[發明專利]一種熱塑性聚氨酯發泡粒子及制備方法和其在耐低溫彎折鞋底材料中的應用

有效

• 申請號: 202111497995.3
• 申請日: 2021-12-09
• 公開（公告）號: CN113980338B
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: 張金龍;孫鵬舉;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: C08J9/18
• 分類號: C08J9/18;C08J9/12;C08J9/228;C08L75/04;C08L79/08;C08K5/159;C08G73/10;A43B13/04;A43B13/18
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本發明屬于發泡材料技術領域，提供一種熱塑性聚氨酯發泡粒子及制備方法和其在耐低溫彎折鞋底材料中的應用。該熱塑性聚氨酯發泡粒子原料重量份組成包括熱塑性聚氨酯彈性體100份，超支化聚酰亞胺0.2?5份，含有環狀結構的超分子發泡改善劑0.01?1份。本發明聚氨酯發泡粒子，通過超臨界二氧化碳發泡成型，由其制成的鞋底材料具有優異的低溫耐彎折性能并且具有低密度、高回彈、力學性能優良的特性。

技術領域

本發明屬于聚氨酯彈性體領域，涉及一種熱塑性聚氨酯發泡粒子及制備方法和其在耐低溫彎折鞋底材料中的應用。

技術背景

發泡材料具有密度低、比強度高、隔熱隔音及緩沖等性能，廣泛應用于包裝、工業、農業、交通運輸業、軍事、航空航天以及日用民用品等領域。常用的發泡材料有聚苯乙烯(PS)泡沫、聚乙烯(PE)泡沫、聚丙烯(PP)泡沫及聚氨酯(PU)軟質和硬質泡沫等，目前制備發泡材料的方法主要通過物理或化學方法在塑料內部填充大量的氣泡。

熱塑性聚氨酯(TPU)具有良好的物理機械性能、低溫柔順性、耐水解、耐老化性能、對環境友好、可回收利用等優點，將發泡TPU粒子通過蒸汽模壓成型得到的發泡制品在保留基料優異的性能之外，同時具有優異回彈性能、低密度。因此，發泡TPU制品在鞋材領域、汽車領域、包裝領域及日常生活中具有廣泛的應用前景。

CN109867946A使用兩種聚合物的組合物進行發泡，且使用環保的超臨界二氧化碳發泡法來發泡，獲得成型較好的聚氨酯發泡顆粒，但是該泡沫在-15℃就會變硬、容易出現褶皺、開裂。

CN?112109268?A公開了一種發泡方法，但是該發泡工藝得到的發泡珠粒制成的鞋底在北方的壽命較低，容易斷底。

因此，制備一種鞋底用耐低溫彎折、顆粒密度低，回彈性好，綜合性能優異的發泡TPU粒子具有廣泛的市場前景。

發明內容

針對現有技術中存在的上述問題，本發明提供一種熱塑性聚氨酯發泡粒子及制備方法，本發明在聚氨酯發泡材料中同時引入超支化聚酰亞胺、含有環狀結構的超分子發泡改善劑協同作用，使其制品具有優異的低溫耐彎折性能，并且具有低密度、高回彈、力學性能優良的特性。

本發明提供一種熱塑性聚氨酯發泡粒子，其原料重量份組成包括：

熱塑性聚氨酯彈性體?100份；

超支化聚酰亞胺?0.2-5份，優選0.5-2份；

含有環狀結構的超分子發泡改善劑?0.01-1份，優選0.05-0.5份。

本發明中，所述超支化聚酰亞胺的分子量為2000-30000(D)，優選2500-20000(D)。

本發明中，所述超支化聚酰亞胺由有機多元胺、脂肪族二胺和芳香族二酸酐反應制得；

優選地，所述有機多元胺為含有3-4個氨基苯基結構的有機多元胺，更優選為1,3,5-三(4-氨基苯氧基)苯、1,3,5-三(4-氨基苯基)苯、5,10,15,20-四(4-氨基苯基)卟啉、N,N,N',N'-四(對氨基苯基)對苯二胺的任意一種或至少兩種的組合；

優選地，所述脂肪族二胺為C2-C20的直鏈脂肪族二胺，更優選為C4-C12的直鏈脂肪族二胺，最優選為己二胺、丁二胺；

優選地，所述芳香族二酸酐為含有苯酐結構的芳香族二酸酐，更優選為3,3',4,4'-二苯醚四甲酸二酐、雙酚A型二醚二酐、3,3',4,4'-聯苯四甲酸二酐、3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐、1,2,4,5-均苯四甲酸二酐中的任意一種或至少兩種的組合，最優選為3,3',4,4'-二苯醚四甲酸二酐、雙酚A型二醚二酐。

作為優選，本發明所述超支化聚酰亞胺由以下方法制備得到，步驟包括：