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CN102317049A - 用于制备多个成形泡沫体制品的方法 - Google Patents

用于制备多个成形泡沫体制品的方法 Download PDF

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CN102317049A
CN102317049A CN2010800075794A CN201080007579A CN102317049A CN 102317049 A CN102317049 A CN 102317049A CN 2010800075794 A CN2010800075794 A CN 2010800075794A CN 201080007579 A CN201080007579 A CN 201080007579A CN 102317049 A CN102317049 A CN 102317049A
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CN
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foam
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polymer
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CN2010800075794A
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迈伦·毛雷尔
马修·米塔格
凯西·菲廷
阿兰·萨尼亚尔
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Dow Global Technologies LLC
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Dow Global Technologies LLC
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Abstract

本发明是一种用于制备一个或多个成形泡沫体制品的方法。具体地,本发明是一种将具有发泡剂的热塑性聚合物挤出以形成具有密度梯度的泡沫体聚合物板材的方法。优选地,成形制品由具有最低密度的泡沫体板材的表面制备。所述制品通过包括一个或多个模腔的模具成形,其中每个模腔的边界由裁切肋限定,所述模具同时地将所述泡沫体制品成形并将得到的成形泡沫体制品从周围连续的未成形泡沫体板材中裁切出来。优选地,泡沫体具有等于或大于0.4的垂直压缩平衡(Rv),并且更优选地,泡沫体具有小于1个大气压的泡孔气压和/或等于或小于20%的开孔率。

Description

用于制备多个成形泡沫体制品的方法
交叉引用声明
本申请要求于2009年2月13日提交的美国临时申请61/152,415的权益。
发明背景
本发明涉及一种将挤出热塑性泡沫体成形和裁切为一个或多个成形泡沫体制品的改进方法,所述热塑性泡沫体优选为聚苯乙烯泡沫体。
在工业中目前已知并且采用多种方法和技术用于从热塑性泡沫材料板中成形并且裁切出多个成形制品。例如,制品如碟、杯、蛋盒(egg cartons)、盘、各种类型的容器,例如,速食餐盒(fast food clam shells)、外带的/带回家的容器等由发泡塑料制成。在许多情况下,制品经两步法制备。在一种这样的方法中,第一个步骤包括使制品在第一成型工作台中在泡沫体板材中并排地或以一前一后的关系通过相配合的阳和阴模具热成型。在第二个步骤中,整个热塑性泡沫体板材与模制品一起传送至独立的裁切工作台(trimming station),在裁切工作台中通过裁切步骤将模制品与剩余的板材分开,所述裁切步骤通过采用合适的裁切切割器(cutters)或刀片(blades)来实现,例如,参见USP 4,313,358。在备选的两步法中,热塑性板首先被切割,提供预成型件,然后将预成型件成形为成形泡沫体制品,例如,参见USP5,939,009。然而,这些方法限于相对薄的制品,例如,小于10毫米,具有不复杂的形状,即,简单的曲线和/或对称的设计。此外,两步法提高了制造成形发泡制品的成本,因为它们是耗时的:(1)在模制之前加热泡沫体热塑性板,然后在之后冷却泡沫体热塑性板需要长的循环时间;和(2)因为模制步骤和裁切步骤是单独执行的。此外,两步法费用高,因为它们需要多个设备,例如,成型机和裁切设备。
已经设计了几种备选方案来改进上面的问题。例如,已经开发了一种较节省成本的方法,其中成形热塑性制品就地被裁切。换句话说,在单个步骤中将成形热塑性制品成型并与其余的板分开,例如,参见USP4,755,129和4,526,074。然而,这些方法也具有上面提及的其他限制中的一种或多种限制。另外,切割刀片在连续和重复使用期间遭受大量磨损,从而使得这样的设备不经济,所述切割刀片典型地是薄(约0.003-0.025英寸)的回火钢,带有尖锐的有齿或锯齿状边缘。
在USP 5,219893中已经公开了冷成型泡沫板(即,其中泡沫体不被加热,而模具被加热)。这可以通过去除在模制之前加热和之后冷却泡沫板的步骤来减少模塑循环时间。然而,除了具有上面提及的其他限制中的一种或多种限制以外,此方法限于非常特殊的厚度相对薄如1厘米的刚性开孔聚氨酯泡沫体组合物。
因此,需要提供一种用于热塑性泡沫板的成形和裁切方法,所述热塑性泡沫板优选为聚苯乙烯泡沫板,所述方法提供成形和裁切的泡沫体制品,并且特别地,具有受控尺寸的较厚的成形泡沫体制品。优选地,该方法将不需要在成形之前加热和成形之后冷却泡沫体,并且将不需要多步模制/裁切过程。
发明概述
本发明是这样一种简单、节省成本的从泡沫板中成形和裁切一个或多个制品的方法。本发明的制备成形泡沫体制品的方法去除了对于单独的模制和裁切设备、加热和冷却泡沫体、改进的对成形泡沫体制品的尺寸控制的需要,并且重要地是,能够成形和裁切较厚的热塑性泡沫板。与本领域已知的方法相比,本发明的方法可以减少资本、减少循环时间,并延长裁切工具的寿命。
在一个实施方案中,本发明是一种用于制备一个或多个成形泡沫体制品的方法,所述方法包括下列步骤:(i)将具有发泡剂的热塑性聚合物挤出以形成热塑性聚合物泡沫体板材,所述板材具有顶表面和底表面,其中所述顶表面和底表面位于由挤出方向和所述板材的宽度限定的平面中,其中所述泡沫体板材具有等于或大于0.4的垂直压缩平衡,和一个或多个压制表面;以及(ii)通过下述步骤同时地将所述泡沫体板材的所述一个或多个压制表面成形和裁切,形成一个或多个成形泡沫体制品和周围连续的未成形泡沫体板材:使所述泡沫体板材的所述压制表面与模具接触,所述模具包括一个或多个模腔,其中每个模腔的边界由裁切肋限定,和用所述模具压制所述泡沫体板材从而形成一个或多个成形泡沫体制品,和将每个由此形成的成形泡沫体制品从所述周围连续的未成形泡沫体板材中裁切出来。
优选地,所述压制表面通过下列步骤产生:从所述顶表面、所述底表面、或所述顶表面和底表面两者移去泡沫体层,和/或在所述顶表面和底表面之间对所述泡沫体板材进行切割,从而产生与所述顶表面和底表面相反的两个压制表面。
在一个实施方案中,热塑性泡沫体板材是使用化学发泡剂、无机气体优选二氧化碳、有机发泡剂或者它们的组合通过挤出制成的,其中热塑性聚合物优选为聚乙烯,聚丙烯,聚乙烯和聚丙烯的共聚物;聚苯乙烯,高抗冲聚苯乙烯;苯乙烯和丙烯腈共聚物,丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三元共聚物,聚碳酸酯;聚氯乙烯;聚苯醚和聚苯乙烯共混物。
在一个实施方案中,泡沫体具有等于或小于1个大气压的泡孔气压。
在一个实施方案中,泡沫体板材在成形步骤过程中处于环境温度。
在一个实施方案中,本发明是通过上述方法制备的成形泡沫体制品,如泡沫体边饰(foam trim)、汽车部件、装饰性绝缘体、安全设备、包装材料、适形(formfit)绝缘体、侧板(siding)、绝缘护套、绝缘建筑物覆层(insulatedbuilding cladding)、装饰性边饰(decorative trim)、乙烯基侧板背衬(vinylsiding backing)、组合式辐射地板加热板(integrated radiant floor heatingpanel)、具有非刨面的夹心板(sandwich panel with non-planer faces)、复合材料板、鞋子、用于船或水运工具的浮力部件、用于飞行器应用的装饰产品、头盔中的能量吸收部件、军事应用中的能量吸收部件、汽车制品中的能量吸收部件、用于风车涡轮叶片的泡沫体复合材料部件、复合屋瓦(compositeroof tiles)或缓冲包装制品。
还在本发明的另一个实施方案中,通过上述的方法制备具有一个或多个贯穿部件(through feature)的成形泡沫体制品。
附图简述
图1是3个发泡聚苯乙烯板材的标准泡孔压力(standard cell pressure)对比老化的曲线。
图2是裁切肋(trimming rib)处于开放位置的成型工具的横断面视图。
图3是裁切肋处于闭合位置的成型工具的横断面视图。
图4是本发明的成型泡沫体制品的阶式变化(step change)的图示。
图5是通过本发明方法制造的成形泡沫体制品的照片的复制品。
图6是不是通过本发明方法制造的成形泡沫体制品的照片的复制品。
发明详述
本发明的发泡制品由泡沫体组合物制成。泡沫体组合物包含其中限制有泡孔的连续基体材料。多孔(泡沫体)具有本领域中通常已知的含义,其中由闭合或开放的泡孔组成的聚合物具有充分降低的表观密度。闭孔表示该泡孔内的气体由形成泡孔的聚合物壁与另外的泡孔隔离。开孔表示在该泡孔中的气体不受这样的限制并且可以在不穿过任何聚合物泡孔壁的情况下流到大气中。本发明的泡沫体制品可以是开孔或闭孔的。闭孔泡沫体具有小于30%、优选25%以下、更优选20%以下并且再更优选10%以下以及最优选5%以下的开孔率。闭孔泡沫体可以具有0%的开孔率。相反地,开孔泡沫体具有30%以上、优选50%以上、再更优选70%以上、又更优选90%以上的开孔率。开孔泡沫体可以具有95%以上且甚至100%的开孔率。除非另有说明,开孔率是根据美国测试与材料学会(American Society forTesting and Materials)(ASTM)方法D6226-05测定的。
期望地,泡沫体制品包含聚合物泡沫体,所述聚合物泡沫体是具有聚合物连续基体材料(聚合物基体材料)的泡沫体组合物。任何聚合物泡沫体都是适合的,包括挤出聚合物泡沫体、膨胀聚合物泡沫体和模制聚合物泡沫体。聚合物泡沫体可以包含,并且期望地包含热塑性或热固性聚合物基体材料作为连续相。期望地,聚合物基体材料具有热塑性聚合物连续相。
用于本发明的聚合物泡沫体制品可以包含一种或多种热固性聚合物、热塑性聚合物、或者它们的组合或共混物,或由一种或多种热固性聚合物、热塑性聚合物、或者它们的组合或共混物组成。合适的热固性聚合物包括热固性环氧泡沫体、酚醛泡沫体、脲醛泡沫体、聚氨酯泡沫体等。
合适的热塑性聚合物包括多于一种热塑性聚合物中的任何一种或任何组合。烯烃类聚合物、烯基-芳族均聚物和同时包括烯烃类和烯基芳族组分的共聚物是适合的。适合的烯烃类聚合物的实例包括乙烯和丙烯的均聚物和共聚物(例如,聚乙烯、聚丙烯、以及聚乙烯和聚丙烯的共聚物)。烯基-芳族聚合物如聚苯乙烯和聚苯醚/聚苯乙烯共混物是特别适合用于本发明泡沫体制品的聚合物。
期望地,泡沫体制品包含具有聚合物基体的聚合物泡沫体,所述聚合物基体包含一种或多于一种烯基-芳族聚合物,或由一种或多于一种烯基-芳族聚合物组成。烯基-芳族聚合物是含有聚合为聚合物结构的烯基芳族单体的聚合物。烯基-芳族聚合物可以是均聚物、共聚物、或者均聚物和共聚物的共混物。烯基-芳族共聚物可以是无规共聚物、交替共聚物、嵌段共聚物、橡胶改性的、或者它们的任何组合,并且可以是线型的、支化的或它们的混合物。
苯乙烯类聚合物是特别期望的烯基-芳族聚合物。苯乙烯类聚合物具有聚合为聚合物主链的苯乙烯和/或取代的苯乙烯单体(例如,α甲基苯乙烯),并且包括苯乙烯均聚物、共聚物两者和它们的共混物。聚苯乙烯和高抗冲改性聚苯乙烯是两种优选的苯乙烯类聚合物。
适于本发明的苯乙烯类共聚物的实例包括苯乙烯与下列各项中的一种或多种的共聚物:丙烯酸、甲基丙烯酸、乙基丙烯酸(ethacrylic acid)、马来酸、衣康酸、丙烯腈、马来酸酐、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸甲酯、乙酸乙烯酯和丁二烯。
聚苯乙烯(PS)是对于用于本发明的泡沫体制品中的优选的苯乙烯类聚合物,原因在于其在成本和性质性能之间的良好平衡。
苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)是对于在本发明的泡沫体制品中使用而言特别期望的烯基-芳基聚合物,原因在于其制造的容易性和单体的可获得性。SAN共聚物可以是嵌段共聚物或无规共聚物,并且可以是线型或支化的。SAN提供比聚苯乙烯均聚物更高的水溶性,从而便利水性发泡剂的使用。SAN还具有比聚苯乙烯均聚物更高的热变形温度,这提供了具有比聚苯乙烯均聚物泡沫体更高使用温度的泡沫体。本发明方法的期望的实施方案采用包含SAN,甚至由SAN组成的聚合物组合物。一种或多种烯基-芳族聚合物,甚至聚合物组合物本身,可以包含SAN与另一种聚合物如聚苯乙烯均聚物的聚合物共混物,或者由SAN与另一种聚合物如聚苯乙烯均聚物的聚合物共混物组成。
无论聚合物组合物仅含有SAN,或者含有SAN与其它聚合物,基于聚合物组合物中全部聚合物的重量,SAN的丙烯腈(AN)组分期望地以1重量%以上、优选5重量%以上、更优选10重量%以上的浓度存在。基于聚合物组合物中全部聚合物的重量,SAN的AN组分期望地以50重量%以下、典型地30重量%以下的浓度存在。当AN以小于1重量%的浓度存在时,相对于聚苯乙烯的水溶性提高最小,除非存在另一种亲水性组分。当AN以大于50重量%的浓度存在时,聚合物组合物趋向于在挤出机中处于熔融相时受困于热不稳定性。
苯乙烯类聚合物可以具有任何有用的重均分子量(MW)。说明性地,苯乙烯类聚合物或苯乙烯类共聚物的分子量可以为10,000至1,000,000。苯乙烯类聚合物的分子量期望地小于约200,000,这令人惊讶地有助于形成保持优异的表面光洁度和尺寸控制的成型泡沫体部件。在递增的进一步优先中,苯乙烯类聚合物或苯乙烯类共聚物的分子量小于约190,000、180,000、175,000、170,000、165,000、160,000、155,000、150,000、145,000、140,000、135,000、130,000、125,000、120,000、115,000、110,000、105,000、100,000、95,000和90,000。为了清楚起见,本文中的分子量报道为重均分子量,除非另外明确说明。分子量可以通过任何合适的方法测定,如本领域中已知的那些测定。
苯乙烯类聚合物的橡胶改性的均聚物和共聚物是对于用于本发明的泡沫体制品中优选的苯乙烯类聚合物。特别当需要改善冲击时。这样的聚合物包括苯乙烯或α-甲基苯乙烯与可共聚的共聚单体的橡胶改性的均聚物和共聚物。优选的共聚单体包括丙烯腈,其可以单独采用或者与其它共聚单体组合采用,所述其它共聚单体特别地为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯腈、富马二腈(fumaronitrile)和/或N-芳基马来酰亚胺如N-苯基马来酰亚胺。高度优选的共聚物含有约70至约80%的苯乙烯单体和30至20%的丙烯腈单体。
合适的橡胶包括广为人知的共轭二烯特别是丁二烯的均聚物和共聚物,以及其它橡胶状聚合物如烯烃聚合物,特别地,乙烯、丙烯和任选非共轭二烯的共聚物,或丙烯酸酯橡胶,特别是烷基中具有4至6个碳原子的丙烯酸烷基酯的均聚物和共聚物。另外,需要时可以采用上述橡胶状聚合物的混合物。优选的橡胶是丁二烯的均聚物及其共聚物,基于总重量或者橡胶改性的苯乙烯类聚合物,所述橡胶的量等于或大于约5重量%,优选等于或大于约7重量%,更优选等于或大于约10重量%并且还更优选等于或大于12重量%。基于总重量或者橡胶改性的苯乙烯类聚合物,优选的橡胶存在的量为等于或小于约30重量%,优选等于或小于约25重量%,更优选等于或小于约20重量%并且还更优选等于或小于15重量%。这样的橡胶共聚物可以是无规或嵌段共聚物,并且另外可以被氢化以除去残留的不饱和性。
橡胶改性的均聚物或共聚物优选通过接枝产生法如通过本体或溶液聚合或者共聚物在橡胶状聚合物的存在下进行乳液聚合而制备。取决于泡沫体制品所需的性能,橡胶的粒度可以是大的(例如大于2微米)或是小的(例如小于2微米),并且可以是单峰平均尺寸或多峰的,即不同尺寸橡胶粒度的混合物,例如大的和小的橡胶粒子的混合物。在橡胶接枝过程中,也形成各种量的均聚物或共聚物未接枝基体。在乙烯基芳族单体的橡胶改性(共)聚合物的溶液或本体聚合中,形成基体(共)聚合物。基体还含有具有接枝于其上和封留在其中的(共)聚合物的橡胶粒子。
高抗冲聚苯乙烯(HIPS)是对于用于本发明的泡沫体制品中特别期望的橡胶改性烯基-芳族均聚物,原因在于其在成本和性能性质良好的组合,需要改善的冲击强度。
丁二烯、丙烯腈和苯乙烯(ABS)三元共聚物是对于用于本发明的泡沫体制品中特别期望的橡胶改性烯基-芳族共聚物,原因在于其在成本和性能性质良好的组合,需要改善的冲击强度和改善的热性能。
用于本发明的泡沫体制品可以由通过任何已知方法制得的泡沫体板材制备。一种优选方法是挤出法,其中通过使用挤出机通过下列方法将热塑性聚合物与发泡剂的可发泡聚合物组合物挤出:将热塑性聚合物组合物加热而将其软化,在混合温度和混合压力将发泡剂组合物与软化的热塑性聚合物组合物混合在一起,所述混合压力防止发泡剂膨胀至任何有意义的程度(优选地,其防止任何发泡剂膨胀),然后通过模头将可发泡聚合物组合物挤出(排出)到温度和压力低于混合温度和压力的环境中。通过将可发泡聚合物组合物排出到较低压力,发泡剂将热塑性聚合物膨胀成热塑性聚合物泡沫体。期望地,将可发泡聚合物组合物在混合之后并且在将其通过模头排出之前冷却。在连续法中,将可发泡聚合物组合物以基本上恒定的速率排出到较低的压力中以能够基本上连续发泡,其中挤出的泡沫体板材可以是连续的、无缝的泡沫体板材。例如,可以使用在如USP 3,231,524;3,482,006;4,420,448;和5,340,844中描述的用于挤出苯乙烯类泡沫体的方法。
合适的发泡剂包括下列各项中的一种或多于一种的任何组合:水、无机气体如二氧化碳、氩、氮和空气;有机发泡剂如具有1至9个碳的脂族和环烃,包括甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷、新戊烷、环丁烷和环戊烷;具有1至5个碳的全部和部分卤化的烷烃和烯烃,优选不含氯(例如,二氟甲烷(HFC-32)、全氟甲烷、乙基氟(HFC-161)、1,1,-二氟乙烷(HFC-152a)、1,1,1-三氟乙烷(HFC-143a)、1,1,2,2-四氟乙烷(HFC-134)、1,1,1,2四氟乙烷(HFC-134a)、五氟乙烷(HFC-125)、全氟乙烷、2,2-二氟丙烷(HFC-272fb)、1,1,1-三氟丙烷(HFC-263fb)、1,1,1,2,3,3,3-七氟丙烷(HFC-227ea)、1,1,1,3,3-五氟丙烷(HFC-245fa)和1,1,1,3,3-五氟丁烷(HFC-365mfc));全部和部分卤化的聚合物和共聚物,期望地为氟化聚合物和共聚物,还更优选无氯的氟化聚合物和共聚物;具有1至5个碳的脂族醇如甲醇、乙醇、正丙醇和异丙醇;含羰基化合物如丙酮、2-丁酮和乙醛;含醚化合物如二甲醚、二乙醚、甲基乙基醚;羧酸酯化合物如甲酸甲酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯;羧酸和化学发泡剂如偶氮二甲酰胺、偶氮二异丁腈、苯磺酰肼、4,4-羟苯磺酰氨基脲、对甲苯磺酰氨基脲、偶氮二羧酸钡、N,N’-二甲基-N,N’-二亚硝基对苯二甲酰胺、三肼基三嗪和碳酸氢钠。
对于所要发泡的给定热塑塑料,发泡剂的量可以通过本领域普通技术人员在不过度实验的情况下,基于热塑性聚合物的类型、发泡剂的类型、泡沫体制品的形状/构造、以及所需泡沫体密度而确定。通常,泡沫体制品可以具有约16千克每立方米(kg/m3)至约200kg/m3以上的密度。泡沫体密度典型地根据特定应用选择。优选泡沫体密度等于或大于约16kg/m3,更优选等于或大于约21kg/m3,并且最优选等于或大于约26kg/m3。优选泡沫体密度等于或小于约160kg/m3,更优选等于或小于约120kg/m3,并且最优选等于或小于约100kg/m3
根据ASTM D-3576-98测量,泡沫体板材的泡孔可以具有约0.05至约5.0毫米(mm),特别为约0.1至约3.0mm的平均尺寸(最大尺寸)。最大尺寸特别为约1.0至约3.0mm或约1.0至约2.0mm的具有较大平均泡孔尺寸的泡沫体板材,在泡沫体未能具有如下段中所述至少0.4的压缩平衡时是特别有用的。泡沫体板材的泡孔可以具有单峰尺寸分布,双峰尺寸分布(有时称为双泡孔(duel cell)),或在一些情况下,三峰泡孔尺寸分布。
泡沫体的压缩强度根据工业标准测试方法如ASTM D1621或其变更方法测定。并且,在三个正交方向E、V和H上评价泡沫体的压缩强度,其中E是挤出方向,V是在其脱离挤出模头后垂直膨胀的方向,并且H是泡沫体脱离挤出模头后水平膨胀的方向。这些测量的压缩强度CE、CV和CH分别与这些压缩强度之和CT相关,从而CE/CT、CV/CT和CH/CT(其中这些项中的一个或多个总体地称为压缩平衡(compressive balance))中的至少一个具有至少0.40的值,优选至少0.45的值,并且最优选至少0.50的值。当使用这样的泡沫体时,压制方向期望地平行于泡沫体中的最大压缩平衡。
用于制备本发明的泡沫体制品的聚合物可以含有添加剂,所述添加剂典型地分散于连续基体材料内。普通添加剂包括下列各项中的任何一种或多于一种的组合:红外衰减剂(例如,炭黑、石墨、金属薄片、二氧化钛);粘土如天然吸收剂粘土(例如,高岭石和蒙脱石)以及合成粘土;成核剂(例如,滑石和硅酸镁);填料如玻璃或聚合物纤维,或者玻璃或聚合物珠粒;阻燃剂(例如,溴化阻燃剂如溴化聚合物,六溴环十二烷,磷阻燃剂如磷酸三苯酯,以及可以包括增效剂如二枯基(dicumyl)和多枯基(polycumyl)的阻燃剂包(package));润滑剂(例如,硬脂酸钙和硬脂酸钡);除酸剂(例如,氧化镁和焦磷酸四钠);UV光稳定剂;热稳定剂;和着色剂如染料和/或颜料。
按照惯例,但是不受限制地,板材的挤出采取水平挤出(挤出方向垂直于重力方向)。使用这样的惯例,板材的顶表面是距离地面最远的表面并且板材的底表面是距离地面最近的表面,其中在挤出时泡沫体的高度(厚度)与地面垂直。
为了促进在压制成形泡沫体板材特别是包含闭孔的泡沫体后的成形泡沫体制品的形状保持和外观,期望的是平均气压等于或小于1.4个大气压。在一个实施方案中,期望的是气孔压力等于或小于大气压,以将泡沫体在压制后回弹从而导致不太适宜的形状保持的可能最小化。优选地,闭孔的平均压力(即,平均闭孔气压)等于或小于1个大气压,优选等于或小于0.95个大气压,更优选等于或小于0.90个大气压,还更优选等于或小于0.85个大气压,并且最优选等于或小于0.80个大气压。
除非另有说明,本文中的泡孔气压是从标准泡孔压力对比老化的曲线测定的,见图1。备选地,如果已知制备泡沫体的初始时间,则泡孔气压可以根据ASTM D7132-05测定。如果制备泡沫体的初试时间未知,则可以使用下列备选的经验法:基于测量约为50mm的泡沫体的立方体确定来自三个样品的闭孔的平均内部气压。将一个立方体置于设定为在至少1托以下的真空下的85℃的炉中,将第二个立方体置于设定为在0.5atm的85℃的炉中,并且将第三个立方体置于设定为在大气压的85℃的炉中。12小时后,在不改变炉中的压力的情况下使每个样品在炉中冷却至室温。立方体冷后,将其从炉中移走并且测定在各个正交方向上的最大尺寸变化。然后从测量结果确定最大线性尺寸变化,并且相对于压力绘制曲线,并且在平均内部孔压作为拟合线具有0尺寸变化时的压力的情况下,利用线性回归分析曲线拟合为直线。
泡沫体板材1成型后,产生压制表面30。如果泡沫体板材具有一个压制表面,则规定其为具有最低密度的表面。如果泡沫体板材具有两个压制表面,则第一个和第二个压制表面的密度可以相同或不同,只要两个压制表面都具有比泡沫体板材的中心或核更低的密度即可。例如可以通过下列步骤形成压制表面:从顶表面或底表面移去层,或者在顶表面和底表面之间对泡沫体板材进行切割,以产生与顶表面和底表面相反的两个压制表面。可能有用的合适的方法是使用下列设备进行切割:如带锯、计算机数字控制(CNC)磨料线切割机、CNC热线切割设备、激光切割、水射流切割、高压流体切割、空气枪等。当移去层时,可以使用刚刚描述的相同切割方法,也可以使用其它方法如刨削、研磨或砂磨。
典型地,在移去或切割后,板材为至少约几毫米厚至至多约60厘米厚。通常,当移去层后,材料的量为约至少1毫米并且可以为任何可用于进行方法的量,如1.2、1.4、1.6、1.8、2、2.5、3、3.5、4、5毫米,或者确定为有用的任何随后的量,例如移去作为挤出热塑性泡沫体的结果而形成的任何表皮(即,外表面或顶和底表面)的量,但是典型地不大于10毫米。在另一个实施方案中,将泡沫体切割,并且从与切割表面相反的顶或底表面移去层,以形成两个压制表面。
在一个特定的实施方案中,具有压制表面30的泡沫体板材1从压制表面到泡沫体板材的相反表面34具有密度梯度。通常,期望从泡沫体板材的压制表面到相反表面具有至少5%、10%、15%、25%、30%乃至35%的密度梯度。对密度梯度进行说明,如果泡沫体在压制表面(即,在表面的1毫米或2毫米内)的密度为3.0磅每立方英尺(pcf),则在泡沫体的中心的密度将为具有10%梯度的2.7或3.3pcf。同样地,如果泡沫体板材具有两个压制表面(第一压制表面和第二压制表面),则两个表面期望地都具有上述密度梯度,换言之,泡沫体的核具有比两个压制表面更高的密度。此外,第一压制表面的密度可以与第二压制表面的密度相同,或者第一压制表面的密度可以与第二压制表面的密度不同。换言之,优选地,用于本发明方法的泡沫体板材的压制表面30具有比板材的相反表面34更低的密度。
在本发明的成形/裁切步骤中,将与泡沫体板材的一个或多个压制表面相反的泡沫体板材的表面放置在静止的成型表面如静止压板60上。可以朝向或远离其上放置板材的静止压板移动的可移动压板70包括成型工具50诸如单模腔模具或优选多模腔模具。为了使泡沫体成形,可移动压板朝向静止压板移动使得板材的一个或多个压制表面30接触模具50,并用模具50压制。本文中的模具是指任何具有一种(单模腔)或多种(多模腔)压印形状的工具,当压进泡沫体板材时,将导致该泡沫体获得一种或多种模腔的一种或多种形状。即,构成模具的材料使得其在压向泡沫体板材时不变形,但是泡沫体板材变形以形成和保持所需的模具形状。对于多模腔模具,每个模腔可以具有相同的形状,或可以有与模腔一样的许多种不同的形状或可以是具有相同的第一形状的多个模腔与具有与所述第一形状不同的一种或多种形状的多个模腔的组合。在多模腔模具中模腔的布局可以是并排地,一前一后地,或任何其他所需的构造。在每个模制循环中,多模腔模具在板材中产生多于一个的成形制品。
可移动压板70上的模具50的每个模腔40由裁切肋51限定,所述裁切肋51具有厚度52,高度53,内表面54,外表面55,和裁切端部56。肋内表面54,或裁切肋的内周长限定模腔的轮廓。裁切肋将成形泡沫体制品10与周围连续的未成形泡沫体板材16分开。
裁切肋51的厚度52等于或大于约0.05英寸,优选等于或大于约0.13英寸,更优选等于或大于约0.25英寸,并且最优选等于或大于约0.38英寸。裁切肋51的厚度52等于或小于约1英寸,优选等于或小于约0.75英寸,更优选等于或小于约0.63英寸,并且最优选等于或小于约0.5英寸。
肋的裁切端部56可以具有任何构造,所述构造令人满意地裁切泡沫体,优选肋的裁切端部朝向或远离其围绕的模腔成斜面,最优选所述斜面朝向模腔。换句话说,裁切肋的裁切端部的最远点58限定模腔的轮廓。当裁切肋的端部成斜面时,斜面57的角度大于0°,优选等于或大于约5°,优选等于或大于约10°,优选等于或大于约20°,并且最优选等于或大于约30°。当裁切肋的端部成斜面时,斜面57的角度小于90°,优选等于或小于约80°,优选等于或小于约70°,并且最优选等于或小于60°。
裁切肋高度53是从邻近裁切肋41的模腔的内表面至裁切肋51的裁切端部56的最远点58的距离。
一个有用的参数是从其上放置泡沫体板材的静止成型表面的表面至在模制循环过程中当可移动压板最接近静止压板时模腔的相应内表面的最终距离。取决于成形泡沫体制品的形状,模腔内可以存在一个或多个最终距离,例如17和18。如果存在多于一个的最终距离,具有最大值的一个被定义为最大最终距离17,且具有最小值的一个被定义最小最终距离18。一个或多个最终距离将描述泡沫体的弹性回复(如果有的话)之前模制时成形泡沫体制品10的厚度。
我们已经发现裁切肋高度(hr)与最小最终距离(df min)的比率hr/df min优选等于或大于约90%,更优选等于或大于约100%,并且最优选等于或大于约110%。我们已经发现裁切肋高度与最小最终距离的比率hr/df min优选等于或小于约200%,更优选等于或小于约150%,并且最优选等于或小于约125%。
在成形/裁切步骤前其上放置泡沫体板材的静止成形表面典型地是静止压板60,然而在一个实施方案中,所述静止压板可以包括用于泡沫体板材的夹持或调准装置或成型工具,诸如与可移动压板上的模具配对的模具,等等。优选地,裁切肋不接触静止成型表面,例如,静止压板,夹持或调准装置,成型工具,和/或模具。静止成型表面可以包括一个或多个槽61,每个槽独立地具有宽度62和深度63。所述一个或多个槽61与可移动压板70上的成型工具50中每个模腔40的一个或多个相应裁切肋51对齐使得:当可移动压板朝向静止压板移动时,裁切肋可以延伸至其在静止成型表面中的相应槽中,参见图3。一个或多个槽不需要比在模制循环过程中当可移动压板70位于其最接近静止压板60的位置82处时允许完全地、不受阻碍地穿透裁切肋所必需的宽度和/或深度更宽和更深。
槽的宽度62等于或大于裁切肋厚度52的约101%,优选等于或大于裁切肋厚度52的约105%,优选等于或大于裁切肋厚度52的约110%,优选等于或大于裁切肋厚度52的约115%,并且最优选等于或大于裁切肋厚度52的约120%。槽的宽度62等于或小于裁切肋厚度52的约200%,优选等于或小于裁切肋厚度52的约175%,优选等于或小大于裁切肋厚度52的约150%,优选等于或小于裁切肋厚度52的约135%,并且最优选等于或小于裁切肋厚度52的约125%。
槽的最小深度(dg min)64等于裁切肋的高度(hr)53减去在模制循环过程中可移动压板位于其最接近位置82处时邻近该裁切肋的模腔的内表面离静止压板的距离(disc)17的差值,dg min≥hr-disc。槽的深度(dg)63优选等于或大于dgmin的约101%,优选等于或大于dgmin的约105%,优选等于或大于dgmin的约110%,优选等于或大于dgmin的约115%,并且最优选等于或大于dgmin的约120%。槽的深度(dg)63优选等于或小于dgmin的约200%,优选等于或小于dgmin的约175%,优选等于或小于dgmin的约150%,优选等于或小于dgmin的约135%,并且最优选等于或小于dgmin的约125%。
在本发明的一个实施方案(未图示在附图中)中,槽61完全穿过静止压板。
我们已经发现可移动压板压制泡沫体板材时的速度优选等于或大于约2英寸/分钟(in/min),更优选等于或大于约6in/min,并且最优选等于或大于约12in/min。我们已经发现可移动压板压制泡沫体板材时的速度优选等于或小于约120in/min,更优选等于或小于约60in/min,并且最优选等于或小于约35in/min。
典型地,当压制时,对泡沫体的至少一部分施压,使得将泡沫体的厚度压缩至将要被压制的泡沫体厚度15的95%以下,如图2中所示,这典型地对应于恰好超过该泡沫体的屈服应力。同样地,当压制部件时,泡沫体的最大变形(使泡沫体弹性变形)典型地不大于准备压制的泡沫体初始厚度15的约20%。
由于最经常需要一定的形状,所以成型工具如模具典型地具有如图4中所示的轮廓,所述轮廓在具有厚度17的成形泡沫体制品10中产生高度32为至少1毫米(mm)的压痕(阶式变化)。压痕的高度/深度32可以使用任何合适的技术如接触测量技术(例如,坐标测量机(coordinate measuringmachines)、刻度表、轮廓模板(contour templates))和非接触技术如光学方法测量,所述光学方法包括激光方法。阶式变化的高度32可以大于1毫米如1.5、2、2.5、3、3.5、4、5、6、7、8、9和10毫米至达到了这样的点的高度,即没有更多泡沫体泡孔塌陷从而使压制进一步开始将泡沫体的塑料(聚合物)弹性变形的点。
令人惊讶地,当泡沫体经历剪切时可以形成阶式变化。例如,泡沫体可以从成形泡沫体制品10的压制表面35至压制后的表面31以阶式变化32具有约45°至约90°的剪切角33。应理解,剪切角可能不是线性的,并且可能具有一些曲率,在这些情况下角度为曲率的平均值。令人惊讶地,角度可以大于60°、75°乃至90°,同时仍然保持优异的光洁度和外观。
在本发明的另一个方面中,泡沫体表面的开孔浓度比泡沫体内的开孔浓度高的热塑性泡沫体被接触并压制而形成形状。在本发明的此方面中,泡沫体可以为任何热塑性泡沫体,如上述挤出苯乙烯类聚合物泡沫体。其还可以为任何其它苯乙烯类聚合物泡沫体,如本领域中已知的那些。
关于此开孔梯度,该梯度为在使用显微镜测定(if)开孔浓度的梯度,并且是在压制表面(切割或刨削的)相对于所有泡孔的开口数与在泡沫体的核或其它原始表面(即,表皮表面)相对于全部泡孔的开孔数的对比,无论哪种对比(核或其它原始样品表面)都提供最大的梯度值。优选地,开孔梯度等于或小于50%,更优选其等于或小于45%,更优选其等于或小于40%,更优选其等于或小于35%,更优选其等于或小于30%,更优选其等于或小于25%,更优选其等于或小于20%,更优选其等于或小于15%,更优选其等于或小于10%,或者最优选等于5%。
通常,在本发明的此方面中表面处的开孔的量为至少5%至完全为开孔。期望地,表面处的开孔至少为在表面处开孔的如下递增的顺序:6%、7%、8%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%和完全开孔。
泡沫体可以具有通过机械手段如上述那些(例如,刨削、机械加工、切割等)在表面形成的开孔,或者可以为以化学方法例如通过使用合适的表面活性剂使表面处的闭孔破裂而产生的开口。
如上所述使具有较高开孔浓度的泡沫体表面与模具接触并进行压制。在用于这些泡沫体的一个实施方案中,可以将模具加热,但是不加热(环境15-30℃)泡沫体,并且对泡沫体板材进行压制。令人惊讶地,加热模具导致优良的表面轮廓和外观,而当对表面没有这样开孔的泡沫体板材进行同样加工时,泡沫体的外观降级。
当用加热的成型工具如模具压制时,与泡沫体的接触时间典型地为约0.1秒至约60秒。优选地,停留时间为至少约1秒至至多约45秒。
当用加热的成型工具如模具压制时,模具的温度不太热或者不保持太长时间而使泡沫体降级。典型地,模具的温度为约50℃至约200℃。优选地,所述温度为至少约60℃、更优选至少约70℃、还更优选至少约80℃并且最优选至少约90℃至优选至多约190°、更优选至多约180°、还更优选至多约170℃并且最优选至多约160℃。例如,对于苯乙烯类泡沫体,模具优选在等于或大于60℃,更优选等于或大于80℃,并且最优选等于或大于90℃的温度。
在本发明的方法中,泡沫体板材可以在成形之前被加热。合适的温度将取决于泡沫体的组成以及其厚度。优选地,在本方法中泡沫体板材在环境温度下成形。
在不遵守任何特定理论的情况下,我们相信优选泡孔形态、发泡剂、表面密度和整个泡沫体板材的开孔梯度的结合有助于局部皱折(buckling),此时将压制表面成形允许泡孔形态的延性皱折,从而导致泡沫体保持具有可接受(例如,低)水平的压缩恢复的所需形状。
可以通过任何可接受手段将成形泡沫体制品穿孔。成形泡沫体制品可以具有大量穿孔。穿孔部分通过和/或完全通过成形泡沫体制品延伸,例如,对于用泡沫体板材制成的成形泡沫体制品,穿孔可以完全通过泡沫体板材的深度而延伸,以便允许通过成形泡沫体制品抽真空。将泡沫体制品穿孔可以包括用一个或多个具有针、销、刺、钉子等性质的尖锐、锋利的物体将泡沫体制品刺穿。然而,穿孔可以通过除了锋利、尖锐物体以外的其它手段如钻孔、激光切割、高压流体切割、空气枪、射弹等完成。穿孔可以以与USP 5,424,016中所公开类似的方式进行,所述美国专利通过援引在本文中加入。
一个或多个成形部件(feature)的深度可以在初始压缩深度的2至80%之间,更优选等于或大于初始压缩深度的4%,更优选大于初始压缩深度的8%并且最优选大于初始压缩深度的10%。
本发明的成形泡沫体制品是这样的成形泡沫体制品,其如上所述由发泡板材制备,并且通过成形工具进一步成形以给出成形泡沫体制品。如本文中定义,成形的表示发泡制品典型地具有一个以上如图4中所示的轮廓,所述轮廓在具有厚度17的成形泡沫体制品10中产生高度32为至少1毫米以上的阶式变化(压痕)。成形泡沫体制品具有至少一个不是平面的表面。泡沫体制品的形状仅受限于将泡沫体板材成形的能力。可以将泡沫体板材的一个或两个表面(即,顶和底)都成形。形状的实例为槽、波纹、正弦曲线,或者任何其它三维表面特征。
在本发明的一个实施方案中,成形泡沫体制品可以包括一个或多个贯穿部件(through feature),例如,一个或多个贯穿该成形泡沫体制品的孔。每个贯穿部件的周长被贯穿部件裁切肋限定。该贯穿部件可以具有任何几何形状,所述几何形状可以被贯穿部件裁切肋限定,例如,但不限于,所述贯穿部件可以是圆的,蛋形的,椭圆的,三角形的,正方形的,矩形的,梯形的,五面的,六面的,七面的,八面的,星形的,不规则形状的,等。具有贯穿部件的成形泡沫体制品的实例是具有排水孔的淋浴基座,具有用于照明器材的方孔的汽车顶篷,具有排气孔的木瓦屋面板(shake shingleroofing panel),等。形成包括一个或多个贯穿部件的成形泡沫体制品的模具的每个模腔将包含一组或多组贯穿部件裁切肋,所述裁切肋限定贯穿部件的周长(即,对于每个贯穿部件使用一组裁切肋,例如,对于圆形使用第1组,对于正方形使用第2组,对于星形使用第3组,等)。
本发明成形泡沫体制品的实例是用于下列应用的成形泡沫体制品,诸如建筑应用;侧板、绝缘护套、装饰性边饰、木瓦、乙烯基侧板背衬,组合式辐射地板加热板、具有非刨面的夹心板;家具应用;复合材料板;鞋子;用于船或水运工具的浮力部件;用于飞行器应用的装饰产品;能量吸收应用,如其中仅需要成型制品的一部分用于冲击能量吸收弱化,例如汽车制品中的能量吸收部件如车顶防范措施、门能量吸收器、保险杠衬里、膝垫、头枕(head rests);头盔;护膝;军事应用;和撞击护栏;等等。此外,本发明的成形泡沫体制品可以有利地用于包装应用中。
实施例
评价下列泡沫体板材:
“IMPAXXTM 300泡沫体板材(IMPAXXTM 300 Foam Plank)”获自密歇根州米德兰的陶氏化学公司(The Dow Chemical Co.)。这种泡沫体板材是一种挤出聚苯乙烯泡沫体,在厚度、宽度和长度方向上分别具有测量为110mm×600mm×2,200mm的尺寸,具有36千克每立方米(kg/m3)的密度,并且通过刨削移去了5毫米(mm)至7mm所要成型的表面。该聚苯乙烯具有146,000的重均分子量,发泡剂是CO2,并且泡孔气压为约0.6个大气压(atm)。
“ROOFMATETM SL-A泡沫体板材(ROOFMATETM SL-A FoamPlank)”获自密歇根州米德兰的陶氏化学公司(The Dow Chemical Co.)。这种泡沫体板材是一种挤出聚苯乙烯泡沫体,在厚度、宽度和长度方向上分别具有测量为100mm×600mm×1250mm的尺寸,具有32kg/m3的密度,并且所要成型的表面含有来自制造过程中的表皮(即,未刨削的)。该聚苯乙烯具有150,000的重均分子量,发泡剂是CO2/异丁烷,并且泡孔气压为约0.6atm。
“SCOREBOARDTM泡沫体板材(SCOREBOARDTM Foam Plank)”获自密歇根州米德兰的陶氏化学公司(The Dow Chemical Co.)。这种泡沫体板材是一种挤出聚苯乙烯泡沫体,在厚度、宽度和长度方向上分别具有测量为51mm×1220mm×2440mm的尺寸,具有25kg/m3的密度,并且所要成型的表面含有来自制造过程中的表皮(即,未刨削的)。该聚苯乙烯具有168,000的重均分子量,发泡剂是HCFC-142b,并且泡孔气压为约1.4atm。
泡沫体板材的下列性质总结在表1中:
“Rv”垂直压缩平衡在三个重复试样上测定,所述试样具有厚度t(以英寸为单位),分别以板的垂直(V)、水平(H)和挤出方向(E)排列。使用装配有5.0英寸位移卡(displacement card)和4,000磅载荷卡(load card)的材料测试系统,以约0.065s-1的应变速率dε/dt压缩每个试样。使用458.91MicroProfiler编程(program)负载以及卸载这两者时台板的速度和位移。对于每组测试,从下列方程确定滑动横梁速度Cv(以英寸每分钟为单位)。
Cv = 60 · t · dϵ dt
计算滑动横梁位移Δt(以英寸为单位),以使每组测试试样承受约65%的压缩应变,如下列方程中所示:
Δt = ϵ · t o 100
其中to表示通过线性数字量规(linear digital gage)测量的试样初始厚度。最后,编程返回速率(以英寸每分钟为单位),以使当滑动横梁到达所编程的位移(即Δt)时,移动的台板将以与负载过程中相同的滑动横梁速度卸载。
在测试之前,在每个分别的方向(即V,E & H)上测量试样尺寸,以英寸为单位,并且使用重力天平记录样品质量M(以克为单位)。然后由下列方程计算以千克每立方米(kg/m3)为单位的试样密度:
Figure BDA0000082897910000183
每个泡沫体产品的平均密度记录在上文中。
每个试样的压缩强度CS根据ASTM D1621,“刚性多孔塑料压缩性质的标准测试方法(Standard Test Method for Compressive Properties of RigidCellular Plastics)”中的详述的程序计算。在板的各个方向上的压缩平衡R(即RV,RH & RE)从下列方程计算:
RV=CSV/CST
RH=CSH/CST
RE=CSE/CST
其中CST表示根据下列方程计算的总压缩强度:
CST=CSV+CSH+CSE
“密度梯度”是使用来自Quintek Measurement Systems,Inc.Knoxville,TN的型号为QDP-01X的QMS密度断面仪(Density Profiler)测量的贯穿每个泡沫体板材厚度的密度分布。将高压kV控制(High Voltage kV Control)设定为90%,高压电流控制(High Voltage Current Control)设定为23%,并且检测器电压(Detector Voltage)为约8伏特。以每0.06mm贯穿泡沫体的厚度收集数据点。基于所测试泡沫体部分的测量线性密度,计算每个样品各自的质量吸收系数。将表皮密度ρ表皮报告为最大值,而将核密度ρ在板材中心的约5mm范围内进行平均。根据下列方程计算以百分数为单位的密度梯度:
“开孔率”根据ASTM D6226测定并且在25mm×25mm×50mm泡沫体样品上使用阿基米德(Archimedes)方法测量,并且该值报道为以%计的平均开孔率;并且
“泡孔气压”从标准孔压对比老化的曲线确定,见图1。
表1
  泡沫体样品   Rv   密度梯度,%   开孔率,%  泡孔气压,atm
  IMPAXX 300   0.59   -18.6   4.9  0.6
  ROOFMATE SL-A   0.48   -24.2   0.9  0.6
  SCOREBOARD   0.33   -28.4   3.6  1.4
每个泡沫体板材被切割得到在长度、宽度和厚度方向上测量的尺寸分别为约10in×6in×2in的泡沫体板材。实施例1至3是分别用于IMPAXX300,ROOFMATE SL-A和SCOREBOARD的泡沫体板材。然后泡沫体板材的刨削或表皮表面压向具有矩形形状的模腔的铝压缩设备(fixture)的表面,所述模腔测量为长8in×4in宽,从而使所述模腔的边界由测量为约0.38in宽和约1.125长的裁切肋限定。该设备安装到MTS 810材料测试系统(Material Testing System)的可移动压板上。MTS 810被编程用于12in/min的滑动横梁速度,并且该泡沫体样品被压缩1.25in(即,可移动压板离静止压板0.75in)。裁切肋的裁切端部上的斜面的角度为40°。静止压板具有宽度为0.4in和深度为0.5in的槽。
得到的成形泡沫体制品的宽度和长度使用CORDAX光学坐标测量机(CORDAX Optical Coordinate Measuring Machine)(CMM)进行测量。部件在平面上垂直放置并固定就位。对每一端确定空间坐标(X,Y)(X,Y和X,Y),并且最大长度确定为最大X值和最小X值之间的差值。基于汽车工业对能量吸收防范部件的要求,对于长度可接受的公差为基于模腔长度的+/-1百分比(%)。
表1
  实施例   长度,in   公差,%   可接受的
  1   8.0395   0.49   是
  2   8.0772   0.96   是
  3   9.5780   16.48   否
图5是实施例1的照片的复印件。图6是实施例3的照片的复印件。从图5和图6,可以看出本发明的成形泡沫体制品证明了与为非本发明的实施例的成形泡沫体制品相比较优良的尺寸控制。

Claims (11)

1.一种用于制备一个或多个成形泡沫体制品的方法,所述方法包括下列步骤:
(i)将具有发泡剂的聚合物挤出以形成聚合物泡沫体板材,所述板材具有厚度、顶表面和底表面,其中所述顶表面和底表面位于由挤出方向和所述板材的宽度限定的平面中,
其中所述泡沫体板材具有:
(i)(a)等于或大于0.4的垂直压缩平衡,
(i)(b)一个或多个压制表面;
(ii)通过下述步骤同时地将所述泡沫体板材的所述一个或多个压制表面成形和裁切,形成一个或多个成形的发泡制品和周围连续的未成形泡沫体板材:
(ii)(a)使所述泡沫体板材的所述压制表面与模具接触,所述模具包括一个或多个模腔,其中每个模腔的边界由裁切肋限定,
(ii)(b)用所述模具压制所述泡沫体板材,从而
(ii)(b)(A)形成一个或多个成形的泡沫体制品,
(ii)(b)(B)将每个由此形成的成形泡沫体制品从所述周围连续的未成形泡沫体板材中裁切出来。
2.权利要求1所述的方法,其中所述压制表面通过下列步骤产生:
(i)(b)(1)从所述顶表面、所述底表面、或所述顶表面和底表面两者移去至少1毫米厚的泡沫体层,
(i)(b)(2)在所述顶表面和底表面之间对所述泡沫体板材进行切割,从而产生与所述顶表面和底表面相反的两个压制表面。
3.权利要求1所述的方法,其中所述泡沫体具有等于或小于1个大气压的泡孔气压。
4.权利要求1所述的方法,其中所述泡沫体板材在所述成形步骤过程中处于环境温度。
5.权利要求1所述的方法,其中所述聚合物是选自下列各项的热塑性聚合物:聚乙烯,聚丙烯,聚乙烯和聚丙烯的共聚物;聚苯乙烯,高抗冲聚苯乙烯;苯乙烯和丙烯腈共聚物,丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三元共聚物,聚碳酸酯;聚氯乙烯;聚苯醚和聚苯乙烯共混物。
6.权利要求1所述的方法,其中所述热塑性聚合物是聚苯乙烯,或苯乙烯和丙烯腈共聚物。
7.权利要求1所述的方法,其中所述发泡剂是化学发泡剂、无机气体、有机发泡剂,或它们的组合。
8.权利要求1和7所述的方法,其中所述发泡剂是二氧化碳。
9.权利要求1所述的方法,其中所述成形泡沫体制品还包含一个或多个贯穿部件。
10.一种成形泡沫体制品,所述成形泡沫体制品由权利要求1所述的方法制备。
11.权利要求10所述的成形泡沫体制品,所述制品是泡沫体边饰、汽车部件、装饰性绝缘体、安全设备、包装材料、适形绝缘体、绝缘护套、绝缘建筑物覆层、装饰性边饰、乙烯基侧板背衬、组合式辐射地板加热板、具有非刨面的夹心板、复合材料板、鞋子、用于船或水运工具的浮力部件、用于飞行器应用的装饰产品、头盔中的能量吸收部件、军事应用中的能量吸收部件、汽车制品中的能量吸收部件、用于风车涡轮叶片的泡沫体复合材料部件、复合屋瓦或缓冲包装制品。
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