為 其混合物使用。
[0018] 在一個實施方式中，用于產(chǎn)生聚合物泡沫的聚合物含有烯基芳香族聚合物材料。 適當?shù)南┗枷阕寰酆衔锊牧习ㄏ┗枷阕寤衔锞畚锖拖┗枷阕寤衔锱c可共 聚性烯鍵式不飽和共聚單體的共聚物。烯基芳香族聚合物材料可以還含有少量非烯基芳香 族聚合物。烯基芳香族聚合物材料包括單獨的至少一種烯基芳香族均聚物、單獨的至少一 種烯基芳香族共聚物、一種或多種烯基芳香族均聚物和共聚物的共混物，或任何上述材料 與非芳香族聚合物的共混物。
[0019] 適當?shù)南┗枷阕寰酆衔锊牧习ㄑ苌韵┗枷阕寤衔锏牟牧?，如苯乙烯?α -甲基苯乙稀、乙基苯乙稀、乙烯基苯、乙烯基甲苯、氯苯乙稀和溴苯乙稀。少量單稀鍵式 不飽和化合物，如C2-C 6烷基酸和酯、離聚物的衍生物和C 4_C6二烯，可以與烯基芳香族化合 物共聚。可共聚性化合物的實例包括丙烯酸、甲基丙烯酸、乙基丙烯酸、馬來酸、衣康酸、丙 烯腈、馬來酸酐、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸甲酯、 乙酸乙烯酯和丁二烯。
[0020] 在一個實施方式中，聚合物可以是天然或合成橡膠。合成橡膠可以是苯乙烯丁二 烯橡膠（SBR)、丁二烯橡膠（BR)、異戊二烯橡膠（IR)、腈橡膠（NBR)、氯丁橡膠（CR)、氯磺化 聚乙烯橡膠（CSM)、乙烯-丙烯橡膠（EPM)、乙烯-丙烯-二烯橡膠（EPDM)，或其組合。
[0021] 在一個實施方式中，聚合物泡沫可以為兩種以上上述聚合物的共混物的形式。
[0022] 具體而言，泡沫可以是例如乙烯-乙酸乙酯共聚物（EVA)泡沫、聚乙烯（PE)泡沫、 乙烯-丙烯-二烯三元共聚物（EPDM)泡沫或苯乙烯-丁二烯橡膠（SBR)泡沫。
[0023] 泡沫的物理性質(zhì)可以根據(jù)對成分聚合物的分子量選擇而變化。例如，低密度泡沫 的產(chǎn)生可以通過使用低分子量聚合物而促進，而高密度泡沫的產(chǎn)生可以通過使用高分子量 聚合物或高粘度樹脂而促進。
[0024] 任何已知發(fā)泡劑（也稱作成孔劑或起泡劑（blowing agent))可以用于清除劑制 備用組合物中。此類發(fā)泡劑的實例包括氣體材料、揮發(fā)性液體和分解成氣體和其它副產(chǎn)物 的化學試劑。添加發(fā)泡劑以產(chǎn)生泡沫。發(fā)泡劑是分解溫度為150°C~210°C的偶氮類化合 物。偶氮類化合物優(yōu)選以基于100重量份聚合物為0.1重量份~6重量份的量使用。以小 于0. 1重量份的量使用偶氮類化合物可能導致產(chǎn)生比重高于0. 9并且肖氏C硬度高于90 的泡沫，在清除過程中造成問題。同時，以超過6重量份的量使用偶氮類化合物可能導致產(chǎn) 生比重小于0. 10的泡沫，造成清除困難。如果偶氮類化合物具有低于150°C的分解溫度，則 在配混過程中可能發(fā)生過早發(fā)泡。同時，如果偶氮類化合物具有高于210°C的分解溫度，則 可能耗費至少15分鐘才能成型為泡沫，導致低生產(chǎn)率。
[0025] 適當?shù)陌l(fā)泡劑包括化學發(fā)泡劑和物理發(fā)泡劑。適當?shù)陌l(fā)泡劑的代表性實例包括但 不限于氮氣、二氧化碳、空氣、氯甲烷、氯乙烷、戊烷、異戊烷、全氟甲烷、氯三氟甲烷、二氯二 氟甲烷、三氯氟甲烷、全氟乙烷、1-氯-1，1-二氟乙烷、氯五氟乙烷、二氯四氟乙烷、三氯三 氟乙烷、全氟丙烷、氯七氟丙烷、二氯六氟丙烷、全氟丁烷、氯九氟丁烷、全氟環(huán)丁烷、偶氮二 酰胺（ADCA)、偶氮二異丁腈、苯磺酰肼、4, 4-羥苯磺?；?氨基脲、對甲苯磺酰基氨基脲、偶 氮二羧酸鋇、Ν，Ν' -二甲基-N，Ν' -二亞硝基對苯二甲酰胺和三肼基三嗪。一般而言，ADCA 被優(yōu)選作為發(fā)泡劑。
[0026] 交聯(lián)劑可以是充分捕