[發明專利]一種復合熱塑性聚氨酯彈性體發泡材料的成型工藝

有效

• 申請號: 201710311148.0
• 申請日: 2017-05-05
• 公開（公告）號: CN107099129B
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: 秦柳;袁作彬;徐靈鋼;張聰
• 申請（專利權）人: 寧波格林美孚新材料科技有限公司
• 主分類號: C08L75/04
• 分類號: C08L75/04;C08J9/12;B29C44/60
• 代理公司: 寧波市鄞州盛飛專利代理事務所(特殊普通合伙) 33243
• 代理人: 洪珊珊

本發明涉及一種利用超臨界CO₂二次發泡技術制備復合熱塑性聚氨酯彈性體發泡材料的成型工藝，屬于復合材料技術領域。該成型工藝為：將熱塑性聚氨酯彈性體置于高壓釜中，通入二氧化碳，使高壓釜中壓力為7?15MPa，溫度為30?40℃，在此狀態下滲透2?5h后泄壓，泄壓完畢后進行一次發泡處理，得發泡顆粒；將填料與發泡顆粒添加到高壓釜中，通入二氧化碳并加壓，使壓強為20?40MPa，溫度為40?80℃，在此狀態下滲透2?5h后泄壓，泄壓完畢后進行二次發泡處理；最后進行蒸汽模壓成型，得復合熱塑性聚氨酯彈性體發泡材料。本發明所制得的材料彈性大、密度小，整體性能好。

技術領域

本發明涉及一種復合熱塑性聚氨酯彈性體(E-TPU)發泡材料的成型工藝，具體涉及一種利用超臨界CO₂二次發泡技術制備復合熱塑性聚氨酯彈性體發泡材料的成型工藝，屬于復合材料技術領域。

背景技術

將不同的聚合物共混，不僅可顯著改善原聚合物的性能，還可以極大地降低聚合物材料開發和研制過程中的費用，廣泛應材料改性領域。而傳統的熔融共混改性方法中填料的分散性較差，并且不利于環保。

發明內容

本發明針對上述的問題提供一種復合熱塑性聚氨酯彈性體發泡材料的成型工藝，這種成型工藝制得的復合熱塑性聚氨酯彈性體發泡材料的彈性大、密度小。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：一種復合熱塑性聚氨酯彈性體發泡材料的成型工藝，所述的成型工藝包括如下步驟：

S1、將熱塑性聚氨酯彈性體置于高壓釜中，通入二氧化碳，使高壓釜中壓力為7-15MPa，溫度為30-40℃，在此狀態下滲透2-5h后泄壓，泄壓完畢后將熱塑性聚氨酯彈性體進行一次發泡處理，得發泡顆粒；

S2、將填料與發泡顆粒添加到高壓釜中，通入二氧化碳并加壓，使壓強為20-40MPa，溫度為40-80℃，在此狀態下滲透2-5h后泄壓，泄壓完畢后進行二次發泡處理，得熱塑性聚氨酯彈性體發泡顆粒；

S3、將熱塑性聚氨酯彈性體發泡顆粒進行蒸汽模壓成型，制備得復合熱塑性聚氨酯彈性體發泡材料。

本發明的成型方法中先利用超臨界CO₂超強的溶解與滲透能力以及一次發泡，將熱塑性聚氨酯彈性體發泡材料的泡孔變大，熱塑性聚氨酯彈性體發泡材料體內產生10-80μm不等的泡孔，基體體積擴大為6-8倍，這種基體結構有利于超臨界CO₂攜帶填料進入，因此利用超臨界CO₂超強的溶解與滲透能力將填料與發泡后熱塑性聚氨酯彈性體復合，將填料遷移到熱塑性聚氨酯彈性體內均勻分散，經二次發泡處理得到TPU顆粒，最后模壓制成制品。在二次發泡工藝中，由于超臨界CO₂超強的溶解與滲透能力，填料可溶于超臨界CO₂中，又由于一次發泡后基體的結構十分有利于超臨界CO₂進入，所以超臨界CO₂會攜帶填料遷移進入熱塑性聚氨酯彈性體基體內，在一定溫度和壓力下滲透一段時間后，緩慢泄壓，此時攜帶進去的填料留在基體內，再在一定溫度下二次發泡得到復合熱塑性聚氨酯彈性體聚氨酯發泡顆粒。本發明成型方法中不需要用水，帶入進去的染料或填料的分散性十分優良，經發泡處理后分散性不變差，對材料的改性效果好于一般的熔融共混改性，可應用于染色領域，解決了傳統染色行業染料染色的水污染問題難題，應用在材料改性領域，解決了傳統熔融共混材料分散性較差的缺點。

在上述復合熱塑性聚氨酯彈性體發泡材料的成型工藝中，步驟S1中高壓釜中的壓力為10-14MPa，溫度32-35℃。第一次發泡的主要目的是讓基體產生泡孔，所以不需要高壓高溫，在10-14MPa，32-35℃即可完成。