[發明專利]一種聚合物超臨界流體混合發泡系統及方法

在審

• 申請號: 202210157774.X
• 申請日: 2022-02-21
• 公開（公告）號: CN114311487A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 董桂偉;王桂龍;王召志;王鈺涵;趙國群
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: B29C44/34
• 分類號: B29C44/34;B29C44/60;B29B7/74;C08J9/12;C08L23/12;C08L67/02
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張曉鵬

1.一種聚合物超臨界流體混合發泡系統，其特征在于：包括，超臨界流體氣源Ⅰ、超臨界流體氣源Ⅱ、氣源Ⅰ增壓控制泵、氣源Ⅱ增壓控制泵、第一高壓電磁閥、第二高壓電磁閥、反應釜、泄壓管路，超臨界流體氣源Ⅰ依次連接氣源Ⅰ增壓控制泵、第一高壓電磁閥，然后與反應釜的進氣口連接，超臨界流體氣源Ⅱ依次連接氣源Ⅱ增壓控制泵、第二高壓電磁閥，然后與反應釜的進氣口連接，反應釜的進氣口與泄壓管路連接。

2.如權利要求1所述的聚合物超臨界流體混合發泡系統，其特征在于：還包括氣源Ⅰ截止閥和氣源Ⅱ截止閥，氣源Ⅰ截止閥連接在超臨界流體氣源Ⅰ與氣源Ⅰ增壓控制泵之間，氣源Ⅱ截止閥連接在超臨界流體氣源Ⅱ與氣源Ⅱ增壓控制泵之間。

3.如權利要求1所述的聚合物超臨界流體混合發泡系統，其特征在于：泄壓管路上設置第三高壓電磁閥。

4.如權利要求1所述的聚合物超臨界流體混合發泡系統，其特征在于：還包括液壓機，液壓機包括上工作臺和下工作臺，反應釜配合設置在上工作臺和下工作臺之間。

5.如權利要求1所述的聚合物超臨界流體混合發泡系統，其特征在于：還包括電熱棒和溫度傳感器，電熱棒埋設在液壓機的上工作臺和下工作臺中，溫度傳感器與反應釜連接；

或，還包括壓力傳感器，壓力傳感器與反應釜連接。

6.利用權利要求1-5任一所述的系統進行聚合物超臨界流體混合發泡方法，其特征在于：所述方法為：

控制器根據發泡工藝參數，加熱反應釜，當到達發泡溫度后進入精確控溫；

在溫度達到和進入保溫后，控制器輸出信號打開第一高壓電磁閥，向反應釜中注入超臨界流體氣源Ⅰ，當反應釜的內部壓力超臨界流體氣源Ⅰ的分壓后，控制器輸出信號關閉第一高壓電磁閥，完成超臨界氮氣發泡劑的注入；

控制器輸出信號打開第二高壓電磁閥，向反應釜中注入超臨界流體氣源Ⅱ，當反應釜內部壓力達到設定的超臨界流體混合總壓后，控制器輸出信號關閉第二高壓電磁閥，完成超臨界流體氣源Ⅱ發泡劑的注入；

反應釜的內部的聚合物坯料開始進入混合發泡飽和階段，當達到設定的飽和時間后，打開泄壓管路，對反應釜進行快速泄壓并誘導聚合物坯料發泡。

7.如權利要求6所述的聚合物超臨界流體混合發泡方法，其特征在于：超臨界流體氣源Ⅰ和超臨界流體氣源Ⅱ為二氧化碳、氮氣或氬氣。

8.如權利要求6所述的聚合物超臨界流體混合發泡方法，其特征在于：當反應釜的內部壓力超臨界流體氣源Ⅰ的分壓后，延遲1-5s，然后關閉第一高壓電磁閥；

或，當反應釜的內部壓力超臨界流體氣源Ⅱ的分壓后，延遲1-5s，然后關閉第二高壓電磁閥；

或，聚合物坯料為片狀、塊狀、條狀或其他幾何尺寸外形的聚合物制品。

9.如權利要求6所述的聚合物超臨界流體混合發泡方法，其特征在于：超臨界流體Ⅰ分壓優選為4～20MPa，超臨界流體混合總壓優選為5～30MPa；進一步，超臨界流體Ⅰ分壓優選為4～10MPa，超臨界流體混合總壓優選為10～20MPa。

10.如權利要求6所述的聚合物超臨界流體混合發泡方法，其特征在于：發泡溫度為60～120℃，飽和時間為300～3600s。