CN102889382B - 用于密封中空结构的制品及使用该制品的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于密封中空结构的制品，以及使用该制品密封中空结构的方法。所述制品包括：(a)作为芯部支撑体的金属线；以及(b)包围所述金属线的密封剂，所述密封剂包括未交联的可发泡聚合物基材；其中，所述密封剂的发泡倍率至少为10，或者为15-40，或者为20-35。所述方法包括：将一个或多个所述用于密封中空结构的制品放置于中空结构中；以及加热使未交联的可发泡聚合物基材交联发泡并填满所述中空结构的空腔。

Description

用于密封中空结构的制品及使用该制品的方法

技术领域

本发明方面涉及一种用于密封中空结构的制品，还涉及一种使用该制品密封中空结构的方法。

背景技术

在当今运输工具如飞机、汽车中，存在许多中空结构，用以减轻重量及减少金属的用量。为了增强该结构，防止腐蚀，降低噪音，减少震动，这些中空结构通常需要使用密封材料进行密封。密封材料主要应用于防泄漏、防水、防振动及隔音、隔热等场合。现有技术中主要采用向中空结构中加入可膨胀聚合物，然后再使之发泡膨胀，从而填充该中空结构，达到密封的效果。使用可膨胀聚合物的优点是，发泡膨胀后的材料重量轻，并且兼具防止腐蚀和降噪减震等优良性能。

但将可发泡聚合物直接置入中空结构中也有许多不利之处。譬如，可发泡聚合物在发泡过程中会因重力的作用流向该中空结构的底部，从而导致发泡后的聚合物在空腔之底部和上部的填充密实度有差异。尤其是当所欲填充的部位为该中空结构的上部或中部时，将可发泡聚合物直接置入该部位，实际上并无法获得密封指定部位的效果。

为此，现有技术中，例如EP1362683提出了使用支撑体与可膨胀聚合物一起作为密封材料的技术方案，如此便能确定中空结构中的具体密封位置，也增进该密封材料的强度，同时又方便实践操作。然而为了配合不同形状大小的中空结构需要设计相应的支撑体，并且需用不同的模具来制造这些支撑体，故而导致制造此类密封材料所需的劳力增加与成本提高。

US20020148198A1也公开了一种层叠材料用作汽车结构中的密封材料，其由金属载体层、位于金属载体层之上的可膨胀聚合物层、以及位于可膨胀聚合物层之上的金属覆盖层构成。但由于该层叠材料中可膨胀聚合物层位于上下两个金属层之间，可膨胀聚合物的膨胀因此受到这两个金属层间距的限制，使得该层叠材料的密封效果并不尽人意。另外，由于所述层叠材料具有两个金属层，因此其原材料的成本相对较高。并且在制造过程中需要首先将可膨胀聚合物涂布到金属载体层上，然后再将金属覆盖层置于可膨胀聚合物上，此两个步骤的制造工艺也相对复杂。

另外，JP55002077A公开了一种制造三层结构包覆体的方法，所述包覆体的芯部为金属线，金属线上包覆有热塑性树脂发泡体层，在该发泡体层之上包覆具有弹性的热塑性树脂组合物，该三层结构的包覆体中具有弹性的热塑性树脂组合物对发泡体具有保护作用，并对发泡体的发泡程度具有限制作用。JP55002077A公开了该方法可以用于制造电线等。

发明内容

本发明一个方面涉及一种用于密封中空结构的制品，其包括：

(a)作为芯部支撑体的金属线；以及

(b)包围所述金属线的密封剂，所述密封剂包括未交联的可发泡聚合物基材；

其中，所述密封剂的发泡倍率至少为10，或者为15-40，或者为20-35。

在本发明的一个实施方案中，所述金属线为钢线、铜线或铝线，并且该金属线的直径为约0.1-5.0mm，或者为约0.3-4.0mm，或者为约0.5-2.0mm。

在本发明的另一个实施方案中，所述密封剂的平均厚度为约1.0-15.0mm，并且所述密封剂的平均厚度与所述金属线直径的比率为约1-10，或者为约2-7。

在本发明的另一个实施方案中，所述未交联的可发泡聚合物基材包括：

(a)约100-110重量份的热塑性树脂，所述热塑性树脂是选自聚乙烯、二元乙烯共聚物、三元乙烯共聚物、和其混合物；

(b)约0.2-7.0重量份的交联剂；

(c)约10-50重量份的发泡剂；

(d)约7-30重量份的发泡助剂；以及

(e)约0-10重量份的选自以下组中的其他添加剂：抗氧剂、抗老化剂、着色剂、粘着增进剂、无机填料、阻燃剂、和其混合物。

在本发明的一个实施方案中，所述可发泡聚合物基材的发泡温度为约140℃-200℃，或者为约140℃-170℃。

本发明另一方面涉及一种密封中空结构的方法，包括：

将一个或多个如前述用于密封中空结构的制品放置于中空结构中；以及加热使未交联的可发泡聚合物交联发泡并填满所述中空结构的空腔。

在本发明的一个实施方案中，将一个如前述用于密封中空结构的制品按照所述中空结构折成连续U型；所述连续U型制品的两个平行相邻片段之间的距离为T×A^1/3至2T×A^1/2，其中T是密封剂的平均厚度，A是密封剂的发泡倍率。

在本发明的另一个实施方案中，将多个如前述用于密封中空结构的制品按照所述中空结构平行放置于支架；两个平行相邻的制品之间的距离为T×A^1/3至2T×A^1/2，其中T是密封剂的平均厚度，A是密封剂的发泡倍率。

需要指出的是，在本发明中，当对于任一数值范围给出了具体的上下端点值时，其范围包括所述端点值之内的任一值以及等于或大约等于任一端点值的值。

以下将结合附图对本发明进行进一步的说明。

附图说明

图1所示为根据本发明实施例6的制品发泡前后的形态。

图2所示为根据本发明实施例7的制品发泡前后的形态。

图3所示为根据本发明实施例8的制品发泡前后的形态。

图4所示为根据本发明实施例9的制品发泡前后的形态。

图5所示为根据本发明的一个折成连续U型的制品的示意图。

具体实施方式

除非另外说明，本发明提到的所有的出版物、专利申请、专利和其它参考文献都以引用的方式全文结合入本文中，相当于全文呈现于本文。

除非另外定义，本文中使用的所有技术和科学术语具有本发明所属领域普通技术人员通常所理解的同样含义。在抵触的情况下，以本说明书包括定义为准。

除非另外说明，所有的百分数、份数、比例等都以重量计。

本文使用的术语“由…制成”与“包含”同义。本文使用的术语“包含”、“包括”、“含有”、“具有”或其任何其它变体，意在涵盖非排他性包括。例如，包括一系列要素的组合物、工艺、方法、制品或装置不一定仅限于那些要素，而是可以包括未明确列举的其它要素，或者如此的组合物、工艺、方法、制品或装置所固有的其它要素。

术语“由…组成”不包括任何未指明的要素、步骤或成分。若在权利要求中，此类术语意指所述权利要求不包括除了所列举的那些之外的材料，但是包括通常与其相关的杂质。当术语“由…组成”出现在权利要求主体的从句中，而不是紧随前序部分，则它仅限制该从句中列举的要素；其它要素作为整体则不被排除在所述权利要求之外。

术语“基本上由…组成”用来限定这样的组合物、方法或装置，其除了包括字面上所述的那些之外，还包括其它材料、步骤、特征、组分或要素，条件是这些其它材料、步骤、特征、组分或要素对请求保护的发明的基本的和新颖的特征不产生实质性的影响。术语“基本上由…组成”所涵盖的范围介于“包括”和“由…组成”之间。

术语“包含”意在包括由术语“基本上由…组成”和“由…组成”所涵盖的实施方案。相似地，术语“基本上由…组成”意在包括由术语“由…组成”所涵盖的实施方案。

当以范围、优选范围、或者优选的数值上限以及优选的数值下限的形式表述某个量、浓度或其它值或参数的时候，应当理解相当于具体揭示了通过将任意一对范围上限或优选数值与任意范围下限或优选数值结合起来的任何范围，而不应考虑该范围是否具体揭示。除非另外指出，本文所列出的数值范围旨在包括范围的端点，和该范围之内的所有整数和分数。

本发明涉及一种用于密封中空结构的制品，其包括：

(a)作为芯部支撑体的金属线；以及

(b)包围所述金属线的密封剂，所述密封剂包括未交联的可发泡聚合物基材；

其中，所述密封剂的发泡倍率至少为约10，或者为约15-40，或者为约20-35。

本文所用术语“中空结构”，是指内部具有空洞、空腔或孔隙等的结构。所述中空结构既可以是与四周完全隔绝的，也可以是部分隔绝的。例如在交通工具、尤其是汽车和飞机等中或在建筑物中存在许多空洞、空腔或孔隙。这些中空结构之所以存在的目的是为了减轻重量以及减少金属或其他材料的用量。但为了增强该结构的强度，防止腐蚀，降噪减震，这些中空结构通常需要使用密封材料进行密封。

在此所用术语“密封”，是指在中空结构中，全部或局部填充具有一定强度的材料。所述材料至少可接触该中空结构在一个方向上的相对两侧内壁，从而能够对所述中空结构产生支撑作用；并因填充后减少气流在该中空结构中的流动，从而获得降噪的效果。

本发明的用于密封中空结构的制品包括作为芯部支撑体的金属线。所述芯部是指在该制品中心处的部位，但并非严格限定芯部位于该制品的绝对中心处。本领域技术人员应理解在不影响支撑作用的情况下，金属线可以位于接近中心处的任意部位。

所述金属线的金属种类没有严格限定，可以是本领域已知的任何金属或金属合金。本领域技术人员可以根据生产实践中成本、强度等要求任意选择。在本发明的一个实施方案中，所使用金属线为钢线、铜线或铝线。

所述金属线的形状也没有严格限定，金属线的横截面可以是任意形状，可以根据生产实践需要任意选择。在本发明的一个实施方案中，所用金属线的横截面是圆形的。

对所述金属线的尺寸也没有严格限定，本领域技术人员可以根据生产实践中成本、强度等要求任意选择。例如，当要求作为支撑物的强度较大时，可以选用较粗的金属线，反之则可以选用较细的金属线。在本发明的一个实施方案中，所使用金属线的直径为约0.1-5.0mm，或者为约0.3-4.0mm，或者为约0.5-2.0mm。

除了作为芯部支撑体的金属线外，本发明的用于密封中空结构的制品还包括围绕所述金属线的密封剂，该密封剂包括未交联的可发泡聚合物基材或基本上由未交联的可发泡聚合物基材构成。本发明中所用术语“密封剂”是指以可交联并可发泡的聚合物材料为基材，且其交联并发泡后具有良好密封作用的材料。

所述用于密封中空结构的制品的长度没有严格限定，本领域技术人员可以根据生产实践需要任意选择。该制品可以以单个较长长度的形式存在，如果需要将其应用到空间较小的中空结构中，也可以将其截断为多个小段或者进行弯折。

所述用于密封中空结构的制品的横截面形状没有严格限制，譬如可以为圆形、椭圆形、矩形等形状，本领域技术人员可以根据生产实践需要任意选择。在本发明的一个实施方案中，优选用于密封中空结构的制品的横截面形状为圆形或基本上为圆形。

本发明的用于密封中空结构的制品中，包围金属线的密封剂的厚度没有严格限定，本领域技术人员可以根据生产实践需要进行选择。这里所述制品的平均厚度是指制品横截面的外周的平均距离。而所述密封剂的厚度是指制品的平均厚度减掉金属线的平均厚度，所得值的一半。如果金属线和制品的横截面都是标准的圆形，则所述制品的平均厚度是指该制品圆形横截面的直径，而所述密封剂的厚度就是制品的直径减掉金属线的直径，所得值的一半。如果金属线和/或制品的横截面是不规则的形状，则其厚度是指统计学上多个厚度的平均值。优选地，在本发明的一个实施方案中，包围金属线的密封剂的平均厚度为约1.0-15.0mm。在本发明的一个优选实施方案中，密封剂的平均厚度与金属线的平均厚度之比率为约1-10，或者为约2-7。

本发明中的密封剂包括未交联的可发泡聚合物基材或基本上由未交联的可发泡聚合物基材构成。其中所述未交联的可发泡聚合物基材在本发明中没有严格限定，可以采用本领域已知的任何可发泡聚合物材料。优选地，本发明中所采用的未交联的可发泡聚合物基材可包括以下组分：热塑性聚合物、交联剂、发泡剂、和发泡助剂，并且任选包括其他添加剂。

本发明中所用热塑性树脂种类没有严格限定，可以使用通常用作发泡原料的热塑性树脂，例如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、二元乙烯共聚物、三元乙烯共聚物等。但在本发明中优选使用聚乙烯、二元乙烯共聚物、三元乙烯共聚物、或其混合物，或更优选使用二元乙烯共聚物、三元乙烯共聚物、或其混合物。在本发明的实施方案中，具体使用了聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA，即二元乙烯共聚物)和/或乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油醚(即三元乙烯共聚物)的混合物。

本发明中所用交联剂的种类也没有严格限定，可以使用本领域中常用的交联剂，以便在线性热塑性聚合物分子之间产生化学键，使线性分子相互连在一起，形成网状结构，从而提高交联后的发泡材料的强度和弹性。举例而言，本发明的交联剂可以使用以下的有机过氧化物：1，1-双(过氧化叔丁基)-3，3，5-三甲基环己烷，过氧化二异丙苯(DCP)，过氧化叔丁基异丙苯，1，3-双(叔丁过氧异丙基)苯，过氧化二苯甲酰(BPO)，二叔丁基过氧化物(DTBP)，叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯(TBEC)，或2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷(双25)等。在本发明的一个实施方案中，使用叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯(TBEC)作为交联剂，在另一个实施方案中，使用过氧化二异丙苯(DCP)作为交联剂。

本发明中所用交联剂的用量对发泡的影响很大，低于0.2重量份，发泡后基材的强度不够，容易破孔；高于7.0重量份，则交联密度太高，发泡倍率偏低。在本发明的一个实施方案中，所述交联剂的用量可以为约0.2-7.0重量份，或约0.5-6.0重量份。

本发明中所用发泡剂的种类也没有严格限定，可以使用本领域中常用的热分解型发泡剂，即在密封剂内部经加热能产生气泡使其成为多孔物质的化合物，例如，偶氮化合物、磺酰肼类化合物、亚硝基化合物等。在本发明的一个实施方案中，所使用的发泡剂是选自偶氮二甲酰胺(ADCA)、甲基磺酰胺、和N，N’-二亚硝基五次甲基四胺(DPT)。在本发明的另一个实施方案中，使用偶氮二甲酰胺作为发泡剂，因其具有最合适的发泡温度，并且分解产物无毒无味。

在本领域中，可以通过控制发泡剂的用量来调节可发泡聚合物基材的发泡倍率。在本发明的一个实施方案中，所述发泡剂的用量可以为约10-50重量份，或为约15-40重量份。

在本领域中为了降低发泡剂的分解温度，通常还加入发泡助剂与发泡剂一起使用。适用于本发明的发泡助剂包括但不限于硬脂酸钙、硬脂酸锌、氧化锌、活性氧化锌、氧化镁、尿素、及其混合物。在本发明的一个实施方案中，使用的发泡助剂选自硬脂酸钙、硬脂酸锌、氧化锌、活性氧化锌、氧化镁、尿素、及其混合物。在本发明的另一个实施方案中，使用氧化锌作为发泡助剂。

在本发明的一个实施方案中，所述发泡助剂的用量可以为约7-30重量份，或为约10-25重量份。

除了以上所述的热塑性树脂、交联剂、发泡剂和发泡助剂等组分，所述密封剂中还可包含抗氧剂、抗老化剂、着色剂、粘着增进剂、无机填料、阻燃剂等其他添加剂、和其混合物。

本发明中所用抗氧剂可以为本领域常用的能延缓或阻止氧化的物质，例如酚、芳香胺、对苯二酚、叔丁基羟基茴香醚、有机硫化合物、有机磷化合物等。在本发明的一个实施方案中，使用芳香胺类抗氧剂、如Chimassorb119FL(由BASF购得)作为抗氧剂。

本发明中所用抗老化剂可以为本领域常用的延缓聚合物老化的物质，例如胺类抗老化剂、酮胺类抗老化剂、二芳基仲胺类抗老化剂、对苯二胺类抗老化剂、酚类抗老化剂、以及N-苯基-β-萘胺类抗老化剂。

本发明中所用着色剂可以为本领域常用的使产品显现设计需要颜色的物质，例如钛白粉、锌钡白、炭黑以及珠光颜料等。

本发明中所用粘着增进剂可以为本领域常用的使发泡后的密封剂与所要进行密封的空腔内面产生更强粘结的物质，例如硅烷偶联剂。

本发明中所用无机填料可以为碳酸钙、硫酸钡、二氧化硅、或其混合物等。

本发明中所用阻燃剂可以为氢氧化铝、三氧化二锑、十溴联苯醚、十溴二苯乙烷等，或是其中几种的混合物。本领域普通技术人员可根据阻燃及环保要求进行合理选择与配比。

在本发明的一个实施方案中，所述其他添加剂的用量可以为约0-10重量份。

所述未交联的可发泡聚合物基材中各组分的含量是本领域技术人员可以根据生产实践进行选择的。优选地，在本发明的一个实施方案中，所述密封剂或未交联的可发泡聚合物基材包含以下含量的各组分：

(a)约100-110重量份的热塑性树脂，所述热塑性树脂是选自聚乙烯、二元乙烯共聚物、三元乙烯共聚物、和其混合物；

(b)约0.2-7.0重量份的交联剂；

(c)约10-50重量份的发泡剂；

(d)约7-30重量份的发泡助剂；以及

(e)约0-10重量份的选自以下组中的其他添加剂：抗氧剂、抗老化剂、着色剂、粘着增进剂、无机填料、阻燃剂、和其混合物。

术语“发泡倍率”是指本发明的未交联的可发泡聚合物基材，其发泡后比发泡前体积增大的倍数。该发泡倍率可通过使用本领域常用方法测定发泡前后聚合物基材的体积而得到。本发明的未交联的可发泡聚合物基材的发泡倍率至少为约10，或者为约15-40，或者为约20-35。

本发明的用于密封中空结构的制品可通过以下过程制备：混合热塑性树脂、交联剂、发泡剂和发泡助剂，以及任选存在的其他添加剂，得到可发泡聚合物基材；然后在低于可发泡聚合物基材的分解温度下，将可发泡聚合物基材与金属线一起挤出，制得用于密封中空结构的制品。或者将所述可发泡聚合物基材热压为薄片，然后将金属线夹在其中，任选地，将夹有金属线的薄片切割成条状，而制得用于密封中空结构的制品。在本发明的实施方案中，所采用的混料温度通常为低于120℃，优选为低于100℃。

本发明还涉及一种密封中空结构的方法，包括：

将一个或多个本发明的用于密封中空结构的制品放置于中空结构中；以及加热使未交联的可发泡聚合物基材交联发泡并填满所述中空结构的空腔。

在根据本发明的方法中，未交联的可发泡聚合物基材的发泡是在加热的条件下进行。通过加热，交联剂使热塑性树脂进行交联，并使可发泡聚合物基材达到适合发泡的粘度，适于包裹发泡剂分解后所产生的气泡，从而使得发泡后的聚合物基材在密度降低的同时还因交联而具有一定的机械强度。在本发明的一个优选实施方案中，发泡温度没有严格的限定，本领域技术人员可以根据生产实践进行选择，通常该温度是在所使用的可发泡聚合物基材的分解温度以上约10-30℃。在本发明的实施方案中，所采用的发泡温度至少为140℃或更高；但为节能考量，所采用的发泡温度通常不高于200℃，或者不高于170℃。

对上述未交联的可发泡聚合物基材加热的时间也没有严格限定，例如大于1分钟，通常随着加热温度的升高而使加热时间缩短。在本发明的一个优选实施方案中，加热时间为5-45分钟。

使未交联的可发泡聚合物基材发泡的气压也没有严格限定，通常为环境大气压，即约1atm，也可以在大于环境大气压的压力下进行。

在所述密封中空结构的方法中，用于密封中空结构的制品可以是直线形状，也可以是弯折形状，例如S型、连续U型等形状。如果中空结构中的空腔体积较小，可以将单个直线形状的本发明的制品直接放入该空腔中。如果中空结构中的空腔体积较大，单个直线制品膨胀后不足以填满密封该空腔时，则可以将该制品按照所述空腔形状弯折，或者将多个制品平行放置于支架，再放入该空腔中。

在本发明的一个实施方案中，将一个本发明的用于密封中空结构的制品折成连续U型以适合所述中空结构。优选地，所述连续U型制品的两个平行相邻片段之间的距离为T×A^1/3至2T×A^1/2，其中T是密封剂的平均厚度，A是密封剂的发泡倍率。

在本发明的另一个实施方案中，将多个本发明的用于密封中空结构的制品平行放置以适合所述中空结构。优选地，在此实施方案中，可以使用支架放置所述多个本发明的用于密封中空结构的制品。还优选地，两个平行相邻的制品之间的距离为T×A^1/3至2T×A^1/2，其中T是密封剂的平均厚度，A是密封剂的发泡倍率。

本发明的用于密封中空结构的制品主要适用于密封在运输工具如飞机、火车、汽车、船舶中的许多中空结构。但是并不限于此，也适用于例如，建筑用密封材料、各种其他防震材料、填充物、衬垫、包装材料等。

本发明的用于密封中空结构的制品的有利之处包括但不限于：

首先，由于在本发明的用于密封中空结构的制品中，包括未交联的可发泡聚合物基材的密封剂位于芯部金属线的外部，因此容许密封剂向周围发散性地充分膨胀，不受金属线的限制；并且因为起支撑作用的金属线只是存在于密封剂芯部，相比于US20020148198A1所提供的方案，即用两层金属层夹着可膨胀聚合物层之层叠材料的金属用料少，并且制作工艺简单，因此其制作成本较低。

其次，相比于其他密封剂为非交联性之填充材料，本发明的用于密封中空结构的制品中密封剂的可发泡聚合物基材在发泡过程中同时进行交联，从而使得发泡后的密封剂的强度得到增进。

再者，本发明的用于密封中空结构的制品可以容易并灵活地用于具有不同形状的腔体中，因而具有良好的可操作性；并且其是通过本领域常用技术制造和加工的，相对于现有技术中预先将泡沫树脂与特定形状的支撑体组合作为密封材料的技术方案，本发明的用于密封中空结构的制品在使用过程中无需使用模具，从而也降低了制作密封制品的成本。

本发明将进一步通过以下实施例进行阐述，但本发明的范围不受这些实施例的限制。除另有说明外，本申请中所有比例和百分比均是基于重量。

实施例

实施例中所用材料为：

Elvax460：是一种热塑性乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂，其乙酸乙烯酯含量为18重量％，购自美国E.I.内穆尔杜邦公司(E.I.duPontdeNemoursandCompany，U.S.A.)(在下文中称为“杜邦”)。

Elvaloy4170：是一种热塑性乙烯-丙烯酸正丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油醚的三元乙烯共聚物，含有25重量％的甲基丙烯酸缩水甘油醚和9重量％的丙烯酸正丁酯，购自杜邦。

BETAFOAM^TMAFI-G1：是一种可发泡聚合物基材，主要包含聚乙烯55-65重量％，二氮烯二甲酰胺10-20重量％，氧化锌15-25重量％，过氧化二异丙苯＜5重量％，和其他添加剂均＜5重量％的混合物，购自陶氏化工；发泡倍率在190℃，加热20min，测得为22。

AC5000：偶氮二甲酰胺，购自杭州高技术精细化工有限公司。

TBEC：叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯，购自兰州试剂厂。

DCP：过氧化二异丙苯，购自兰州试剂厂。

ZnO：氧化锌，购自国药化学试剂有限公司。

Chimassorb119FL：抗氧剂，购自BASF。

发泡倍率的测定方法：将可发泡聚合物基材通过使用GT-7014-A平板加硫成型机(高铁科技股份有限公司制造)热压成薄片(厚度约为5mm)，切割成长条形(长10cm，宽10mm，厚5mm)，由计算得出体积为V₁。将发泡后的聚合物冷却至室温，然后将其浸入装有约2/3水的500mL量筒，测得水位的变化值即为发泡后聚合物基材的体积V₂。所述发泡聚合物基材的发泡倍率可通过代入下式：[(V₂/V₁)-1]计算得出其值。

实施例1制备可发泡聚合物基材

将100重量份Elvax460、5重量份Elvaloy4170、0.5重量份Chimassorb119FL、24.8重量份ZnO、38重量份AC5000、2重量份TBEC通过TSE20密炼机(C.W.BrabenderCorporation制造)进行混合，混合温度为90℃，混合时间为10分钟，得到可发泡聚合物基材。

实施例2-5制备可发泡聚合物基材

改变实施例1中各组分的含量，其他过程与实施例相同。具体所用组分及含量参见表1

表1

实施例6

将实施例1的可发泡聚合物基材热压为薄片，并将0.8mm直径的不锈钢丝夹在其中。制品的厚度为1.5mm，并且切割成10mm宽的小条，金属线位于小条中间，从而得到密封剂包围金属线的制品。将此制品弯折成“S”型(如图1A、1B所示)，该S型制品每两个平行相邻小段之间的距离为10-15mm。

将此S型制品放入一个直径为6cm的塑料筒中，通过将S型制品两端的金属线穿过塑料筒壁而使S型制品悬空置于塑料筒中部(如图1A、1B所示)。随后将该塑料筒放入150℃的烘箱中20分钟。

从烘箱中取出后的塑料筒如图1C所示。可以看出密封剂经加热已交联发泡膨胀，并填满筒内空腔中部而将其密封。将塑料筒刨开，已发泡之密封剂的构造如图1D中所示。

实施例7

将实施例4可发泡聚合物基材和直径为0.8mm的不锈钢线通过电缆四五挤出机(上海天序特种电缆有限公司制造)挤出，得到的制品的直径为5.5mm。将所得到的制品切割为约20cm长的小段，用线将其缠绕固定到两根直径为1mm的平行钢线上，如图2A所示。其中，两根平行钢线之间的距离为12cm，各小段制品之间的距离为15mm。

将所述用钢线连接成排的制品放入150℃的烘箱中20分钟。从烘箱中取出后的成排制品如图2B所示。可以看出，在150℃发泡后，密封剂经加热已交联发泡膨胀，并且使各小段制品彼此紧密连接，由此能够产生良好的填充和密封效果。

实施例8

将BETAFOAM^TMAFI-G1的可发泡聚合物基材热压为薄片，并将0.8mm直径的不锈钢线夹在其中。制品的厚度为5mm，并且切割成11mm宽的小条，钢线约位于小条中间，从而得到密封剂包围金属线的制品。将所得到的制品切割为约15cm长的小段，用铜线将其缠绕固定到两根直径为1mm的钢线上，如图3A所示。其中，两根钢线之间的距离约为13cm，各小段制品之间的距离为15mm。

将所述钢线连接成排的制品放入190℃的烘箱中20分钟。从烘箱中取出后的成排制品如图3B所示。可以看出，在190℃发泡后，密封剂经加热已交联发泡膨胀，并且使各小段制品彼此紧密连接，由此能够产生良好的填充和密封效果。

实施例9

将实施例1的可发泡聚合物基材热压为薄片，并将0.8mm直径的钢线夹在其中。将所得的制品切割为15cm长、11mm高、5mm宽的小条。将多个小条插入具多个孔洞的尼龙支架(购自上海泛程贸易有限公司)，所用的尼龙支架为15cm长、17mm高和12mm纵深。所述每一个孔洞的尺寸为11mm高、5mm宽和12mm纵深，相邻二孔洞间的中心距离为15mm。从而得到由支架固定的密封制品(如图4A所示)。

将所述由支架固定的密封制品放入150℃的烘箱中20分钟。从烘箱中取出后的制品如图4B所示。可以看出，在150℃发泡后，密封剂经加热已交联发泡膨胀，使各小段制品彼此紧密连接，由此能够产生良好的填充和密封效果。

尽管以典型的实施方案来示例和阐述了本发明，但其意图不是将本发明限于所显示的细节，因为在不背离本发明的主旨下可能存在多种改动和替代。由此，本领域技术人员仅通过常规实验就可能获得在此公开的本发明的改进和等同方案，所有这些改进和等同方案均应视为是在所附的权利要求所限定的本发明的主旨和范围之内。

Claims (13)

1.一种用于密封中空结构的制品，其包括：

(a)作为芯部支撑体的金属线；以及

(b)包围所述金属线的密封剂，所述密封剂包括未交联的可发泡聚合物基材；

其中，所述密封剂的发泡倍率至少为10；

所述未交联的可发泡聚合物基材包括：

(a)100-110重量份的热塑性树脂，所述热塑性树脂是选自聚乙烯、二元乙烯共聚物、三元乙烯共聚物、和其混合物；

(b)0.2-7.0重量份的交联剂；

(c)10-50重量份的发泡剂；

(d)7-30重量份的发泡助剂；以及

(e)0-10重量份的选自以下组中的其他添加剂：抗氧剂、抗老化剂、着色剂、粘着增进剂、无机填料、阻燃剂、和其混合物；

其中，所述发泡助剂选自硬脂酸钙、硬脂酸锌、氧化锌、活性氧化锌、氧化镁、尿素、及其混合物。

2.如权利要求1所述制品，所述密封剂的发泡倍率为15-40。

3.如权利要求1所述制品，所述密封剂的发泡倍率为20-35。

4.如权利要求1所述制品，其中所述金属线为钢线、铜线或铝线，并且该金属线的直径为0.1-5.0mm。

5.如权利要求1所述制品，其中所述金属线为钢线、铜线或铝线，并且该金属线的直径为0.3-4.0mm。

6.如权利要求1所述制品，其中所述金属线为钢线、铜线或铝线，并且该金属线的直径为0.5-2.0mm。

7.如权利要求1或2所述制品，其中所述密封剂的平均厚度为1.0-15.0mm，并且所述密封剂的平均厚度与所述金属线直径的比率为1-10。

8.如权利要求1或2所述制品，其中所述密封剂的平均厚度为1.0-15.0mm，并且所述密封剂的平均厚度与所述金属线直径的比率为2-7。

9.如权利要求1或2所述制品，其中所述可发泡聚合物基材的发泡温度为140℃-200℃。

10.如权利要求1或2所述制品，其中所述可发泡聚合物基材的发泡温度为140℃-170℃。

11.一种密封中空结构的方法，包括：

将一个或多个如权利要求1-8之一所述用于密封中空结构的制品放置于中空结构中；以及加热使未交联的可发泡聚合物基材交联发泡并填满所述中空结构的空腔。

12.如权利要求11所述的方法，其中将一个用于密封中空结构的制品按照所述中空结构折成连续U型；所述连续U型制品的两个平行相邻片段之间的距离为T×A^1/3至2T×A^1/2，其中T是密封剂的平均厚度，A是密封剂的发泡倍率。

13.如权利要求11所述的方法，其中将多个用于密封中空结构的制品按照所述中空结构平行放置于支架；两个平行相邻的制品之间的距离为T×A^1/3至2T×A^1/2，其中T是密封剂的平均厚度，A是密封剂的发泡倍率。