ES2399333T3 - Procedimiento para la fabricación de productos de plástico microporosos - Google Patents
Procedimiento para la fabricación de productos de plástico microporosos Download PDFInfo
- Publication number
- ES2399333T3 ES2399333T3 ES05706696T ES05706696T ES2399333T3 ES 2399333 T3 ES2399333 T3 ES 2399333T3 ES 05706696 T ES05706696 T ES 05706696T ES 05706696 T ES05706696 T ES 05706696T ES 2399333 T3 ES2399333 T3 ES 2399333T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- propellant
- polymer
- mold
- starting material
- nanoparticles
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 62
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 239000004033 plastic Substances 0.000 title description 29
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 title description 29
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims abstract description 40
- 239000003380 propellant Substances 0.000 claims abstract description 39
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 35
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 13
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 claims abstract description 13
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229920002725 thermoplastic elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 5
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000005469 granulation Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000003179 granulation Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract 2
- 239000012768 molten material Substances 0.000 claims description 12
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 12
- -1 polyphenylene Polymers 0.000 claims description 11
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 claims description 8
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 claims description 7
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 claims description 6
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 claims description 5
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 claims description 5
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims description 5
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 4
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 4
- 239000000454 talc Substances 0.000 claims description 4
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 claims description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 claims description 3
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 3
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 claims description 3
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 claims description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 3
- JYEUMXHLPRZUAT-UHFFFAOYSA-N 1,2,3-triazine Chemical compound C1=CN=NN=C1 JYEUMXHLPRZUAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 claims description 2
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 claims description 2
- 239000004113 Sepiolite Substances 0.000 claims description 2
- 150000003926 acrylamides Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910001588 amesite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- XOZUGNYVDXMRKW-AATRIKPKSA-N azodicarbonamide Chemical compound NC(=O)\N=N\C(N)=O XOZUGNYVDXMRKW-AATRIKPKSA-N 0.000 claims description 2
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 claims description 2
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N carbonic acid Chemical class OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims description 2
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000008049 diazo compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- YGANSGVIUGARFR-UHFFFAOYSA-N dipotassium dioxosilane oxo(oxoalumanyloxy)alumane oxygen(2-) Chemical compound [O--].[K+].[K+].O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O YGANSGVIUGARFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000005429 filling process Methods 0.000 claims description 2
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910000271 hectorite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- KWLMIXQRALPRBC-UHFFFAOYSA-L hectorite Chemical compound [Li+].[OH-].[OH-].[Na+].[Mg+2].O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O[Si]([O-])(O1)O[Si]1([O-])O2 KWLMIXQRALPRBC-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 229910052900 illite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010445 mica Substances 0.000 claims description 2
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052627 muscovite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- VGIBGUSAECPPNB-UHFFFAOYSA-L nonaaluminum;magnesium;tripotassium;1,3-dioxido-2,4,5-trioxa-1,3-disilabicyclo[1.1.1]pentane;iron(2+);oxygen(2-);fluoride;hydroxide Chemical compound [OH-].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[F-].[Mg+2].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[K+].[K+].[K+].[Fe+2].O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O2.O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O2.O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O2.O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O2.O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O2.O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O2.O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O2 VGIBGUSAECPPNB-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 229910000273 nontronite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 claims description 2
- 239000006223 plastic coating Substances 0.000 claims description 2
- 229920001643 poly(ether ketone) Polymers 0.000 claims description 2
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 claims description 2
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 claims description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000193 polymethacrylate Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 claims description 2
- 229920005996 polystyrene-poly(ethylene-butylene)-polystyrene Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 claims description 2
- 229910000275 saponite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000003349 semicarbazides Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910052624 sepiolite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000019355 sepiolite Nutrition 0.000 claims description 2
- 150000003377 silicon compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910021647 smectite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 claims description 2
- 229920000638 styrene acrylonitrile Polymers 0.000 claims description 2
- AGGKEGLBGGJEBZ-UHFFFAOYSA-N tetramethylenedisulfotetramine Chemical compound C1N(S2(=O)=O)CN3S(=O)(=O)N1CN2C3 AGGKEGLBGGJEBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 claims description 2
- 229910052902 vermiculite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010455 vermiculite Substances 0.000 claims description 2
- 235000019354 vermiculite Nutrition 0.000 claims description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 claims 2
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 claims 1
- CWRVKFFCRWGWCS-UHFFFAOYSA-N Pentrazole Chemical compound C1CCCCC2=NN=NN21 CWRVKFFCRWGWCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229920000265 Polyparaphenylene Polymers 0.000 claims 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 claims 1
- 238000000048 melt cooling Methods 0.000 claims 1
- 239000011858 nanopowder Substances 0.000 claims 1
- 239000002071 nanotube Substances 0.000 claims 1
- 230000001698 pyrogenic effect Effects 0.000 claims 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 claims 1
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 claims 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 10
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 8
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 6
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 5
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 5
- 239000012778 molding material Substances 0.000 description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 4
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 3
- RGSFGYAAUTVSQA-UHFFFAOYSA-N Cyclopentane Chemical compound C1CCCC1 RGSFGYAAUTVSQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N Dimethyl ether Chemical compound COC LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical class CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N epsilon-caprolactam Chemical compound O=C1CCCCCN1 JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 2
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 description 2
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 2
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical class CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 2
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 2
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 235000012222 talc Nutrition 0.000 description 2
- ZGEGCLOFRBLKSE-UHFFFAOYSA-N 1-Heptene Chemical class CCCCCC=C ZGEGCLOFRBLKSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000202814 Cochliomyia hominivorax Species 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002020 Microcellular plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920010524 Syndiotactic polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002318 adhesion promoter Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000005524 ceramic coating Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000000748 compression moulding Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 125000001475 halogen functional group Chemical group 0.000 description 1
- DMEGYFMYUHOHGS-UHFFFAOYSA-N heptamethylene Natural products C1CCCCCC1 DMEGYFMYUHOHGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- QWTDNUCVQCZILF-UHFFFAOYSA-N iso-pentane Natural products CCC(C)C QWTDNUCVQCZILF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000013518 molded foam Substances 0.000 description 1
- 239000002991 molded plastic Substances 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002667 nucleating agent Substances 0.000 description 1
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052615 phyllosilicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920006112 polar polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 1
- 229920001955 polyphenylene ether Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 229930195734 saturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 description 1
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- 150000003536 tetrazoles Chemical class 0.000 description 1
- 125000003831 tetrazolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000012815 thermoplastic material Substances 0.000 description 1
- 229930195735 unsaturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 239000003981 vehicle Substances 0.000 description 1
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
- C08J9/16—Making expandable particles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
- B29C44/34—Auxiliary operations
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
- B29C44/34—Auxiliary operations
- B29C44/3461—Making or treating expandable particles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
- B29C44/34—Auxiliary operations
- B29C44/3469—Cell or pore nucleation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
- C08J9/0066—Use of inorganic compounding ingredients
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Procedimiento para la fabricación de una pieza moldeada, perfil o granulado espumados, utilizando materialespolímeros, que comprende: a) Poner a disposición material de partida polímero, en donde el material de partida polímero comprende unpolímero termoplástico y/o un elastómero termoplástico, y nanopartículas preparadas con un agentepropelente químico; b) mezcla simultánea o secuencial del material de partida polímero y de las nanopartículas preparadas con unagente propelente en al menos un primer depósito; c) introducción de la mezcla de material de partida polímero y nanopartículas preparadas con un agentepropelente desde al menos un primer depósito en una unidad de plastificación o una unidad de mezclado,para la fabricación de una masa fundida polímera al menos parcial; d) distribución de la masa fundida polímera en al menos un molde o extrusora, con formación de una piezamoldeada o perfil espumados, y extracción o retirada de la pieza moldeada o del perfil del molde oextrusora; o granulación de la masa fundida polímera con formación de un granulado espumado.
Description
Procedimiento para la fabricación de productos de plástico microporosos.
La presente invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de productos de plástico microporosos, según la reivindicación 1, así como a piezas de moldeo, perfiles y granulados obtenidos con este procedimiento, según las reivindicaciones 19 a 21.
La proporción de componentes plásticos en el automóvil no deja de aumentar. Especialmente en el habitáculo, así como en la carrocería, se utilizan de manera creciente componentes de plástico en sustitución de materiales mucho más pesados. De este modo, los elementos plásticos reducen el peso total del vehículo, son además resistentes a la corrosión y, a menudo, son fáciles de procesar. Asimismo, se realizan numerosas aplicaciones de plástico en el ámbito del motor.
Si se sustituyen, por ejemplo, los actuales componentes termoplásticos moldeados por inyección por plásticos espumados, es posible lograr una reducción de peso todavía mayor. Por lo tanto, la importancia del plástico espumado aumenta constantemente, y no sólo en la industria del automóvil. Tal como sucede con los actuales componentes termoplásticos, los elementos de plástico espumado están sometidos a fuertes requisitos de solidez.
Para la fabricación de componentes espumados moldeados por inyección se recurre a menudo, en la actualidad, al denominado procedimiento MuCell. En este procedimiento, el material termoplástico que debe ser espumado se plastifica en una extrusora de tornillo sin fin mezclador y se alimenta un agente espumante a una temperatura y presión a la que este agente adquiere características de fluido supercrítico en la extrusora de tornillo sin fin mezclador. En una cámara de difusión se forma, entonces, una solución completamente monofásica a partir del material plastificado y el fluido supercrítico. Mediante la variación de la temperatura y la presión aguas abajo del tornillo sin fin mezclador se libera el agente espumante y se forma un material plástico espumado, súper microcelular, que se distingue por una estructura de poros muy finos y regulares. Un procedimiento de este tipo se describe, por ejemplo, en el documento WO 92/17533.
En el documento DE 697 17 465 T2 se da a conocer un procedimiento con el que se debe intentar remediar las deficiencias del procedimiento MuCell. Con este objetivo, el agente propelente se incorpora a la corriente de material polímero fundido a través de una pluralidad de aberturas a lo largo del cilindro extrusor con el fin de obtener una solución monofásica especialmente homogénea a partir del material polímero fundido y el agente propelente.
Para aumentar la solidez de los materiales espumados, el documento WO 02/26482 da a conocer un cuerpo moldeado microcelular espumado, fabricado según el procedimiento MuCell, en el que se incorporan fibras, en especial fibras de vidrio, con una longitud de al menos 0,55 mm. Con el uso de un fluido supercrítico como agente propelente se debe lograr una incorporación especialmente cuidadosa de las fibras de vidrio en el cuerpo moldeado, de manera que la longitud de las fibras empleadas no disminuya de forma esencial durante la incorporación. Según el documento WO 02/26482 se obtienen cuerpos moldeados microcelulares espumados con tamaños de célula medios menores que 100 !m.
A diferencia del procedimiento MuCell, con el que se pueden producir cuerpos moldeados espumados de poro cerrado, el documento DE 100 05 873 A1 describe una vía para obtener sistemas de células abiertas. Para alcanzar un grado especialmente alto de porosidad con células abiertas en estructuras espumadas extruidas, se puede recurrir según el documento DE 100 05 873 A1 al uso de dióxido de carbono o nitrógeno como agente propelente, en combinación con, por ejemplo, partículas de carbono como formadoras de núcleos. De este modo se obtienen placas de espuma con suficiente resistencia al moldeado térmico.
Dado que las propiedades mecánicas de los componentes moldeados espumados se pueden mejorar habitualmente con el uso de tamaños de célula menores, el documento DE 101 42 349 A1 ha modificado el procedimiento MuCell con este objetivo, agregando a la masa fundida termoplástica un aceite de silicona o un caucho reticulante, con un tamaño de partícula menor que 1 !m, como aditivo. De esta manera, se pueden obtener termoplásticos espumados con tamaños de célula en el intervalo de 5 a 150 !m.
El documento US 2002/171164 A1 da a conocer un procedimiento para la fabricación de una pieza moldeada, un perfil o granulado espumados, utilizando un material de partida polímero y nanopartículas.
Del mismo modo, en la tesis de S. Schäper “Nucleación de espumas de reacción de poliuretanos, impulsada de forma termodinámica” (“Nukleierung thermodynamisch getriebener Polyurethan-Reaktionsschäume”), RWTH Aquisgrán, 1977, se describe la influencia de agentes de nucleación seleccionados sobre la formación de piezas de plástico espumado. Se ha encontrado que ni el carbón activado, con aire absorbido en su superficie, ni el politetrafluoroetileno (PTFE) en polvo pueden contribuir de manera demostrable a mejorar la formación de burbujas ni la estructura de espuma.
En las piezas moldeadas no espumadas y espumadas, obtenidas según los procedimientos del estado de la técnica se observa siempre una contracción en el proceso de fabricación, por lo que habitualmente no es posible prescindir del moldeo de compresión en la conformación. Como inconveniente adicional, en particular en la fabricación de componentes del interior de la carrocería, se detecta a menudo deformación. Hasta la fecha, una gran desventaja de los cuerpos moldeados de plástico espumado ha sido su superficie ópticamente poco atractiva por ser excesivamente rugosa, motivo por el que en el estado de la técnica se utilizan normalmente componentes recubiertos con película. Adicionalmente, se han propuesto múltiples medidas para optimizar la superficie de piezas moldeadas espumadas. Por ejemplo, en el llenado del molde con el polímero fundido se puede aplicar lo que se denomina procedimiento de contrapresión de gas, en el que en el frente de fluidez la presión se incrementa por encima de la presión crítica. De esta forma es posible suprimir la formación de burbujas en la superficie del frente de fluidez. En general, se ha puesto de manifiesto que este procedimiento es adecuado solamente para piezas de pared gruesa, ya que formación de burbujas no sólo se suprime en la propia superficie, sino que en la mayoría de los casos afecta a toda la capa frontal de la pieza de moldeo espumada. Además, para optimizar la superficie se puede trabajar con un procedimiento de dos componentes, en el que se introduce en el molde, a través de un orificio de masa fundida, en primer lugar, un primer material fundido que está exento de burbujas, es decir, por ejemplo, que no contiene propelente. Inmediatamente después, se introduce en el molde un segundo material fundido, que está mezclado con un agente propelente apropiado. Dado que los gases disueltos en el material fundido reducen de forma relativamente intensa la viscosidad del material fundido, en este procedimiento se deben adoptar medidas especiales para asegurar que los diferentes componentes utilizados en el material fundido estén coordinados entre sí en cuanto a su comportamiento de fluidez. Por lo general, a causa de la desgasificación del material fundido central que se produce en este procedimiento, no es posible excluir por completo la formación de cavidades de contracción entre las dos fases de material fundido, que tienen distinta consistencia.
Por consiguiente, sería deseable disponer de un procedimiento para la fabricación de piezas moldeadas que no esté lastrado con los inconvenientes del estado de la técnica. La presente invención tuvo como misión, por lo tanto, hacer accesible un procedimiento para la fabricación de piezas moldeadas espumadas en el que los componentes experimenten escasa o nula contracción, así como una deformación reducida o despreciable, que exhiban muy buena capacidad para amortiguar el ruido y las vibraciones y que, además, se distingan por una superficie ópticamente atractiva, sin depender de medidas o materiales adicionales.
La misión de la invención se resolvió por medio de un procedimiento según las características de la reivindicación 1.
El procedimiento de la invención según la reivindicación 1 se puede aplicar básicamente a todos los dispositivos de moldeo por inyección y extrusión o sistemas de moldeo a presión con los que se pueden producir plásticos espumados según procedimientos convencionales. Esto también es especialmente aplicable a máquinas de procesamiento tales como las que se usan para llevar a cabo el procedimiento MuCell, por ejemplo, según el documento DE 692 32 415 T2. En consonancia, en una realización, el procedimiento según la invención representa también un perfeccionamiento del procedimiento MuCell, aunque no se limita a éste, sino que puede ser implementado en principio en cualquier procedimiento de fabricación de piezas de plástico espumado. En el procedimiento según la presente invención es importante garantizar el uso de al menos un material fluido en la unidad plástica que comprenda, al menos en parte, el sistema bifásico líquido/gaseoso, y que exhiba una fase líquida continua, en donde este material sea capaz de volver a perder su fluidez en caso de reducirse la temperatura. Por otra parte, en el caso de cauchos y otros materiales durómeros, el material de la matriz puede reticular cuando el aporte térmico supere temperaturas críticas, perdiendo por lo tanto su fluidez.
Adicionalmente, se debe tener cuidado para que la preparación y el mezclado de los componentes individuales se lleven a cabo de manera que, en el peor de los casos, se produzca una adhesión moderada, pero mejor nula entre el material plástico de partida y las nanopartículas. Cuanto peor es la adhesión entre estos dos componentes, más conveniente es la formación de una estructura de espuma regular y de poro fino. Porque mientras más incompleta sea la reticulación entre el material polímero fundido y las nanopartículas, más rápidamente se iniciará normalmente la formación de los núcleos. Por ejemplo, son especialmente preferidos los sistemas de material plástico fundido y nanopartículas en los que el ángulo de mojado es menor que 30º.
En una conformación especialmente adecuada del procedimiento según la invención se utilizan nanopartículas con una estrecha distribución de tamaño de grano. De esta forma, se obtiene una estructura de espuma especialmente uniforme, con un número elevado de poros muy pequeños.
Es posible obtener resultados particularmente satisfactorios, en especial en relación con superficies ópticamente aceptables, mediante un pretratamiento de las nanopartículas con un agente antiadherente en la unidad de plastificación o en la unidad de mezcladura, antes de su incorporación en una masa fundida polímera que contiene el material polímero de partida. Agentes antiadherentes adecuados son, por ejemplo, grasas o sustancias con propiedades semejantes. De manera alternativa, además de los agentes antiadherentes, o en lugar de los mismos, en la fabricación de las nanopartículas se puede renunciar a humedecerlas con agentes promotores de la adhesión. Un procedimiento apropiado para fabricar estas nanopartículas se puede encontrar, por ejemplo, en la Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, 2ª edición, Vol. 4, páginas 284 a 298, omitiendo la etapa de agregar promotores de la adhesión en la correspondiente fase del procedimiento. Además, según una forma de realización adicional, se puede coordinar entre sí la polaridad de los materiales polímeros y del agente propelente con el fin de suprimir los fenómenos de adhesión descritos anteriormente. Por ejemplo, según una forma de realización preferida, en el caso de materiales polímeros no polares tales como, por ejemplo, poliolefinas, se puede recurrir al agua como agente propelente. Por el contrario, si se deben espumar materiales polímeros polares, por ejemplo, poliamidas, poliésteres, poliuretanos o poliéteres, es recomendable usar un agente propelente no polar, por ejemplo, nitrógeno supercrítico o dióxido de carbono supercrítico. Preferiblemente, las nanopartículas también se tratan previamente con los correspondientes agentes propelentes. Evidentemente, al mismo tiempo o además, es posible utilizar como antiadherentes compuestos cuyo carácter polar o no polar se diferencie fuertemente de la naturaleza polar o no polar de las nanopartículas o de los materiales precursores de las nanopartículas. Por ejemplo, si hay presentes nanopartículas o materiales precursores de nanopartículas polares, se utiliza preferiblemente una sustancia no polar como agente antiadherente. Lo mismo es aplicable, a la inversa, para nanopartículas no polares.
Como materiales plásticos polímeros de partida se toman en consideración, por ejemplo, polímeros termoplásticos y elastómeros termoplásticos, ambos preferiblemente en forma granulada. Polímeros termoplásticos adecuados se pueden seleccionar, por ejemplo, del grupo que comprende polímeros ASA, polímeros ABS, policarbonatos, poliésteres, poliamidas, poliéteres, poliimidas, poliestirenos, poliuretanos, poliéter cetonas, sulfuros de polifenileno, éteres de polifenileno, poli(met)acrilatos, poli(met)acrilamidas, poli(met)acrilonitrilo, polisulfonas, cloruros de polivinilo, polímeros SAN, resinas epoxídicas, polímeros de resina fenólica, respectivamente en formas modificadas a resistencia elevada a los choques y no modificadas a resistencia elevada a los choques, así como sus mezclas. El experto en la técnica conoce, en general, los plásticos termoplásticos así como su fabricación.
Como elastómeros termoplásticos, el experto en la técnica toma en consideración, por ejemplo, los sistemas S-EB-S, SBS, SIS, EPDMIPP, poliamida, poliéster o TPU.
Por nanopartículas se deben entender las partículas presentes con un tamaño en el intervalo de nanómetros, es decir, en el intervalo de aproximadamente 0,5 x 10-9 hasta 10-6 m. En el sentido de la presente invención, los materiales con un tamaño de partícula mayor se designan en general como materiales precursores de nanopartículas, en donde también estos materiales precursores pueden estar presentes en tamaños menores que 10-6 m.
Como nanopartículas se toman en consideración también aquellas accesibles a partir de materiales precursores de nanopartículas en forma deslaminada o exfoliada. En este sentido, se hace referencia especialmente a montmorillonita, esmectita, illita, sepiolita, paligorskita, muscovita, allivardita, amesita, hectorita, fluorohectorita, saponita, beidelita, talco, nontronita, stevensita, bentonita, mica, vermiculita, fluorovermiculita, halosita y tipos de talco sintético que contienen flúor, así como sus mezclas. Por nanopartículas exfoliadas o filosilicatos deslaminados, en el sentido de la presente invención, se deben entender, por ejemplo, las sustancias cuyos intervalos de capa se amplían inicialmente por reacción con los denominados agentes de hidrofobicidad con, eventualmente, subsiguiente hinchamiento, por ejemplo, por la adición de monómeros tales como caprolactama. Adicionalmente, son adecuados también los compuestos de silicio que se obtienen por el proceso sol gel.
En este caso, resulta conveniente que la longitud y/o anchura media de las nanopartículas usadas se encuentre en el intervalo de 10 hasta 700 nm, en especial en el intervalo de 20 hasta 500, preferiblemente 250 nm, y que el grosor medio o el radio de estas nanopartículas se encuentre en el intervalo de 1 hasta 250 nm, preferiblemente 1 a 80 nm, de forma especialmente preferida de 1 a 50 nm y, en particular, de 1 hasta 10 nm.
Preferiblemente, los materiales precursores de nanopartículas se dividen o se desfolian por cizallamiento en una unidad de plastificación hasta formar nanopartículas adecuadas.
En principio, se puede recurrir a agentes propelentes tanto químicos como físicos, o a mezclas de ambos tipos de propelentes. Como agentes propelentes químicos adecuados se toman en consideración, por ejemplo, compuestos azo y diazo, en especial diamida del ácido azodicarboxílico, sulfohidrazidas, semicarbazidas, ácido cítrico y sus ésteres, compuestos de peroxo, triazina, tetrazol, tetrazonio o tetramina, y carbonatos alcalinos o alcalino-térreos, en particular compuestos de bicarbonato. Agentes propelentes físicos adecuados están representados por agua, metanol, etanol, éter dimetílico, metano, etano, i- o n-propano, n-butano, n- o i-pentano, ciclopentano, hexanos, heptanos, heptenos, benceno y sus derivados, hidrocarburos clorofluorados, dióxido de carbono o nitrógeno, o similares. Los hidrocarburos saturados e insaturados mencionados pueden estar presentes en cualquier forma isómera. Se obtienen resultados especialmente satisfactorios con el uso de agua, dióxido de carbono y nitrógeno.
De manera especial, para obtener una superficie apropiada del cuerpo moldeado espumado es recomendable utilizar agua, dióxido de carbono y nitrógeno en estado supercrítico.
Otro factor que contribuye a la obtención de una superficie libre de defectos es el molde, en particular cuando se utilizan materiales de partida termoplásticos, o al menos una zona del molde, o al menos una zona del interior del molde, al menos durante una parte del proceso de llenado con el material polímero fundido y/o al menos durante una parte del proceso de enfriamiento del material de moldeo que forma la pieza moldeada, cuando se encuentra a una temperatura mayor que la temperatura ambiente, en particular por encima de la temperatura de reblandecimiento del material de moldeo que forma la pieza moldeada. Moldes adecuados, en los que la pared del molde se puede ajustar a una temperatura elevada, por ejemplo, próxima a la temperatura de fusión del material de moldeo en el momento de contacto de la masa fundida, se encuentran ya disponibles en el comercio o se pueden construir fácilmente de manera conocida por el experto en la técnica. Por ejemplo, estos moldes pueden tener canales de temperación en la zona de la superficie del molde, los cuales están conectados con un sistema de circulación de vapor.
En una realización conveniente, para la fabricación de perfiles o piezas moldeadas a partir de termoplásticos en fase de solidificación y parcialmente cristalinos, se propone que al menos una parte de al menos la superficie del molde tenga una temperatura que sea entre 5ºC y 20ºC menor que la temperatura de reblandecimiento o la temperatura de cristalización del material de moldeo que forma la pieza moldeada o el perfil.
Además, cuando para la fabricación de perfiles o piezas moldeadas se usan como material inicial masas fundidas que solidifican de manera amorfa, se prefiere que al menos una parte de al menos la superficie del molde tenga una temperatura que sea entre 5ºC y 30ºC mayor que la temperatura de reblandecimiento del material de moldeo que forma la pieza moldeada o el perfil.
Asimismo, se alcanza un efecto beneficioso en relación con las propiedades de la superficie de las piezas moldeadas de plástico espumado cuando al menos una parte, en especial al menos la superficie del molde, es mala conductora del calor. Como materiales apropiados, con mala conducción del calor, se mencionan la cerámica y los plásticos. Además, de manera alternativa o adicional, es posible aplicar sobre la pared interior del molde, al menos en zonas determinadas, una capa o recubrimiento termoaislante, por ejemplo, un recubrimiento de plástico o cerámica. Los recubrimientos plásticos apropiados están basados, por ejemplo, en poliestireno, incluido poliestireno sindiotáctico, o politetrafluoroetileno (PTFE), o en resinas sintéticas adecuadas tales como resinas fenólicas, epoxi, de poliéster o silicona. En general, son suficientes espesores de capa dentro del intervalo de 0,2 hasta 0,8 mm, habiéndose demostrado que un espesor de capa de aproximadamente 0,4 mm es suficiente para muchas aplicaciones.
Por supuesto, resulta posible aplicar, independientemente de la calidad de la superficie obtenida, una capa de película al menos sobre una parte de la superficie del molde antes de llenarlo con el material polímero fundido. El experto en la técnica conoce suficientemente los procedimientos para la retro-espumación de láminas, así como las láminas que se toman en consideración para llevar a cabo este procedimiento.
El procedimiento según la invención se puede llevar a la práctica en dispositivos de moldeo por inyección, sistemas de moldeo a presión o extrusoras disponibles en el comercio, motivo por el que la unidad de plastificación puede ser un componente de un dispositivo de este tipo o puede ser en sí misma un dispositivo de esta clase. Sistemas de moldeo a presión adecuados incluyen, por ejemplo, una prensa así como el molde correspondiente.
Una combinación de equipos adecuada para la realización del procedimiento según la invención puede constar, por ejemplo, de una máquina de moldeo por inyección, provista de un embudo de entrada aislado térmicamente y resistente a la presión que, a su vez, está conectado a través de una esclusa con un primer depósito en forma de autoclave, en el que se trata el material plástico de partida con el agente propelente, en especial saturado. El material plástico de partida tratado con el agente propelente se puede dosificar entonces, en función de las necesidades, a través de una esclusa y un embudo de alimentación a la unidad de plastificación de la máquina de moldeo por inyección. Este material es captado e incorporado por medio del tornillo sin fin de plastificación.
Es posible llevar a cabo una granulación del polímero fundido según el procedimiento de la invención, con formación de un granulado no espumado, manteniendo, por ejemplo, la presión de la unidad de plastificación o en la unidad de mezclado suficientemente alta, de manera que el agente propelente introducido en estos dispositivos no tenga la posibilidad de espumar. En su lugar, el agente propelente se mantiene disuelto en el material fundido. En una forma de realización adecuada, la unidad de plastificación o la unidad de mezclado pueden tener al menos una zona de refrigeración, por ejemplo, en la dirección o en la zona donde emerge el material fundido, por ejemplo, en forma de una extrusora de refrigeración, de modo que cuando el material fundido abandona el molde, el agente propelente permanece en el granulado solidificado o en fase de solidificación, no espumado o sólo ligeramente espumado. En una realización, este material fundido que ya ha sido refrigerado se puede incorporar, por ejemplo, inmediatamente en un baño de agua refrigerado, formando un granulado bajo condiciones conocidas. En consecuencia, en este granulado no espumado las nanopartículas y el agente propelente están dispuestos de forma contigua. Evidentemente, es posible modificar el patrón de temperatura y/o presión en la variante de procedimiento descrita anteriormente, de tal manera que el granulado sólo esté escasamente espumado, es decir, esté ligeramente espumado o pre-espumado, conteniendo todavía suficiente agente propelente en el granulado como para utilizarlo en la fabricación de piezas moldeadas o perfiles espumados. En principio, resulta igualmente posible fabricar no sólo granulados no espumados por el procedimiento según la invención. También se pueden obtener piezas moldeadas y perfiles en estado ligeramente espumado o pre-espumado que, cuando se vuelvan a calentar, produzcan una espumación completa.
Los materiales plásticos de partida no espumados o pre-espumados tienen además la ventaja de poder ser usados y comercializados como mezcla maestra. Mediante la adición de un material plástico de partida que no contiene
5 agente propelente, se puede utilizar un adelgazamiento intencionado para fijar una densidad o distribución de poros deseada. Los materiales plásticos de partida según la invención se pueden mezclar homogéneamente, por ejemplo, antes de introducirlos en una unidad de plastificación o una unidad de mezclado.
El procedimiento según la invención permite obtener piezas de plástico moldeadas y espumadas que se distinguen por una estructura de espuma muy uniforme y de poro fino, con un tamaño medio de poro menor que 100 !m, 10 preferiblemente menor que 10 !m y, de forma especialmente preferida, menor que 1 !m. Por lo tanto, las piezas de plástico tienen tamaños medios de poro que son menores que los tamaños de poro de las piezas espumadas convencionales, según el estado actual de la técnica. Las piezas moldeadas, perfiles o granulados adecuados según la invención tienen, por ejemplo, tamaños medios de poro en el intervalo de 0,1 hasta 10 !m. Las piezas moldeadas obtenidas de este modo no exhiben prácticamente ninguna contracción, por lo que resulta posible trabajar sin 15 compresión. Del mismo modo, no se producen tensiones internas, o sólo lo hacen en escasa medida, por lo que no se observa deformación de las piezas. Especialmente conveniente es, adicionalmente, el hecho de que el material polímero fundido que se obtiene permite trabajar con unidades de bloqueo más grandes o más ligeras. Sin embargo, las piezas plásticas moldeadas que se obtienen con el procedimiento según la invención se distinguen, de manera especial, por una superficie ópticamente impecable que, por ejemplo, es suficiente para permitir aplicaciones visibles
20 en el automóvil, sin necesidad de etapas adicionales de corrección. Es especialmente ventajoso, además, el elevado grado de amortiguación del ruido y de las vibraciones que se puede alcanzar con las piezas de plástico.
Claims (21)
- REIVINDICACIONES1. Procedimiento para la fabricación de una pieza moldeada, perfil o granulado espumados, utilizando materiales polímeros, que comprende:a) Poner a disposición material de partida polímero, en donde el material de partida polímero comprende un polímero termoplástico y/o un elastómero termoplástico, y nanopartículas preparadas con un agente propelente químico;b) mezcla simultánea o secuencial del material de partida polímero y de las nanopartículas preparadas con un agente propelente en al menos un primer depósito;c) introducción de la mezcla de material de partida polímero y nanopartículas preparadas con un agente propelente desde al menos un primer depósito en una unidad de plastificación o una unidad de mezclado, para la fabricación de una masa fundida polímera al menos parcial;d) distribución de la masa fundida polímera en al menos un molde o extrusora, con formación de una pieza moldeada o perfil espumados, y extracción o retirada de la pieza moldeada o del perfil del molde o extrusora; o granulación de la masa fundida polímera con formación de un granulado espumado.
-
- 2.
- Procedimiento según la reivindicación 1 caracterizado por que una parte de las nanopartículas preparadas con el agente propelente se mezcla con una parte del material de partida polímero en al menos un primer depósito, y por que, antes de la introducción en la unidad de plastificación o en la unidad de mezclado, la mezcla obtenida se combina con un agente propelente hasta saturación o saturación parcial, y/o se deposita en éste.
-
- 3.
- Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado por que la parte residual de las nanopartículas preparadas con un agente propelente y/o la parte residual del material de partida polímero se combinan con la mezcla de material de partida polímero, las nanopartículas preparadas con un agente propelente y el agente propelente en el primer depósito.
-
- 4.
- Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el material de partida polímero
o una parte del mismo, y/o las nanopartículas preparadas con un agente propelente, se depositan en el agente propelente bajo condiciones determinadas de presión y temperatura, en especial durante el tiempo necesario para que el material de partida polímero y/o las nanopartículas preparadas con un agente propelente estén casi o esencialmente saturados por completo con el agente propelente, o hayan alcanzado un grado de saturación predeterminado. -
- 5.
- Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado por que las nanopartículas, antes de la mezcla con el material de partida polímero o una parte del mismo, se depositan en el agente propelente.
-
- 6.
- Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el material de partida polímero y las nanopartículas, antes de la introducción en la unidad de plastificación o la unidad de mezclado, especialmente en el primer depósito, se someten a presión elevada y/o a temperatura elevada.
-
- 7.
- Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el polímero termoplástico se selecciona del grupo compuesto por poliolefinas, polímeros ASA, polímeros ABS, policarbonatos, poliésteres, poliamidas, poliéteres, poliimidas, poliéter cetonas, poliestirenos, poliuretanos, sulfuros de polifenileno, éteres de polifenileno, poli(met)acrilatos, poli(met)acrilamidas, poli(met)acrilonitrilo, polisulfonas, cloruros de polivinilo, polímeros SAN, resinas epoxi, resinas fenólicas, respectivamente en formas modificadas a resistencia a los choques y no modificadas a resistencia a los choques, así como sus mezclas.
-
- 8.
- Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el elastómero termoplástico se selecciona del grupo compuesto por sistemas S-EB-S, SBS, SIS, EPDMIPP, poliamida, poliéster, TPU.
-
- 9.
- Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que como nanopartículas se utilizan silicatos de capa, en especial montmorillonita, esmectita, illita, sepiolita, paligorskita, muscovita, allivardita, amesita, hectorita, fluorohectorita, saponita, beidelita, talco, nontronita, stevensita, bentonita, mica, vermiculita, fluorovermiculita, halosita y tipos sintéticos de talco que contienen flúor, así como sus mezclas, y/o al menos un compuesto de silicio apropiado para un proceso sol gel, en especial ácido silícico pirógeno, y/u hollines generados sobre la base de carbón, y/o nanotubos o nanopolvos.
-
- 10.
- Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la longitud y/o anchura medias de las nanopartículas utilizadas se encuentran en el intervalo de 20 hasta 500 nm, y/o el grosor y/o el radio medios de estas nanopartículas se encuentran en el intervalo de 1 hasta 250 nm.
-
- 11.
- Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el agente propelente químico se selecciona del grupo formado por compuestos azo o diazo, en especial diamida del ácido azodicarboxílico,
sulfohidrazidas, semicarbazidas, ácido cítrico y sus ésteres, compuestos de peroxo, triazina, tetrazol, tetrazonio o tetramina, y carbonatos alcalinos y alcalino-térreos, en especial compuestos de bicarbonato. -
- 12.
- Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que especialmente cuando se utilizan materiales de partida termoplásticos, al menos una zona del molde o al menos una zona de la cara interior del molde, al menos durante una parte del proceso de llenado con la masa fundida polímera y/o al menos durante una parte del proceso de refrigeración de la masa fundida que forma la pieza moldeada, muestra una temperatura por encima de la temperatura ambiente, en particular por encima de la temperatura de reblandecimiento de la masa de moldeo que forma la pieza moldeada.
-
- 13.
- Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que especialmente para la fabricación de perfiles o piezas moldeadas a partir de termoplastos que solidifican de manera parcialmente cristalina, al menos una parte de al menos la superficie del molde exhibe una temperatura que es entre 5ºC y 20ºC menor que la temperatura de reblandecimiento o la temperatura de cristalización de la masa de moldeo que forma la pieza moldeada o el perfil.
-
- 14.
- Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que para la fabricación de perfiles
o piezas moldeadas a partir de material fundido que solidifica de manera amorfa, al menos una parte de al menos la superficie del molde exhibe una temperatura que es aproximadamente 5ºC hasta 30ºC mayor que la temperatura de reblandecimiento de la masa de moldeo que forma la pieza moldeada o el perfil. -
- 15.
- Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que al menos una parte, especialmente de la superficie del molde, está construida como mala conductora del calor, comprende en especial acero, acero de alta aleación y/o titanio, y/o está provista de un recubrimiento de cerámica y/o plástico.
-
- 16.
- Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que antes de llenar el molde con el material polímero fundido, se deposita al menos una capa laminada al menos sobre una parte de la superficie del molde.
-
- 17.
- Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la unidad de plastificación forma parte de un dispositivo de moldeo por inyección, un sistema de moldeo a presión o una extrusora, o constituye un molde de moldeo por inyección, un sistema de moldeo a presión o una extrusora.
-
- 18.
- Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el molde o el sistema de moldeo a presión se llenan con un gas a presión elevada, antes del llenado con la masa polímera fundida.
-
- 19.
- Pieza moldeada, obtenible según una de las reivindicaciones 1 a 18.
-
- 20.
- Perfil, obtenible según una de las reivindicaciones 1 a 18.
-
- 21.
- Granulado, obtenible según una de las reivindicaciones 1 a 18.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102004004237 | 2004-01-27 | ||
| DE102004004237A DE102004004237C5 (de) | 2004-01-27 | 2004-01-27 | Verfahren zur Herstellung von mikroporösen Kunststoffprodukten und die nach diesem Verfahren erhältlichen Formteile, Profile und Granulate |
| PCT/DE2005/000100 WO2005070645A1 (de) | 2004-01-27 | 2005-01-25 | Verfahren zur herstellung von mikroporösen kunststoffprodukten und die nach diesem verfahren erhältlichen kunststoffprodukte sowie ein kunststoffausgangsmaterial |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2399333T3 true ES2399333T3 (es) | 2013-03-27 |
| ES2399333T5 ES2399333T5 (es) | 2021-02-10 |
Family
ID=34801126
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES05706696T Expired - Lifetime ES2399333T5 (es) | 2004-01-27 | 2005-01-25 | Procedimiento para la fabricación de productos de plástico microporosos |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20070085231A1 (es) |
| EP (1) | EP1718450B2 (es) |
| DE (1) | DE102004004237C5 (es) |
| ES (1) | ES2399333T5 (es) |
| WO (1) | WO2005070645A1 (es) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102006010354B4 (de) * | 2006-03-07 | 2011-02-17 | MöllerTech GmbH | Verfahren zum Herstellen eines Ausgangsmaterials für einen Schäumprozess in Form eines Kunststoffgranulats sowie Verfahren zum Herstellen eines geschäumten Artikels |
| FR2910877B1 (fr) | 2006-12-28 | 2009-09-25 | Eurocopter France | Amelioration aux rotors de giravions equipes d'amortisseurs interpales |
| EP1997608A3 (de) | 2007-05-16 | 2009-05-27 | Entex Rust & Mitschke GmbH | Verfahren zur Verarbeitung von zu entgasenden Produkten |
| DE102009034292A1 (de) | 2008-07-24 | 2010-02-18 | Kieffer, Andreas, Dr. | Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen |
| DE102009030857B4 (de) * | 2009-06-26 | 2018-10-31 | Tsubaki Kabelschlepp GmbH | Element eines Kettengliedes einer Energieführungskette, das durch ein Fluid-Innendruck-Spritzgieß-Verfahren hergestellt ist |
| DE102011112081A1 (de) | 2011-05-11 | 2015-08-20 | Entex Rust & Mitschke Gmbh | Verfahren zur Verarbeitung von Elasten |
| EP2543489A3 (en) * | 2011-07-07 | 2013-10-30 | Lifoam Industries, LLC | Process for enabling secondary expansion of expandable beads |
| CN104736317B (zh) | 2012-10-11 | 2017-09-22 | 恩特克斯拉斯特及米施克有限责任公司 | 用于加工易粘接的塑料的挤压机 |
| WO2014164676A1 (en) | 2013-03-11 | 2014-10-09 | Sonoco Development, Inc. | Method for molding recycled eps using powder adhesive and steam |
| DE102014005227A1 (de) | 2014-07-12 | 2016-01-14 | Andreas Kieffer | Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen |
| CN104497483B (zh) * | 2014-12-15 | 2016-08-17 | 贵州省材料产业技术研究院 | 一种轻质环氧树脂微孔发泡材料及其制备方法 |
| DE102017001093A1 (de) | 2016-04-07 | 2017-10-26 | Entex Rust & Mitschke Gmbh | Entgasen bei der Extrusion von Kunststoffen mit Filterscheiben aus Sintermetall |
| DE102015001167A1 (de) | 2015-02-02 | 2016-08-04 | Entex Rust & Mitschke Gmbh | Entgasen bei der Extrusion von Kunststoffen |
| DE102015008406A1 (de) | 2015-07-02 | 2017-04-13 | Entex Rust & Mitschke Gmbh | Verfahren zur Bearbeitung von Produkten im Extruder |
| DE102015116606B4 (de) | 2015-09-30 | 2018-07-12 | Jörg Beckmann | Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffbauteils und Kunststoffbauteil |
| DE102016002143A1 (de) | 2016-02-25 | 2017-08-31 | Entex Rust & Mitschke Gmbh | Füllteilmodul in Planetwalzenextruderbauweise |
| DE102016109668A1 (de) * | 2016-05-25 | 2017-11-30 | Henniges Automotive Gmbh & Co. Kg | Scheibenanordnung, insbesondere Karosserie-Scheibenanordnung |
| DE102017006638A1 (de) | 2017-07-13 | 2019-01-17 | Entex Rust & Mitschke Gmbh | Füllteilmodul in Planetwalzenextruderbauweise |
| CN110978366B (zh) * | 2019-11-14 | 2021-10-01 | 航天特种材料及工艺技术研究所 | 一种用于提高发泡材料中的功能组分添加量的方法 |
Family Cites Families (29)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1207991A (en) * | 1967-02-04 | 1970-10-07 | Price Brothers And Company Ltd | Improvements in or relating to the packaging of articles |
| DE2608925A1 (de) * | 1976-03-04 | 1977-09-08 | Dynamit Nobel Ag | Treibmittelkonzentrat |
| US4795763A (en) * | 1988-04-18 | 1989-01-03 | The Celotex Corporation | Carbon black-filled foam |
| RO110507B1 (ro) * | 1988-11-25 | 1996-01-30 | Dow Chemical Co | Spuma polimerica, continand negru de fum si particula expandabila |
| JP2674720B2 (ja) * | 1991-08-12 | 1997-11-12 | アライド−シグナル・インコーポレーテッド | 剥離層状物質の高分子ナノ複合体の溶融加工形成法 |
| WO1993011190A1 (en) * | 1991-11-26 | 1993-06-10 | Allied-Signal Inc. | Polymer nanocomposites formed by melt processing of a polymer and an exfoliated layered material derivatized with reactive organo silanes |
| JPH05339412A (ja) * | 1992-06-09 | 1993-12-21 | Dainippon Ink & Chem Inc | 発泡性熱可塑性樹脂組成物及び発泡絶縁電線の製法 |
| US5272182A (en) * | 1992-12-03 | 1993-12-21 | General Electric Company | Blowing agent concentrate and compositions and article prepared therefrom |
| US5373026A (en) * | 1992-12-15 | 1994-12-13 | The Dow Chemical Company | Methods of insulating with plastic structures containing thermal grade carbon black |
| US6323269B1 (en) * | 1993-12-22 | 2001-11-27 | Imerys Pigments, Inc. | Mineral containing thermoplastic granules |
| JPH0885129A (ja) * | 1994-09-19 | 1996-04-02 | Hitachi Ltd | 発泡構造体の製造方法、及び成形装置 |
| US5698624A (en) * | 1995-06-07 | 1997-12-16 | Amcol International Corporation | Exfoliated layered materials and nanocomposites comprising matrix polymers and said exfoliated layered materials formed with water-insoluble oligomers and polymers |
| CN1130412C (zh) * | 1996-02-23 | 2003-12-10 | 陶氏环球技术公司 | 聚合物泡沫体中层离颗粒的分散 |
| US5997781A (en) * | 1996-04-04 | 1999-12-07 | Mitsui Chemicals, Inc. | Injection-expansion molded, thermoplastic resin product and production process thereof |
| US5710186A (en) * | 1996-05-31 | 1998-01-20 | The Dow Chemical Company | Foams containing treated titanium dioxide and processes for making |
| JP3692681B2 (ja) * | 1997-02-05 | 2005-09-07 | 東レ株式会社 | ポリオレフィン系樹脂架橋発泡体 |
| US6013201A (en) * | 1997-05-23 | 2000-01-11 | Shin-Estu Chemical Co., Ltd. | Semiconductive silicone rubber compositions and semiconductive silicone rubber rolls |
| WO2000037242A1 (en) * | 1998-12-21 | 2000-06-29 | Magna International Of America, Inc. | Structural foam composite having nano-particle reinforcement and method of making the same |
| JP2002536224A (ja) * | 1999-02-12 | 2002-10-29 | ザ ダウ ケミカル カンパニー | ナノ複合物品およびその製造方法 |
| DE19933819A1 (de) * | 1999-07-20 | 2001-02-01 | Bayer Ag | Kompakte und/oder zellige Polyurethanelastomere mit nanoskaligen Füllstoffen |
| US6518324B1 (en) * | 2000-11-28 | 2003-02-11 | Atofina Chemicals, Inc. | Polymer foam containing nanoclay |
| US6586483B2 (en) * | 2001-01-08 | 2003-07-01 | 3M Innovative Properties Company | Foam including surface-modified nanoparticles |
| US7658989B2 (en) * | 2001-03-28 | 2010-02-09 | North Carolina State University | Nano-and micro-cellular foamed thin-walled material, and processes and apparatuses for making the same |
| US20020171164A1 (en) * | 2001-05-15 | 2002-11-21 | Steve Halterbaum | Process and apparatus for making a thermoset foam |
| WO2003008172A1 (de) * | 2001-07-16 | 2003-01-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum spritzgiessen von kunststoffwerkstücken |
| PT1465941E (pt) * | 2002-01-04 | 2006-06-30 | Dow Global Technologies Inc | Espuma polimerica multimodal contendo uma argila absorvente |
| US6759446B2 (en) * | 2002-05-02 | 2004-07-06 | The Ohio State University Research Foundation | Polymer nanocomposite foams |
| DE10229983A1 (de) * | 2002-07-03 | 2004-01-15 | Fagerdala Deutschland Gmbh | Thermoplastische Schaumstoffe mit nanostrukturierten Füllstoffen und Verfahren zu deren Herstellung |
| US7096872B2 (en) * | 2002-09-27 | 2006-08-29 | Ligon Sr James T | Ear plugs and method of forming same |
-
2004
- 2004-01-27 DE DE102004004237A patent/DE102004004237C5/de not_active Expired - Fee Related
-
2005
- 2005-01-25 WO PCT/DE2005/000100 patent/WO2005070645A1/de not_active Ceased
- 2005-01-25 ES ES05706696T patent/ES2399333T5/es not_active Expired - Lifetime
- 2005-01-25 EP EP05706696.1A patent/EP1718450B2/de not_active Expired - Lifetime
-
2006
- 2006-07-27 US US11/495,169 patent/US20070085231A1/en not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1718450A1 (de) | 2006-11-08 |
| US20070085231A1 (en) | 2007-04-19 |
| EP1718450B9 (de) | 2013-03-06 |
| DE102004004237C5 (de) | 2009-11-12 |
| WO2005070645A1 (de) | 2005-08-04 |
| DE102004004237B4 (de) | 2007-08-09 |
| ES2399333T5 (es) | 2021-02-10 |
| DE102004004237A1 (de) | 2005-08-18 |
| DE102004004237B9 (de) | 2008-07-10 |
| EP1718450B1 (de) | 2013-01-09 |
| EP1718450B2 (de) | 2020-03-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2399333T3 (es) | Procedimiento para la fabricación de productos de plástico microporosos | |
| CN102471516B (zh) | 聚丙烯系树脂发泡颗粒和发泡颗粒成型体 | |
| ES2629958T3 (es) | Artículos de peso ligero, composiciones de material compuesto y procesos para fabricar los mismos | |
| Rizvi et al. | Non-crosslinked thermoplastic reticulated polymer foams from crystallization-induced structural heterogeneities | |
| CN111286117B (zh) | 一种微孔注塑成型开孔聚合物泡沫材料的方法及产品 | |
| CA2358534C (en) | Structural foam composite having nano-particle reinforcement and method of making the same | |
| JP5466796B1 (ja) | 樹脂積層体の製造方法及び製造装置 | |
| TWI903087B (zh) | 聚丙烯系樹脂發泡粒子,其製造方法,以及聚丙烯系樹脂發泡粒子成形體 | |
| CN102026786A (zh) | 泡沫芯“a”级制品的制造方法 | |
| TWI912538B (zh) | 聚丙烯系樹脂發泡粒子成形體及其製造方法 | |
| JP4283797B2 (ja) | 樹脂発泡成形体およびその製造方法 | |
| Lee | Novel manufacturing processes for polymer bead foams | |
| CN117430860A (zh) | 聚丙烯系树脂发泡珠粒及其模制品 | |
| Taskin | Polymeric foams: Materials, technology, and applications | |
| Standau et al. | Foams | |
| Koçyi̇ği̇t | A review of micro and nanoporous polymeric foams: properties, preparation techniques, foaming agents and usage areas | |
| TWI907738B (zh) | 聚丙烯系樹脂發泡粒子及發泡粒子成形體之製造方法 | |
| CN110815699A (zh) | 一种微发泡注塑成型工艺 | |
| WO2014009579A1 (es) | Procedimiento de fabricación materiales celulares de matriz termoplástica | |
| JP2006035687A (ja) | ポリアミド樹脂製発泡体の製造方法 | |
| JP7837689B2 (ja) | 多層発泡粒子 | |
| Abbasi et al. | Graphene polymer foams and sponges’ preparation and applications | |
| KR100764900B1 (ko) | 냉각성능을 향상시킨 다이를 이용한 미세발포체의 제조방법 | |
| JP2005272748A (ja) | 発泡樹脂の成形方法及び発泡樹脂成形体 | |
| KR100792233B1 (ko) | 냉각성능을 향상시킨 다이를 이용하여 제조된 열가소성수지의 미세발포체 |