[發明專利]一種熱塑型聚氨酯彈性體發泡材料成型裝置及方法

有效

• 申請號: 201410288736.3
• 申請日: 2014-06-25
• 公開（公告）號: CN104149253A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 燕俊威;馮友平;楊建波
• 申請（專利權）人: 裕克施樂塑料制品（太倉）有限公司
• 主分類號: B29C44/00
• 分類號: B29C44/00;B29C44/34;B29C33/04;B29C33/20
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 賀翔

技術領域

本發明屬于發泡材料加熱后粘合成型領域，具體地，涉及一種熱塑型聚氨酯彈性體發泡材料成型裝置及方法。

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背景技術

聚氨酯彈性體(PU?elastomer)又稱聚氨酯橡膠，是一類在分子鏈中含有較多氨基甲酸酯基團（－NHCOO－）的彈性體聚合物材料。通常以低聚物多元醇、多異氰酸酯、擴鏈劑/交聯劑及少量助劑為原料制得。

從分子結構上看，聚氨酯彈性體是一種嵌段聚合物，一般由低聚物多元醇柔性長鏈構成軟段，以二異氰酸酯及擴鏈劑構成硬段，硬段和軟段交替排列，形成重復結構單元。除含有氨酯基團外，聚氨酯分子內及分子間可形成氫鍵，軟段和硬段可形成微相區并產生微觀相分離。這些結構特點使得聚氨酯彈性體具有優異的耐磨性和韌性，以“耐磨橡膠”著稱。

聚氨酯彈性體一般包括如下幾種：澆注型聚氨酯彈性體（簡稱CPU），是聚氨酯彈性體中應用最廣、產量最大的一種；熱塑型聚氨酯彈性體（簡稱TPU），熱塑型聚氨酯彈性體約占聚氨酯彈性體總量的25%左右；混煉型聚氨酯彈性體（簡稱MPU），占聚氨酯彈性體總量的10%左右。

其中，熱塑型聚氨酯彈性體發泡材料（ETPU）是一種新型材料，由于兼顧彈性體和發泡塑料所具有的優良特性，具有彈性好、重量輕、抗拉伸性強、不吸水等特點，有良好的使用前景，其制品可應用于運動領域、防護領域；由于熱塑型聚氨酯彈性體發泡后的顆粒直徑在5-10mm之間，顆粒粘結后局部會有小孔，成型工藝較難克服，目前市場上還未開發出所述熱塑型聚氨酯彈性體發泡材料的成型工藝。

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發明內容

為解決上述存在的問題，本發明的目的在于提供一種熱塑型聚氨酯彈性體發泡材料（ETPU）成型裝置及方法，所得到的熱塑型聚氨酯彈性體發泡材料成型產品外觀漂亮表面有凹凸的顆粒感、性能優良彈性可以達到制品厚度的200-400%，斷裂延伸率最大300%，拉力值最大2.5Mpa/cm²尺寸穩定。重復精度在0.2mm范圍內

為達到上述目的，本發明主要采用如下技術方案：

一種熱塑型聚氨酯彈性體發泡材料成型裝置，所述裝置包括：立式成型機；?用于放置所述熱塑型聚氨酯彈性體發泡材料的模具，設置于所述立式成型機上，所述模具下端設置有排氣口；用于排除所述模具內產生的泠凝水的真空罐，所述真空罐通過管道與所述模具底部連接；用于產生蒸汽的蒸汽發生器以及用于存儲蒸汽的儲氣罐，所述蒸汽發生器通過儲氣罐與所述模具連接；所述儲氣罐上設置有第一出氣口和第二出氣口，所述第一出氣口通過管道與所述模具上端連接，所述第二出氣口通過管道與所述模具下端連接。

同時，一種熱塑型聚氨酯彈性體發泡材料成型方法，所述方法包括如下步驟：

1)????將所述熱塑型聚氨酯彈性體發泡材料放入模具內；

2)????一次鎖模，使所述模具內體積為材料體積的3倍；

3)????開啟儲氣罐閥門，通過儲氣罐的第一出氣口和/或第二出氣口向模具通入蒸汽，對模具內材料進行加熱，所述蒸汽溫度為100~200℃，蒸汽壓力為1MPa，蒸汽通入時間為50~70秒；

4)????二次鎖模，使所述模具處于閉合狀態；

5)????冷卻模具，開啟真空罐，將模具內因冷凝所產生的冷凝水通過管道排至真空罐內，模具冷卻至60~65℃開模，冷卻時間為65~90秒；

6)????開模，脫模，得到所述熱塑型聚氨酯彈性體發泡材料成型產品。

另，所述模具上設置有管道接口，所述管道接口口徑為1/2英寸。

所述模具尺寸為200mm×200mm×200mm的正方體測試模，可以根據制品的形狀要求制作不同形狀及尺寸的模具。即所述模具形狀根據所欲制得的熱塑型聚氨酯彈性體發泡材料成型產品形狀確定。

所述立式成型機采用裕克施樂塑料制品（太倉）有限公司生產制造的立式成型機。

進一步，步驟3)所述通入蒸汽的步驟及順序如下：

3a)????通過所述儲氣罐第一出氣口向所述模具上端通入蒸汽，對模具內材料進行加熱，所通入蒸汽從所述模具下端通過排氣口排出，所通入蒸汽溫度為160℃，壓力1MPa，通入時間10~15秒；

3b)???通過所述儲氣罐第二出氣口向上述模具下端通入蒸汽，對模具內材料進行加熱，所通入蒸汽從所述模具上端排氣口排出，所通入蒸汽溫度為160℃，壓力1MPa，通入時間10~15秒；