[發明專利]一種多維度功能的熱塑性聚氨酯發泡制品及其成型工藝

在審

• 申請號: 201711317784.0
• 申請日: 2017-12-12
• 公開（公告）號: CN108297333A
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發明（設計）人: 秦柳;李強;許袁;袁作彬
• 申請（專利權）人: 湖北民族學院;寧波格林美孚新材料科技有限公司
• 主分類號: B29C44/34
• 分類號: B29C44/34;B29C44/60;B29K75/00
• 代理公司: 寧波市鄞州盛飛專利代理事務所(普通合伙) 33243
• 代理人: 洪珊珊

本發明涉及一種多維度功能的熱塑性聚氨酯發泡制品及其成型工藝，屬于材料加工領域。所述熱塑性聚氨酯發泡制品分為若干部分，每個部分由不同密度的熱塑性聚氨酯發泡材料組成，所述密度不同的熱塑性聚氨酯發泡材料通過超臨界二氧化碳發泡制得。

技術領域

本發明涉及一種多維度功能的熱塑性聚氨酯發泡制品及其成型工藝，屬于材料加工領域。

背景技術

熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)具有高模量、高強度、高伸長和高彈性，優良的耐磨、耐油、耐低溫、耐老化性能，同時也因其具有環保概念，日益受到人們的歡迎。通過發泡技術使得TPU膨脹，顆粒內部產生大量微孔結構，制得的發泡材料具有低密度、高回彈性和柔韌性等優點，因此可以廣泛應用于鞋底材料、包裝與運輸容器材料、緩沖墊片、汽車內飾等行業。通常情況下，由同一種泡沫材料成型的制品，功能相對比較單一，隨著經濟的發展，對TPU發泡材料的功能要求越來越嚴苛，不再僅限于一個TPU發泡制品的單一功能，而是希望同一TPU發泡制品的不同部分能夠具有不同功能，以滿足特殊領域的應用要求。因此，如果TPU發泡制品可實現各個部分填充不同密度的TPU發泡材料，就可以實現它功能的多樣化，從而大大拓寬TPU發泡制品的應用領域。

發明內容

本發明的主要目的在于針對現有技術的不足，提供一種多維度功能的熱塑性聚氨酯發泡制品及其成型工藝，以解決目前發泡材料功能單一的問題。

為了達到上述發明目的，本發明采用以下技術方案：

一種多維度功能的熱塑性聚氨酯發泡制品，所述熱塑性聚氨酯發泡制品分為若干部分，每個部分由不同密度的熱塑性聚氨酯發泡材料組成，所述密度不同的熱塑性聚氨酯發泡材料通過超臨界二氧化碳發泡制得。本發明的熱塑性聚氨酯發泡制品具有多維度功能，即不同部分呈現不同的功能，尤其是不同部分的彈性和緩沖性不一，滿足某些對彈性和緩沖性能具備不一樣要求的特殊領域。

熱塑性聚氨酯發泡制品可以為球體，長方體、正方體、圓柱體等多面體。優選為球體，球體表面圓潤不像多面體一樣具有棱角，影響性能的表達，但是具體形狀還是根據特定應用領域而定。熱塑性聚氨酯發泡制品的若干部分優選為均勻等分的部分，首先，均勻等分使得成型過程中只需要使用一個模具，其次，不同密度的TPU發泡材料分布均勻，有利于TPU發泡制品性能提升。

TPU發泡制品的若干部分可以引入不同彩色料，讓制品樣式多樣化，改善制品外觀同時增加區分度。

作為優選，所述不同密度的熱塑性聚氨酯發泡材料的最大密度差為0.06-0.20g/cm³。密度差太小，功能差異化體現不出來，密度差太大，各個部分之間不能有機融合，部分與部分之間容易脫落。優選地，不同密度的熱塑性聚氨酯發泡材料的最小密度差為0.03-0.06g/cm³。

作為優選，所述熱塑性聚氨酯為聚酯型熱塑性聚氨酯和聚醚型熱塑性聚氨酯中的一種或多種。多種類的熱塑性聚氨酯制備的發泡材料性能要優于使用單一的熱塑性聚氨酯，可能是不同類型的TPU形成復雜網絡結構，實現了優勢互補。

本發明采用以下技術方案達到本發明的另一個目的：一種多維度功能的熱塑性聚氨酯發泡制品的成型工藝，所述工藝包括如下步驟：

(1)超臨界二氧化碳發泡：將熱塑性聚氨酯放入高壓反應釜中，通入CO₂，使CO₂處于超臨界狀態進行保壓滲透2-5h，泄壓后迅速放入發泡設備，在100-150℃下加熱發泡1-10min，制得不同密度的熱塑性聚氨酯發泡材料；

(2)模壓成型：將不同密度的熱塑性聚氨酯發泡材料單獨進行蒸汽模壓成型，獲得單個成型制品；

(3)將上述單個成型制品組合成多維度功能的熱塑性聚氨酯發泡制品。

作為優選，所述單個成型制品通過蒸汽模壓成型或膠粘劑或其他成型方式組合成多維度功能的熱塑性聚氨酯發泡制品。