[發(fā)明專利]一種基于熱驅(qū)動形狀記憶效應的閉孔泡沫塑料到開孔泡沫塑料的轉(zhuǎn)變方法

有效

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• 申請日: 2016-12-21
• 公開（公告）號: CN106750495B
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發(fā)明（設計）人: 孫麗;黃為民;王韜熹
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽建筑大學
• 主分類號: C08J9/36
• 分類號: C08J9/36
• 代理公司: 沈陽優(yōu)普達知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 俞魯江

本發(fā)明涉及一種基于熱驅(qū)動形狀記憶效應的制造開孔泡沫塑料的方法，具體步驟是：a.用一般的閉孔泡沫塑料制造方法制造閉孔形狀記憶聚合物泡沫塑料；b.將制作好的閉孔泡沫塑料在室溫或其以上溫度下進行壓縮處理，不同的壓縮率會使最終的開孔產(chǎn)品具有不同的開孔程度；c.將壓縮后的泡沫塑料在等于或高于其轉(zhuǎn)變溫度的高溫中充分加熱。取決于泡沫塑料的大小，充分加熱需要10秒至30分鐘以上的時間；d.將泡沫塑料冷卻回室溫。由于材料的形狀記憶效應，加熱后的泡沫塑料基本恢復壓縮前的尺寸，但此時的泡沫塑料已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)殚_孔泡沫塑料。本發(fā)明步驟簡單，無需復雜的機械裝置，成本低廉，轉(zhuǎn)變過程快速，全過程無化學變化，最終開孔率也可以很好地控制。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種制造開孔泡沫塑料的方法，尤其是熱驅(qū)動基于形狀記憶效應的閉孔泡沫塑料到開孔泡沫塑料的轉(zhuǎn)變方法，屬于泡沫塑料制造領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在現(xiàn)代的產(chǎn)品包裝和密封中，泡沫塑料是一種很常見的并且被廣泛使用的材料。由于其相對來說較好的抗震性和密封性，通常會被用來直接包裹產(chǎn)品，從而達到抗摔、抗震并且不磨損產(chǎn)品的目的。進入21世紀以來，泡沫塑料的發(fā)展迅速，其衍生產(chǎn)品由于材料的力學性質(zhì)提升，用途也變得更加廣泛。如今，不僅僅在包裝密封行業(yè)中可以看到泡沫塑料的身影，對材料強度要求更高的復合材料行業(yè)中，也有泡沫塑料的一席之地。例如，在常見的夾芯板材中，因為其極好的強度和極輕的重量，硬泡沫塑料會被用來作為其主要的夾芯材料。

但是在目前的泡沫塑料生產(chǎn)制造技術(shù)方面，通常來說開孔泡沫塑料的制造比閉孔泡沫塑料要復雜許多。對于閉孔泡沫塑料，發(fā)泡成型后分解發(fā)泡劑為主要的制造過程。但是對于開孔泡沫塑料，因為要控制開孔率和開孔大小等不同參數(shù)，氣相沉積、直接融化成型等額外工序?qū)е铝讼鄳膬r格也會比閉孔泡沫塑料材料高許多。但是由于開孔泡沫塑料對氣體及蒸汽更好的吸收和滲透性，以及更好的吸音能力，于是在某些特定的應用中，開孔塑料材料又有著其不可代替的作用。但是其復雜的制造工藝必然帶來難以控制的產(chǎn)品質(zhì)量和高昂的價格。現(xiàn)有技術(shù)還包括利用由多元醇成分，異氰酸鹽和常規(guī)發(fā)泡劑組成發(fā)泡成分的泡沫模制制造開孔泡沫(公開號CN1242383A)，其制備方法用到的化學成分過多，雖然聲稱可以達到99％開孔含量，但是過于復雜的工藝并不能起到簡化作用。其他的一些公開專利方法大同小異，化學成分和發(fā)泡劑是其制備過程中必不可少的環(huán)節(jié)。并且，這些方法對于開孔率和開孔大小無法達到很好的控制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對上述問題提供一種利用材料的熱驅(qū)動形狀記憶效應，達到閉孔泡沫塑料到開孔泡沫塑料的轉(zhuǎn)變，是一種純物理的方法，極為簡單，成本低廉，轉(zhuǎn)變過程快速，易檢測，并且能夠很好的控制開孔程度，從而消除化學發(fā)泡劑對塑料材料的影響。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種基于熱驅(qū)動形狀記憶效應的閉孔泡沫塑料到開孔泡沫塑料的轉(zhuǎn)變方法，其特征在于：包括以下步驟：

a.用一般的閉孔泡沫塑料制造方法制造閉孔形狀記憶聚合物泡沫；

b.將制作好的閉孔泡沫塑料在室溫或其以上溫度下進行壓縮處理，不同的壓縮率會使最終的開孔產(chǎn)品具有不同的開孔程度；

c.將壓縮后的泡沫塑料在等于或高于其轉(zhuǎn)變溫度(玻璃化轉(zhuǎn)變溫度或熔化溫度)的高溫中充分加熱。取決于泡沫塑料的大小，充分加熱需要10秒鐘至30分鐘以上；

d.將泡沫塑料冷卻回室溫。由于材料的形狀記憶效應，加熱后的泡沫塑料基本恢復壓縮前的尺寸，但此時的泡沫塑料已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)殚_孔泡沫塑料。

所述的泡沫塑料材料為具有熱驅(qū)動的形狀記憶效應的熱塑或熱固聚合物，其熱驅(qū)動的形狀記憶效應是基于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度或熔化溫度。

所述的一種基于熱驅(qū)動形狀記憶效應的閉孔泡沫塑料到開孔泡沫塑料的轉(zhuǎn)變方法，壓縮處理過程中的壓縮應變的范圍為5％-95％，壓縮率越大對應的開孔程度越高。