DE102020110352A1

DE102020110352A1 - Schaumformverfahren, bei dem das Erhitzen mittels Mikrowellen und elektromagnetischer Energie erfolgt, und dafür verwendbare Formwerkzeuge und Schaummaterialien

Info

Publication number: DE102020110352A1
Application number: DE102020110352.2A
Authority: DE
Inventors: Po-Chang Lin; Kuang-Tse Chin; Jung-Hsiang Hsieh; Ya-Chun Yu
Original assignee: Herlin Up Co Ltd
Current assignee: Herlin Up Co Ltd
Priority date: 2019-04-18
Filing date: 2020-04-15
Publication date: 2020-10-22
Also published as: CN111823469B; TW202039664A; TWI765150B; US11731323B2; CN111823469A; JP6993598B2; US20200331178A1; JP2020175658A

Abstract

Beim Schaumformverfahren, bei dem das Erhitzen mittels Mikrowellen und elektromagnetischer Energie erfolgt, und bei den dafür verwendbaren Formwerkzeugen und Schaummaterialien umfasst das Schaumformverfahren Folgendes: Einbringen eines Schaumstoffmaterials in ein Formwerkzeug; Gleichzeitiges Aufbringen von Mikrowellen und elektromagnetischer Energie auf das Formwerkzeug im Atmosphären - oder Niederdruckzustand; Formen des Schaumstoffmaterials mittels Mikrowellen und elektromagnetischer Energie zu einem Schaumformkörper. In der Erfindung umfasst das Formwerkzeug einen Mikrowellenpenetrationsabschnitt und einen elektromagnetischen Heizabschnitt, wobei bei den miteinander korrespondierenden Oberflächen des Mikrowellenpenetrationsabschnitts und des elektromagnetischen Heizabschnitts eine durch Vor - und Zurückspringen der Formen bewirkte Anpassung erreicht wird, wodurch ein geschlossener Aufnahmeraum im Formwerkzeug gebildet wird; wobei die Mikrowellen auf den Mikrowellenpenetrationsabschnitt und die elektromagnetische Energie auf den elektromagnetischen Heizabschnitt aufgebracht wird. Dadurch, dass in der Erfindung der Wirkungsgrad der thermischen Umwandlung und die Heizgeschwindigkeit der durch Mikrowellen bewirkten Erhitzung in der Regel dem Wirkungsgrad der thermischen Umwandlung und der Heizgeschwindigkeit der durch Infrarot oder Verwendung eines elektrischen Heizrohrs bewirkten Erhitzung überlegen

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schaumformverfahren und dafür verwendbare Formwerkzeuge und Schaummaterialien, insbesondere ein Schaumformverfahren, Formwerkzeuge und Schaummaterialien, bei denen das Erhitzen mittels Mikrowellen und elektromagnetischer Energie erfolgt.
Stand der Technik
Bei herkömmlichen Schaumverfahren findet hauptsächlich eine durch eine externe Wärmequelle bewirkte Wärmeeinleitung statt, um das im Schaumstoffmaterial befindliche Treibmittel zum Schäumen zu bringen und somit das Ziel des Schaumformens zu erreichen. Bei dieser Heizmethode wird Wärme jedoch von außen nach innen in das Material eingeleitet. Es kann leicht passieren, dass die Qualität des Schaumstoffmaterials aufgrund eines ungleichmäßigen Erhitzens schwer zu kontrollieren ist. Darüber hinaus erfordert diese Methode, bei der die Wärmeeinleitung über eine externe Wärmequelle erfolgt, zum Schäumen häufig zusätzlich Hochdruck. Bei einigen kristallinen Materialien, die nicht zum Hochdruckschäumen geeignet sind, besteht allerdings eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass Probleme wie Schaumbrechen und schlechte Formbarkeit auftreten.
Mit der Entwicklung von Wissenschaft und Technologie wurde beim Schaumverfahren allmählich eine Heizmethode zum Mikrowellenschäumen entwickelt. Mikrowellen können bestimmte im Material verteilte Moleküle in Resonanz bringen und es kann so das oben erwähnte technische Problem der ungleichmäßigen Wärmeeinleitung von außen nach innen im Stand der Technik verringert werden. Allerdings besteht bei der auf Mikrowellen basierenden Heizmethode weiterhin das Problem, dass ein Formwerkzeug aus einem von Mikrowellen durchdringbaren Kunststoff bestehen muss und ein vollständig aus Kunststoff hergestelltes Formwerkzeug eine unzureichende Haltbarkeit aufweist.
Aufgabe der Erfindung
Zur Behebung der verschiedenen Mängel des herkömmlichen Schaumformverfahrens und der sich daraus ergebenden Mängel der Mikrowellenheiztechnik, stellt die vorliegende Erfindung zunächst ein Schaumformverfahren, bei dem das Erhitzen mittels Mikrowellen und elektromagnetischer Energie erfolgt, bereit, das folgende Schritte umfasst:

- Einbringen eines Schaumstoffmaterials in ein Formwerkzeug;
- Gleichzeitiges Aufbringen von Mikrowellen und elektromagnetischer Energie auf das Formwerkzeug im Atmosphären - oder Niederdruckzustand;
- Formen des Schaumstoffmaterials mittels der Mikrowellen und der elektromagnetischen Energie zu einem Schaumformkörper.

Hierbei umfasst das Formwerkzeug einen Mikrowellenpenetrationsabschnitt und einen elektromagnetischen Heizabschnitt, wobei bei den miteinander korrespondierenden Oberflächen des Mikrowellenpenetrationsabschnitts und des elektromagnetischen Heizabschnitts eine durch Vor - und Zurückspringen der Formen bewirkte Anpassung erreicht wird, wodurch ein geschlossener Aufnahmeraum im Formwerkzeug gebildet wird; wobei die Mikrowellen auf den Mikrowellenpenetrationsabschnitt und die elektromagnetische Energie auf den elektromagnetischen Heizabschnitt aufgebracht wird.
Hierbei liegt der Frequenzbereich der Mikrowellen vorzugsweise zwischen 100 MHz und 3000 GHz und der Leistungsbereich der elektromagnetischen Energie vorzugsweise zwischen 1 W und 2000 kW. Wenn das Schaumstoffmaterial in das Formwerkzeug eingebracht wird, befindet es sich im ungeschäumten, leicht geschäumten oder durchgeschäumten Zustand. Im durchgeschäumten Zustand liegt das Schaumstoffmaterial in Form von Schaumstoffperlen, Platten, Streifen, Sternen oder unregelmäßigen Mustern vor. Im ungeschäumten Zustand weist das Schaumstoffmaterial eine kontinuierliche Schaumstruktur auf. Im durchgeschäumten Zustand oder leicht geschäumten Zustand weist das Schaumstoffmaterial eine nicht kontinuierliche Schaumstruktur auf.
Hierbei übt ferner während des Aufbringens der Mikrowellen und der elektromagnetischen Energie der Mikrowellenpenetrationsabschnitt des Formwerkzeugs eine mechanische äußere Kraft, wie z. B. eine pneumatische, elektrische oder hydraulische äußere Kraft, aus, damit er den elektromagnetischen Heizabschnitt dicht abdeckt.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Formwerkzeug bereit, das für Schaumformverfahren, bei dem das Erhitzen mittels Mikrowellen und elektromagnetischer Energie erfolgt, geeignet ist und einen Mikrowellenpenetrationsabschnitt, dessen unterer Abschnitt hervorsteht, und einen elektromagnetischen Heizabschnitt, dessen oberer Abschnitt zurückgesetzt ist, umfasst, wobei der elektromagnetische Heizabschnitt und der Mikrowellenpenetrationsabschnitt zur Bildung eines Aufnahmeraums durch Vor - und Zurückspringen der Formen aufeinander abgestimmt sind.
Hierbei umfassen der Mikrowellenpenetrationsabschnitt und der elektromagnetische Heizabschnitt ferner eine mittlere Abdeckung, wobei der Boden der mittleren Abdeckung nach außen hervorsteht und zur Bildung eines Aufnahmeraums zusammen mit dem oberen Abschnitt des elektromagnetischen Heizabschnitts eine durch Vor - und Zurückspringen der Formen erzielte Anpassung aufweist.
Hierbei umfasst der elektromagnetische Heizabschnitt ferner ein Temperaturüberwachungsgerät.
Hierbei besteht der Mikrowellenpenetrationsabschnitt aus Kunststoff und der elektromagnetische Heizabschnitt aus Metall.
Die Außenfläche des Mikrowellenpenetrationsabschnitts und die Innenfläche des elektromagnetischen Heizabschnitts weisen jeweils eine aufeinander abgestimmte Gewindestruktur auf. Vorzugsweise dreht sich die mittlere Abdeckung nicht mit dem Mikrowellenpenetrationsabschnitt mit.
Ferner stellt die vorliegende Erfindung ein Schaumstoffmaterial bereit, das für Schaumformverfahren, bei dem das Erhitzen mittels Mikrowellen und elektromagnetischer Energie erfolgt, geeignet ist und ein unter 99,98 Teile thermoplastisches Kunststoffmaterial, ein 0,1 bis 30 Teile Treibmittel und einen 0,01 bis 20 Teile Mikrowellen - und/oder elektromagnetischen Energieabsorber umfasst.
Hierbei kann das Schaumstoffmaterial ferner ein 0,1 bis 10 Teile Vernetzungsmittel, ein 0,01 bis 20 Teile Beschleunigungsmittel zur Mikrowellenabsorption und ein 0,01 bis 20 Teile Funktionsadditiv umfassen, wobei das Beschleunigungsmittel zur Mikrowellenabsorption an der Oberfläche des Schaumstoffmaterials anhaftet und das Schaumstoffmaterial vorzugsweise ein unvollständig geschäumtes oder durchgeschäumtes Material ist.
Hierbei umfassen die thermoplastischen Kunststoffmaterialien kristalline oder nichtkristalline flüssige oder feste Materialien und Copolymere davon, wobei die thermoplastischen Kunststoffmaterialien Folgendes umfassen: thermoplastisches Polyesterharz, dynamisch vernetzendes thermoplastisches Harz, Harz auf Polystyrolbasis, Harz auf Polyolefinbasis, Kautschuk, silikonhaltiges Harz, fluorhaltiges Harz, Polycarbonat und biologisch abbaubares Harz, wie z. B. Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polystyrol, Acrylnitril - Butadien - Styrol - Copolymer, Phenolharz, Harnstoff - Formaldehyd - Harz, Polyvinylalkohol, Ethylen - Propylen - Dien - Kautschuk, Ethylen - Propylen - Kautschuk, Nitrilkautschuk, Polyolefinelastomer, thermoplastisches Vulkanisat, thermoplastisches Polyesterelastomer, Ethylenvinylacetat - Copolymer, thermoplastisches Polyurethan, Polyurethan, Polyisocyanurat, Polyamidharz, Polyethylenterephthalat, Polymilchsäure, Poly(3 - hydroxybutyrat - co - 3 - hydroxyvalerat), Polybutylensuccinat, Melamin, Polyesterdiol, Polyesterpolyol, Polycaprolacton, Polyglykolsäure, Poly - (R) - 3 - hydroxybutyrat/Poly(3 - hydroxybutyrat - co - 3 - hydroxyvalerat, Polymethylmethacrylat, Epoxidharz, Polybutylencarbonat, flüssigen Silikonkautschuk, Polyethylenterephthalat - 1,4 - cyclohexandimethanolester und Terephthalsäure/1,4 - Cyclohexandimethanol/2,2,4,4 - Tetramethyl - 1,3 - cyclobutandiol - Copolymer.
Hierbei umfassen die Treibmittel physikalische Treibmittel, chemische Treibmittel und physikalisch - chemische Treibmittel.
Hierbei umfassen die physikalischen Treibmittel expandierbare Mikrokugeln, hohle Mikrokugeln, Pulver, Gase oder Flüssigkeiten. Die chemischen Treibmittel umfassen Verbindungen und Copolymere, wie z. B. Natriumbicarbonat, Natriumcarbonat, Ammoniumcarbonat, Ammoniumbicarbonat, Ammoniumnitrit, Kaliumborhydrid, Natriumborhydrid, Wasserstoffperoxid, Azodicarbonamid, Azobisisobutyronitril, Diisopropylazodicarboxylat, N, N' - Dinitrosopentamethylentetramin, p - Toluolsulfonyl - hydrazin, 4,4' - Oxydibenzenesulfonyl Hydrazide, Benzolsulfonylhydrazid, Trihydrazintriazin, p - Toluolsulfonylsemicarbazid,
Azobisisoheptanonitril, Hydrazinsulfat, Azonitril, Azohydroxysäurederivate, Benzolsulfonatverbindung, Nitrosoverbindung, Diazobenzolverbindung und Harnstoff.
Hierbei umfassen die gasförmigen physikalischen Treibmittel Pentan, Hexan, Heptan, Dichlormethan, Dichlorethan, Chloroform, Butan, Isoheptan, Stickstoff, Kohlendioxid, Argon, Helium, Sauerstoff, Neon und Luft, wobei die flüssigen physikalischen Treibmittel aliphatische Kohlenwasserstoffe, wie z. B. Ester, Ether, Ketone, aromatische Hydroxylgruppen, Fluorchlorkohlenwasserstoffe, Kohlenwasserstoffe, Hydrochlorfluorkohlenwasserstoffe, Fluorkohlenwasserstoffe, halogenierte Kohlenstoffe, Perfluorpropane und Petrolether, und Alkohole mit einem niedrigen Siedepunkt unter 300 °C, wie z. B. Ethanol, Methylether, Diethylether, Ethylmethylether, Toluol, Aceton, Chlorfluormethan, Trifluormethan, 1,1 - Difluorethan, 1,1,1,2 - Tetrafluorethan, Methylchlorid, Ethylchlorid, Dichlormethan, Hypofluorsäure, Cyclohexan und Cyclopentan, umfassen.
Hierbei umfassen die Vernetzungsmittel Peroxide und ihre Verbindungen, wie z. B. Dicumylperoxid, 2,5 - Dimethyl - 2,5 - di(tert - butylperoxy)hexan, Benzoylperoxid, Di - tert - butylperoxid, 2,5 - Dimethyl - 2 - hydroxy - 5 - tert - butylperoxy - 3 - hexin, Benzoylperoxid, tert - Butylperoxid, 2,5 - Dimethyl - 2 - hydroxy - 5 - tert - butylperoxy - 3 - hexin, Triallylisocyanurat, Di - tert - butylperoxid, Acrylsäure, Diacetylperoxid, tert-Butylperoxypivalat, tert- Butylperoxyisopropylbenzol, 1,1 - Di(tert - butylperoxy) - 3,3,5 - trimethylcyclohexan, 2,5 - Dimethyl - 2,5 - di(tert - butylperoxy)hexan, Butyl - 4,4 - bis(tert - butyldioxy)valerat, Bis(2,4 - dichlorbenzoyl)peroxid, Bis(4 - methylbenzyl)peroxid, 1,4 - Di - (2 - tert - butylperoxyisopropyl)benzol, tert - Butylperoxybenzoat, tert - Butyl - 3,5,5 - trimethylperoxyhexanoat, tert - Butylperoxy - 2 - ethylhexylcarbonat, Trioxanverbindung, 3,3,5,7,7 - Pentamethyl - 1,2,4 - trioxepan, Lauroylperoxid, Di(4 - tert - butylcyclohexyl)peroxydicarbonat, Dicetylperoxydicarbonat, Dimyristylperoxydicarbonat, tert - Amylperoxypivalat, Di - 3 - methoxybutylperoxydicarbonat, Diisobutyrylperoxid, tert - Butylperoxyneodecanoat, tert - Butylperoxyneoheptanoat, Di(3,5,5 - trimethylhexanoyl)peroxid, 2,4,4 - Trimethylpentyl - 2 - peroxyneodecanoat, Cumylperoxyneodecanoat, Di(2 - ethylhexyl)peroxydicarbonat, Bisisopropylperoxydicarbonat, 1,1 - Di(tert - butylperoxy) - 3,3,5 - trimethylcyclohexan, 2,2' - Azobis(2 - methylbutyronitril), Decanoylperoxid, 1,3 - Bis(tert - butylperoxyisopropyl)benzol, 1,4 - Bis(tertbutylperoxyisopropyl)benzol, 2,5 - Dimethyl - 2,5 - di(2 - ethylhexanoylperoxy)hexan, tert- Amylperoxy - 2 - ethylhexylcarbonat, tert - Butylhydroperoxid, 3,5 - Diisopropylbenzolhydroperoxid und Maleinsäureanhydrid.
Hierbei umfassen die Mikrowellen - und/oder elektromagnetischen Energieabsorber Nitride, Oxide, Carbide, Graphene, Glasfasern, Kohlefasern und Cellulose - Nanokristalle, die zur Absorption von Mikrowellen dienen, sowie Nanopulver und Graphite, die zur Absorption elektromagnetischer Energie dienen. Das Beschleunigungsmittel zur Mikrowellenabsorption ist ein polares oder dissoziierbares flüssiges Mittel.
Hierbei umfassen die Nitride Bornitrid, Siliciumnitrid, Vanadiumnitrid, Titannitrid, Galliumnitrid und Aluminiumnitrid. Die Nanopulver umfassen Graphit - Nanopulver, Molybdän - Nanopulver, Silicium - Nanopulver, Titan - Nanopulver, Kobalt - Nanopulver, Wismut - Nanopulver, Gold - Nanopulver, Silber - Nanopulver, Kupfer - Nanopulver, Aluminium - Nanopulver, Zink - Nanopulver, Zinn - Nanopulver, Nickel - Nanopulver, Eisen - Nanopulver und Wolfram - Nanopulver. Die Oxide umfassen Aluminiumoxid, Magnesiumoxid, Zirkonoxid, Zirkondioxid, Eisenoxid, Siliciumoxid, Titanoxid und Kupferoxid. Die Carbide umfassen Siliciumcarbid, Vanadiumcarbid, Titancarbid, Borcarbid, Niobcarbid, Molybdäncarbid, Tantalcarbid, Chromcarbid, Hafniumcarbid, Zirkoncarbid, Wolframcarbid, Kohlenstofffasern und Kohlenstoffnanoröhren. Die polaren oder dissoziierbaren flüssigen Mittel umfassen Wasser, Tenside, Salze, organische Säuren, organische Alkohole und Verbundstoffe aus den vorstehenden Materialien.
Hierbei umfassen die Funktionsadditive Weichmacher, Schmiermittel, Tenside, Luftblasenregler, Flammschutzmittel, Kupplungsmittel, Verstärkungsmittel, Antioxidantien, Antistatika, Wärmestabilisatoren, Lichtstabilisatoren, Farbstoffe, Verarbeitungsmodifikatoren, Schlagzähmodifikatoren, anorganische Pulver und Füllpulver.
Hierbei umfassen die Weichmacher Benzoate, Esterverbindungen, Etherverbindungen, Polycaprolactonverbindungen und Carbonatverbindungen. Die Tenside umfassen anionische Tenside, kationische Tenside, nichtionische Tenside und amphotere Tenside. Die Luftblasenregler umfassen Zinkborat, Borax, Keimbildner auf Phosphorsäurebasis, Keimbildner auf Phenolbasis, Keimbildner auf Aminbasis und Harzpulver auf Polyvinylfluorid - Basis. Die anorganischen Pulver umfassen Talkpulver, Glimmerpulver und Natriumthiosulfat. Die Füllpulver umfassen organische Mikrokugeln, anorganische Mikrokugeln, Metallpartikeln und Metalloxid - Mikrokugeln.
Ferner umfassen die organischen Mikrokugeln Polyester - Mikrokugel, Polyvinylidenchlorid - Mikrokugel, Acrylharz - Mikrokugel, Phenolharz - Mikrokugel, Polylactid - Mikrokugel, Polystyrol - Mikrokugel, Epoxidharz - Mikrokugel, Polyanilin - Mikrokugel, Polyamid - Mikrokugel und Melamin - Formaldehyd - Mikrokugel. Die anorganischen Mikrokugeln umfassen Glasmikrokugel, Keramik - Mikrokugel, Siliziumdioxid - Mikrokugel, Kohlenstoff-Mikrokugel, Calciumcarbonat - Mikrokugel und Graphen - Mikrokugel. Die Metallpartikel umfassen Magnesium - , Aluminium - , Zirkonium - , Calcium - , Titan - , Vanadium - , Chrom - , Kobalt - , Nickel - , Kupfer - , Germanium - , Molybdän - , Silber - , Indium - , Zinn - , Wolfram - , Iridium - , Platin - , Eisen - und Goldpartikel. Die Metalloxid - Mikrokugeln umfassen Aluminiumoxid - Mikrokugel.
Dadurch, dass in der vorliegenden Erfindung eine kombinierte auf Mikrowellen und elektromagnetischer Energie basierende Heizmethode verwendet wird, können beim Formwerkzeug teilweise Kunststoffmaterialien, durch die Mikrowellen durchdringen, verwendet werden, während andere Strukturen weiterhin aus Metallmaterialien bestehen können, wodurch das Formwerkzeug eine lange Lebensdauer hat. Im Vergleich zur herkömmlichen auf Infrarot oder Verwendung eines elektrischen Heizrohrs basierenden Heizmethode wird bei der durch Mikrowellen bewirkten Erhitzung ein höherer Wirkungsgrad der thermischen Umwandlung und eine höhere Heizgeschwindigkeit erzielt, wodurch effektiv Energie gespart werden kann. In der Erfindung kann der Effekt des Schaumformens im Atmosphären - oder Niederdruckzustand erzielt werden.
Durch das lose Stapeln von Materialien absorbieren beim herkömmlichen Heizverfahren zum Schäumen die Moleküle des Schaumstoffmaterials Wärme, sodass die Effizienz des Wärmetransports schlecht und die thermische Homogenität unzureichend ist und aufgrund der unzureichenden Gleichmäßigkeit des Erhitzens und des schlechten Wärmetransports leicht das Problem des schlechten Effekts beim Schaumformen auftritt. In der Erfindung kann durch Verwendung der kombinierten auf Mikrowellen und elektromagnetischer Energie basierenden Heizmethode (Abkürzung: kombiniertes Erhitzen) mit der Formwerkzeugstruktur das Innere des Formwerkzeugs schnell erhitzt und die thermische Homogenität effektiv verbessert werden, sodass das bei der herkömmlichen auf Mikrowellen basierenden Heizmethode auftretende Problem der schlechten Gleichmäßigkeit reduziert werden kann und ferner die herkömmlichen auf Heißluft, Infrarot und Verwendung eines elektrischen Heizrohrs basierenden Heizmethoden verbessert werden können, um den Wärmeverlust und Energieverbrauch zu reduzieren und die thermische Homogenität zu verbessern. In der Erfindung ist die Wärmeumwandlungsrate der elektromagnetischen Energie höher als die bei anderen Verfahren und die Temperaturanstiegsrate schneller als bei einer herkömmlich üblichen einzigen Heizquelle (wie z. B. Mikrowellen, elektrisches Heizrohr oder heiße Luft), sodass herkömmliche Geräte für physikalisches oder chemisches Schaumformen wie Formschäumverfahren, Spritzgußschäumungsverfahren, Dampfformverfahren (z. B. Styroporformen und Schaumstoffperlenformen) und Extrusionsformen ersetzt werden können. Durch das Herstellungsverfahren und die Formwerkzeuggestaltung können ferner Schaumformkörper physikalisch oder chemisch hergestellt werden, ohne dass zusätzlich mehrere andere Geräte wie Heißpresse, Spritzgießmaschine und Dampfformmaschine gekauft werden müssen, sodass Maschinen verschiedener Hersteller direkt eingesetzt werden können und somit keine extra hohen Kosten dafür entstehen.
In der vorliegenden Erfindung kann das Gewicht und der Anteil an Kunststoff durch physikalisches oder chemisches Schaumformen reduziert werden. In Verbindung mit der strukturellen Gestaltung, nämlich dass das Formwerkzeug durch Drehen des Gewindes nach unten gedrückt werden kann, kann die Höhe des Formwerkzeugs eingestellt werden. Durch die zum Niederdrücken dienende spiralförmige Gestaltung des Formwerkzeugs kann die Kontaktfläche zwischen Partikeln vergrößert, der Energieverbrauch gesenkt und die Formungszeit verkürzt werden, sodass ein Schaumformkörper im Atmosphären - oder Niederdruckzustand hergestellt werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren kann für chemisches Schäumen und physikalisches Schäumen verwendet werden. Durch die kombinierte auf Mikrowellen und elektromagnetischer Energie basierende Heizmethode kann mit chemischem Treibmittel stabiler und gleichmäßiger geschäumt werden, wobei durch Vernetzungsmittel die Schmelzfestigkeit und die Homogenität beim Schäumen der kristallinen und nichtkristallinen Materialien verbessert und gleichzeitig das Problem verringert werden kann, dass die kristallinen Materialien bei herkömmlichen Schaumverfahren zu Schaumbrüchen und zur schlechten Formbarkeit neigen. Das physikalische Schaummaterial kann durch kombiniertes Erhitzen zu einem Schaumkörper geformt werden. Dem physikalischen Schaummaterial muss kein Vernetzungsmittel zugesetzt werden. Der Unterschied zum chemischen Schaumkörper besteht darin, dass der physikalische Schaumkörper nach dem Verwerfen in ein Recyclingsystem geleitet und wiederverwendet werden kann und somit ein umweltfreundliches Material ist.
Figurenliste
Die zur Erläuterung des Ausführungsbeispiels verwendeten Zeichnungen zeigen:

1 ein schematisches Flussdiagramm eines ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 eine schematische Ansicht des Formwerkzeugs des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung;
3 eine schematische Ansicht des Formwerkzeugs eines zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung.

Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Es wird auf 1 Bezug genommen, die das erste bevorzugte Ausführungsbeispiel des Schaumformverfahrens, bei dem das Erhitzen mittels Mikrowellen und elektromagnetischer Energie erfolgt, zeigt, das folgende Schritte umfasst:

Schritt 1: Einbringen eines Schaumstoffmaterials in ein Formwerkzeug 10. Das Formwerkzeug 10 umfasst einen Mikrowellenpenetrationsabschnitt 11 und einen elektromagnetischen Heizabschnitt 13, wobei ein geschlossener Aufnahmeraum im Formwerkzeug 10 gebildet wird;
Schritt 2: Gleichzeitiges Aufbringen von Mikrowellen W und elektromagnetischer Energie E auf das Formwerkzeug 10 im Atmosphären - oder Niederdruckzustand. Vorzugsweise werden die Mikrowellen W auf den Mikrowellenpenetrationsabschnitt 11 und die elektromagnetische Energie E auf den elektromagnetischen Heizabschnitt 13 aufgebracht; und
Schritt 3: Formen des Schaumstoffmaterials mittels der Mikrowellen W und der elektromagnetischen Energie E zu einem Schaumformkörper.

Hierbei liegt der Frequenzbereich der Mikrowelle W vorzugsweise zwischen 100 MHz und 3000 GHz, bevorzugter zwischen 300 MHz und 3000 GHz, wobei der Leistungsbereich der elektromagnetischen Energie E vorzugsweise zwischen 1 W und 2000 kW liegt. Die Frequenz der Mikrowellen W und die Leistung der elektromagnetischen Energie E hängen vom geschäumten Schäumungszustand des zu formenden Schaumformkörpers ab.
Es wird auf 2 Bezug genommen. Entsprechend dem obigen Verfahren besteht in der vorliegenden Erfindung der Mikrowellenpenetrationsabschnitt 11 des Formwerkzeugs 10 vorzugsweise aus Kunststoff und der elektromagnetische Heizabschnitt 13 aus Metall. Im ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel des Formwerkzeugs 10 besteht zwischen dem Mikrowellenpenetrationsabschnitt 11 und dem elektromagnetischen Heizabschnitt 13 eine strukturelle Beziehung durch die durch Vor- und Zurückspringen der Formen erzielte Anpassung, wobei der untere Abschnitt des Mikrowellenpenetrationsabschnitts 11 vorzugsweise hervorsteht und den zurückgesetzten Abschnitt des elektromagnetischen Heizabschnitts 13 abdeckt, um einen Aufnahmeraum zu bilden. Es wird auf 3 Bezug genommen. Im zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel des Formwerkzeugs 10 ist der untere Abschnitt des Mikrowellenpenetrationsabschnitts 11 flach und nicht hervorstehend, wobei das Formwerkzeug 10 ferner eine mittlere Abdeckung 12 umfasst, wobei entsprechend zum zurückgesetzten Abschnitt des elektromagnetischen Heizabschnitts 13 die mittlere Abdeckung 12 nach außen hervorsteht, sodass sich die beiden gegenseitig abdecken und einen Aufnahmeraum bilden. Das Schaumstoffmaterial wird in den Aufnahmeraum eingebracht, welcher durch die durch Vor - und Zurückspringen der Formen erzielte Anpassung des Mikrowellenpenetrationsabschnitts 11 und des elektromagnetischen Heizabschnitts 13 gebildet ist. Durch den hervorstehenden Abschnitt des Mikrowellenpenetrationsabschnitts 11 kann das Schaumstoffmaterial gedrückt und fixiert werden, sodass es am elektromagnetischen Heizabschnitt aus Metall gleichförmig und eng anliegen kann, um so einen gleichmäßigeren Erhitzungseffekt zu erzielen. Der Mikrowellenpenetrationsabschnitt 11 oder die mittlere Abdeckung 12 kann durch äußere mechanische Kraft, wie z. B. pneumatische, elektrische oder hydraulische Methode, gedrückt werden, sodass er/sie den elektromagnetischen Heizabschnitt 13 effektiv abdecken kann.
Im dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel des Formwerkzeugs 10 weisen die Außenfläche des Mikrowellenpenetrationsabschnitts 11 und die Innenfläche des elektromagnetischen Heizabschnitts 13 aufeinander abgestimmte Gewindestrukturen 111, 131 auf, sodass die Höhe bei der Kombination des Mikrowellenpenetrationsabschnitts 11 und des elektromagnetischen Heizabschnitts 13 eingestellt werden kann, um dadurch beim Schaumstoffmaterial unterschiedliche Formwirkungen, wie z. B. die Dicke des Schaumformkörpers, zu erreichen. Es ist somit nicht erforderlich, ein neues Formwerkzeug bereitzustellen. Ferner kann eine stabilere und gleichmäßigere Formwirkung erreicht werden, indem der Mikrowellenpenetrationsabschnitt 11 gegen das Schaumstoffmaterial gedrückt wird.
Wenn ferner im dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel die Außenfläche des Mikrowellenpenetrationsabschnitts 11 und die Innenfläche des elektromagnetischen Heizabschnitts 13 aufeinander abgestimmte Gewindestrukturen 111, 131 aufweisen, ist vorzugsweise eine mittlere Abdeckung 12 vorgesehen, wobei, nachdem die mittlere Abdeckung 12 am elektromagnetischen Heizabschnitt 13 angebracht wurde, sie nicht mit dem Mikrowellenpenetrationsabschnitt 11 mitbewegt wird und sich somit nicht mitdreht, um eine nicht kreisförmige Struktur oder andere asymmetrische Strukturen bilden zu können. Darüber hinaus kann die Gleichmäßigkeit des Erhitzens und die Formwirkung durch den Grad der Drehung und des Niederdrückens des Mikrowellenpenetrationsabschnitts 11 eingestellt werden.
Ferner kann in der vorliegenden Erfindung der elektromagnetische Heizabschnitt 13 mit einem Temperaturüberwachungsgerät ausgestattet sein, mit dem die Heiztemperatur während des Herstellungsprozesses sofort überwacht werden kann.
Hierbei kann beim Mikrowellenpenetrationsabschnitt 11 und elektromagnetischen Heizabschnitt 13 des Formwerkzeugs 10 die Gestalt der durch Vor - und Zurückspringen der Formen erzielten Anpassung durch ein Verarbeitungsverfahren wie CNC - Bearbeitung, Laserbearbeitung, Gussformen, Stanzformen, Sandgussformen, Kippgussformen, Rapid Prototyping, Heißpressformen, Spritzgussformen oder 3D - Druckformen hergestellt werden. Die Konstruktion der durch Vor - und Zurückspringen der Formen erzielten Anpassung kann direkt oder indirekt mit dem Mikrowellenpenetrationsabschnitt 11 und dem elektromagnetischen Heizabschnitt 13 des Formwerkzeugs 10 kombiniert werden. Unter „direktes Kombinieren“ ist die Gestaltung des Vor - und Zurückspringens der Formen, d. h. dass der Mikrowellenpenetrationsabschnitt 11 (oder die obere Abdeckung), die mittlere Abdeckung oder der elektromagnetische Heizabschnitt 13 (oder die untere Abdeckung) mit einer der oben erwähnten Verarbeitungstechniken verarbeitet wird, zu verstehen. Damit wird das Schaumstoffmaterial durch die Gestaltung der durch Vor - und Zurückspringen der Formen erzielten Anpassung zu einem Schaumkörper geformt. Unter „indirektes Kombinieren“ ist zu verstehen, dass das Formwerkzeug 10 indirekt mit der auf Vor - und Zurückspringen der Formen basierenden Konstruktion kombiniert wird und dann die auf Vor - und Zurückspringen der Formen basierende Konstruktion und das Schaumstoffmaterial unter Verwendung der kombinierten auf Mikrowellen und elektromagnetischer Energie basierenden Heizmethode zu einem Schaumkörper geformt werden (Insert - Moulding).
Gemäß dem obigen Verfahren kann das in der vorliegenden Erfindung verwendete Schaumstoffmaterial grundsätzlich in drei Typen, nämlich ungeschäumtes Schaumstoffmaterial vor dem Einbringen in das Formwerkzeug 10, unvollständig oder leicht geschäumtes Schaumstoffmaterial vor dem Einbringen in das Formwerkzeug 10 und durchgeschäumtes Schaumstoffmaterial vor dem Einbringen in das Formwerkzeug 10, unterteilt werden. Unter „ungeschäumtes Schaumstoffmaterial“ ist zu verstehen, dass im Compoundierungsschritt vor dem Schaumformverfahren, bei dem das Erhitzen mittels Mikrowellen und elektromagnetischer Energie erfolgt, das Schaumstoffmaterial nicht geschäumt ist. Unter „unvollständig geschäumtes Schaumstoffmaterial“ ist zu verstehen, dass im Compoundierungsschritt vor dem Schaumformverfahren, bei dem das Erhitzen mittels Mikrowellen und elektromagnetischer Energie erfolgt, das Schaumstoffmaterial geschäumt, aber das Schäumen nicht vollständig erfolgt ist (leicht geschäumt). Beispielsweise hat das Treibmittel nicht vollständig reagiert, oder zwei oder mehr für hohe oder niedrige Temperaturen geeignete Treibmittel werden zugesetzt. Ein solches Schaumstoffmaterial kann sich im Zustand eines leicht geschäumten Schaumkörpers befinden. Unter „durchgeschäumtes Schaumstoffmaterial“ ist zu verstehen, dass vor dem Schaumformverfahren, bei dem das Erhitzen mittels Mikrowellen und elektromagnetischer Energie erfolgt, das Schaumstoffmaterial bereits durchgeschäumt ist. Beispielsweise wird ein Hochdruckfluid als physikalisches Treibmittel verwendet und ein Schaumstoffmaterial durch kontinuierliches Schmelzen, Extrudieren von Granulat/Platte, Imprägnieren mit einem Hochdruckfluid, Herstellen des Lösungsgleichgewichts, primäres Erhitzen zum Schäumen, sekundäres Erhitzen zum Schäumen, Druckbehandlung usw. hergestellt. Beispielsweise werden vorzugsweise Schaumstoffperlen oder wird vorzugsweise ein expandiertes thermoplastisches Polyurethan (E - TPU) durch z. B. mikrozelluläres Spritzgießen gebildet, wobei diese/dieses vorzugsweise in Form von Perlen, Platten, Streifen, Sternen gebildet werden/wird oder andere unregelmäßige Formen aufweisen/aufweist.
Der Schaumformkörper, der durch das erfindungsgemäße Schaumformverfahren, bei dem das Erhitzen mittels Mikrowellen und elektromagnetischer Energie erfolgt, bearbeitet wird, kann in eine kontinuierliche Schaumstruktur und eine nicht kontinuierliche Schaumstruktur unterteilt werden. Unter „kontinuierliche Schaumstruktur“ ist zu verstehen, dass das nicht geschäumte Schaumstoffmaterial zum Schäumen in das Formwerkzeug 10 eingebracht wird und die Schaumstruktur des Schaumformkörpers kontinuierlich ist. Unter „nicht kontinuierliche Schaumstruktur“ ist zu verstehen, dass das unvollständig/leicht geschäumte Schaumstoffmaterial und das durchgeschäumte Schaumstoffmaterial mittels des erfindungsgemäßen Schaumformverfahrens, bei dem das Erhitzen mittels Mikrowellen und elektromagnetischer Energie erfolgt, zu einem Schaumformkörper geformt werden, sodass das noch nicht vollständig geschäumte Schaumstoffmaterial wieder geschäumt werden kann, oder durchgeschäumte Schaumstoffmaterialien werden zur Bildung eines Schaumformkörpers miteinander verbunden. Hierbei bestehen zwischen den Schaumstrukturen des Schaumformkörpers Bindungsbeziehungen, es liegt aber keine kontinuierliche Schaumstruktur vor.
Ferner umfasst das Schaumstoffmaterial ein unter 99,98 Teile (oder vorzugsweise unter 99 Teile) thermoplastisches Kunststoffmaterial, ein 0,1 bis 30 Teile Treibmittel und einen 0,01 bis 20 Teile Mikrowellen - und/oder elektromagnetischen Energieabsorber.
Ferner kann das Schaumstoffmaterial vorzugsweise gleichzeitig oder getrennt ein 0,1 bis 10 Teile Vernetzungsmittel, ein 0,01 bis 20 Teile Beschleunigungsmittel zur Mikrowellenabsorption und/oder ein 0,01 bis 20 Teile Funktionsadditiv umfassen. In diesem Fall beträgt das thermoplastische Kunststoffmaterial unter 99,77 Teile (oder vorzugsweise unter 99 Teile), wobei der Gehalt an Treibmittel und Mikrowellen - und/oder elektromagnetischen Energieabsorber unverändert bleibt. Der sogenannte Teil kann Gew. - % sein.
Die thermoplastischen Kunststoffmaterialien umfassen kristalline oder nichtkristalline flüssige oder feste Materialien und Copolymere davon, wie z. B. thermoplastisches Polyesterharz, dynamisch vernetzendes thermoplastisches Harz, Harz auf Polystyrolbasis, Harz auf Polyolefinbasis, Kautschuk, silikonhaltiges Harz, fluorhaltiges Harz, Polycarbonat und biologisch abbaubares Harz, vorzugsweise Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polyvinylchlorid (PVC), Polystyrol (PS), Acrylnitril - Butadien - Styrol - Copolymer (ABS), Phenolharz (PF), Harnstoff - Formaldehyd - Harz (UF), Polyvinylalkohol (PVA), Ethylen - Propylen - Kautschuk (EPM), Ethylen - Propylen - Dien - Kautschuk (EPDM), Nitrilkautschuk (NBR), Polyolefinelastomer (TPO), thermoplastisches Vulkanisat (TPV), thermoplastisches Polyesterelastomer (TPEE), Ethylenvinylacetat - Copolymer (EVA), thermoplastisches Polyurethan (TPU), Polyurethan (PU), Polyisocyanurat (PIR), Polyamidharz (PA), Polyethylenterephthalat (PET), Polymilchsäure (PLA), Poly(3 - hydroxybutyrat - co - 3 - hydroxyvalerat (PHBV), Polybutylensuccinat (PBS), Melamin, Polyesterdiol (wie z. B. Polyesterdiol und Polycaprolacton (PCL)), Polyglykolsäure, Poly - 3 - hydroxybutyrat (P3HB) / Poly(3 - hydroxybutyrat - co - 3 - hydroxyvalerat, Polymethylmethacrylat (PMMA), Epoxidharz (Epoxid), Polybutylencarbonat, flüssigen Silikonkautschuk, Polyethylenterephthalat - 1,4 - cyclohexandimethanolester (PETG) und Terephthalsäure / 1,4 - Cyclohexandimethanol / 2,2,4,4 - Tetramethyl - 1,3 - cyclobutandiol - Copolymer (Tritan Copolyester).
Die Treibmittel umfassen physikalische Treibmittel, chemische Treibmittel und physikalisch - chemische Treibmittel (d. h. das physikalische Treibmittel kann zusammen mit dem chemischen Treibmittel verwendet werden). Die physikalischen Treibmittel können expandierbare Mikrokugeln (aufgeschäumte Mikrokugeln), hohle Mikrokugeln (wie z. B. hohle Glasmikrokugeln, hohle Keramikmikrokugeln und hohle phenolische Mikrokugeln), Pulver (wie z. B. Glasfaserpulver und Kohlefaserpulver) oder physikalisch schäumende Bestandteile wie Gase oder Flüssigkeiten sein. Die gasförmigen physikalischen schäumenden Bestandteile umfassen Pentan, Hexan, Heptan, Dichlormethan, Dichlorethan, Chloroform, Butan, Isoheptan, Stickstoff, Kohlendioxid, Argon, Helium, Sauerstoff, Neon und Luft. Die flüssigen physikalischen schäumenden Bestandteile umfassen aliphatische Kohlenwasserstoffe, wie z. B. Ester, Ether, Ketone, aromatische Hydroxylgruppen, Fluorchlorkohlenwasserstoffe, Kohlenwasserstoffe, Hydrochlorfluorkohlenwasserstoffe, Fluorkohlenwasserstoffe, halogenierte Kohlenstoffe, Perfluorpropane und Petrolether, und Alkohole mit einem niedrigen Siedepunkt (<300 °C), wie z. B. Ethanol, Methylether, Diethylether, Ethylmethylether, Toluol, Aceton, Chlorfluormethan, Trifluormethan, 1,1 - Difluorethan, 1,1,1,2 - Tetrafluorethan, Methylchlorid, Ethylchlorid, Dichlormethan, Hypofluorsäure, Cyclohexan und Cyclopentan. Die chemischen Treibmittel umfassen anorganische Verbindungen und Copolymere, wie z. B. Natriumbicarbonat, Natriumcarbonat, Ammoniumcarbonat, Ammoniumbicarbonat, Ammoniumnitrit, Kaliumborhydrid, Natriumborhydrid und Wasserstoffperoxid, und organische Verbindungen und Copolymere, wie z. B. Azodicarbonamid (AC), Azobisisobutyronitril (AIBN), Diisopropylazodicarboxylat (DIPA), N, N' - Dinitrosopentamethylentetramin (DPT oder DNPT), p - Toluolsulfonyl - hydrazin (TSH), 4,4' - Oxydibenzenesulfonyl Hydrazide (OBSH), Benzolsulfonylhydrazid (BSH), Trihydrazintriazin (THT), p - Toluolsulfonylsemicarbazid (Treibmittel K), Azobisisoheptanonitril (2,2' - azobis[2,4 - dimethyl - pentanenitril, ABVN), Hydrazinsulfat, Azonitril, Azohydroxysäurederivate, Benzolsulfonatverbindung, Nitrosoverbindung, Diazobenzolverbindung und Harnstoff.
Ein oder mehrere Vernetzungsmittel können selektiv hinzugegeben werden. Die Vernetzungsmittel umfassen Peroxide und ihre Verbindungen, wie z. B. Dicumylperoxid (DCP), 2,5 - Dimethyl - 2,5 - di(tert - butylperoxy)hexan, Benzoylperoxid, Di - tert - butylperoxid, 2,5 - Dimethyl - 2 - hydroxy - 5 - tert - butylperoxy - 3 - hexin (Handelsname L - 101), Benzoylperoxid (BPO), tert - Butylperoxid (TBP), 2,5 - Dimethyl - 2 - hydroxy - 5 - tert - butylperoxy - 3 - hexin (Handelsname OP - 2), Triallylisocyanurat (TAIC), Di - tertbutylperoxid (DTBP), Acrylsäure (AA), Diacetylperoxid, tert - Butylperoxypivalat (DTBP), tert - Butylperoxyisopropylbenzol, 1,1 - Di(tert - butylperoxy) - 3,3,5 - trimethylcyclohexan, 2,5 - Dimethyl - 2,5 - di(tert - butylperoxy)hexan, Butyl - 4,4 - bis(tert - butyldioxy)valerat, Bis(2,4 - dichlorbenzoyl)peroxid, Bis(4 - methylbenzyl)peroxid, 1,4 - Di - (2 - tert- butylperoxyisopropyl)benzol, tert - Butylperoxybenzoat, tert - Butyl - 3,5,5 - trimethylperoxyhexanoat, tert-Butylperoxy - 2 - ethylhexylcarbonat, Trioxanverbindung, 3,3,5,7,7 - Pentamethyl - 1,2,4 - trioxepan, Lauroylperoxid, Di(4 - tert - butylcyclohexyl)peroxydicarbonat, Dicetylperoxydicarbonat, Dimyristylperoxydicarbonat, tert -Amylperoxypivalat, Di - 3 - methoxybutylperoxydicarbonat (Peroxydicarbonsäure), Diisobutyrylperoxid, tert- Butylperoxyneodecanoat, tert-Butylperoxyneoheptanoat, Di(3,5,5 - trimethylhexanoyl)peroxid, 2,4,4 - Trimethylpentyl - 2 - peroxyneodecanoat (1,1,3,3 - Tetramethylbutylperoxyneodecanoat), Cumylperoxyneodecanoat, Di(2 - ethylhexyl)peroxydicarbonat, Bisisopropylperoxydicarbonat, 1,1 - Di(tert - butylperoxy) - 3,3,5 - trimethylcyclohexan, 2,2' -Azobis(2 - methylbutyronitril), Decanoylperoxid, 1,3 - Bis(tert - butylperoxyisopropyl)benzol, 1,4 - Bis(tert - butylperoxyisopropyl)benzol, 2,5 - Dimethyl - 2,5 - di(2 - ethylhexanoylperoxy)hexan, tert-Amylperoxy - 2 - ethylhexylcarbonat, tert - Butylhydroperoxid, 3,5 - Diisopropylbenzolhydroperoxid und Maleinsäureanhydrid (MAH).
Hierbei kann in der Erfindung das physikalisch oder chemisch unvollständig/leicht geschäumte Schaumstoffmaterial oder das physikalisch oder chemisch durchgeschäumte Schaumstoffmaterial allein oder in Kombination mit chemischem Treibmittel, physikalischem Treibmittel, aufgeschäumten Mikrokugeln oder Schaumstoffperlen ohne Zugabe eines Vernetzungsmittels verwendet werden, sodass es durch die kombinierte auf Mikrowellen und elektromagnetischer Energie basierende Heizmethode zu einer nicht kontinuierlichen oder einer kontinuierlichen Schaumstruktur geformt wird.
Die Funktion des Mikrowellen - und/oder elektromagnetischen Energieabsorbers besteht darin, dem Schaumstoffmaterial die Eigenschaften des Absorbierens von Mikrowellen und/oder elektromagnetischer Energie zu geben. Der Mikrowellen - und/oder elektromagnetische Energieabsorber kann eines oder mehrere der folgenden Materialien umfassen. Um zu erreichen, dass der Mikrowellen - und/oder elektromagnetische Energieabsorber hinsichtlich der Mikrowellenabsorption bessere Eigenschaften aufweist, umfasst er Folgendes: Nitride, Oxide, Carbide, Graphene, Glasfasern, Kohlefasern und Cellulose - Nanokristalle. Die Nitride umfassen vorzugsweise Bornitrid, Siliciumnitrid, Vanadiumnitrid, Titannitrid, Galliumnitrid und Aluminiumnitrid. Die Oxide umfassen vorzugsweise Aluminiumoxid, Magnesiumoxid, Zirkonoxid, Zirkondioxid, Eisenoxid, Siliciumoxid, Titanoxid und Kupferoxid. Die Carbide umfassen Siliciumcarbid, Vanadiumcarbid, Titancarbid, Borcarbid, Niobcarbid, Molybdäncarbid, Tantalcarbid, Chromcarbid, Hafniumcarbid, Zirkoncarbid, Wolframcarbid, Kohlenstofffasern und Kohlenstoffnanoröhren. Um zu erreichen, dass der Mikrowellen - und/oder elektromagnetische Energieabsorber hinsichtlich der Absorption von elektromagnetischer Energie und des Wärmetransports bessere Eigenschaften aufweist, umfasst er Folgendes: Die Nanopulver umfassen Graphit - Nanopulver, Molybdän - Nanopulver, Silicium - Nanopulver, Titan - Nanopulver, Kobalt - Nanopulver, Wismut - Nanopulver, Gold - Nanopulver, Silber - Nanopulver, Kupfer - Nanopulver, Aluminium - Nanopulver, Zink - Nanopulver, Zinn - Nanopulver, Nickel - Nanopulver, Eisen - Nanopulver und Wolfram - Nanopulver.
Die Funktion des Beschleunigungsmittels zur Mikrowellenabsorption besteht darin, die Eigenschaften der Mikrowellenabsorption des Schaumstoffmaterials zu verbessern. Bei der Verwendung wird das Beschleunigungsmittel von außen dem Schaumstoffmaterial zugesetzt (das thermoplastische Kunststoffmaterial, das Treibmittel (Mikrokugeln und Treibmittel), der Mikrowellen - und/oder elektromagnetische Energieabsorber, das Vernetzungsmittel und das Funktionsadditiv gehören zu den internen Bestandteilen) und durch dieses kann die Gleichmäßigkeit der durch Mikrowellen bewirkten Erhitzung verbessert werden. Vorzugsweise ist das Beschleunigungsmittel zur Mikrowellenabsorption besonders geeignet für das unvollständig oder leicht geschäumte oder durchgeschäumte Schaumstoffmaterial. Dadurch, dass das Beschleunigungsmittel zur Mikrowellenabsorption an der Oberfläche anhaftet, kann der Effekt der Verbesserung der Mikrowellenabsorption erzielt werden. Der Reaktionsmechanismus der Mikrowellenbestrahlung besteht vereinfacht darin, dass bei der Dipolpolarisation und Ionenleitung unter Einwirkung des Mikrowellenfeldes Dipole oder Ionen nicht mit der molekularen Reibung oder dem dielektrischen Verlust, die/der durch die Schwingungstransformation des elektrischen Feldes (oder Magnetfeldes) verursacht wird, Schritt halten können und somit Wärme erzeugt wird. Daher können die Heizleistung und die Wärmeeinleitung durch ionisierte Materialien wie Tenside oder Salze unter Einwirkung von Mikrowellen oder elektromagnetischen Feldern effektiv verbessert werden. Aus mikroskopischer Sicht können ionisierbare Materialien gleichmäßig am Schaumstoffmaterial anhaften, wobei die an der Oberfläche des Schaumstoffmaterials anhaftende Luft beseitigt und der durch Luft entstandene Spalt zwischen den Partikeln des Schaumstoffmaterials verringert werden kann, um die Bindungsbeziehungen der Schaumstruktur, die Wärmeeinleitung und die Erhitzungsrate effektiv zu verbessern. In der Erfindung ist das Beschleunigungsmittel zur Mikrowellenabsorption vorzugsweise ein flüssiges Mittel mit Polarität oder polaren Substanzen, oder es kann ein dissoziierbares/ionisierbares flüssiges Mittel sein. Beispielsweise kann es aus Wasser, Tensiden, Salzen, organischen Säuren, organischen Alkoholen oder dergleichen allein oder in Kombination mit den vorgenannten Materialien bestehen. Die Tenside umfassen kationische Tenside, anionische Tenside, amphotere Tenside und nichtionische Tenside (nichtionische Tenside sind nicht dissoziiert und können dennoch fördern, dass ionisierte Materialien stabiler und gleichförmiger am Schaumstoffmaterial anhaften). Das Tensid weist einen niedrigen Schmelzpunkt auf. Nach dem Absorbieren von Mikrowellen/elektromagnetischer Energie kann die Temperatur der Oberfläche des Schaumstoffmaterials durch das Tensid schnell erhöht werden, um beim Schaumstoffmaterial den Effekt der Bindung zu erreichen. Die organische Säure und der organische Alkohol haben vorzugsweise weniger als sechs (einschließlich) Kohlenstoffketten. Das Salz ist vorzugsweise eine Verbindung, die durch Kombination der Metallionen mit Ammoniumionen, Säureionen oder Nichtmetallionen gebildet ist. Das Beschleunigungsmittel zur Mikrowellenabsorption weist sowohl die guten Eigenschaften der Mikrowellenabsorption als auch eine ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit auf. Abhängig von der Temperatur des Herstellungsverfahrens kann eine polare Flüssigkeit mit hohem oder niedrigem Siedepunkt ausgewählt werden. Wenn die Temperatur des Herstellungsverfahrens höher ist, wird eine polare Flüssigkeit mit einem höheren Siedepunkt ausgewählt. Andernfalls wird eine polare Flüssigkeit mit einem niedrigeren Siedepunkt ausgewählt. Durch das Beschleunigungsmittel zur Mikrowellenabsorption kann das Problem, dass es während des Formens schwer ist, Schaumstoffperlen mit höheren Schmelzpunkten zu bilden, verringert werden. Durch das Beschleunigungsmittel zur Mikrowellenabsorption kann die Bindungskraft zwischen den Schaumstoffperlen erhöht werden und es können somit Probleme wie Zerplatzen oder unzureichende Festigkeit vermieden werden.
Die Funktionsadditive können abhängig von der ausgewählten Funktion Folgendes umfassen: Weichmacher, Schmiermittel, Tenside, Luftblasenregler, Flammschutzmittel, Kupplungsmittel, Verstärkungsmittel, Antioxidantien, Antistatika, Wärmestabilisatoren, Lichtstabilisatoren, Farbstoffe, Verarbeitungsmodifikatoren, Schlagzähmodifikatoren, anorganische Pulver und Füllpulver. Die Weichmacher umfassen vorzugsweise Folgendes: Benzoate (wie z. B. Methylbenzoat, Ethylbenzoat, Oxydipropyldibenzoat und ihre Derivate), Esterverbindungen (wie z. B. Triethylcitrat, Trimethylcitrat, Acetyltriethylcitrat und ihre Derivate), Etherverbindungen (wie z. B. Adipinsäureetherester, Ethylenglykolbutyletherester und ihre Derivate), Polycaprolactonverbindungen (wie z. B. Polycaprolactondiol und ihre Derivate) und Carbonatverbindungen (wie z. B. Polymethylcarbonat, Polycarbonat und ihre Derivate). Die Tenside umfassen anionische Tenside, kationische Tenside, nichtionische Tenside und amphotere Tenside. Die Luftblasenregler umfassen Zinkborat, Borax, Keimbildner auf Phosphorsäurebasis, Keimbildner auf Phenolbasis, Keimbildner auf Aminbasis und Harzpulver auf Polyvinylfluorid - Basis. Die anorganischen Pulver umfassen Talkpulver, Glimmerpulver und Natriumthiosulfat. Die Füllpulver umfassen organische Mikrokugeln, anorganische Mikrokugeln, Metallpartikeln und Metalloxid - Mikrokugeln. Durch das Funktionsadditiv kann beim Schaumformkörper der Effekt der Reduzierung des Kunststoffs und des Gewichts erreicht und ferner die physikalische Festigkeit des Schaumformkörpers wie Verschleißfestigkeit erhöht werden. Hierbei können die Mikrokugeln massiv oder hohl sein (hierdurch kann der Effekt der Verringerung des Gewichts erzielt werden). Die organischen Mikrokugeln umfassen Polyester - Mikrokugel, Polyvinylidenchlorid - Mikrokugel, Acrylharz - Mikrokugel, Phenolharz - Mikrokugel, Polylactid - Mikrokugel, Polystyrol - Mikrokugel, Epoxidharz - Mikrokugel, Polyanilin - Mikrokugel, Polyamid - Mikrokugel und Melamin - Formaldehyd - Mikrokugel. Die anorganischen Mikrokugeln umfassen Glasmikrokugel, Keramik - Mikrokugel, Siliziumdioxid - Mikrokugel, Kohlenstoff-Mikrokugel, Calciumcarbonat - Mikrokugel und Graphen - Mikrokugel. Die Metallpartikel umfassen Magnesium - , Aluminium - , Zirkonium - , Calcium - , Titan - , Vanadium - , Chrom - , Kobalt - , Nickel - , Kupfer - , Germanium - , Molybdän - , Silber - , Indium - , Zinn - , Wolfram - , Iridium - , Platin - , Eisen - und Goldpartikel. Die Metalloxid - Mikrokugeln umfassen Aluminiumoxid - Mikrokugel. Die oben genannten Mikrokugeln können allein oder in Kombination verwendet werden. Ferner kann die Oberfläche der Mikrokugeln mit verschiedenen Oberflächenbehandlungen bearbeitet werden, um die Mischgleichmäßigkeit zu erhöhen. Beispielsweise werden Polysiloxanverbindungen oder fluorierte Verbindungen verwendet, um die Oberflächenspannung zu verringern.

Es wird auf die folgende Tabelle 1 Bezug genommen, die zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung darstellt, wobei EVA bzw. PE als Beispiel für das thermoplastische Kunststoffmaterial verwendet wird. Tabelle 1

Schaumstoffmaterial
Sorte		Anteil
thermoplastisches Kunststoffmaterial: (alternativ)	EVA	57 Teile (physikalisches Schäumen) / 67 Teile (chemisches Schäumen)
thermoplastisches Kunststoffmaterial: (alternativ)	PE	57 Teile (physikalisches Schäumen) / 67 Teile (chemisches Schäumen)
Treibmittel: (entweder physikalisches Schäumen oder chemisches Schäumen)	physikalisches Schäumen: aufgeschäumte Mikrokugeln chemisches Schäumen: Azodicarbonamid	20 Teile
		10 Teile
Vernetzungsmittel: Dicumylperoxid	5 Teile
Mikrowellen - und/oder elektromagnetischer Energieabsorber: Zinkoxid	8 Teile
Funktionsadditiv: Calciumcarbonat	10 Teile
Prozessparameter der Mikrowelle und der elektromagnetischen Energie
Sorte	Parameterwert
Mikrowellenfrequenzbereich	300 MHz bis 300 GHz
Leistungsbereich	2450 MHz oder 915 MHz

Die vorstehende Beschreibung stellt nur bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung dar und soll nicht die Schutzansprüche beschränken. Alle gleichwertigen Änderungen und Modifikationen fallen in den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung.
Bezugszeichenliste

10: Formwerkzeug
11: Mikrowellenpenetrationsabschnitt
111: Gewindestruktur auf der Außenfläche des Mikrowellenpenetrationsabschnitts
13: elektromagnetischer Heizabschnitt
131: Gewindestruktur auf der Innenfläche des elektromagnetischen Heizabschnitts
W: Mikrowelle
E: elektromagnetische Energie

Claims

Schaumformverfahren, bei dem das Erhitzen mittels Mikrowellen und elektromagnetischer Energie erfolgt, das folgende Schritte umfasst: - Einbringen eines Schaumstoffmaterials in ein Formwerkzeug; - Gleichzeitiges Aufbringen von Mikrowellen und elektromagnetischer Energie auf das Formwerkzeug im Atmosphären - oder Niederdruckzustand; - Formen des Schaumstoffmaterials mittels der Mikrowellen und der elektromagnetischen Energie zu einem Schaumformkörper, wobei der Schaumformkörper eine kontinuierliche Schaumstruktur oder eine nicht kontinuierliche Schaumstruktur aufweist; wobei das Formwerkzeug einen Mikrowellenpenetrationsabschnitt und einen elektromagnetischen Heizabschnitt umfasst, wobei bei den miteinander korrespondierenden Oberflächen des Mikrowellenpenetrationsabschnitts und des elektromagnetischen Heizabschnitts eine durch Vor - und Zurückspringen der Formen bewirkte Anpassung erreicht wird, wodurch ein geschlossener Aufnahmeraum im Formwerkzeug gebildet wird; wobei die Mikrowellen auf den Mikrowellenpenetrationsabschnitt und die elektromagnetische Energie auf den elektromagnetischen Heizabschnitt aufgebracht wird.
Schaumformverfahren, bei dem das Erhitzen mittels Mikrowellen und elektromagnetischer Energie erfolgt, nach Anspruch 1, wobei der Frequenzbereich der Mikrowellen vorzugsweise zwischen 100 MHz und 3000 GHz und der Leistungsbereich der elektromagnetischen Energie vorzugsweise zwischen 1 W und 2000 kW liegt.
Schaumformverfahren, bei dem das Erhitzen mittels Mikrowellen und elektromagnetischer Energie erfolgt, nach Anspruch 1 oder 2, wobei, wenn das Schaumstoffmaterial in das Formwerkzeug eingebracht wird, es sich im ungeschäumten, leicht geschäumten oder durchgeschäumten Zustand befindet.
Schaumformverfahren, bei dem das Erhitzen mittels Mikrowellen und elektromagnetischer Energie erfolgt, nach Anspruch 3, wobei im durchgeschäumten Zustand das Schaumstoffmaterial in Form von Schaumstoffperlen, Platten, Streifen, Sternen oder unregelmäßigen Mustern vorliegt.
Schaumformverfahren, bei dem das Erhitzen mittels Mikrowellen und elektromagnetischer Energie erfolgt, nach Anspruch 3 oder 4, wobei im ungeschäumten Zustand das Schaumstoffmaterial eine kontinuierliche Schaumstruktur aufweist und im durchgeschäumten Zustand oder leicht geschäumten Zustand das Schaumstoffmaterial eine nicht kontinuierliche Schaumstruktur aufweist.
Schaumformverfahren, bei dem das Erhitzen mittels Mikrowellen und elektromagnetischer Energie erfolgt, nach Anspruch 3 oder 4, wobei ferner während des Aufbringens der Mikrowellen und der elektromagnetischen Energie der Mikrowellenpenetrationsabschnitt des Formwerkzeugs eine mechanische äußere Kraft, wie z. B. eine pneumatische, elektrische oder hydraulische äußere Kraft, ausübt, damit er den elektromagnetischen Heizabschnitt dicht abdeckt.
Ein zum durch Mikrowellen und elektromagnetische Energie bewirkten Erhitzen geeignetes Schaumformwerkzeug, umfassend: einen Mikrowellenpenetrationsabschnitt, dessen unterer Abschnitt hervorsteht; und einen elektromagnetischen Heizabschnitt, dessen oberer Abschnitt zurückgesetzt ist, wobei der elektromagnetische Heizabschnitt und der Mikrowellenpenetrationsabschnitt zur Bildung eines Aufnahmeraums durch Vor - und Zurückspringen der Formen aufeinander abgestimmt sind.
Zum durch Mikrowellen und elektromagnetische Energie bewirkten Erhitzen geeignetes Schaumformwerkzeug nach Anspruch 7, bei dem der Mikrowellenpenetrationsabschnitt und der elektromagnetische Heizabschnitt ferner eine mittlere Abdeckung umfassen, wobei der Boden der mittleren Abdeckung nach außen hervorsteht und zur Bildung eines Aufnahmeraums zusammen mit dem oberen Abschnitt des elektromagnetischen Heizabschnitts eine durch Vor - und Zurückspringen der Formen erzielte Anpassung aufweist.
Zum durch Mikrowellen und elektromagnetische Energie bewirkten Erhitzen geeignetes Schaumformwerkzeug nach Anspruch 7 oder 8, bei dem der elektromagnetische Heizabschnitt ferner ein Temperaturüberwachungsgerät umfasst.
Zum durch Mikrowellen und elektromagnetische Energie bewirkten Erhitzen geeignetes Schaumformwerkzeug nach Anspruch 7 oder 8, bei dem der Mikrowellenpenetrationsabschnitt aus Kunststoff und der elektromagnetische Heizabschnitt aus Metall besteht.
Zum durch Mikrowellen und elektromagnetische Energie bewirkten Erhitzen geeignetes Schaumformwerkzeug nach Anspruch 7, bei dem die Außenfläche des Mikrowellenpenetrationsabschnitts und die Innenfläche des elektromagnetischen Heizabschnitts jeweils eine aufeinander abgestimmte Gewindestruktur aufweisen, sodass der Mikrowellenpenetrationsabschnitt den elektromagnetischen Heizabschnitt drehbar abdeckt.
Zum durch Mikrowellen und elektromagnetische Energie bewirkten Erhitzen geeignetes Schaumformwerkzeug nach Anspruch 8, bei dem die Außenfläche des Mikrowellenpenetrationsabschnitts und die Innenfläche des elektromagnetischen Heizabschnitts jeweils eine aufeinander abgestimmte Gewindestruktur aufweisen, sodass der Mikrowellenpenetrationsabschnitt den elektromagnetischen Heizabschnitt drehbar abdeckt.
Zum durch Mikrowellen und elektromagnetische Energie bewirkten Erhitzen geeignetes Schaumformwerkzeug nach Anspruch 12, bei dem sich die mittlere Abdeckung nicht mit dem Mikrowellenpenetrationsabschnitt mitdreht.
Zum durch Mikrowellen und elektromagnetische Energie bewirkten Erhitzen geeignetes Schaumstoffmaterial, das ein unter 99,98 Teile thermoplastisches Kunststoffmaterial, ein 0,1 bis 30 Teile Treibmittel und einen 0,01 bis 20 Teile Mikrowellen - und/oder elektromagnetischen Energieabsorber umfasst.
Zum durch Mikrowellen und elektromagnetische Energie bewirkten Erhitzen geeignetes Schaumstoffmaterial nach Anspruch 14, wobei das Schaumstoffmaterial ferner ein 0,1 bis 10 Teile Vernetzungsmittel, ein 0,01 bis 20 Teile Beschleunigungsmittel zur Mikrowellenabsorption und ein 0,01 bis 20 Teile Funktionsadditiv umfasst; wobei das Beschleunigungsmittel zur Mikrowellenabsorption an der Oberfläche des Schaumstoffmaterials anhaftet und das Schaumstoffmaterial ein unvollständig geschäumtes oder durchgeschäumtes Material ist.
Zum durch Mikrowellen und elektromagnetische Energie bewirkten Erhitzen geeignetes Schaumstoffmaterial nach Anspruch 14 oder 15, wobei die thermoplastischen Kunststoffmaterialien kristalline oder nichtkristalline flüssige oder feste Materialien und Copolymere davon umfassen, wobei die thermoplastischen Kunststoffmaterialien thermoplastisches Polyesterharz, dynamisch vernetzendes thermoplastisches Harz, Harz auf Polystyrolbasis, Harz auf Polyolefinbasis, Kautschuk, silikonhaltiges Harz, fluorhaltiges Harz, Polycarbonat und biologisch abbaubares Harz umfassen.
Zum durch Mikrowellen und elektromagnetische Energie bewirkten Erhitzen geeignetes Schaumstoffmaterial nach Anspruch 16, wobei die thermoplastischen Kunststoffmaterialien Folgendes umfassen: Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polystyrol, Acrylnitril - Butadien - Styrol - Copolymer, Phenolharz, Harnstoff - Formaldehyd - Harz, Polyvinylalkohol, Ethylen - Propylen - Dien - Kautschuk, Ethylen - Propylen - Kautschuk, Nitrilkautschuk, Polyolefinelastomer, thermoplastisches Vulkanisat, thermoplastisches Polyesterelastomer, Ethylenvinylacetat - Copolymer, thermoplastisches Polyurethan, Polyurethan, Polyisocyanurat, Polyamidharz, Polyethylenterephthalat, Polymilchsäure, Poly(3 - hydroxybutyrat - co - 3 - hydroxyvalerat), Polybutylensuccinat, Melamin, Polyesterdiol, Polyesterpolyol, Polycaprolacton, Polyglykolsäure, Poly - (R) - 3 - hydroxybutyrat/Poly(3 - hydroxybutyrat - co - 3 - hydroxyvalerat, Polymethylmethacrylat, Epoxidharz, Polybutylencarbonat, flüssigen Silikonkautschuk, Polyethylenterephthalat - 1,4 - cyclohexandimethanolester und Terephthalsäure/1,4 - Cyclohexandimethanol/2,2,4,4 - Tetramethyl - 1,3 - cyclobutandiol - Copolymer.
Zum durch Mikrowellen und elektromagnetische Energie bewirkten Erhitzen geeignetes Schaumstoffmaterial nach Anspruch 14 oder 15, bei dem die Treibmittel physikalische Treibmittel, chemische Treibmittel und physikalisch - chemische Treibmittel umfassen.
Zum durch Mikrowellen und elektromagnetische Energie bewirkten Erhitzen geeignetes Schaumstoffmaterial nach Anspruch 18, bei dem die physikalischen Treibmittel expandierbare Mikrokugeln, hohle Mikrokugeln, Pulver, Gase oder Flüssigkeiten umfassen; wobei die chemischen Treibmittel Verbindungen und Copolymere, wie z. B. Natriumbicarbonat, Natriumcarbonat, Ammoniumcarbonat, Ammoniumbicarbonat, Ammoniumnitrit, Kaliumborhydrid, Natriumborhydrid, Wasserstoffperoxid, Azodicarbonamid, Azobisisobutyronitril, Diisopropylazodicarboxylat, N, N' - Dinitrosopentamethylentetramin, p - Toluolsulfonyl - hydrazin, 4,4' - Oxydibenzenesulfonyl Hydrazide, Benzolsulfonylhydrazid, Trihydrazintriazin, p - Toluolsulfonylsemicarbazid, Azobisisoheptanonitril, Hydrazinsulfat, Azonitril, Azohydroxysäurederivate, Benzolsulfonatverbindung, Nitrosoverbindung, Diazobenzolverbindung und Harnstoff, umfassen.
Zum durch Mikrowellen und elektromagnetische Energie bewirkten Erhitzen geeignetes Schaumstoffmaterial nach Anspruch 19, bei dem die gasförmigen physikalischen Treibmittel Pentan, Hexan, Heptan, Dichlormethan, Dichlorethan, Chloroform, Butan, Isoheptan, Stickstoff, Kohlendioxid, Argon, Helium, Sauerstoff, Neon und Luft umfassen, wobei die flüssigen physikalischen Treibmittel aliphatische Kohlenwasserstoffe, wie z. B. Ester, Ether, Ketone, aromatische Hydroxylgruppen, Fluorchlorkohlenwasserstoffe, Kohlenwasserstoffe, Hydrochlorfluorkohlenwasserstoffe, Fluorkohlenwasserstoffe, halogenierte Kohlenstoffe, Perfluorpropane und Petrolether, und Alkohole mit einem niedrigen Siedepunkt unter 300 °C, wie z. B. Ethanol, Methylether, Diethylether, Ethylmethylether, Toluol, Aceton, Chlorfluormethan, Trifluormethan, 1,1 - Difluorethan, 1,1,1,2 - Tetrafluorethan, Methylchlorid, Ethylchlorid, Dichlormethan, Hypofluorsäure, Cyclohexan und Cyclopentan, umfassen.
Zum durch Mikrowellen und elektromagnetische Energie bewirkten Erhitzen geeignetes Schaumstoffmaterial nach Anspruch 14 oder 15, bei dem die Vernetzungsmittel Peroxide und ihre Verbindungen, wie z. B. Dicumylperoxid, 2,5 - Dimethyl - 2,5 - di(tert - butylperoxy)hexan, Benzoylperoxid, Di - tert - butylperoxid, 2,5 - Dimethyl - 2 - hydroxy - 5 - tertbutylperoxy - 3 - hexin, Benzoylperoxid, tert - Butylperoxid, 2,5 - Dimethyl - 2 - hydroxy - 5 - tert - butylperoxy - 3 - hexin, Triallylisocyanurat, Di - tert - butylperoxid, Acrylsäure, Diacetylperoxid, tert - Butylperoxypivalat, tert - Butylperoxyisopropylbenzol, 1,1 - Di(tert - butylperoxy) - 3,3,5 - trimethylcyclohexan, 2,5 - Dimethyl - 2,5 - di(tert - butylperoxy)hexan, Butyl - 4,4 - bis(tert - butyldioxy)valerat, Bis(2,4 - dichlorbenzoyl)peroxid, Bis(4 - methylbenzyl)peroxid, 1,4 - Di - (2 - tert - butylperoxyisopropyl)benzol, tert - Butylperoxybenzoat, tert - Butyl - 3,5,5 - trimethylperoxyhexanoat, tert - Butylperoxy - 2 - ethylhexylcarbonat, Trioxanverbindung, 3,3,5,7,7 - Pentamethyl - 1,2,4 - trioxepan, Lauroylperoxid, Di(4 - tert - butylcyclohexyl)peroxydicarbonat, Dicetylperoxydicarbonat, Dimyristylperoxydicarbonat, tert-Amylperoxypivalat, Di - 3 - methoxybutylperoxydicarbonat, Diisobutyrylperoxid, tert - Butylperoxyneodecanoat, tert - Butylperoxyneoheptanoat, Di(3,5,5 - trimethylhexanoyl)peroxid, 2,4,4 - Trimethylpentyl - 2 - peroxyneodecanoat, Cumylperoxyneodecanoat, Di(2 - ethylhexyl)peroxydicarbonat, Bisisopropylperoxydicarbonat, 1,1 - Di(tert - butylperoxy) - 3,3,5 - trimethylcyclohexan, 2,2' - Azobis(2 - methylbutyronitril), Decanoylperoxid, 1,3 - Bis(tertbutylperoxyisopropyl)benzol, 1,4 - Bis(tert - butylperoxyisopropyl)benzol, 2,5 - Dimethyl - 2,5 - di(2 - ethylhexanoylperoxy)hexan, tert- Amylperoxy - 2 - ethylhexylcarbonat, tert - Butylhydroperoxid, 3,5 - Diisopropy-Ibenzolhydroperoxid und Maleinsäureanhydrid, umfassen.
Zum durch Mikrowellen und elektromagnetische Energie bewirkten Erhitzen geeignetes Schaumstoffmaterial nach Anspruch 14 oder 15, bei dem die Mikrowellen - und/oder elektromagnetischen Energieabsorber Nitride, Oxide, Carbide, Graphene, Glasfasern, Kohlefasern und Cellulose - Nanokristalle, die zur Absorption von Mikrowellen dienen, sowie Nanopulver und Graphite, die zur Absorption elektromagnetischer Energie dienen, umfassen, wobei das Beschleunigungsmittel zur Mikrowellenabsorption ein polares oder dissoziierbares flüssiges Mittel ist.
Zum durch Mikrowellen und elektromagnetische Energie bewirkten Erhitzen geeignetes Schaumstoffmaterial nach Anspruch 22, bei dem die Nitride Bornitrid, Siliciumnitrid, Vanadiumnitrid, Titannitrid, Galliumnitrid und Aluminiumnitrid umfassen; wobei die Nanopulver Graphit - Nanopulver, Molybdän - Nanopulver, Silicium - Nanopulver, Titan - Nanopulver, Kobalt - Nanopulver, Wismut - Nanopulver, Gold - Nanopulver, Silber - Nanopulver, Kupfer-Nanopulver, Aluminium - Nanopulver, Zink - Nanopulver, Zinn - Nanopulver, Nickel - Nanopulver, Eisen - Nanopulver und Wolfram - Nanopulver umfassen; wobei die Oxide Aluminiumoxid, Magnesiumoxid, Zirkonoxid, Zirkondioxid, Eisenoxid, Siliciumoxid, Titanoxid und Kupferoxid umfassen; wobei die Carbide Siliciumcarbid, Vanadiumcarbid, Titancarbid, Borcarbid, Niobcarbid, Molybdäncarbid, Tantalcarbid, Chromcarbid, Hafniumcarbid, Zirkoncarbid, Wolframcarbid, Kohlenstofffasern und Kohlenstoffnanoröhren umfassen; wobei die polaren oder dissoziierbaren flüssigen Mittel Wasser, Tenside, Salze, organische Säuren, organische Alkohole und Verbundstoffe aus den vorstehenden Materialien umfassen.
Zum durch Mikrowellen und elektromagnetische Energie bewirkten Erhitzen geeignetes Schaumstoffmaterial nach Anspruch 15, bei dem die Funktionsadditive Weichmacher, Schmiermittel, Tenside, Luftblasenregler, Flammschutzmittel, Kupplungsmittel, Verstärkungsmittel, Antioxidantien, Antistatika, Wärmestabilisatoren, Lichtstabilisatoren, Farbstoffe, Verarbeitungsmodifikatoren, Schlagzähmodifikatoren, anorganische Pulver und Füllpulver umfassen.
Zum durch Mikrowellen und elektromagnetische Energie bewirkten Erhitzen geeignetes Schaumstoffmaterial nach Anspruch 24, bei dem die Weichmacher Benzoate, Esterverbindungen, Etherverbindungen, Polycaprolactonverbindungen und Carbonatverbindungen umfassen; wobei die Tenside anionische Tenside, kationische Tenside, nichtionische Tenside und amphotere Tenside umfassen; wobei die Luftblasenregler Zinkborat, Borax, Keimbildner auf Phosphorsäurebasis, Keimbildner auf Phenolbasis, Keimbildner auf Aminbasis und Harzpulver auf Polyvinylfluorid - Basis umfassen; wobei die anorganischen Pulver Talkpulver, Glimmerpulver und Natriumthiosulfat umfassen; wobei die Füllpulver organische Mikrokugeln, anorganische Mikrokugeln, Metallpartikeln und Metalloxid - Mikrokugeln umfassen.
Zum durch Mikrowellen und elektromagnetische Energie bewirkten Erhitzen geeignetes Schaumstoffmaterial nach Anspruch 25, bei dem die organischen Mikrokugeln Polyester - Mikrokugel, Polyvinylidenchlorid - Mikrokugel, Acrylharz - Mikrokugel, Phenolharz - Mikrokugel, Polylactid - Mikrokugel, Polystyrol - Mikrokugel, Epoxidharz - Mikrokugel, Polyanilin - Mikrokugel, Polyamid - Mikrokugel und Melamin - Formaldehyd - Mikrokugel umfassen; wobei die anorganischen Mikrokugeln Glasmikrokugel, Keramik - Mikrokugel, Siliziumdioxid - Mikrokugel, Kohlenstoff - Mikrokugel, Calciumcarbonat - Mikrokugel und Graphen - Mikrokugel umfassen; wobei die Metallpartikel Magnesium - , Aluminium - , Zirkonium - , Calcium - , Titan - , Vanadium - , Chrom - , Kobalt - , Nickel - , Kupfer - , Germanium - , Molybdän - , Silber - , Indium - , Zinn - , Wolfram - , Iridium - , Platin - , Eisen - und Goldpartikel umfassen; wobei die Metalloxid - Mikrokugeln Aluminiumoxid - Mikrokugel umfassen.