RU2698813C2 - Способ получения пен на основе термопластичных полиуретанов - Google Patents

Способ получения пен на основе термопластичных полиуретанов Download PDF

Info

Publication number
RU2698813C2
RU2698813C2 RU2017132317A RU2017132317A RU2698813C2 RU 2698813 C2 RU2698813 C2 RU 2698813C2 RU 2017132317 A RU2017132317 A RU 2017132317A RU 2017132317 A RU2017132317 A RU 2017132317A RU 2698813 C2 RU2698813 C2 RU 2698813C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
extruder
thermoplastic polyurethane
melt
stage
blowing agent
Prior art date
Application number
RU2017132317A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2017132317A3 (ru
RU2017132317A (ru
Inventor
Ханс РУДОЛЬФ
Етсухиро ЙАМАМОТО
Ейдзи НЕГИШИ
Акира НОМУРА
Татсуро ТОМАТА
Original Assignee
Басф Се
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 Басф Се filed Critical Басф Се
Publication of RU2017132317A publication Critical patent/RU2017132317A/ru
Publication of RU2017132317A3 publication Critical patent/RU2017132317A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2698813C2 publication Critical patent/RU2698813C2/ru

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • 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

Abstract

Изобретение относится к способу получения разбухших гранул из расплава полимера, содержащего вспенивающий агент. Способ получения вспененных частиц термопластичного полиуретана включает следующие стадии. Стадия плавления термопластичного полиуретана, осуществляемая в первом экструдере E1. Стадия впрыскивания газообразного вспенивающего агента, осуществляемая во втором экструдере E2. Стадия гомогенного пропитывания вспенивающего агента в расплав термопластичного полиуретана, осуществляемая в третьем экструдере E3. А также стадия экструзии пропитанного расплава термопластичного полиуретана через профилирующую планку и грануляции расплава в подводном устройстве для грануляции в условиях температуры и давления с образованием вспененных частиц термопластичного полиуретана. Технический результат изобретения заключается в повышении контроля технологических параметров. 4 з.п. ф-лы, 6 табл.

Description

Изобретение относится к способу получения разбухших гранул из расплава полимера, содержащего вспенивающий агент. Разбухшие гранулы термопластичных полимеров, особенно термопластичного полиуретана (TPU), обладают эластическими и трибологическими свойствами и, таким образом, применимы в широком разнообразии областей применения. Примеры применения разбухших гранул термопластичного полиуретана включают гимнастические маты многократного использования, защитную одежду, элементы балансировки в автомобилестроении, поглотители звука и вибраций, упаковку или в обувных подошвах. Высокая эластичность и удовлетворительная гомогенность со стороны гранул имеют решающую важность во всех этих сферах.
WO 2007/082838 раскрывает способ получения разбухшего термопластичного полиуретана, содержащего вспенивающий агент. Первая стадия способа включает в себя экструзию термопластичного полиуретана в гранулы. Гранулы пропитываются вспенивающим агентом в водной суспензии под давлением на второй стадии и разбухают на третьей стадии. В дополнительном варианте выполнения способа термопластичный полиуретан расплавляют в экструдере вместе со вспенивающим агентом, и расплав гранулируют без устройства для предотвращения вспенивания. В качестве вспенивающих агентов в получении посредством экструзии применяют летучие органические соединения.
WO 2013/153190 относится к способу получения разбухших гранул из содержащего пропеллент расплава полимера, включающему в себя стадии: а) прессование содержащего пропеллент расплава полимера через перфорированную пластину, регулируемую до температуры между 150°C и 280°C, в камеру грануляции; b) измельчение расплава полимера, прессованного через перфорированную пластину с регулированием температуры в отдельные разбухшие гранулы с помощью резательного устройства; с) выгрузку гранул из камеры грануляции с помощью потока текучей среды, где пропеллент содержит СO2 или N2 или комбинацию СO2 и N2, и текучая среда, регулированная до температуры между 10°C и 60°C и имеющая давление между 0,7 бар и 20 бар выше атмосферного давления, вызывает течение через камеру грануляции, и где давление и температуру текучей среды в камере грануляции, а также температуру перфорированной пластины выбирают так, чтобы гранулы в текучей среде под давлением разбухали посредством пропеллента, который они содержат таким образом, чтобы создавались разбухшие гранулы с закрытым верхним слоем.
В случае применения только одного экструдера для получения вспененных частиц термопластичного полиуретана (E-TPU) иногда очень трудно контролировать все технологические параметры, такие как температура, давление и скорость вращения, для достижения желательных свойств продукта, таких как размер пор, плотность, толщина верхнего слоя и независимое отношение массы к объему ячеек. Ограничивается время пребывания и изменение скорости вращения в технологическом процессе.
Цель настоящего изобретения заключалась в решении упомянутых выше проблем и предоставлении точного и универсального способа для получения вспененных частиц термопластичного полиуретана.
Эта проблема решена способом получения вспененных частиц термопластичного полиуретана, включающим в себя стадии
a) плавления термопластичного полиуретана в первом экструдере E1,
b) впрыска газообразного вспенивающего агента во второй экструдер E2,
c) гомогенного пропитывания вспенивающего агента в расплав термопластичного полиуретана в третьем экструдере Е3,
d) экструзии пропитанного расплава термопластичного полиуретана через профилирующую планку и грануляции расплава в подводном устройстве для грануляции в условиях температуры и давления с образованием вспененных частиц термопластичного полиуретана.
На стадии а) термопластичный полиуретан плавится в первом экструдере E1, который предпочтительно представляет собой одношнековый экструдер. Вязкость расплава термопластичного полиуретана (TPU) контролируют в определенном интервале посредством регулирования параметров, таких как температура, давление и скорость вращения, для достижения подходящей вязкости для дозирования газа и постоянной загрузки во второй экструдер E2. Применение экструдера E1 только для плавления TPU дает возможность выбирать широкий интервал TPU, которые не зависят от твердости и молекулярной массы.
Термопластичным полиуретаном может быть любой желательный термопластичный полиуретан (TPU), известный специалистам в данной области техники. Термопластичные полиуретаны и способы их получения подробно описаны, например, в Gerhard W. Becker and Dietrich Braun, Kunst-stoffhandbuch, том 7, "Polyurethane", Carl Hanser Verlag, Munich, Vienna, 1993.
На стадии b) газообразный вспенивающий агент впрыскивают в расплав термопластичного полиуретана во втором экструдере E2, который предпочтительно представляет собой сдвоенный экструдер. В качестве газообразных вспенивающих агентов применяют предпочтительно СО2 и/или N2 и более предпочтительно комбинацию СО2 и N2. К расплаву полимера можно дополнительно добавлять совместный вспенивающий агент. Применяемые совместные вспенивающие агенты включают алканы, такие как этан, пропан, бутан, пентан, спирты, такие как этанол, изопропанол, галогенсодержащие углеводороды или CFCs или их смесь. Особенно выгодно применение только СО2 и/или N2, а также их комбинации в качестве вспенивающего агента, так как они являются инертными газами, которые не воспламеняются, поэтому в производстве не может возникнуть потенциально взрывоопасная атмосфера. Применение отдельного экструдера E2 для впрыскивания газообразных вспенивающих агентов дает возможность продлить время впрыска газообразного вспенивающего агента.
Если бы не применялась стадия с), тогда газообразный вспенивающий агент следовало бы должным образом диспергировать посредством контроля параметров второго экструдера, и охлаждение следовало бы проводить в последней половине второго экструдера E2 регулированием формы шнеков и контролем температуры.
Три экструдера E1, E2 и Е3 соединяют последовательно, предпочтительно экструдер E1 непосредственно соединяется с Экструдером E2 и Экструдер 2 непосредственно соединяется с Экструдером Е3. Наиболее предпочтительно в качестве экструдера E1 и экструдера E3 применяют одношнековый экструдер, и сдвоенный экструдер применяют в качестве Экструдера E2.
Гомогенное пропитывание газообразного вспенивающего агента в расплав термопластичного полиуретана проводят в третьем экструдере E3. Стабилизацию и охлаждение TPU посредством низкой скорости вращения и низкой скорости сдвига осуществляют контролем параметров третьего экструдера E3, который имеет охлаждающее устройство в специально сформированном шнеке, для достижения желательного размера пор, плотности, толщины верхнего слоя и независимого отношения массы к объему ячеек. Применение отдельного экструдера E3 для пропитывания газообразного вспенивающего агента в расплав термопластичного полиуретана предоставляет лучшую диффузию газа в расплавленном TPU.
На стадии d) осуществляется экструзия пропитанного расплава термопластичного полиуретана через профилирующую планку и грануляция расплава в подводном устройстве для грануляции в условиях температуры и давления с образованием вспененных частиц термопластичного полиуретана (E-TPU).
Предпочтительно насыпная плотность вспененных частиц термопластичного полиуретана, образованных на стадии d), находится в интервале от 30 до 250 кг/м3, предпочтительно в интервале от 100 до 200 кг/м3.
Предпочтительно вода в подводном устройстве для грануляции имеет давление в интервале от 1 до 20 бар и температуру в интервале от 10 до 50°C для достижения желательной насыпной плотности вспененных частиц термопластичного полиуретана.
Примеры
Исходные материалы:
Elastollan 1180А (коммерчески доступный TPU от BASF SE)
Elastollan 1196А (коммерчески доступный TPU от BASF Japa)
Elastollan ЕТ880 (коммерчески доступный TPU от BASF Japan)
Elastollan SP9324 (коммерчески доступный TPU от BASF SE)
Сшивающий агент форполимер на основе полиола простого полиэфира-MDI
Связующее вещество для образования TPU
Elastan® С8008 С-В: 15%/МСР
Для примеров 1-12 применяли следующие настройки установки:
Соединяют 3 различных типов экструдеров и присоединяют соответственно следующее оборудование;
1. Сушильную камеру к 1му экструдеру.
2. Дозирующую газ систему ко 2му экструдеру.
3. Подводную систему для грануляции к 3м экструдерам.
В 1ом Экструдере расплавляли TPU. Температурные условия регулировали в зависимости от применяемой марки TPU.
Во 2ой Экструдер (сдвоенный экструдер ϕ46 мм) впрыскивали азот и/или диоксид углерода с применением нагнетательных насосов.
Установочная Температура нагревательной зоны от С1 до С12 и AD (Переходная часть)
Figure 00000001
Контролируемые условия
Скорость вращения: 47 об/мин
Давление на выходе: 7,5 МПа
Вспенивающие агенты:
N2: Давление 8 МРа (0,4~0,5% в зависимости от TPU)
СО2: Давление 4 МРа (1,1~1,4% в зависимости от TPU)
3ий Экструдер (одношнековый экструдер ϕ65 мм с охлаждаемым шнеком с четырехсторонней резьбой) применяли для диффузии газа в расплавленном TPU
Установочная Температура нагревательной зоны от С1 до С4 и AD (Переходная часть)
Figure 00000002
Контролируемые условия
Скорость вращения: 24 об/мин
Давление на входе: 8 МПа
Давление в головке: 9 МПа
Подводная грануляция:
Установочная Температура переходной части (между фильтром и головкой) и головки
Figure 00000003
Для сравнительных примеров 13-15 применяли следующие настройки установки:
В сравнительных примерах применяли только 1 экструдер, который использовался для плавления TPU, дозирования газа и диффузии газа.
Установочная Температура нагревательной зоны от С1 до С12 и AD (Переходная часть)
Figure 00000004
Подводная грануляция:
Установочная Температура переходной части (между фильтром и головкой) и головки
Figure 00000005
Условия формования:
Вспененные частицы TPU из примера 1-15 формовали с применением PU связующего вещества Elastan С8008 и прессовали 30 минут при 80°C. Физические свойства формованных изделий суммированы в Таблице 1.
Тестирование:
Плотность формованного изделия и сопротивление сжатию определяли в соответствии с JIS K 6767.
Предел прочности при растяжении и удлинение при разрыве определяли в соответствии с JIS K 6400.
Сопротивление раздиру и эластичность по отскоку определяли в соответствии с JIS K 7311.
Остаточную деформацию при сжатии определяли
Figure 00000006
Figure 00000007

Claims (9)

1. Способ получения вспененных частиц термопластичного полиуретана, включающий стадии:
a) плавления термопластичного полиуретана в первом экструдере Е1,
b) впрыскивания газообразного вспенивающего агента во второй экструдер Е2,
c) гомогенного пропитывания газообразного вспенивающего агента в расплав термопластичного полиуретана в третьем экструдере Е3,
d) экструзии пропитанного расплава термопластичного полиуретана через профилирующую планку и грануляции расплава в подводном устройстве для грануляции в условиях температуры и давления с образованием вспененных частиц термопластичного полиуретана.
2. Способ по п. 1, где насыпная плотность вспененных частиц термопластичного полиуретана, образованных на стадии d), находится в интервале от 30 до 250 кг/м3.
3. Способ по п. 1, где в качестве газообразного вспенивающего агента применяют СО2, N2 или комбинацию СО2 и N2.
4. Способ по п. 1, где в качестве экструдера Е1 и экструдера Е3 применяют одношнековый экструдер, а в качестве экструдера Е2 применяют сдвоенный экструдер.
5. Способ по любому из пп. 1-3, где вода в подводном устройстве для грануляции имеет давление в интервале от 1 до 20 бар и температуру в интервале от 10 до 50°С.
RU2017132317A 2015-02-17 2016-02-09 Способ получения пен на основе термопластичных полиуретанов RU2698813C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

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

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2017132317A RU2017132317A (ru) 2019-03-18
RU2017132317A3 RU2017132317A3 (ru) 2019-06-24
RU2698813C2 true RU2698813C2 (ru) 2019-08-30

Family

ID=52469736

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017132317A RU2698813C2 (ru) 2015-02-17 2016-02-09 Способ получения пен на основе термопластичных полиуретанов

Country Status (11)

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

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
BR112020009775A2 (pt) * 2017-12-14 2020-11-03 Basf Se método de preparação de poliuretano termoplástico, poliuretano termoplástico, uso, método de produção de partículas, partículas, espuma e uso das partículas
JP2021508350A (ja) 2017-12-20 2021-03-04 ビーエイエスエフ・ソシエタス・エウロパエアＢａｓｆ Ｓｅ 新規の可撓性ポリウレタンフォーム
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

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007082838A1 (de) * 2006-01-18 2007-07-26 Basf Se Schaumstoffe auf basis thermoplastischer polyurethane
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
RU2476456C2 (ru) * 2007-05-18 2013-02-27 Полимери Эуропа С.П.А. Композитный материал на основе винилароматических полимеров, имеющих улучшенные теплоизоляционные свойства, и способ их получения
WO2013153190A1 (de) * 2012-04-13 2013-10-17 Basf Se Verfahren zur herstellung von expandiertem granulat

Family Cites Families (10)

* 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
MX2008010781A (es) * 2006-02-22 2009-03-02 Pactiv Corp Espumas de poliolefina expandidas y extruidas que estan hechas con agentes de soplado basados en formiato de metilo.
US20130078445A1 (en) * 2011-09-22 2013-03-28 Sealed Air Corporation, Cryovac, Div. Foam Composition and Method of Making Same
WO2013092689A1 (en) * 2011-12-22 2013-06-27 Solvay Specialty Polymers Usa, Llc Thermoformed foam articles
US9790365B2 (en) * 2012-06-12 2017-10-17 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

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007082838A1 (de) * 2006-01-18 2007-07-26 Basf Se Schaumstoffe auf basis thermoplastischer polyurethane
RU2476456C2 (ru) * 2007-05-18 2013-02-27 Полимери Эуропа С.П.А. Композитный материал на основе винилароматических полимеров, имеющих улучшенные теплоизоляционные свойства, и способ их получения
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
WO2013153190A1 (de) * 2012-04-13 2013-10-17 Basf Se Verfahren zur herstellung von expandiertem granulat

Also Published As

Publication number Publication date
EP3259306A1 (en) 2017-12-27
US20180066122A1 (en) 2018-03-08
MX2017010575A (es) 2017-11-16
WO2016131671A1 (en) 2016-08-25
RU2017132317A3 (ru) 2019-06-24
BR112017017662B1 (pt) 2022-01-18
BR112017017662A2 (pt) 2018-05-08
JP6960335B2 (ja) 2021-11-05
EP3259306B1 (en) 2019-05-22
US11052570B2 (en) 2021-07-06
KR20170117537A (ko) 2017-10-23
KR102447143B1 (ko) 2022-09-23
RU2017132317A (ru) 2019-03-18
JP2018505950A (ja) 2018-03-01
TR201910827T4 (tr) 2019-08-21
CN107250231A (zh) 2017-10-13
ES2743325T3 (es) 2020-02-18
CN107250231B (zh) 2021-04-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2698813C2 (ru) Способ получения пен на основе термопластичных полиуретанов
TWI795377B (zh) 膨脹熱塑性聚胺甲酸酯珠粒、其製造及模製部件之製造
TW201527421A (zh) 膨脹熱塑性彈性體之製造
KR101856884B1 (ko) 저밀도 발포체, 중창, 신발 및 저밀도 발포체의 제조 방법
US11472084B2 (en) Preparation method for thermoplastic polyurethane micro air bag elastomer material
EP3663358B1 (en) Thermoplastic polymer elastomer material with micro air holes and preparation thereof
KR100798204B1 (ko) 폴리올레핀 수지 발포체용 조성물, 폴리올레핀 수지발포체, 및 이의 제조방법
US20200376714A1 (en) Micro-particle-size thermoplastic micro-airbag polyurethane elastomer material and preparation therefor
CN104877335A (zh) 一种热塑性聚氨酯弹性体发泡珠粒及其制备方法
KR20040074619A (ko) 폴리올레핀 수지 발포체용 조성물, 이로부터 제조된발포체, 및 발포체의 제조방법
CN101326225B (zh) 采用聚合物加工添加剂制备聚苯乙烯泡沫体的方法
RU2295439C2 (ru) Способ получения гранул вспенивающегося стирольного полимера
CN109551701A (zh) 一种半结晶聚合物原位发泡模塑成型方法
Hopmann et al. Foaming technology using gas counter pressure to improve the flexibility of foams by using high amounts of CO2 as a blowing agent
JP6422806B2 (ja) アミド系発泡樹脂粒子及び発泡成形体
EP3535316A1 (de) Partikelschaumstoffe auf basis von expandierten thermoplastischen elastomeren
KR20190142408A (ko) 폴리스티렌을 포함하는 열가소성 중합체를 발포시키기 위한 Z-HFO-1336mzz 발포제 블렌드
WO2021166623A1 (ja) ポリアミド系樹脂発泡粒子、ポリアミド系樹脂発泡粒子成形体およびポリアミド系樹脂発泡粒子の製造方法
WO2022210647A1 (ja) ポリプロピレン系樹脂押出発泡粒子の製造方法
Carter et al. Continuous foam extrusion of rigid-rod polyphenylenes
RU2467036C1 (ru) Способ получения биоразлагаемого пенопласта
Murzagaliev et al. CHANGES IN MOLECULAR MASS DISTRIBUTION OF POLYSTYRENE DURING ITS PROCESSING
CN115895237A (zh) 一种超临界发泡复合材料及其制备方法
TW201813987A (zh) 聚乳酸發泡成形材料、其發泡成形品及製造方法