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      通過發(fā)泡注塑制造模制品的方法、由發(fā)泡的熱塑性塑料制成的模制品及其用圖_3

      文檔序號(hào):9932049閱讀:來源:國知局
      況下是&至&2-烷基,優(yōu)選甲基或鹵素,優(yōu)選氯和/或溴, X互相獨(dú)立地分別為〇、1或2, P是1或0,且 R5和R6可以對(duì)于各X1獨(dú)立地選擇,互相獨(dú)立地為氫或心至(: 6-烷基,優(yōu)選氫、甲基或乙 基, X1是碳,且 m是4至7的整數(shù),優(yōu)選4或5,條件是在至少一個(gè)原子X1上,R5和R6同時(shí)是烷基。
      [0059] 優(yōu)選的二酚是氫醌、間苯二酚、二羥基二酚、雙(羥苯基hCi-Cs-烷、雙(羥苯基)_ C5-C6_環(huán)烷、雙(羥苯基)醚、雙(羥苯基)亞砜、雙(羥苯基)酮、雙(羥苯基)砜和α,α'_雙(羥苯 基)二異丙基苯以及它們的環(huán)上溴化和/或環(huán)上氯化衍生物。
      [0060] 特別優(yōu)選的二酚是4,4 二羥基-聯(lián)苯基、雙酚Α、2,4-雙(4-羥苯基)-2_甲基丁烷、 1,1_雙(4-羥苯基)環(huán)己烷、1,1_雙(4-羥苯基)-3.3.5-三甲基環(huán)己烷、4,4'_二羥基二苯硫 醚、4,4'_二羥基二苯砜以及它們的二-和四溴化或氯化衍生物,例如2,2_雙(3-氯-4-羥基 苯基)丙烷、2,2-雙(3,5-二氯-4-羥基苯基)丙烷或2,2-雙(3,5-二溴-4-羥基苯基)丙烷。特 別優(yōu)選的是2,2_雙(4-羥苯基)丙烷(雙酸A)。
      [0061] 該二酚可以單獨(dú)或以任意混合物的形式使用。該二酚是文獻(xiàn)中已知的或可通過文 獻(xiàn)中已知的方法獲得。
      [0062]適用于制造所述熱塑性芳族聚碳酸酯的鏈終止劑的實(shí)例是苯酚、對(duì)氯酚、對(duì)叔丁 基酚或2,4,6_三溴酚,以及長鏈烷基酚,如4-[2-(2,4,4_三甲基戊基)]酚、根據(jù)DE-A 2 842 005的4-(1,3_四甲基丁基)酚或在烷基取代基中具有總共8至20個(gè)碳原子的單烷基酚或二 烷基酚,例如3,5_二叔丁基酚、對(duì)異辛基酚、對(duì)叔辛基酚、對(duì)十二烷基酚和2-(3,5-二甲基庚 基)酚和4-(3,5_二甲基庚基)酚。要用的鏈終止劑的量通常為各自使用的二酚的摩爾總量 的0.5摩爾%至10摩爾%。
      [0063]該熱塑性芳族聚碳酸酯的平均摩爾質(zhì)量(重均Mw,經(jīng)由GPC(使用聚碳酸酯標(biāo)樣的 凝膠滲透色譜法)測(cè)量)為10 〇〇〇至200 000 g/mol,優(yōu)選15 000至80 000 g/mol,特別優(yōu)選 20 000至38 000 g/mol。
      [0064] 該熱塑性芳族聚碳酸酯可具有任何已知類型的支化,并優(yōu)選通過并入占所用二酚 總量的〇 . 05至2.0摩爾%的三官能或大于三官能化合物,如具有3個(gè)和更多個(gè)酚類基團(tuán)的那 些。優(yōu)選使用直鏈聚碳酸酯,更優(yōu)選使用基于雙酸A的那些。
      [0065] 合適的不僅是均聚碳酸酯,還有共聚碳酸酯。用于制造根據(jù)組分A的本發(fā)明的共聚 碳酸酯的另一可能性是使用占所用二酚總量的1至25重量%,優(yōu)選2.5至25重量%的具有羥基 芳氧基端基的聚二有機(jī)基硅氧烷。這些是已知的(US 3 419 634)并可通過文獻(xiàn)中已知的方 法制造。含聚二有機(jī)基硅氧烷的共聚碳酸酯同樣合適;例如在DE-A 3 334 782中描述了含 聚二有機(jī)基硅氧烷的共聚碳酸酯的制造。
      [0066] 除雙酚A均聚碳酸酯外,優(yōu)選的聚碳酸酯還是雙酚A與占二酚摩爾總量的最多15摩 爾%的除作為優(yōu)選或作為特別優(yōu)選提到的那些外的二酚,特別是2,2_雙-(3,5_二溴-4-羥基 苯基)丙烷的共聚碳酸酯。
      [0067] 用于制造芳族聚酯碳酸酯的優(yōu)選的芳族二羧酸酰二鹵是間苯二甲酸、對(duì)苯二甲 酸、二苯基醚-4,4 二甲酸和萘-2,6-二甲酸的二酰二氯。
      [0068] 特別優(yōu)選的是比率為1: 20至20:1的間苯二甲酸和對(duì)苯二甲酸的二酰二氯的混合 物。
      [0069] 聚酯碳酸酯的制造還同時(shí)使用碳酸酰鹵,優(yōu)選光氣作為雙官能酸衍生物。
      [0070] 可用于制造芳族聚酯碳酸酯的鏈終止劑不僅是上述單酚,還有它們的氯碳酸酯以 及可任選被&至&2-烷基或被鹵素原子取代的芳族單羧酸的酰氯,以及脂族(: 2至&2-單羧酸 酰氯。
      [0071 ]鏈終止劑的量在每種情況下為0.1至10摩爾%,在酚類鏈終止劑的情況下基于二酚 的摩爾數(shù)計(jì),在單羧酸酰氯鏈終止劑的情況下基于二羧酸酰二氯的摩爾數(shù)計(jì)。
      [0072]芳族聚酯碳酸酯的制造也可以使用一種或多種芳族羥基羧酸。
      [0073]該芳族聚酯碳酸酯可以是直鏈的或具有任何已知類型的支化(在這方面,參見DE-A 2 940 024和DE-A 3 007 934),在此優(yōu)選的是直鏈聚酯碳酸酯。
      [0074]可用的支化劑的實(shí)例是0.01至1.0摩爾%(基于所用二羧酸酰二氯計(jì))的量的三官 能或更高官能的羧酸酰氯,例如均苯三酸三氯、氰尿酸三氯、3,3',4,4'_二苯甲酮四甲酸四 氯、1,4,5,8_萘四甲酸四氯或均苯四酸四氯,或占所用二酚的0.01至1.0摩爾%的量的三官 能或更高官能的酚,如間苯三酚、4,6-二甲基-2,4,6-三(4-羥苯基)庚-2-烯、4,6-二甲基-2,4,6_三(4-羥苯基)庚烷、1,3,5_三(4-羥苯基)苯、三(4-羥苯基)乙烷、三(4-羥苯 基)苯基甲烷、2,2_雙[4,4_雙(4-羥苯基)環(huán)己基]丙烷、2,4_雙(4-羥苯基異丙基)酚、四(4- 羥苯基)-甲烷、2,6_雙(2-羥基-5-甲基芐基)-4-甲基酚、2-(4-羥苯基)-2-(2,4-二羥苯 基)_丙烷、四(4-[4_羥苯基異丙基]苯氧基)甲烷、1,4_雙[4,4'_二羥基三苯基]甲基]-苯。 酚類支化劑可以與二酚一起預(yù)先放置,酰氯支化劑可以與酰二氯一起引入。
      [0075] 該熱塑性芳族聚酯碳酸酯中碳酸酯結(jié)構(gòu)單元的含量可按需要改變。碳酸酯基團(tuán)的 含量優(yōu)選為酯基團(tuán)與碳酸酯基團(tuán)總量的最多1〇〇摩爾%,特別是最多80摩爾%,特別優(yōu)選最多 50摩爾%。該芳族聚酯碳酸酯的酯部分和碳酸酯部分可以為嵌段形式或無規(guī)分布地存在于 縮聚物中。
      [0076] 該熱塑性芳族聚碳酸酯和聚酯碳酸酯可單獨(dú)或以任意混合物的形式使用。
      [0077]在該方法的另一實(shí)施方案中,通過將氣體,特別是氮?dú)饣蚨趸家胨芰先垠w 中,向塑料熔體中物理裝載發(fā)泡劑。
      [0078] 發(fā)泡劑的物理裝載在該方法中優(yōu)選,因?yàn)檫@種方法可避免由化學(xué)發(fā)泡劑造成的塑 料,特別是聚碳酸酯的降解,也可避免由發(fā)泡劑殘留物造成和/或由塑料降解造成的塑料熔 體的變色,特別是黃色變色。
      [0079] 也可以向塑料熔體中化學(xué)裝載發(fā)泡劑,其中將發(fā)泡劑原材料添加到熱塑性塑料 中,然后例如借助在熱作用下引發(fā)的化學(xué)反應(yīng)在塑料熔體中形成氣態(tài)發(fā)泡劑??梢栽谌廴?前將發(fā)泡劑的原材料添加到塑料丸粒中,或可以例如以粉末或丸粒形式或以液體形式添加 到塑料熔體本身中。這些化學(xué)發(fā)泡劑的實(shí)例是5-苯基四唑(例如可作為Tracel IM 2240 Standard獲自TRAMACO GmbH, Pinneberg,德國)或由多羧酸和碳組分構(gòu)成的制品(例如可 作為Hydrocerol ITP 833獲自Clariant International Ltd·, Muttenz,瑞士)〇
      [0080] 發(fā)泡劑的濃度優(yōu)選為至少0.01重量%。
      [0081] 在該方法的另一實(shí)施方案中,在注入腔室前,載有發(fā)泡劑的塑料熔體中的發(fā)泡劑 濃度在化學(xué)發(fā)泡劑的情況下為〇. 5至3重量%,在物理發(fā)泡劑的情況下為0.2至1重量%。
      [0082] 在該方法的另一實(shí)施方案中,模具的設(shè)計(jì)使得,在塑料熔體的流動(dòng)方向上,腔室的 橫截面變細(xì)最多10%,優(yōu)選不變細(xì)。橫截面的變細(xì)是指腔室的橫截面在塑料熔體的流動(dòng)方向 上減小。這種類型的橫截面變細(xì)可造成熔體前沿附近的熱塑性塑料的層流,以致在橫截面 變細(xì)后方,不再進(jìn)一步形成具有冰外觀的結(jié)構(gòu)化表面。該塑料熔體僅自然流動(dòng)到腔室邊緣, 因此在此忽略腔室邊緣處的橫截面的最終變細(xì)。
      [0083] 模具的設(shè)計(jì)優(yōu)選使得在從進(jìn)料道到腔室的模制品區(qū)(即要制造的部件的澆口痕 處)的過渡過程中,腔室的橫截面大幅擴(kuò)大至少25%,優(yōu)選至少50%。這種類型的橫截面擴(kuò)大 促進(jìn)熔體前沿附近的迅速壓降,并因此有助于在該過渡處符合上文對(duì)塑料熔體的內(nèi)壓分布 描述的標(biāo)準(zhǔn)。可以特別優(yōu)選通過在從進(jìn)料道到模制品區(qū)的過渡處將橫截面提高至少150%, 特別提高至少250%,以進(jìn)一步促進(jìn)迅速壓降。
      [0084]在該方法的另一實(shí)施方案中,該模具被設(shè)計(jì)用于薄膜澆口或直接澆口。薄膜澆口 是指其橫截面朝實(shí)際模制方向增大的澆口。當(dāng)進(jìn)料道的橫截面在一個(gè)方向上,至少在通往 腔室的模制品區(qū)的最后一段中大幅增大并由此產(chǎn)生熱塑性熔體的寬流動(dòng)前沿時(shí),出現(xiàn)這種 類型的澆口。當(dāng)進(jìn)料道的橫截面基本恒定或僅輕微增大時(shí),出現(xiàn)直接澆口。如果該模具具有 多個(gè)進(jìn)料道,所有進(jìn)料道可被設(shè)計(jì)用于薄膜澆口,或所有進(jìn)料道可能被設(shè)計(jì)用于直接澆口。 被設(shè)計(jì)用于薄膜澆口和直接澆口的進(jìn)料道的組合也可行。在薄膜澆口的情況下,在進(jìn)料道 的區(qū)域中就發(fā)生橫截面的大幅提高,因此在進(jìn)料道中就有助于符合對(duì)塑料熔體的內(nèi)壓分布 的上述標(biāo)準(zhǔn)。在直接澆口的情況下,在從進(jìn)料道到模制品區(qū)的過渡處發(fā)生橫截面的大幅提 高,由此有助于在澆口痕區(qū)域中符合對(duì)塑料熔體的內(nèi)壓分布的上述標(biāo)準(zhǔn)。
      [0085]在該模制品的另一實(shí)施方案中,具有經(jīng)由發(fā)泡的熱塑性塑料形成的光學(xué)表面結(jié)構(gòu) 化的表面區(qū)域構(gòu)成該模制品的整個(gè)表面的至少30%的比例。借助本發(fā)明,特別借助上述方 法,可以有針對(duì)性地調(diào)節(jié)用于制造具有冰外觀的這種類型的光學(xué)結(jié)構(gòu)化表面的參數(shù)以基本 能夠設(shè)計(jì)具有有吸引力的結(jié)構(gòu)化表面(具有冰外觀)的模制品表面的任意(特別包括大的) 部分。相應(yīng)的表面區(qū)域優(yōu)選為該模制品的整個(gè)表面的至少50%或更優(yōu)選至少70%。
      [0086]在該t旲制品的另一實(shí)施方案中,該t旲制品的厚度為1至20 _米,優(yōu)選2至12暈米, 特別是2至8毫米。借助1毫米,優(yōu)選2毫米的最小厚度,可以實(shí)現(xiàn)塑料熔體內(nèi)的穩(wěn)定湍流以能 在大面積上形成有吸引力的結(jié)構(gòu)化表面。當(dāng)模制品厚度更小時(shí),已證實(shí)難以在較大的面積 區(qū)域上實(shí)現(xiàn)塑料熔體的湍流特性。
      [0087] 在本發(fā)明中還通過上述模制品作為家具件或照明元件的部件、產(chǎn)品外殼,特別是 手機(jī)套,作為杯、碗和防護(hù)罩、冷藏箱或冷藏箱的包覆部件或作為冷藏和新鮮產(chǎn)品的可重復(fù) 使用容器(特別用于物流行業(yè))的用途至少部分實(shí)現(xiàn)上述目的。
      [0088] 參照附圖,從多個(gè)實(shí)施例的下列描述中可看出該方法、該模制品及其用途的其它 特征和優(yōu)點(diǎn)。
      [0089] 附圖顯示 在圖1中,用于進(jìn)行本發(fā)明方法的一個(gè)實(shí)施例中的方法的裝置示意圖 在圖2a中,在本發(fā)明方法的一個(gè)實(shí)施例的進(jìn)行過程中在塑料熔體的注射過程中描繪的 來自圖1的裝置的模具, 在圖2b中,來自圖2a的放大細(xì)節(jié)圖, 在圖3a_b中,在俯視圖和橫截面中的用于板狀模制品的模具腔室的示意圖, 在圖4a_b中,在俯視圖和橫截面中的用于碗形模制品的模具腔室的示意圖, 在圖5中,在
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