BR112017017662B1 - Processo para produção de espumas com base em poliuretanos termoplásticos - Google Patents

Processo para produção de espumas com base em poliuretanos termoplásticos Download PDF

Info

Publication number
BR112017017662B1
BR112017017662B1 BR112017017662-9A BR112017017662A BR112017017662B1 BR 112017017662 B1 BR112017017662 B1 BR 112017017662B1 BR 112017017662 A BR112017017662 A BR 112017017662A BR 112017017662 B1 BR112017017662 B1 BR 112017017662B1
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
extruder
thermoplastic polyurethane
temperature
blowing agent
molten
Prior art date
Application number
BR112017017662-9A
Other languages
English (en)
Other versions
BR112017017662A2 (pt
Inventor
Hans Rudolph
Etsuhiro Yamamoto
Eiji Negishi
Akira Nomura
Tatsuro TOMATA
Original Assignee
Basf Se
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Basf Se filed Critical Basf Se
Publication of BR112017017662A2 publication Critical patent/BR112017017662A2/pt
Publication of BR112017017662B1 publication Critical patent/BR112017017662B1/pt

Links

Classifications

    • 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
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00—Mixing; Kneading
    • B29B7/80—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/88—Adding charges, i.e. additives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B9/00—Making granules
    • B29B9/02—Making granules by dividing preformed material
    • B29B9/06—Making granules by dividing preformed material in the form of filamentary material, e.g. combined with extrusion
    • B29B9/065—Making granules by dividing preformed material in the form of filamentary material, e.g. combined with extrusion under-water, e.g. underwater pelletizers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B9/00—Making granules
    • B29B9/12—Making granules characterised by structure or composition
    • 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
    • B29C44/3442—Mixing, kneading or conveying the foamable material
    • B29C44/3446—Feeding the blowing agent
    • 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
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/001—Combinations of extrusion moulding with other shaping operations
    • B29C48/0012—Combinations of extrusion moulding with other shaping operations combined with shaping by internal pressure generated in the material, e.g. foaming
    • 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
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/001—Combinations of extrusion moulding with other shaping operations
    • B29C48/0022—Combinations of extrusion moulding with other shaping operations combined with cutting
    • 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
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/05—Filamentary, e.g. strands
    • 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
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/30—Extrusion nozzles or dies
    • B29C48/345—Extrusion nozzles comprising two or more adjacently arranged ports, for simultaneously extruding multiple strands, e.g. for pelletising
    • 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
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/375—Plasticisers, homogenisers or feeders comprising two or more stages
    • B29C48/385—Plasticisers, homogenisers or feeders comprising two or more stages using two or more serially arranged screws in separate barrels
    • 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
    • C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/12—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent
    • C08J9/122—Hydrogen, oxygen, CO2, nitrogen or noble gases
    • 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
    • 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
    • C08J9/18—Making expandable particles by impregnating polymer particles with the blowing agent
    • 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
    • C08J9/22—After-treatment of expandable particles; Forming foamed products
    • C08J9/228—Forming foamed products
    • C08J9/236—Forming foamed products using binding agents
    • 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
    • C08J9/34—Chemical features in the manufacture of articles consisting of a foamed macromolecular core and a macromolecular surface layer having a higher density than the core
    • 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
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/04—Particle-shaped
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2075/00—Use of PU, i.e. polyureas or polyurethanes or derivatives thereof, as moulding material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2101/00—Use of unspecified macromolecular compounds as moulding material
    • B29K2101/12—Thermoplastic materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/04—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped cellular or porous
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2995/00—Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds
    • B29K2995/0037—Other properties
    • B29K2995/0063—Density
    • 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
    • C08J2201/00—Foams characterised by the foaming process
    • C08J2201/02—Foams characterised by the foaming process characterised by mechanical pre- or post-treatments
    • C08J2201/026—Crosslinking before of after foaming
    • 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
    • C08J2201/00—Foams characterised by the foaming process
    • C08J2201/02—Foams characterised by the foaming process characterised by mechanical pre- or post-treatments
    • C08J2201/03—Extrusion of the foamable blend
    • 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
    • C08J2203/00—Foams characterized by the expanding agent
    • C08J2203/06—CO2, N2 or noble gases
    • 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
    • C08J2203/00—Foams characterized by the expanding agent
    • C08J2203/18—Binary blends of expanding agents
    • C08J2203/182—Binary blends of expanding agents of physical blowing agents, e.g. acetone and butane
    • 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
    • C08J2300/00—Characterised by the use of unspecified polymers
    • C08J2300/22—Thermoplastic resins
    • 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
    • C08J2300/00—Characterised by the use of unspecified polymers
    • C08J2300/26—Elastomers
    • 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
    • C08J2375/00—Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
    • C08J2375/04—Polyurethanes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

?processo para produção de espumas com base em poliuretanos termoplásticos? um processo para produção de partículas de poliuretano termoplástico em espuma compreendendo as etapas de a) fusão de um poliuretano termoplástico em uma primeira extrusora e1, b) injeção de um agente de expansão gasosa em uma segunda extrusora e2, c) opcionalmente, impregnação do agente de expansão gasosa de forma homogênea no poliuretano termoplástico fundido em uma terceira extrusora e3, d) extrusão do poliuretano termoplástico impregnado fundido através de uma placa de molde e granulação da fusão em um dispositivo de granulação subaquática em condições de temperatura e pressão para formar partículas de poliuretano termoplástico em espuma.

Description

Campo da Invenção
[0001] Esta invenção se refere a um processo para produção de pellets expandidos a partir de um polímero fundido compreendendo um agente de expansão. Os pellets expandidos de polímeros termoplásticos, especialmente de poliuretano termoplástico (TPU), possuem propriedades elásticas e tribológicas e, portanto, são úteis em uma ampla variedade de aplicações. Os exemplos de usos para os pellets expandidos de poliuretano termoplástico incluem tapetes de ginástica reutilizáveis, protetores corporais, elementos de guarnição em construção automotiva, amortecedores acústicos e de vibração, empacotamento ou em solas de sapatos. A alta elasticidade e a boa homogeneidade na parte dos pellets são de importância decisiva para todos estes setores.
[0002] O documento WO 2007/082838 revela um processo para produção de poliuretano termoplástico expandido que compreende um agente de expansão. Uma primeira etapa do processo compreende a extrusão de um poliuretano termoplástico em pellets. Os pellets são impregnados com um agente de expansão em uma suspensão aquosa sob pressão em uma segunda etapa e expandidos em uma terceira etapa. Em outra realização do processo, o poliuretano termoplástico é fundido em uma extrusora com um agente de expansão e a fusão é peletizada sem um dispositivo para evitar formação de espuma. Os compostos orgânicos voláteis são usados como agentes de expansão na produção por meio da extrusão.
[0003] O documento WO 2013/153190 se refere a um método para produção de grânulos expandidos a partir de um polímero fundido contendo combustível, compreendendo as etapas: a) pressão do polímero fundido contendo combustível através de uma placa perfurada controlada a uma temperatura entre 150 °C e 280 °C em uma câmara de granulação; b) cominuição do polímero fundido pressionado através da placa perfurada controlada por temperatura em grânulos de expansão individual com um dispositivo de corte; c) liberação dos grânulos da câmara de granulação com um fluxo de líquido, em que o combustível contém CO2 ou N2 ou uma combinação de CO2 e N2, e um fluido controlado para uma temperatura entre 10 °C e 60 °C e que possui uma pressão entre 0,7 bar e 20 bar acima da pressão ambiente faz com que flua através da câmara de granulação, e em que a pressão e a temperatura do fluido na câmara de granulação, bem como a temperatura da placa perfurada, sejam selecionadas de modo que os grânulos no fluido sob pressão sejam expandidos pelo combustível que eles contêm, de uma forma que sejam criados grânulos expandidos com uma película fechada.
[0004] O documento US2012053255 se refere a partículas de poliestireno de tamanho médio inferior a 1200 μm e métodos para produzi-las. As partículas de compósito de estireno podem incluir poliestireno reciclado obtido a partir de uma variedade de fontes. As partículas de poliestireno compostas deste pedido podem ser usadas em uma variedade de aplicações, incluindo materiais de embalagem e suportes moldados para o transporte de objetos frágeis.
[0005] Se é utilizada apenas uma extrusora para produzir as partículas de poliuretano termoplástico em espuma (E-TPU), algumas vezes é difícil controlar todos os parâmetros de processamento, como temperatura, pressão e velocidade de rotação, a fim de atingir as propriedades desejadas do produto, como tamanho celular, densidade, espessura da camada da película e proporção celular independente. O tempo de retenção e a variação da velocidade de rotação no processo de produção são limitados.
[0006] O objetivo da presente invenção foi solucionar os problemas mencionados acima e prover um processo preciso e flexível para a produção de partículas de poliuretano termoplástico em espuma.
[0007] Este problema foi solucionado por um processo de produção de partículas de poliuretano termoplástico em espuma, que compreende as etapas de: a) fusão de um poliuretano termoplástico em uma primeira extrusora E1, b) injeção de um agente de expansão gasosa em uma segunda extrusora E2, c) impregnação do agente de expansão gasosa de forma homogênea no poliuretano termoplástico fundido em uma terceira extrusora E3, d) extrusão do poliuretano termoplástico fundido impregnado através de uma placa de moldura e granulação em um dispositivo de granulação subaquática em condições de temperatura e pressão para formar partículas de poliuretano termoplástico em espuma.
[0008] Na etapa a), o poliuretano termoplástico é fundido na primeira extrusora E1, a qual é preferencialmente uma extrusora em rosca única. A viscosidade de fusão do poliuretano termoplástico (TPU) é controlada em determinada faixa ao ajustar os parâmetros, como temperatura, pressão e velocidade de rotação para obter a viscosidade adequada para a dosagem de gás e alimentação constante à segunda extrusora E2. O uso de uma extrusora E1 apenas para a fusão do TPU possibilita selecionar uma ampla gama de TPU, que é independente de rigidez e peso molecular.
[0009] O poliuretano termoplástico pode ser qualquer poliuretano termoplástico (TPU) desejado conhecido pelo perito na técnica. Os poliuretanos termoplásticos e seus métodos de fabricação foram extensivamente descritos, por exemplo, em Gerhard W. Becker and Dietrich Braun, Kunst-stoffhandbuch, volume 7, “Polyurethane”, Carl Hanser Verlag, Munich, Vienna, 1993.
[00010] Na etapa b), um agente de expansão gasosa é injetado no poliuretano termoplástico fundido na segunda extrusora E2, que é preferencialmente uma extrusora em rosca dupla. Preferencialmente, CO2 e/ou N2 e mais preferencialmente uma combinação de CO2 e N2 são usados como agentes de expansão gasosa. Um coagente de expansão pode ser suplementarmente adicionado ao polímero fundido. Os coagentes de expansão úteis incluem alcanos, como etano, propano, butano, pentano, alcoóis, como etanol, isopropanol, hidrocarbonetos halogenados ou CFCs ou uma mistura destes. O uso exclusivo de CO2 e/ou N2 e também sua combinação como agente de expansão são particularmente vantajosos, uma vez que são gases inertes, que não são inflamáveis, de modo que nenhuma atmosfera explosiva possa surgir na fabricação. O uso de uma extrusora E2 separada para injeção de agentes de expansão gasosa possibilita prolongar o tempo de injeção do agente de expansão gasosa.
[00011] Se a etapa c) não é usada, o agente de expansão gasosa então teria que ser disperso adequadamente ao controlar os parâmetros da segunda extrusora e o resfriamento teria que ser realizado na última metade da segunda extrusora E2 ao ajustar o formato de rosca e controlar a temperatura.
[00012] As três extrusoras E1, E2 e E3 são conectadas em série, preferencialmente, a extrusora E1 é conectada diretamente à Extrusora E2 e a Extrusora E2 é diretamente conectada à Extrusora E3. Mais preferencialmente, utiliza-se uma extrusora em rosca única como extrusora E1 e extrusora E3 e utiliza-se uma extrusora dupla como Extrusora E2.
[00013] Impregnar o agente de expansão gasosa de forma homogênea no poliuretano termoplástico fundido é realizado em uma terceira extrusora E3. Estabilização e resfriamento do TPU por baixa rotação e baixa taxa de cisalhamento pelo controle dos parâmetros da terceira extrusora E3, que possui unidade de resfriamento na rosca em formato especial, para obter tamanho de célula previsto, gravidade, espessura da camada da película e proporção de célula independente. O uso de uma extrusora E3 separada para impregnar o agente de expansão gasosa no poliuretano termoplástico fundido possibilita melhor difusão de gás no TPU fundido.
[00014] Na etapa d), extrusão do poliuretano termoplástico impregnado fundido através de uma placa de moldura e granulação da fusão em um dispositivo de granulação subaquática em condições de temperatura e pressão para formar partículas de poliuretano termoplástico em espuma (E-TPU).
[00015] Preferencialmente, a densidade aparente das partículas de poliuretano termoplástico em espuma na etapa d) está na faixa de 30 a 250 kg/m3, preferencialmente na faixa de 100 a 200 kg/m3.
[00016] Preferencialmente, a água no dispositivo de granulação subaquática possui uma pressão na faixa de 1 a 20 bar e uma temperatura na faixa de 10 a 50 °C a fim de atingir a densidade aparente desejada das partículas de poliuretano termoplástico em espuma.
[00017] Exemplos
[00018] Matérias-primas:
[00019] Elastollan 1180A (TPU comercialmente disponível da BASF SE)
[00020] Elastollan 1196A (TPU comercialmente disponível da BASF Japão)
[00021] Elastollan ET880 (TPU comercialmente disponível da BASF Japão)
[00022] Elastollan SP9324 (TPU comercialmente disponível da BASF SE)
[00023] Agente reticulante pré-polímero baseado em MDI de poliol poliéster
[00024] Ligante para formar TPU
[00025] Elastan® C8008 C-B: 15%/MCP
[00026] A configuração da máquina a seguir foi utilizada para os exemplos 1 a 12:
[00027] 3 tipos diferentes de extrusoras são conectadas e o equipamento a seguir é anexo, respectivamente; 1. Secador para a 1a extrusora. 2. Sistema de dosagem de gás para a 2a extrusora. 3. Sistema de peletização subaquática para a 3a extrusora.
[00028] TPU foi fundido em uma 1a Extrusora. As condições de temperatura foram ajustadas dependendo do grau de TPU usado.
[00029] Nitrogênio e/ou dióxido de carbono foram injetados na 2a Extrusora (extrusora dupla de 46 mmΦ) usando bombas de injeção.
[00030] Ajuste de temperatura da zona do aquecedor C1 a C12 e AD (Adaptador)
Figure img0001
[00031] Controlar condições
[00032] Velocidade de rotação: 47 rpm
[00033] Pressão de saída: 7,5 MPa
[00034] Agentes de expansão:
[00035] N2: Pressão 8 MPa (0,4 ~ 0,5% vs TPU)
[00036] CO2: Pressão 4 MPa (1,1 ~ 1,4% vs TPU)
[00037] Uma 3a Extrusora (extrusora única de 65 mmΦ com resfriamento que possibilita rosca quádrupla) foi usada para difusão de gás no TPU fundido
[00038] Ajuste de temperatura da zona do aquecedor C1 a C4 e AD (Adaptador)
Figure img0002
[00039] Controlar condições
[00040] Velocidade de rotação: 24 rpm
[00041] Pressão de entrada: 8 MPa
[00042] Pressão do molde: 9 MPa
[00043] Granulação subaquática:
[00044] Ajustar temperatura do adaptador (entre o filtro e o molde) e do molde
Figure img0003
[00045] O ajuste a seguir da máquina foi usado para os exemplos comparativos 13 a 15:
[00046] Os exemplos comparativos foram usados apenas na 1 extrusora, que são implementados na fusão do TPU, dosagem de gás e difusão de gás.
[00047] Ajuste da temperatura da zona do aquecedor C1 a C12 e AD (Adaptador)
Figure img0004
[00048] Granulação subaquática:
[00049] Ajustar temperatura do adaptador (entre o filtro e o molde) e do molde
Figure img0005
[00050] Condições de moldagem:
[00051] As partículas de espuma de TPU do exemplo 1 a 15 foram moldadas usando um ligante de PU Elastan C8008 e pressionadas por 30 minutos a 80 °C. As propriedades físicas das moldagens estão resumidas na Tabela 1.
[00052] Teste:
[00053] Densidade do molde e força compressiva foram determinadas de acordo com JIS K 6767.
[00054] Resistência à tração e alongamento na quebra foram determinados de acordo com JIS K 6400.
[00055] Resistência a cisalhamento e resiliência de recuperação foram determinadas de acordo com JIS K 7311.
[00056] Determinou-se o ajuste de compressão
[00057] Tabela 1: Propriedades físicas dos Exemplos 1 a 15
Figure img0006
Figure img0007
Figure img0008

Claims (5)

1. Processo para produzir partículas de poliuretano termoplástico em espuma, caracterizado por compreender as etapas de: a) fundir um poliuretano termoplástico em um primeiro extrusora E1, b) injetar um agente de expansão gasosa em um segundo extrusora E2, c) impregnar o agente de expansão gasosa de modo homogêneo no poliuretano termoplástico fundido em um terceiro extrusora E3, d) extrudir o poliuretano termoplástico impregnado fundido através de uma placa de molde e granular a fusão em um dispositivo de granulação subaquática sob a temperatura e condições de pressão para formar as partículas de poliuretano termoplástico em espuma.
2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela densidade aparente das partículas de poliuretano termoplásticas em espuma formadas na etapa d) estar na faixa de 30 a 250 kg/m3.
3. Processo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por CO2, N2 ou uma combinação de CO2 e N2 ser usado como agente de expansão gasosa.
4. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pela extrusora em rosca única ser usada como extrusora E1 e extrusora E3, e uma extrusora dupla ser usada como Extrusora E2.
5. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pela água no dispositivo de granulação subaquática possuir uma pressão na faixa de 1 a 20 bar e uma temperatura na faixa de 10 a 50 °C.
BR112017017662-9A 2015-02-17 2016-02-09 Processo para produção de espumas com base em poliuretanos termoplásticos BR112017017662B1 (pt)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP15155374.0 2015-02-17
EP15155374 2015-02-17
PCT/EP2016/052676 WO2016131671A1 (en) 2015-02-17 2016-02-09 Process for producing foams based on thermoplastic polyurethanes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BR112017017662A2 BR112017017662A2 (pt) 2018-05-08
BR112017017662B1 true BR112017017662B1 (pt) 2022-01-18

Family

ID=52469736

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BR112017017662-9A BR112017017662B1 (pt) 2015-02-17 2016-02-09 Processo para produção de espumas com base em poliuretanos termoplásticos

Country Status (11)

Country Link
US (1) US11052570B2 (pt)
EP (1) EP3259306B1 (pt)
JP (1) JP6960335B2 (pt)
KR (1) KR102447143B1 (pt)
CN (1) CN107250231B (pt)
BR (1) BR112017017662B1 (pt)
ES (1) ES2743325T3 (pt)
MX (1) MX2017010575A (pt)
RU (1) RU2698813C2 (pt)
TR (1) TR201910827T4 (pt)
WO (1) WO2016131671A1 (pt)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6371821B2 (ja) * 2016-11-28 2018-08-08 株式会社ジェイエスピー 熱可塑性ポリウレタン発泡粒子及び熱可塑性ポリウレタン発泡粒子成形体
CN106626202A (zh) * 2017-01-16 2017-05-10 美瑞新材料股份有限公司 一种膨胀型热塑性聚氨酯弹性体制品的制备方法
KR20200093670A (ko) 2017-12-14 2020-08-05 바스프 에스이 낮은 유리 전이 온도를 갖는 열가소성 폴리우레탄의 제조 방법
CA3083860A1 (en) 2017-12-20 2019-06-27 Basf Se New flexible polyurethane foams
ES2919140T3 (es) 2018-03-06 2022-07-22 Basf Se Una preparación que comprende un producto de poliadición de poliisocianato termoplástico, un proceso para preparar el mismo, y uso del mismo
CN110549582A (zh) * 2018-03-26 2019-12-10 南京法宁格节能科技股份有限公司 一种热塑性聚氨酯弹性体发泡片材的生产方法
WO2021032528A1 (en) 2019-08-21 2021-02-25 Basf Se A preparation comprising thermoplastic polyisocyanate polyaddition product, a process for preparing the same and the use thereof
CN114131823A (zh) * 2020-09-03 2022-03-04 大东树脂化学股份有限公司 已膨胀热塑性聚胺酯成型品及其制造方法
CN112109268B (zh) * 2020-09-10 2022-04-19 美瑞新材料股份有限公司 一种tpu发泡珠粒的制备方法及其产品
CN114395161B (zh) * 2022-01-24 2023-04-14 美瑞新材料股份有限公司 一种可发泡热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法和应用
CN114479159A (zh) * 2022-02-23 2022-05-13 南京法宁格节能科技股份有限公司 一种热塑性聚氨酯发泡皮革的制备方法及聚氨酯发泡皮革

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NZ245868A (en) * 1992-05-13 1995-12-21 Grace W R & Co Producing foam sheet from polypropylene with long chain branching or from rubber modified linear polypropylene by injection of carbon dioxide into melt, and extruding
JP3100844B2 (ja) * 1994-10-18 2000-10-23 積水化成品工業株式会社 熱可塑性ポリウレタン発泡成形体及びその製造方法
US5674916A (en) * 1995-04-27 1997-10-07 The Dow Chemical Company Extruded, open-cell microcellular alkenylaromatic polymer foams and process for making
TW200716694A (en) * 2005-10-31 2007-05-01 Ind Tech Res Inst The open-cell microcellular polystyrene foams and the method for making the same
EP1979401B1 (de) * 2006-01-18 2010-09-29 Basf Se Schaumstoffe auf basis thermoplastischer polyurethane
CA2634484A1 (en) * 2006-02-22 2007-09-07 Pactiv Corporation Expanded and extruded polyolefin foams made with methyl formate-based blowing agents
ITMI20071003A1 (it) * 2007-05-18 2008-11-19 Polimeri Europa Spa Compositi a base di polimeri vinilaromatici aventi migliorate proprieta' di isolamento termico e procedimento per la loro preparazione
RU2398792C2 (ru) * 2008-10-08 2010-09-10 Общество с ограниченной ответственностью "Промпласт-14" Способ получения гранул вспенивающегося стирольного полимера
US20120053255A1 (en) * 2010-09-01 2012-03-01 Rapac Composite Polystyrene Particles and Methods of Making Same
US20130078445A1 (en) * 2011-09-22 2013-03-28 Sealed Air Corporation, Cryovac, Div. Foam Composition and Method of Making Same
US20140343184A1 (en) * 2011-12-22 2014-11-20 Solvay Specialty Polymers Usa, Llc. Thermoformed foam articles
PL3578597T3 (pl) * 2012-04-13 2021-09-13 Basf Se Sposób wytwarzania ekspandowanego granulatu
EP2859044B1 (en) * 2012-06-12 2017-12-06 Basf Se Thermoplastic polyurethane composition
CN103709726B (zh) * 2013-12-17 2016-04-20 美瑞新材料股份有限公司 挤出发泡热塑性聚氨酯弹性体珠粒及其制备方法
CN103804890B (zh) * 2014-02-18 2016-01-27 山东美瑞新材料有限公司 一种挤出发泡热塑性聚氨酯弹性体粒子及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
BR112017017662A2 (pt) 2018-05-08
EP3259306A1 (en) 2017-12-27
WO2016131671A1 (en) 2016-08-25
EP3259306B1 (en) 2019-05-22
US11052570B2 (en) 2021-07-06
RU2017132317A3 (pt) 2019-06-24
ES2743325T3 (es) 2020-02-18
KR20170117537A (ko) 2017-10-23
CN107250231A (zh) 2017-10-13
MX2017010575A (es) 2017-11-16
KR102447143B1 (ko) 2022-09-23
RU2698813C2 (ru) 2019-08-30
TR201910827T4 (tr) 2019-08-21
RU2017132317A (ru) 2019-03-18
US20180066122A1 (en) 2018-03-08
JP2018505950A (ja) 2018-03-01
CN107250231B (zh) 2021-04-13
JP6960335B2 (ja) 2021-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BR112017017662B1 (pt) Processo para produção de espumas com base em poliuretanos termoplásticos
TWI667285B (zh) 膨脹熱塑性彈性體之製造
Nofar et al. Polylactide foams: fundamentals, manufacturing, and applications
CN102229709B (zh) 无毒、无异味、可回收的环保型聚氨酯发泡型材及其制备方法
KR101869577B1 (ko) 발포성이 개선된 발포성 열가소성 비드를 제조하는 방법
Park et al. Extruded open-celled LDPE-based foams using non-homogeneous melt structure
CN106061702A (zh) 回收可发性塑料材料的工艺以及可由此获得的可发性塑料材料或膨胀的塑料材料
Lee et al. Extrusion of microcellular open‐cell LDPE‐based sheet foams
CN107057303A (zh) 一种共混改性芳香族聚酯微孔发泡材料及其制备方法
BR112020010372A2 (pt) espumas de partícula de pesu para aplicações em interiores de aeronave
JPH0811190A (ja) 熱可塑性樹脂発泡体の製造方法
HUE032578T2 (en) A very low heat conductivity foam material and a method for producing foam material
KR20200087778A (ko) 발포체의 기초로서의 pes-ppsu 블렌드
WO2019044650A1 (ja) 発泡成形用樹脂、発泡成形体、発泡成形体の製造方法
WO2022210647A1 (ja) ポリプロピレン系樹脂押出発泡粒子の製造方法
Ghosh et al. Foaming Technology
CN110272592A (zh) 一种高抗冲、轻质聚丙烯复合件及成型工艺
BRPI0411643B1 (pt) Process of preparing a pearl
Klose Morphology control of polystyrene foams with supramolecular additives
JP2003082150A (ja) ポリ乳酸系発泡性樹脂粒子
JP2012077181A (ja) 着色ポリ乳酸系樹脂発泡体、着色ポリ乳酸系樹脂発泡成形体および着色ポリ乳酸系樹脂発泡体の製造方法
Yu Lightweight Foam Structures for Aerospace Application using High-Performance Polymer PPSU
US20030113527A1 (en) Extruded polyolefin foam in thicker grades and plank and process therefor
JP2011213905A (ja) ポリ乳酸系樹脂発泡粒子、その製造方法および発泡成形体
Kuboki et al. Foaming Technology of Wood Fiber/Plastic Composites

Legal Events

Date Code Title Description
B06U Preliminary requirement: requests with searches performed by other patent offices: procedure suspended [chapter 6.21 patent gazette]
B350 Update of information on the portal [chapter 15.35 patent gazette]
B06A Patent application procedure suspended [chapter 6.1 patent gazette]
B09A Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette]
B16A Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette]

Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 09/02/2016, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS.