[發明專利]一種基于氨基甲酸酯共聚物的發泡材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202011307653.6
• 申請日: 2020-11-20
• 公開（公告）號: CN112574379B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 朱仕升;付小亮;黃岐善
• 申請（專利權）人: 萬華化學集團股份有限公司
• 主分類號: C08G18/66
• 分類號: C08G18/66;C08G18/62;C08G18/48;C08G18/42;C08G18/32;C08G18/69;C08L75/14;C08K13/02;C08K5/14;C08K5/09;C08K3/22;C08J9/10
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本發明涉及一種基于氨基甲酸酯共聚物的發泡材料。所述的發泡材料由分子鏈上同時含有氨基甲酸酯鏈段和聚烯烴鏈段的氨基甲酸酯共聚物制備，該氨基甲酸酯共聚物和交聯劑、發泡劑按如下重量份混合后，通過模壓或射出的工藝制備發泡材料：氨基甲酸酯共聚物100份；發泡劑2?12份；交聯劑0.3?3份。所述的氨基甲酸酯共聚物中氨基甲酸酯鏈段的重量占共聚物重量的比例為20％?80％，聚烯烴類鏈段的重量占共聚物重量的比例為20％?80％。本發明的發泡材料相對于由現有技術所知的技術路線制備的發泡材料具有改進的性質，例如提高的強度，尤其是出色的回彈性能和壓縮永久形變性能。

技術領域

本發明涉及一種發泡材料及其制備方法，尤其涉及一種基于氨基甲酸酯共聚物的發泡材料及其制備方法，屬于輕量化材料技術領域。

背景技術

烯烴類聚合物(如乙烯醋酸乙烯酯聚合物、乙烯辛烯共聚物、聚乙烯、苯乙烯丁二烯共聚物等)和自由基類交聯劑、可以分解產生氣體的化學泡劑混合后，通過模壓或注塑的方法可以制備出具有交聯結構，性能優良的發泡材料。這類發泡材料廣泛用于鞋材、包裝等領域。但高發泡倍率的烯烴類聚合物發泡材料存在壓縮永久形變較大、回彈性較差、不耐磨等缺點。含氨基甲酸酯基團的聚合物(如熱塑性聚氨酯彈性體)材料性能優良，耐磨，耐油，耐低溫，但氨基甲酸酯聚合物分子鏈上可交聯點位較少，且加工溫度一般較高，在低于發泡劑和交聯劑的分解溫度時粘度較大，無法在發泡劑和交聯劑不分解的情況下和其混合均勻，用于烯烴類聚合物的交聯發泡工藝存在發泡加工困難的問題。

專利CN104662073A公開了一種基于熱塑性聚氨酯和可自由基聚合單體獲得的共聚物的可膨脹聚合物粒子，其通過自由基聚合將可自由基聚合單體鍵合至熱塑性聚氨酯彈性體上，再向反應液中通入物理發泡劑，制備一種可膨脹的聚合物粒子。此方法制備的是一種包含物理發泡劑的可膨脹粒子，其最終制備的發泡材料相比于交聯發泡工藝制備的聚氨酯發泡材料在壓縮永久形變、回彈性等方面都有一定的劣勢。

專利CN102604306A公開了一種向乙烯醋酸乙烯酯發泡組合物中引入1-5份熱塑性聚氨酯來改善乙烯醋酸乙烯酯發泡材料性能的方法。此方法采用的是簡單共混的方法，向烯烴類聚合物中引入熱塑性聚氨酯彈性體來改善烯烴聚合物發泡材料的性能，但最終制備的發泡材料的回彈性和壓縮永久形變性能和乙烯醋酸乙烯酯聚合物發泡材料相比改善不大。

專利CN107151373A公開了一種烯烴類聚合物/熱塑性聚氨酯彈性體組合物發泡材料，其通過增容劑的作用，使烯烴類聚合物/熱塑性聚氨酯彈性體形成互穿網絡結構，然后再采用交聯發泡工藝來制備烯烴類聚合物/熱塑性聚氨酯彈性體組合物發泡材料。此方法其最終制備的發泡材料在回彈性能和壓縮永久形變性能方面相比烯烴類聚合物發泡材料有所改善，但改善效果有限。

專利CN107698860A公開了通過將雙活性物質、乙烯醋酸乙烯酯共聚物、聚氨酯混合后制備共混物，然后再將此共混物和乙烯醋酸乙烯酯共聚物混合，將最終制備的混合物用于交聯發泡。此方法中聚氨酯分子鏈和乙烯醋酸乙烯酯共聚物分子鏈之間沒有有效的化學鍵連接，其最終制備的發泡材料的壓縮永久形變、回彈性能等相比于乙酸乙烯酯共聚物發泡材料改善不大。

專利CN103408922A提出通過向熱塑性聚氨酯中引入交聯助劑而使得熱塑性聚氨酯彈性體可以直接采用交聯發泡工藝發泡，但采用該方法熱塑性聚氨酯在低于交聯劑、發泡劑分解溫度下的加工性能并沒有得到改善，且聚氨酯彈性體分子鏈上的過氧化物交聯點不足，這樣制備出來的發泡材料在強度、回彈性能等方面都存在不足。

雖然已經有很多專利提出了不同的技術方案將含氨基甲酸酯基團的聚合物(如熱塑性聚氨酯彈性體)直接用于聚烯烴的交聯發泡工藝，但這些技術方案中或者氨基甲酸酯共聚物和聚烯烴之間存在相容性問題，或者沒有從根本上解決氨基甲酸酯聚合物在發泡過程中交聯、加工困難的問題，導致其最終制備的發泡材料在回彈性能、壓縮永久形變性能等方面都有提升的空間。在鞋材領域，特別是運動鞋，人們對材料的回彈性能和壓縮永久形變性能提出了更高的要求。

發明內容