CN110724297B - 一种模内发泡用发泡母粒及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种模内发泡用发泡母粒及其制造方法，该发泡母粒具有多个发泡区域，每一个该发泡区域的该发泡母粒通过电子束照射并具有架桥程度，每一个该发泡区域的该发泡母粒的该架桥程度均不同。每一个该发泡区域的该发泡母粒的该架桥程度不同，其主要通过控制对每一个该发泡区域的该发泡母粒照射的电子束的照射剂量及照射深度不同。本发明的该发泡母粒发泡后，每一个发泡区域因架桥程度不同而具有不同弹性及缓冲程度。

Description

一种模内发泡用发泡母粒及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种发泡母粒及其制造方法，尤其涉及一种模内发泡用发泡母粒及其制造方法。
背景技术
发泡材料系由不同高分子做为基材，利用适当的发泡剂及催化剂在基材内部形成无数个微小的气孔而制成，其种类繁多，可依据发泡倍率、软硬度及发泡结构加以分类，分别适用于不同工业产品上。
其中，软质发泡材系以塑料(如PE、EVA)及橡胶(如SBR、CR)等原料，进行交联、发泡后，使该塑料及橡胶内部形成大量的气孔而制成，依照气孔分布方式又可分为封闭型气孔(closed cell)及开放型气孔(open cell)；如气孔与气孔互相连通，则称为开孔型发泡材料，如气孔与气孔互相隔绝，则称为闭孔型发泡材料。开孔型发泡材料具有较佳的吸水性、透气性及吸音性，闭孔型发泡材料则具有较佳的隔热性、比强度及反弹性。由于软质发泡材具备上述之特性，可作为密封垫片、防水胶条、绝缘材料等，广泛运用在电子、家电、汽车、体育休闲等行业，与民生活动息息相关，为工业上不可或缺的材料，而不同工业产品所需求之发泡材料厚度也不尽相同。
发泡制程建立初期，于发泡前须先加入交联剂以进行架桥反应，再加热发泡，后加工成型。常见的交联剂为有机过氧化物，其具毒性且成本较高，且不同混合比例之发泡材料适用不同成分之交联剂，需耗费时间及成本进行测试，除对操作人员造成健康危害外，亦造成环境危害。随着环保意识抬头，产业致力于研发交联剂替代方式，其中一种方式系利用电子束照射法，取代交联剂以进行架桥反应，除可排除有机化学物质的危害，尚可减少添加交联剂之制造成本，并缩短架桥反应条件之测试时间；利用电子束照射进行架桥反应，使分子间相互交联，形成一网状结构，可提高发泡材的物性，且其发泡均匀性较佳。
目前用于模内发泡的发泡母粒均使用化学交联剂进行交联，化学交联剂使发泡母粒具有毒性且成本较高，危害使用者的健康及造成环境污染，使用化学交联剂交联的发泡母粒的发泡均匀性不佳。通过化学交联剂交联的发泡母粒也仅具有单一架桥程度，其发泡后的成品的弹性及缓冲程度单一。
发明内容
针对现有技术中的不足，本发明是提供一种模内发泡用发泡母粒及其制造方法。
为了解决上述技术问题，本发明揭示了一种模内发泡用发泡母粒及其制造方法，其具有多个发泡区域，每一个该发泡区域的该发泡母粒通过电子束照射并具有一架桥程度，每一个该发泡区域的该发泡母粒的该架桥程度均不同。
根据本发明的一实施方式，上述该些发泡区域包括第一发泡区域及第二发泡区域，该第一发泡区域包覆该第二发泡区域，该第一发泡区域的该发泡母粒具有第一架桥程度，该第二发泡区域的该发泡母粒具有第二架桥程度，该第一架桥程度不同于该第二架桥程度。
根据本发明的一实施方式，上述多个该发泡区域包括第一发泡区域及第二发泡区域，该第一发泡区域位在该第二发泡区域的一侧，该第一发泡区域的该发泡母粒具有第一架桥程度，该第二发泡区域的该发泡母粒具有第二架桥程度，该第一架桥程度不同于该第二架桥程度。
根据本发明的一实施方式，上述发泡母粒具有第一发泡板体及第二发泡板体，该第一发泡板体设置在该第二发泡板体，该第一发泡板体为该第一发泡区域，该第二发泡板体为该第二发泡区域，该第一发泡板体的发泡材料与该第二发泡板体的发泡材料不同。
根据本发明的一实施方式，上述发泡母粒为球体、板体或条状体。
根据本发明的一实施方式，上述发泡母粒包括发泡材料及发泡剂。
根据本发明的一实施方式，上述发泡材料包括三元乙丙橡胶、聚烯烃塑料、乙烯乙酸乙烯酯共聚物及氯化聚乙烯。
根据本发明的一实施方式，上述发泡剂选自偶氮二甲酰胺(ADCA)、4,4'-氧代双苯磺酰肼(OBSH)、N，N'-二亚硝基五次甲基四胺(DPT)、二亚硝基五亚甲基四胺(DNPT)及碳酸氢钠(NaHCO3)中一者。
本发明另提供一种发泡母粒的制造方法，其步骤包括：混炼发泡材料及发泡剂为中间物；压制该中间物为至少一个该发泡母粒；以及通过电子束照射装置所发出的电子束照射每一个该发泡母粒的每一个发泡区域；其中照射每一个该发泡区域的该发泡母粒的该电子束的照射剂量及照射深度不同，每一个该发泡区域的该发泡母粒的该架桥程度不同。
根据本发明的一实施方式，上述发泡材料包括三元乙丙橡胶、聚烯烃塑料、乙烯乙酸乙烯酯共聚物及氯化聚乙烯。
根据本发明的一实施方式，上述三元乙丙橡胶、该聚烯烃塑料、该乙烯乙酸乙烯酯共聚物、该氯化聚乙烯及该发泡剂的组成比例介于0％与100％之间。
根据本发明的一实施方式，上述发泡剂选自偶氮二甲酰胺(ADCA)、4,4'-氧代双苯磺酰肼(OBSH)、N，N'-二亚硝基五次甲基四胺(DPT)、二亚硝基五亚甲基四胺(DNPT)及碳酸氢钠(NaHCO3)中一者。
根据本发明的一实施方式，上述电子束的照射剂量介于为200kv与3000kv之间。
根据本发明的一实施方式，上述混炼该发泡材料及该发泡剂为该中间物的步骤包括加热该中间物，加热该中间物的温度介于摄氏60度与摄氏200度间。
与现有技术相比，本发明可以获得包括以下技术效果：
本发明揭示一种模内发泡用发泡母粒及其制造方法，发泡母粒通过电子束照射进行交联，其不同发泡区域具有不同的架桥程度，使发泡母粒发泡后具有不同的弹性及缓冲程度，用以制作多功能发泡产品。
附图说明
图1：其为本发明第一实施例的发泡母粒的示意图。
图2：其为本发明第一实施例的发泡母粒的制造流程图。
图3：其为本发明第一实施例的电子束照射装置的示意图。
图4：其为本发明第二实施例的发泡母粒的示意图。
图5：其为本发明第二实施例的发泡母粒的制造流程图。
图6：其为本发明第二实施例的电子束照射装置的示意图。
图7：其为本发明第三实施例的发泡母粒的示意图。
具体实施方式
以下将以图式揭露本申请的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本申请。也就是说，在本申请的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。
关于本文中所使用之“第一”、“第二”等，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本申请，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已。
请参阅图1，其为本发明第一实施例的发泡母粒的示意图。如图所示，本实施例提供一种模内发泡用发泡母粒1，本实施例的发泡母粒1具有多个发泡区域，每一个发泡区域的架桥程度不同，所以每一个发泡区域的发泡程度也不同。每一个发泡区域的发泡母粒1的架桥程度不同是通过控制电子束的照射剂量及照射深度而形成，使用本实施例的发泡母粒1进行模内发泡，每一个发泡区域的发泡母粒1发泡后的弹性及缓冲程度均不同。其中发泡母粒1的材料包括发泡材料及发泡剂，其中发泡材料包括三元乙丙橡胶、聚烯烃塑料、乙烯乙酸乙烯酯共聚物及氯化聚乙烯。其中发泡剂选自偶氮二甲酰胺(ADCA)、4,4'-氧代双苯磺酰肼(OBSH)、N，N'-二亚硝基五次甲基四胺(DPT)、二亚硝基五亚甲基四胺(DNPT)及碳酸氢钠(NaHCO3)中一者。上述三元乙丙橡胶、聚烯烃塑料、乙烯乙酸乙烯酯共聚物、氯化聚乙烯及发泡剂的组成比例介于0％与100％之间。
本实施例的发泡母粒1为球体，其具有第一发泡区域10及第二发泡区域11，第一发泡区域10包覆第二发泡区域11，第一发泡区域10的发泡母粒1具有第一架桥程度，第二发泡区域11的发泡母粒1具有第二架桥程度，第一架桥程度不同于第二架桥程度，本实施例的第二架桥程度为0，也就表示第二发泡区域11内的发泡母粒1是未发生架桥反应，即第二发泡区域11内的发泡母粒1不经电子束照射。
请一并参阅图2，其是本发明第一实施例的发泡母粒的制造流程图；如图所示，本实施例的发泡母粒1的制造方法使先执行步骤S10，混炼发泡材料及发泡剂为中间物，混炼过程中需加热中间物，加热中间物的温度控制在摄氏60度与摄氏200度间。接着执行步骤S11，压制中间物为至少一个发泡母粒1。然后执行步骤S12，通过电子束照射装置所发出的电子束照射每一个发泡母粒1的第一发泡区域10，使第一发泡区域10内的发泡母粒1进行架桥反应，第一发泡区域10内的发泡母粒1具有第一架桥程度，其中第一架桥程度是根据第一发泡区域10的发泡母粒1的厚度及默认架桥程度控制电子束照射装置所发出的电子束的照射剂量及照射深度。其中电子束照射装置在电子束照射时的照射剂量介于200kv与3000kv之间。
再一并参阅图3，其是本发明第一实施例的电子束照射装置的示意图；如图所示，本实施例的电子束照射装置2包括电子束照射器21及母粒传输机构22，电子束照射器21设置在母粒传输机构22的上方，其电子束211的照射方向与母粒传输机构22的传输方向相互垂直。本实施例的母粒传输机构22是通过多个传输滚筒221构成。当至少一个发泡母粒1放置在母粒传输机构22时，多个传输滚筒221滚动而带动至少一个发泡母粒1沿着传输方向前进，电子束照射器21发出电子束211至母粒传输机构22，经过电子束照射器21的至少一个发泡母粒1受到电子束211照射，在至少一个发泡母粒1受到电子束211照射时，控制电子束照射器21所发出的电子束211的照射剂量及照射深度，以控制仅有第一发泡区域10内的发泡母粒1受到电子束211照射而进行架桥反应。然母粒传输机构22的多个传输滚筒221滚动时能带动发泡母粒1翻转，以让第一发泡区域10内的发泡母粒1能均匀地受到电子束照射。本实施例的电子束照射装置2仅为本发明的一实施态样，也能使用其他电子束照射装置也能作出本实施例的发泡母粒1，于此不再赘述。
本实施例的第二发泡区域11内的发泡母粒1也能具有一定的架桥程度，仅要控制电子束照射器21所发出的电子束211的照射剂量及照射深度，能使第一发泡区域10及第二发泡区域11内的发泡母粒1均受到电子束211照射，然第一发泡区域10内的发泡母粒1的第一架桥程度大于第二发泡区域11的发泡母粒1的第二架桥程度，同样能使发泡母粒1具有多种架桥程度，当发泡母粒1发泡后，发泡后的发泡母粒1具有多种弹性，也代表发泡后的发泡母粒1能具有多种缓冲程度，通过本实施例的发泡母粒1能制作出多功能发泡产品。
请参阅图4，其是本发明第二实施例的发泡母粒的示意图；如图所示，本实施例的发泡母粒1是球体，第一发泡区域10位在第二发泡区域11的一侧，本实施例的第一发泡区域10与第二发泡区域11的体积比为1:1，其中第一发泡区域10内的发泡母粒1的第一架桥程度与第二发泡区域11内的发泡母粒1的第二架桥程度不同。上述第一发泡区域及第二发泡区域的体积比也可为其他比例，于此不再赘述。请一并参阅图5及图6，其是本发明第二实施例的发泡母粒的制造流程图及电子束照射装置的示意图；如图所示，本实施例的发泡母粒1的制造方法使先执行步骤S20，混炼发泡材料及发泡剂为中间物。接着执行步骤S21，压制中间物为至少一个发泡母粒。然后执行步骤S22，通过电子束照射装置2所发出的电子束211照射每一个发泡母粒1的第一发泡区域10，使第一发泡区域10内的发泡母粒1进行架桥反应，第一发泡区域10内的发泡母粒1具有第一架桥程度。最后执行步骤S23，通过电子束照射装置2所发出的电子束211照射每一个发泡母粒1的第二发泡区域11，使第二发泡区域11内的发泡母粒1进行架桥反应，第二发泡区域11内的发泡母粒1具有第二架桥程度。
其中第一发泡区域10的发泡母粒1具有第一架桥程度是根据第一发泡区域10的发泡母粒1的厚度及预设的第一架桥程度而控制电子束照射装置2所发出的电子束211的照射剂量及照射深度，第一发泡区域10的发泡母粒1经上述电子束211照射后而具有第一架桥程度。其中第二发泡区域11的发泡母粒1具有第二架桥程度是根据第二发泡区域11的发泡母粒1的厚度及预设的第二架桥程度而控制电子束照射装置2所发出的电子束211的照射剂量及照射深度，第二发泡区域11的发泡母粒1经上述电子束211照射后而具有第一架桥程度。
本实施例的电子束照射装置2包括电子束照射器21、母粒传输机构22及母粒固定件23，当发泡母粒1通过电子束照射装置2进行电子束211照射时，先通过母粒固定件23固定发泡母粒1，并将固定发泡母粒1的母粒固定件23放置在母粒传输机构22上，通过母粒固定件23将发泡母粒1的第一发泡区域10朝向电子束照射器21，如此电子束照射器21先对第一发泡区域内的发泡母粒1作电子束211照射，其中电子束照射器21所发出的电子束211的照射剂量及照射深度是根据第一发泡区域10内的发泡母粒1的厚度及预设的第一架桥程度而定。
当发泡母粒1的第一发泡区域10均完成电子束照射时，翻转母粒固定件23而让发泡母粒1的第二发泡区域11朝向电子照射器21，接着根据发泡母粒1的第二发泡区域11的厚度及默认的第二架桥程度调整电子照射器21所发出的电子束211的照射剂量及照射深度，让第二发泡区域11的发泡母粒1经电子束211照射而达到预设的第二架桥程度。上述电子束照射装置2仅为本发明一实施态样，使用其他电子束照射装置2也能作出本实施例的发泡母粒1，于此不再赘述。本实施例的发泡母粒1也可为板体或条状体，若发泡母粒1为板体或条状体时，电子束照射装置2可省略母粒固定件23的设置。
请参阅图7，其是本发明第三实施例的发泡母粒的示意图；如图所示，本实施例的发泡母粒1为复合板体，其包括第一发泡板体12及设置在第一发泡板体12的第二发泡板体13，第一发泡板体12的发泡材料与第二发泡板体13的发泡材料不同。第一发泡板体12为上述实施例的第一发泡区域，第二发泡板体13为上述实施例的第二发泡区域，第一发泡板体12经电子束照射后具有第一架桥程度，第二发泡板体13经电子束照射后具有第二架桥程度，第一架桥程度不同于第二架桥程度。
然本实施例的发泡母粒1直接送入电子束照射装置进行电子束照射，使用同一种电子束对第一发泡板体12及第二发泡板体13进行照射，换句话说，对第一发泡板体12及第二发泡板体13照射的电子束的照射剂量及照射深度均相同，因第一发泡板体12的发泡材料与第二发泡板体13的发泡材料不同，使第一发泡板体12的第一架桥程度与第二发泡板体13的第二架桥程度不同。
综上所述，本发明提供一种模内发泡用发泡母粒及其制造方法，发泡母粒具有该些发泡区域，每一个发泡区域的发泡母粒具有不同的架桥程度，也表示每一发泡区域的发泡母粒发泡后的弹性及缓冲程度不同，即发泡后的发泡母粒能同时具有不同弹性及不同缓冲程度，用以制造多功能发泡产品。然本发明的发泡母粒通过电子束照射而产生不同架桥程度，其主要通过控制电子束的照射剂量及照射深度使每一个发泡区域的发泡母粒具有不同的架桥程度。
以上所述仅为本发明的实施方式而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理的内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的权利要求范围之内。

Claims (14)

1.一种模内发泡用发泡母粒，其特征在于，其具有多个发泡区域，每一个所述发泡区域的所述发泡母粒不通过化学交联剂，而是通过电子束照射进行架桥反应，且每一个所述发泡母粒具有架桥程度，每一个所述发泡区域的所述发泡母粒的所述架桥程度均不同。
2.根据权利要求1所述的模内发泡用发泡母粒，其特征在于，多个所述发泡区域包括第一发泡区域及第二发泡区域，所述第一发泡区域包覆所述第二发泡区域，所述第一发泡区域的所述发泡母粒具有第一架桥程度，所述第二发泡区域的所述发泡母粒具有第二架桥程度，所述第一架桥程度不同于所述第二架桥程度。
3.根据权利要求1所述的模内发泡用发泡母粒，其特征在于，多个所述发泡区域包括第一发泡区域及第二发泡区域，所述第一发泡区域位在所述第二发泡区域的一侧，所述第一发泡区域的所述发泡母粒具有第一架桥程度，所述第二发泡区域的所述发泡母粒具有第二架桥程度，所述第一架桥程度不同于所述第二架桥程度。
4.根据权利要求3所述的模内发泡用发泡母粒，其特征在于，所述发泡母粒具有第一发泡板体及第二发泡板体，所述第一发泡板体设置在所述第二发泡板体的一侧，所述第一发泡板体为所述第一发泡区域，所述第二发泡板体为所述第二发泡区域，所述第一发泡板体的发泡材料与所述第二发泡板体的发泡材料不同。
5.根据权利要求2或3所述的模内发泡用发泡母粒，其特征在于，所述发泡母粒为球体、板体或条状体。
6.根据权利要求1所述的模内发泡用发泡母粒，其特征在于，所述发泡母粒包括发泡材料及发泡剂。
7.根据权利要求4或6所述的模内发泡用发泡母粒，其特征在于，所述发泡材料包括三元乙丙橡胶、聚烯烃塑料、乙烯乙酸乙烯酯共聚物及氯化聚乙烯。
8.根据权利要求6所述的模内发泡用发泡母粒，其特征在于，所述发泡剂选自偶氮二甲酰胺(ADCA)、4,4'-氧代双苯磺酰肼(OBSH)、N，N'-二亚硝基五次甲基四胺(DPT)、二亚硝基五亚甲基四胺(DNPT)及碳酸氢钠(NaHCO3)中一者。
9.一种如权利要求1所述的发泡母粒的制造方法，其特征在于，其步骤包括：
混炼发泡材料及发泡剂为中间物；
压制所述中间物为至少一个所述发泡母粒；以及
通过电子束照射装置所发出的电子束照射每一个所述发泡母粒的每一个发泡区域；
其中照射每一个所述发泡区域的所述发泡母粒的所述电子束的照射剂量及照射深度不同，每一个所述发泡区域的所述发泡母粒的所述架桥程度不同。
10.根据权利要求9所述的发泡母粒的制造方法，其特征在于，所述发泡材料包括三元乙丙橡胶、聚烯烃塑料、乙烯乙酸乙烯酯共聚物及氯化聚乙烯。
11.根据权利要求10所述的发泡母粒的制造方法，其特征在于，所述三元乙丙橡胶、所述聚烯烃塑料、所述乙烯乙酸乙烯酯共聚物、所述氯化聚乙烯及所述发泡剂的组成比例介于0％与100％之间。
12.根据权利要求9所述的发泡母粒的制造方法，其特征在于，所述发泡剂选自偶氮二甲酰胺(ADCA)、4,4'-氧代双苯磺酰肼(OBSH)、N，N'-二亚硝基五次甲基四胺(DPT)、二亚硝基五亚甲基四胺(DNPT)及碳酸氢钠(NaHCO3)中一者。
13.根据权利要求9所述的发泡母粒的制造方法，其特征在于，所述电子束的照射剂量介于为200kv与3000kv之间。
14.根据权利要求9所述的发泡母粒的制造方法，其特征在于，所述混炼所述发泡材料及所述发泡剂为所述中间物的步骤包括加热所述中间物，加热所述中间物的温度介于摄氏60度与摄氏200度间。
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