[發(fā)明專利]一種基于氣體預飽和的聚合物模壓發(fā)泡成型工藝

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• 申請日: 2021-03-17
• 公開（公告）號: CN113146916A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發(fā)明（設計）人: 王桂龍;劉學棟;潘涵遇;趙國群
• 申請（專利權）人: 山東大學;福建鑫瑞新材料科技有限公司
• 主分類號: B29C44/02
• 分類號: B29C44/02;B29C44/34;B29C44/44;B29C44/58;B29B9/06;B29B13/06;B29B15/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 王志坤

本發(fā)明涉及聚合物材料成型加工技術領域，具體涉及一種基于氣體預飽和的聚合物模壓發(fā)泡成型工藝，所述工藝為：先將聚合物制成一定粒徑的顆粒，然后使高壓氣體進入聚合物顆粒達到飽和；將飽和后的聚合物顆粒轉至熱壓模具進行升溫熔融，融合成一個整體后快速降溫并開模發(fā)泡，得到具有一定形狀和結構的泡沫制品。與常規(guī)發(fā)泡工藝相比，本發(fā)明的發(fā)泡工藝生產流程短，生產耗能低，高效率低成本；制備的聚合物泡沫制品具有光滑細膩的外觀，表面無拼接痕、孔洞等缺陷，可以直接制備具有復雜形狀結構的低密度泡沫制品。

技術領域

本發(fā)明涉及聚合物材料成型加工技術領域，具體涉及一種基于氣體預飽和的聚合物模壓發(fā)泡成型工藝。

背景技術

公開該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發(fā)明的總體背景的理解，而不必然被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已經成為本領域一般技術人員所公知的現(xiàn)有技術。

聚合物泡沫具有輕量化、減震緩沖、隔熱消聲等優(yōu)異特性，廣泛應用于航空航天、建筑、包裝、交通運輸、安全防護等領域。以超臨界二氧化碳或超臨界氮氣為物理發(fā)泡劑的微孔發(fā)泡技術是制備聚合物泡沫的一種先進制造技術，具有綠色環(huán)保、無化學殘留等優(yōu)勢。

對于形狀結構復雜的低密度泡沫制品，目前主要采用兩步法工藝，第一步通過珠粒發(fā)泡制備珠粒泡沫，然后再通過蒸汽模塑成型，制備具有一定形狀結構的聚合物泡沫制品。這種基于兩步法的成型工藝存在生產流程長、能耗高、成本高、廢品率高等問題，所制備的聚合物泡沫制品的表面容易形成拼接痕、孔洞等缺陷。

發(fā)明內容

本發(fā)明針對上述所描述的問題，提出一種基于氣體預飽和的聚合物模壓發(fā)泡成型工藝，該工藝生產流程短，生產耗能低，高效率低成本，制備的聚合物泡沫制品具有光滑細膩的外觀，表面無拼接痕、孔洞等缺陷。

為了達到上述目的，本發(fā)明的技術方案如下所述：

在本發(fā)明的第一方面，提供一種基于氣體預飽和的聚合物模壓發(fā)泡成型工藝，所述工藝為：先將聚合物制成一定粒徑的顆粒，然后使高壓氣體進入聚合物顆粒達到飽和；將飽和后的聚合物顆粒轉至熱壓模具進行升溫熔融，融合成一個整體后快速降溫并開模發(fā)泡，得到具有一定形狀和結構的泡沫制品。

具體地，所述工藝包括如下步驟：

(1)通過擠出造粒，制得預設直徑的細小球狀聚合物顆粒；

(2)把聚合物顆粒置入高壓釜中，并向釜中通入高壓氣體，直至高壓氣體擴散入聚合物顆粒，達到飽和狀態(tài)；

(3)緩慢泄壓，打開高壓釜，把飽和后的聚合物顆粒快速轉移至熱壓模具的模腔；

(4)閉合模具并將模具升溫，直至模腔內的聚合物顆粒完全熔融，融合成一個整體；

(5)快速降低模具溫度，冷卻模腔內的聚合物熔體；

(6)待模腔聚合物熔體冷卻至一定溫度時，開模發(fā)泡，得到具有一定形狀和結構的泡沫制品。

在本發(fā)明的第二方面，提供一種第一方面所述基于氣體預飽和的聚合物模壓發(fā)泡成型工藝在運動鞋、建筑、交通運輸、隔熱保溫材料領域中的應用。

本發(fā)明的具體實施方式具有以下有益效果：

與常規(guī)發(fā)泡工藝相比，本發(fā)明的發(fā)泡工藝生產流程短，生產耗能低，高效率低成本；

制備的聚合物泡沫制品具有光滑細膩的外觀，表面無拼接痕、孔洞等缺陷，可以直接制備具有復雜形狀結構的低密度泡沫制品。

附圖說明

構成本發(fā)明的一部分的說明書附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。

圖1為本發(fā)明基于氣體預飽和的聚合物模壓發(fā)泡成型工藝過程示意圖；