[發明專利]利用彩色TPU發泡粒子、片材制備成型體、薄片的方法

有效

• 申請號: 201510070972.2
• 申請日: 2014-05-09
• 公開（公告）號: CN104830047B
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 翟文濤;張小海
• 申請（專利權）人: 晉江國盛新材料科技有限公司
• 主分類號: C08L75/04
• 分類號: C08L75/04;C08K3/04;C08K3/22;C08J9/12;A43B13/04
• 代理公司: 泉州市潭思專利代理事務所(普通合伙)35221
• 代理人: 廖仲禧

本發明專利申請是中國專利申請號201410196699.3的分案申請，原申請的申請號為201410196699.3，申請日為2014年05月09日，發明名稱為彩色TPU發泡材料、制備方法、用途以及利用該材料制備成型體、薄片、鞋材的方法。

技術領域

本發明涉及一種高壓流體物理發泡制備低密度彩色熱塑性聚氨酯(TPU)發泡材料的方法，通過短時間加熱低溫、高壓流體浸漬后的彩色TPU樹脂，降低有機小分子顏料的界面遷移，以獲得顏料在泡孔結構內外均勻分散的彩色TPU發泡材料，以及一種通過高壓氣體載壓工藝，降低TPU發泡材料泡孔結構內外的壓力差，從而抑制彩色TPU發泡材料的不均勻收縮，以獲得表面光潔、表皮沒有明顯褶皺的低密度彩色TPU發泡材料。本發明涉及TPU發泡粒子水蒸氣成型和TPU發泡片材劈切、模壓成型的方法，以使所制備的彩色TPU發泡材料應用于鞋材領域。

背景技術

乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)類聚合物發泡材料具有輕質、彈性等特點而用于制作運動鞋的鞋墊、中底以及外底。彩色EVA發泡材料賦予運動鞋豐富的顏色搭配以及良好的設計能力。制備彩色EVA發泡鞋材的工藝已經公開。一種方法是把顏料與EVA顆粒、助劑、填料、發泡劑、交聯劑等低溫高混、開煉、擠出造粒，顆粒料在模具中加熱發泡和/或二次模具定型，從而制備彩色EVA發泡鞋材。另一種方法是把顏料復合入EVA發泡體系，通過注塑發泡工藝一次成型成彩色EVA發泡鞋材，尤其是EVA發泡涼鞋。

用于制備EVA發泡鞋材的EVA樹脂為熱塑性，可以通過熔融加工的方式來制備成所需形狀。不過，EVA樹脂發泡時需要進行化學交聯。具有交聯結構的EVA發泡樹脂是一個大分子，這種材料不能進行熔融加工，這導致EVA樹脂在發泡后就喪失了熔融回收能力。另外，EVA樹脂發泡通常采用化學發泡方式進行，化學發泡過程產生有毒有害氣體，化學發泡劑分解不完全導致材料生產過程不環保，材料性能不穩定。

熱塑性聚氨酯(TPU)擁有高耐磨、高彈性、抗疲勞、耐化學腐蝕等諸多優點而廣泛應用于鞋材。以TPU為基材制備的彩色低密度發泡材料有望替代EVA材料發泡材料應用于高性能鞋材領域。

現有技術不能制備具有顏色鮮艷豐富的、顏色在材料內外分布均勻的、密度為0.05－0.5g/cm³的、泡孔結構均勻且尺寸小于100μm的、表面光潔而沒有明顯收縮皺褶的TPU發泡材料。

采用化學發泡劑制備TPU發泡材料的方法是已知的。在TPU化學發泡體系中加入合適的顏料可以賦予TPU發泡材料各種顏色，但與EVA樹脂發泡材料存在相似的問題，如制備過程不環保和需要化學交聯的問題等。除此之外，采用化學發泡劑制備的TPU發泡材料還存在泡孔結構粗糙、密度大、膨脹倍率低的問題。

為了消除該缺陷，專利文獻WO2000/44821A、WO2004/108811A公開了可膨脹微球制備TPU發泡材料的方法。該方法將粉末、顆粒形式的TPU與可膨脹微球混合、熔融加工制備TPU發泡材料。所用的可膨脹微球是包裹有低沸點溶劑(如戊烷)的粘合劑或臘或熱塑性塑料丸粒，可膨脹微球中的低沸點溶劑在TPU加工過程中熱分解成氣核，氣核增長形成了泡孔結構。可膨脹微球的尺寸在一般為20－40μm，它在TPU熔融混合加工時不易均勻分散，高含量可膨脹微球的加入易于 導致不均勻大孔結構的形成。對于密度為0.3－1.0g/cm³的TPU發泡材料，可以觀察到樣品表面出現可見的凹陷，同時，這種發泡材料的耐磨性能差。通過把顏料混入可膨脹微球發泡TPU體系，應可以制備彩色的TPU發泡材料，但所制備的低密度TPU發泡材料同樣存在泡孔尺寸過大、樣品表面出現凹陷、耐磨性能差的問題，其次，所制備的低密度TPU發泡材料存在顏色不夠鮮艷的問題。