[發(fā)明專利]一種預(yù)制型E-TPU板材的生產(chǎn)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111128546.1
• 申請(qǐng)日: 2021-09-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113878904A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張濤;李坤;李凱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福慕斯（山東）新材料有限公司
• 主分類號(hào): B29D7/00
• 分類號(hào): B29D7/00;C08L75/04;B29K75/00
• 代理公司: 北京中索知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11640
• 代理人: 周國(guó)勇

本發(fā)明公開(kāi)了一種預(yù)制型E?TPU板材的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：(1)將原料E?TPU、濕固化聚氨酯膠水、固化劑、水和其他助劑充分混合得到混合料；(2)將步驟(1)所得混合料連續(xù)輸送進(jìn)入模具至加滿，并在溫度為10?100℃下對(duì)模具進(jìn)行加熱，持續(xù)時(shí)間為0.02?48小時(shí)，同時(shí)用震動(dòng)組件將混合料壓實(shí)整平以利于形成密實(shí)的板材；(3)待步驟(2)所得板材固化成型后，將板材輸送進(jìn)入熟化室，在溫度為?20?70℃下進(jìn)行熟化，持續(xù)時(shí)間為0.5?300小時(shí)，反應(yīng)完成后得到E?TPU板材。使用該方法生產(chǎn)的板材，具有高回彈力、耐磨減震、無(wú)毒無(wú)味且可降解，即安全節(jié)能環(huán)保，又延長(zhǎng)了使用壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種預(yù)制型E-TPU板材的生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)

TPU(Thermoplastic polyurethanes)名稱為熱塑性聚氨酯彈性體，它是由二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)等二異氰酸酯類分子和大分子多元醇、低分子多元醇(擴(kuò)鏈劑)共同反應(yīng)聚合而成的高分子材料。TPU具有卓越的高張力、高拉力、強(qiáng)韌和耐老化的特性，是一種成熟的環(huán)保材料。目前，TPU已廣泛應(yīng)用于醫(yī)療衛(wèi)生、電子電器、工業(yè)及體育等方面。

E-TPU是顆粒狀熱塑性聚氨酯彈性體微孔材料，是TPU粒子經(jīng)過(guò)加壓加熱預(yù)處理后，像“爆米花”一樣膨脹起來(lái)；在這個(gè)過(guò)程中，原來(lái)0.5毫米左右大小的顆粒，體積增大了10倍，于是就形成內(nèi)含微型密閉氣泡的橢圓形非交聯(lián)發(fā)泡顆粒E-TPU，它形似爆米花，其不僅彈性優(yōu)異，同時(shí)具有優(yōu)越的回彈效果和緩沖性能。世界上首款發(fā)泡熱塑性聚氨酯Infinergy是BASF于2007年開(kāi)發(fā)的，熱塑性聚氨酯是一種結(jié)晶型物理發(fā)泡材料，無(wú)毒無(wú)味、可降解，更環(huán)保；具有高強(qiáng)度耐熱性、耐磨；減震、輕便舒適、高回彈力、抗菌、透氣，發(fā)泡率可高達(dá)10倍。隨著人們環(huán)保意識(shí)的提高，E-TPU制成的板材逐漸被應(yīng)用于公共場(chǎng)所的地磚、跑道等。

目前，傳統(tǒng)應(yīng)用于地磚和跑道的塑膠卷材存在以下不足：

(1)安全方面：彈性不足，人體跌倒后容易損傷。塑膠卷材使用的主要材料是EPDM(三元乙丙橡膠)、TPV(橡膠、塑料、熱塑性彈性體共混改性材料)、單組分或雙組分濕固化聚氨酯膠水，該種材料硬度高、彈性小、沖擊回彈低，不能充分避免運(yùn)動(dòng)人員在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中對(duì)人體造成的膝關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)可逆或不可逆性損傷。

(2)環(huán)保方面：材料反應(yīng)不能完全反應(yīng)或完全反應(yīng)后散發(fā)有毒氣體，影響人體健康，對(duì)污染了環(huán)境。材料配合體系中加入的眾多化學(xué)藥劑不能完全參與化學(xué)反應(yīng)而導(dǎo)致化學(xué)藥品噴出或揮發(fā)到材料表面及外部，參與化學(xué)反應(yīng)的藥劑在反應(yīng)完成后亦會(huì)產(chǎn)生眾多可預(yù)知及不可預(yù)知的副產(chǎn)物化學(xué)品，副產(chǎn)物化學(xué)品亦會(huì)在自然狀態(tài)下或光、熱誘導(dǎo)下遷移至材料表面及外部，造成大氣、土壤、地下水污染，部分高揮發(fā)量或高毒性化學(xué)藥品被人體吸收后造成人體機(jī)能損傷，輕者可引發(fā)咳嗽、頭昏、頭痛、流鼻血等癥狀，嚴(yán)重者可引發(fā)人體細(xì)胞發(fā)生癌變等惡性疾病。目前導(dǎo)致“毒跑道”的主要原因是材料中的化學(xué)藥品和化學(xué)反應(yīng)副產(chǎn)物的遷移揮發(fā)。

(3)再回收利用方面：卷材成型后無(wú)法回收利用。在生產(chǎn)過(guò)程中需要添加化學(xué)交聯(lián)劑(也稱硫化劑如硫磺或有機(jī)含硫化合物、有機(jī)過(guò)氧化物如過(guò)氧化二異丙苯(DCP、對(duì)醌二肟化合物等)、促進(jìn)劑、穩(wěn)定劑、防老劑、塑化劑、補(bǔ)強(qiáng)劑、填充劑、活性劑以及其他助劑等眾多化學(xué)藥劑；并且卷材在成型后，聚合物已完全交聯(lián)，無(wú)法融化、再回收利用。

(4)施工效率和施工質(zhì)量方面：施工效率和質(zhì)量不高，維護(hù)成本較高。由于卷材以非極性材料為主，硬度高、重量大，為了降低成本，通常會(huì)在卷材的底面與基礎(chǔ)接觸部分開(kāi)孔或開(kāi)槽，其導(dǎo)致了卷材在鋪設(shè)過(guò)程中需要填充大量的膠水以增加卷材和地面基礎(chǔ)的粘合力；并且，人們?cè)谑┕r(shí)，會(huì)在卷材與卷材對(duì)接處加載大量重物以克服卷材高硬度和成卷時(shí)帶來(lái)的翹曲。由此會(huì)導(dǎo)致施工效率大大降低，工期延長(zhǎng)；且非極性的卷材和極性的膠水粘接強(qiáng)度低，導(dǎo)致跑道在使用過(guò)程中容易脫粘、開(kāi)裂，嚴(yán)重影響施工質(zhì)量，需要經(jīng)常性的維護(hù)、保養(yǎng)，導(dǎo)致使用成本大大增加。

(5)耗能方面：耗能較大。單位面積內(nèi)鋪裝材料(預(yù)制型橡膠卷材及膠水)的消耗量較大，如卷材單位消耗量為10-15公斤，膠水單位消耗量為1-2公斤。