BR112016012423B1

BR112016012423B1 - Pré-expansão de partïculas de poli(met)acrilimida para subsequente moldagem de espuma em ferramentas fechadas

Info

Publication number: BR112016012423B1
Application number: BR112016012423-5A
Authority: BR
Inventors: Kay Bernhard; Ina Liebl; Denis Holleyn; Christoph Seipel
Original assignee: Evonik Operations Gmbh
Priority date: 2013-12-06
Filing date: 2014-12-03
Publication date: 2021-07-20
Also published as: CN105793338A; NO3129742T3; PL3077451T3; RU2663242C1; AU2014359300A1; ZA201604398B; CA2932417A1; WO2015082509A1; EP3077451B1; JP6474408B2; DE102013225132A1; TW201538580A; ES2663520T3; DK3077451T3; US10343314B2; AU2014359300B2; CN105793338B; KR102318466B1; JP2016540085A; KR20160096133A

Abstract

pré-expansão de partículas de poli (met) acrilimida para subsequente moldagem de espuma em ferramentas fechadas. a invenção se refere a um processo para a produção de partículas de poli(met)acrilimida (p(m)i) pré-expandidas as quais podem ser adicionalmente processadas para proporcionar peças moldadas de espuma ou compósitos. uma característica deste processo é que um granulado polimérico é primeiro aquecido e, assim, pré-expandido em um dispositivo por meio de radiação ir de um comprimento de onda adequado para esta finalidade. o dito granulado pode ser adicionalmente processado em etapas subsequentes, por exemplo, em um molde de prensa, com expansão para proporcionar uma peça de trabalho moldada ou compósito com núcleo de espuma.

Description

Campo da Invenção

A invenção se refere a um processo para a produção de partículas de poli(met)acrilimida (P(M)I) pré-expandidas, em particular de partículas de polimetacrilimida (PMI), as quais podem ser adicionalmente processadas para proporcionar peças moldadas ou compósitos de espuma. Uma característica deste processo é que um granulado polimérico é primeiro aquecido e, assim, pré-expandido em um dispositivo por meio de radiação IR de um comprimento de onda adequado para esta finalidade. O dito granulado pode ser adicionalmente processado nas etapas subsequentes, por exemplo, em um molde de prensa, com expansão para proporcionar uma peça moldada ou compósito com núcleo de espuma.

Quando partículas poliméricas, em particular partículas de P(M)I, são expandidas em moldes fechados, o efeito da gravidade, inter alia, leva à distribuição não uniforme das partículas individuais no molde e, portanto, à distribuição de densidade não homogênea. Na invenção, isto é combatido antes que o material seja carregado ao molde ao pré-expandir as partículas para uma densidade aparente que permite um grau muito elevado de enchimento do molde componente. Antes do processo real de moldagem da espuma, portanto, o molde foi completamente enchido com material de fluxo livre e as cavidades entre as partículas são, então, enchidas com espuma para expansão adicional com exposição ao calor. Na invenção, é possível assegurar uma distribuição homogênea de densidade no componente e, portanto, obter propriedades homogêneas do produto final.

Estado da Técnica

O documento DE 27 26 260 descreve a produção de espumas de poli(met)acrilimida (espumas de P(M)I) as quais têm excelentes propriedades mecânicas, mesmo em temperaturas elevadas. As espumas são produzidas por meio do processo de fundição, isto é, os monômeros e substâncias adicionais necessários são misturados e polimerizados em uma câmara. Em uma segunda etapa, o polímero é expandido por meio de aquecimento. Estes processos são muito complicados e são difíceis de automatizar.

O documento DE 3 630 930 descreve outro processo para a expansão das chapas de copolímeros mencionadas acima feitos de ácido metacrílico e metacrilonitrila. Aqui, as chapas poliméricas são expandidas com o auxílio de um campo de micro-ondas e este é, portanto, daqui em diante denominado o processo de micro-ondas. Um fator que deve ser levado em consideração aqui é que a chapa a ser expandida ou, pelo menos a superfície da mesma, deve ser previamente aquecida até ou acima do ponto de amolecimento do material. Uma vez que, sob estas condições, o material amolecido pelo aquecimento externo também começa naturalmente a expandir, não é possível controlar o processo de expansão apenas através do efeito de um campo de micro-ondas: em vez disso, ele requer controle externo concomitante por um sistema de aquecimento auxiliar. Isto significa que um campo de micro-ondas é adicionado ao processo de ar quente de estágio único normal de modo a acelerar a expansão. No entanto, o processo de micro-ondas provou ser muito complicado e, portanto, sem relevância prática e ainda não foi usado. Além disso, radiação de energia muito alta de baixo comprimento de onda é necessária, de modo a assegurar uma profundidade de penetração suficiente na chapa. No entanto, este processo é extremamente ineficiente, e sem aquecimento adicional, o tempo de irradiação poderia ser de pelo menos 30 min., mesmo para chapas muito finas.

Espumas de PMI mecanicamente estáveis reticuladas com metacrilato de alila são encontradas no documento EP 356 714. A título de exemplo, azobisisobutironitrila é usado como gerador de radicais livres e de 0, 1 % em peso a 10 % em peso de partículas eletricamente condutoras são adicionados à mistura a ser polimerizada. Embora estas espumas sejam muito robustas, elas têm uma tensão de alongamento à ruptura apenas muito pequena. 0 mesmo se aplica às espumas de PMI descritas no documento JP 2006 045532, ionicamente reticuladas por sais de metal. No entanto, mais uma vez, estas espumas são produzidas a partir de chapas poliméricas e, após expansão, são cortadas ou serradas no formato em um processo complicado.

Além de espumas de PMI, há outras espumas conhecidas com base em ácido metacrilico e acrilonitrila (espumas PI) com propriedades similares. Estas são descritas, a título de exemplo, no documento CN 100420702C. No entanto, mais uma vez, estas espumas são produzidas a partir de chapas.

Além destes processos os quais começam a partir de uma chapa polimérica não expandida, são conhecidos processos de "expansão no-molde" que começam a partir de um granulado. No entanto, em principio, estes têm um certo número de inconvenientes em comparação com os processos descritos. Uma estrutura de poros não uniforme é obtida, a qual tem diferenças entre o interior das partículas originais e os limites entre as partículas originais. Além disso, a densidade da espuma também não é homogênea em virtude da distribuição não uniforme das partículas durante expansão - conforme descrito acima. Além disso, pode ser observado que estes produtos expandidos partir de granulado podem ter coesão relativamente fraca nos limites que se formam entre as partículas originais durante expansão e, portanto, têm propriedades mecânicas mais pobres do que os materiais expandidos a partir de uma chapa semiacabada.

O documento WO 2013/05947 descreve um processo no-molde no qual pelo menos o último problema foi resolvido pelo fato de que, antes que as partículas sejam carregadas para a formatação e expansão no molde, elas são revestidas com um promotor de adesão, por exemplo, com uma poliamida ou com um polimetacrilato. Adesão muito boa é, assim, obtida nos limites de grão. No entanto, este método não elimina a distribuição não uniforme de poros no produto final.

Objetivo

À luz do estado da técnica discutido, portanto, era um objetivo da presente invenção fornecer um novo processo o qual pode fornecer particulas de P (M) I para expansão no-molde de uma maneira simples e em uma elevada taxa de produção. A intenção é que seja possivel realizar este processo de forma rápida e com baixo consumo de energia.

Um objetivo particular da presente invenção era fornecer um material de P(M)I para expansão no-molde o qual leva a uma distribuição de densidade uniforme no produto final.

Um outro objetivo é que o processo para o pré-tratamento das partículas para expansão no-molde possa ser realizado rápida e continuamente.

Outros objetivos não explicitamente discutidos neste ponto podem ser discernidos a partir do estado da técnica, da Descrição, das Reivindicações ou concretizações.

Conquista do Objetivo

O termo poli(met)acrilimida, daqui em diante, significa polimetacrilimidas, poliacrilimidas e misturas das mesmas. Considerações similares são aplicadas aos monômeros correspondentes, tais como (met)acrilimida e ácido (met)acrílico. A título de exemplo, o termo ácido (met)acrílico significa não apenas ácido metacrílico, mas também ácido acrílico e também misturas destes dois.

Os objetivos são alcançados através de um novo processo para a produção de partículas de poli(met)acrilimida (P(M)I) pré-expandidas que podem ser usadas para expansão no-molde, ou de materiais compósitos com um núcleo de espuma feito de uma espuma rígida, ou de peças moldadas feitas de uma espuma de P(M)I, onde estes tenham sido produzidos com as ditas partículas de P(M)I. Uma característica deste processo é que partículas de P(M)I não expandidas são pré-expandidas por meio de radiação infravermelha, pelo menos 80 % da qual tem um comprimento de onda de 1,4 a 10,0 μm.

Para isso, é preferível usar uma fonte de IR com emissão até uma extensão de pelo menos 5 % na região de IR de média a longa, com uma faixa de comprimento de onda de 5,0 a 9,0 μm. Preferência muito particular é dada aqui a duas faixas de comprimentos de onda separadas uma da outra nas quais a fonte de IR tem uma emissão até uma extensão de pelo menos 5 %. A primeira destas duas faixas é 5,3 a 6,5 μm. A segunda faixa de comprimento de onda preferida é de 7,8 a 8,9 μm. Surpreendentemente, a radiação IR com um comprimento de onda em uma destas duas faixas pode ser usada de forma particularmente eficaz para o processo de pré-expansão.

Este tipo de radiação é, particularmente de preferência, realizada ao usar fontes de IR as quais têm uma temperatura de 780 K a 1800 K, calculada por meio do método de Wein, em particular de 800 a 1200 K. A radiação IR é classificada de acordo com a norma DIN 5031.

De modo particularmente surpreendente, descobriu-se que a radiação IR com os comprimentos de onda indicados, em particular com os comprimentos de onda preferidos, é muito adequada para a pré-expansão de partículas de P(M)I. Para a P(M)I na forma de chapa que é conhecida a partir do estado da técnica, as fontes de radiação usadas são, a titulo de exemplo, fontes de 2000 K. Estas fontes de IR têm um máximo de emissão a cerca de 1,2 μm. Elas emitem radiação de alta energia, a qual assegura uma profundidade adequada da penetração no material. No entanto, estas fontes não têm quase nenhuma emissão em uma região de comprimento de onda acima de 5,0 μm. Surpreendentemente, descobriu-se que, no processo da invenção, precisamente esta região de emissão é particularmente adequada para a pré-expansão de partículas de P (M) I.

Em uma concretização preferida, o requisito do processo da presente invenção é que as partículas de P(M)I que não tenham sido pré-expandidas sejam colocadas sobre um dispositivo de transporte, por exemplo, uma correia transportadora, e sejam transportadas através de uma unidade de aquecimento com fontes de radiação IR adequada as quais, em particular, tenham uma emissão na faixa de comprimento de onda desejado. De modo a obter resultados particularmente bons, a maneira de carregamento deste dispositivo de transporte deverá ser tal que as partículas de P(M)I formem uma única camada sobre o mesmo e sejam todas diretamente irradiadas pelas fontes de radiação IR. Esta pré-expansão pode, de preferência, ser concluída após tão pouco quanto 5 minutos, particularmente de preferência após 3 minutos. 0 tempo de pré-expansão aqui para a concretização descrita é uma função do tamanho de partícula, do tipo de agente de expansão e concentração de agente de expansão, do comprimento de onda, da distância das fontes de radiação e da intensidade de radiação. A velocidade de transporte a ser definida para as partículas, por sua vez, é uma função do tempo de pré- expansão .

A intensidade de radiação e tempo de radiação aqui dependem de vários fatores e podem ser otimizados por aqueles versados na técnica com o uso de alguma experimentação. Estes parâmetros de aquecimento dependem do ponto de amolecimento do material de espuma usado, do ponto de ebulição ou temperatura de decomposição do agente de expansão usado, do tamanho de poro e/ou densidade do material, da espessura do material e da distância entre as fontes de radiação e o núcleo de espuma. Um aumento da intensidade de radiação é, em geral, necessário no caso de materiais de maior robustez, de maior densidade do material, de uma maior espessura do material e de uma maior distância das fontes de radiação. A intensidade de radiação pode, além disso, ser variada como uma função do grau de moldagem a ser alcançado. 0 ajuste da intensidade da radiação, portanto, em geral, é tal que uma temperatura de 170 a 250 °C é alcançada no meio da partícula de P (M) I.

Em uma concretização particular da presente invenção, a dita unidade de aquecimento foi integrada em um sistema de produção com múltiplos estágios. Duas variantes são de interesse particular aqui. Na primeira variante, as partículas de P(M)I pré-expandidas são passadas diretamente para um molde de moldagem após a unidade de aquecimento. Há muitas variantes de tais moldes de moldagem. Uma possibilidade aqui é simplesmente moldar o material de espuma por meio de expansão no-molde. Este tipo de processo a jusante pode ser encontrado, a titulo de exemplo, no documento EP 2 598 304. Uma outra possibilidade aqui é não apenas para moldar a espuma mas, ao mesmo tempo, realizar isto com materiais externos, por exemplo, materiais compósitos. Portanto, é facilmente possivel produzir materiais compósitos com núcleo de espuma de formato complexo a partir das partículas de P(M)I da invenção.

É possivel aqui produzir peças moldadas ou compósitos com núcleo de espuma com uma estrutura de poro acentuadamente mais homogênea e sem defeitos; este não é o caso com partículas que não tenham sido pré-expandidas. Ao integrar o processo da invenção em um processo integral para a produção de materiais de espuma de formato complexo ou materiais compósitos com núcleo de espuma, portanto, é possivel produzi-los rapidamente, em curtos tempos de ciclo e com qualidade particularmente boa. Além disso, em expansão no- molde, o carregamento de partículas nos moldes é mais fácil quando particulas pré-expandidas são usadas do que quando são usadas particulas que não são pré-expandidas, portanto, sendo significativamente menores. Esta vantagem, naturalmente, é menos importante para peças moldadas com paredes finas e, neste tipo de caso, portanto, é possivel usar particulas que não tenham sido pré-expandidas. Portanto, é possivel carregar ás particulas pré-expandidas às principais regiões de moldes e carregar particulas que não tenham sido pré-expandidas naquelas regiões as quais levam a regiões de paredes finas do molde.

Outra grande vantagem do presente processo em comparação com o estado da técnica é que, embora a pré-expansão ocorra rapidamente, ao mesmo tempo, ela é suficientemente não agressiva para evitar danos a superfície das particulas de P(M)I.

Na segunda variante igualmente preferida, a integração do processo da invenção em um processo integral é tal que as partículas de P(M)I pré-expandidas são primeiro transportadas para um recipiente de armazenamento. 0 material é, então, carregado do dito recipiente de armazenamento para pelo menos um molde de moldagem. Esta variante, evidentemente, é particularmente útil para processos integrais nos quais há uma unidade de aquecimento combinada com uma pluralidade de moldes de moldagem. Desta forma, a unidade de aquecimento pode ser operada de forma contínua, enquanto que os moldes de moldagem operam naturalmente de forma descontínua com tempos de ciclo fixos.

É preferível que a unidade de aquecimento tenha uma pluralidade de fontes de luz IR, de modo que a superfície dos grãos classificados seja uniformemente aquecida. Surpreendentemente, descobriu-se que o aquecimento não agressivo do material pode permitir uma pré-expansão rápida e eficiente, sem quaisquer danos associados ao material. Quando o presente processo é realizado corretamente, ele elimina, em particular, o dano à superfície da espuma rígida que pode ser observado, a título de exemplo, quando de aquecimento em um forno. A radiação na região espectral IR usada penetra na fase gasosa das células da espuma sem absorção e aquece diretamente a matriz da parede celular. De modo particularmente surpreendente, descobriu-se aqui que este tipo de aquecimento com radiação IR pode alcançar uma distribuição de calor particularmente uniforme, mesmo em partículas relativamente grandes.

Outra possibilidade, de modo a aprimorar a adesão entre o material com núcleo de espuma e as camadas externas, o que é importante em etapas subsequentes para a produção de materiais compósitos, é usar promotores de adesão. Os ditos promotores de adesão também podem ter sido aplicados sobre a superfície das partículas de P(M)I antes que a pré-expansão da presente invenção comece, isto sendo uma alternativa à aplicação em uma etapa subsequente. Em particular, foi

provado que poliamidas ou poli(met)acrilatos são adequados como promotores de adesão. No entanto, também é possível usar compostos de baixo peso molecular os quais são conhecidos por aqueles versados na técnica a partir da produção de materiais compósitos, em particular conforme requerido pelo material da matriz usado para a camada externa.

Em particular, o processo da invenção tem a grande vantagem de que ele pode ser realizado muito rapidamente e, portanto, em combinação com processos a jusante com tempos de ciclo muito curtos. 0 processo da invenção pode, portanto, ser integrado com muito sucesso dentro de um sistema de produção em massa.

Os parâmetros de processo a serem selecionados para o processo integral da invenção dependem do sistema usado em qualquer caso individual e do design do mesmo, e também dos materiais usados. Eles podem ser facilmente determinados por aqueles versados na técnica através de uma pequena experimentação preliminar.

O material usado na invenção é P(M)I, em particular PMI. Estas espumas de P(M)I também são denominadas espumas rígidas e exibem robustez particular. As espumas de P(M)I são, normalmente, produzidas em um processo com dois estágios: a) produção de um polímero fundido e b) expansão do dito polímero fundido. De acordo com o estado da técnica, estes são, então, cortados ou serrados no formato desejado. Uma alternativa a qual é, assim, muito menos bem estabelecida na indústria é a expansão no-molde, para a qual é possível usar o processo da invenção.

O processo da presente invenção usa, de preferência, partículas de P(M)I que não tenham sido pré-expandidas com um tamanho de partícula de 0,5 a 5,0 mm, de preferência 1,0 a 4,0 mm.

As ditas partículas de P(M)I que não tenham sido pré- expandidas podem ser produzidas por meio de duas variantes de processo diferentes antes que estas sejam usadas no processo da invenção. Em uma primeira variante, as partículas de P(M)I são obtidas como granulado através de trituração a partir de um produto de P(M)I semiacabado. Este produto de P (M) I semiacabado é o polimero em chapa não expandido descrito acima, o qual é obtido como polimero fundido.

O polímero fundido é produzido primeiro ao produzir misturas de monômeros as quais compreendem, como componentes principais, ácido (met)acrílico e (met)acrilonitrila, de preferência em uma proporção molar de 2:3 a 3:2. Também é possível usar outros comonômeros, por exemplo, ésteres de ácido acrílico ou metacrílico, estireno, ácido maleico ou ácido itacônico ou anidridos dos mesmos ou vinilpirrolidona. No entanto, a proporção de comonômeros aqui não deverá ser mais do que 30 % em peso. Pequenas quantidades de monômeros de reticulação também podem ser usadas, um exemplo sendo acrilato de alila. No entanto, as quantidades deverão ser, no máximo, de 0,05 % em peso a 2,0 % em peso.

A mistura de copolimerização compreende, além disso, agentes de expansão os quais, em temperaturas de cerca de 150 a 250 ° C, se decompõem ou são voláteis e, assim, formam uma fase gasosa. A polimerização ocorre abaixo desta temperatura e, portanto, o polímero fundido compreende um agente de expansão latente. A polimerização ocorre, vantajosamente, em um molde em bloco entre duas chapas de vidro.

A produção de produtos de PMI semiacabados deste tipo é, em princípio, conhecida por aqueles versados na técnica e pode ser encontrada, a título de exemplo, nos documentos EP 1 444 293, EP 1 678 244 ou WO 2011/138060. Produtos de PMI semiacabados que podem, em particular, ser mencionados são aqueles comercializados na forma de espuma com a marca ROHACELL® pela Evonik Industries AG. Produtos de acrilimida semiacabados (produtos de PI semiacabados) podem ser considerados como análogos às espumas de PMI em relação à produção e processamento. No entanto, os produtos de acrilimida são acentuadamente menos preferidos do que outros materiais de espuma por razões de toxicologia.

Em uma segunda variante do processo da invenção, as partículas de P(M)I são polímeros em suspensão as quais podem ser introduzidas diretamente per se no processo. A produção de polímeros em suspensão deste tipo pode ser encontrada, a título de exemplo, no documento DE 18 17 156 ou no Pedido de Patente Alemã com referência de depósito de Pedido 13155413.1.

É preferível que a densidade aparente das partículas de P(M)I pré-expandidas seja de 40 a 400 kg/m3, de preferência de 60 a 300 kg/m3 e, particularmente de preferência, de 80 a 220 kg/m3.

O tamanho máximo das partículas de P(M)I pré-expandidas é, além disso, de preferência, 1,0 a 25 mm, particularmente de preferência de 2,0 a 20 mm.

As partículas de P(M)I pré-expandidas produzidas na invenção podem, conforme descrito, ser adicionalmente processadas para proporcionar peças moldadas de espuma ou materiais compósitos com núcleo de espuma. As ditas peças moldadas de espuma ou materiais compósitos com núcleo de espuma podem, em particular, ser usados na produção em massa, a título de exemplo, para a construção de lataria ou revestimentos internos na indústria automotiva, partes internas na construção de veículos ferroviários ou construção naval, na indústria aeroespacial, em engenharia mecânica, na produção de equipamentos esportivos, na construção de mobílias ou na concepção de turbinas eólicas.

Exemplos de Trabalho

O material usado como granulado de PMI é comercializado como espuma PMI com o nome de produto ROHACELL RIMA pela Evonik Industries. 0 granulado foi produzido por meio de moagem em um moinho triturador RS3806 da Getecha a partir de uma chapa polimérica polimerizada que não tinha sido pré- expandida. O diâmetro máximo do granulado resultante foi de 5 mm no maior ponto.

Exemplo Comparativo 1: Pré-expansão por meio de forno de convecção

O material moído que não tinha sido pré-expandido, a partir do moinho, tinha uma densidade de empacotamento de cerca de 1200 kg/m3 e uma densidade aparente de cerca de 600 a 700 kg/m3. Estas duas densidades são reduzidas pela pré- expansão em um forno. Isto é conseguido ao variar o tempo de residência e também a temperatura. Para isso, o material moido de fluxo livre é distribuído sobre uma chapa metálica coberta com filme de liberação. Isto deverá ser alcançado com o máximo de homogeneidade e, de modo a assegurar expansão homogênea, a espessura da camada não deverá exceder o maior diâmetro de grão. A chapa é, então, colocada, a titulo de exemplo, 45 minutos no forno que foi pré-aquecido para a temperatura de pré-expansão.

A densidade aparente pode, assim, ser reduzida de cerca de 600-700 kg/m3 para cerca de 360-460 kg/m3 em 30 minutos em uma temperatura de pré-expansão de 175 °C.

Exemplo da Invenção 1: Pré-expansão por meio da câmara de IR As fontes usadas foram de KRELUS Infrared AG, com as seguintes propriedades:

Estas são fontes de chapa metálica de ondas médias com um comprimento de onda principal de 2,5 μm (efetivo até 9,6 μm) . 2,5 μm aqui corresponde a uma temperatura de 850 °C, calculada por meio do método de Wien. O suporte é um alojamento de metal e as chapas metálicas servem como material de resistência e são corrugadas, de modo a conferir uma superfície de emissão grande.

Na câmara de IR, há fontes posicionadas sobre toda a superfície superior e inferior (módulos de 3*3) com uma potência nominal de (3*3*2,5 kW) : classificação de potência total de 22,5 kW. As fontes têm controle continuamente variável e não têm resfriamento ativo. A fonte de área grande é composta como um módulo com um tamanho de módulo único de 123 x 248 mm, a altura da fonte sendo de 65 mm.

A câmara equipada com as fontes de radiação IR é operada durante 1,5 horas com fonte de área grande ligada, com uma temperatura de superfície resultante de cerca de 160 °C e uma temperatura no lado inferior resultante de cerca de 135 °C. O objetivo disto é aprimorar a reprodutibilidade dos resultados em relação à pré-expansão que é realizada continuamente.

O material pré-expandido é, então, distribuído conforme descrito acima sobre o transportador pré-aquecido, o qual é colocado na câmara. Para o processo de pré-expansão, os campos das fontes superior e inferior são ativados. As fontes de radiação usadas compreendiam uma pluralidade de fontes emissoras em um comprimento de onda máximo de 1,4 a 3,0 μm. Uma vez que o tempo de expansão de 10 minutos tenha expirado, as fontes são desligadas e o transportador com o material moído é removido do forno.

Exemplo de parâmetros de pré-expansão: Com uma temperatura de pré-expansão de cerca de 190 °C, a densidade aparente pode ser reduzida de cerca de 600-700 kg/m3para cerca de 130 kg/m3em 2 minutos. O diâmetro das partículas usadas, em cada caso no ponto mais espesso, foi de 1 a 5 mm. 0 diâmetro das partículas pré-expandidas, em cada caso no ponto mais espesso, foi de 2 a 20 mm.

Exemplo da Invenção 2

O método para o Exemplo da Invenção 2 é análogo àquele do Exemplo da Invenção 1, exceto que uma fonte de radiação diferente é usada - uma fonte da OPTRON GmbH:

Estas são fontes de ondas curtas com uma emissão principalmente no comprimento de onda de 1,2 μm. Aqui, 1,2 μm corresponde a uma temperatura de 2350 K, calculada por meio do método Wien. 0 transportador é composto por perfis de alumínio e chapas metálicas.

Mais uma vez, esta fonte de radiação é modular. A combinação aqui é denominada cartucho de IR. A configuração, neste caso, tem um campo de fonte com 7 x fontes de 2,75 kW que usam aquilo que é conhecido como fontes duplas sustentadas por um refletor de ouro e com ventiladores para refrigeração. A energia radiativa total desta configuração é, portanto, de 19,25 kW. O tamanho do campo da fonte é de 560 x 500 x 150 mm. Isto dá uma área aquecida de 400 x 420 mm. A distância é análoga àquela do Exemplo da Invenção 1 .

Com uma configuração deste tipo, os resultados alcançados foram idênticos àqueles no Exemplo da Invenção 1 após tão pouco quanto 5 minutos.

Conforme pode ser visto a partir da comparação do Exemplo Comparativo 1 e Exemplos da Invenção 1 e 2, é possível atingir densidades aparentes acentuadamente menores, isto é, graus de pré-expansão marcadamente maiores, em um tempo acentuadamente mais curto através do método da invenção. A partir do Exemplo da Invenção 2, é evidente que pré-expansão particularmente eficaz é alcançada quando as operações são realizadas na região de comprimento de onda da absorção máxima da PMI.

Claims

1. Processo para a produção de partículas de poli(met)acrilimida (P(M)I) pré-expandidas que podem ser usadas para expansão no-molde, caracterizado pelo fato de que partículas de P(M)I não expandidas são pré-expandidas por meio de radiação infravermelha, pelo menos 80% da qual tem um comprimento de onda de 1,4 a 10,0 μm.

2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a fonte de IR usada tem uma emissão até uma extensão de pelo menos 5% em uma faixa de comprimento de onda de 5,0 a 9,0 μm.

3. Processo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a fonte de IR usada tem uma emissão até uma extensão de pelo menos 5% em uma faixa de comprimento de onda de 5,3 a 6,5 μm ou 7,8 a 8,9 μm.

4. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a temperatura da fonte de IR, calculada por meio do método de Wien, é de 780 K a 1800 K.

5. Processo, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a temperatura da fonte de IR, calculada por meio do método de Wien, é de 800 a 1200 K.

6. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o tamanho das partículas de P(M)I que não foram pré-expandidas é de 0,5 a 5,0 mm.

7. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a pré- expansão é realizada dentro de no máximo 5 minutos.

8. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que as partículas de P(M)I que não foram pré-expandidas são transportadas em uma única camada sobre uma correia transportadora através de uma unidade de aquecimento que tem fontes de radiação IR.

9. Processo, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que, após a unidade de aquecimento, as partículas de P(M)I pré-expandidas são transportadas diretamente para um molde de moldagem ou para um recipiente de armazenamento a partir do qual o material é carregado a pelo menos um molde de moldagem.

10. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que as partículas de P(M)I que não foram pré-expandidas são obtidas como granulado a partir de um produto de P(M)I semiacabado através de moagem.

11. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que as partículas de P(M)I são um polímero em suspensão.

12. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que o tamanho máximo das partículas de P(M)I pré-expandidas é de 1,0 a 25 mm.

13. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a densidade aparente das partículas de P(M)I pré-expandidas é de 60 a 300 kg/m3.