本发明涉及一种制造开孔泡沫塑料的方法，尤其是热驱动基于形状记忆效应的闭孔泡沫塑料到开孔泡沫塑料的转变方法，属于泡沫塑料制造领域。
背景技术：
在现代的产品包装和密封中，泡沫塑料是一种很常见的并且被广泛使用的材料。由于其相对来说较好的抗震性和密封性，通常会被用来直接包裹产品，从而达到抗摔、抗震并且不磨损产品的目的。进入21世纪以来，泡沫塑料的发展迅速，其衍生产品由于材料的力学性质提升，用途也变得更加广泛。如今，不仅仅在包装密封行业中可以看到泡沫塑料的身影，对材料强度要求更高的复合材料行业中，也有泡沫塑料的一席之地。例如，在常见的夹芯板材中，因为其极好的强度和极轻的重量，硬泡沫塑料会被用来作为其主要的夹芯材料。
但是在目前的泡沫塑料生产制造技术方面，通常来说开孔泡沫塑料的制造比闭孔泡沫塑料要复杂许多。对于闭孔泡沫塑料，发泡成型后分解发泡剂为主要的制造过程。但是对于开孔泡沫塑料，因为要控制开孔率和开孔大小等不同参数，气相沉积、直接融化成型等额外工序导致了相应的价格也会比闭孔泡沫塑料材料高许多。但是由于开孔泡沫塑料对气体及蒸汽更好的吸收和渗透性，以及更好的吸音能力，于是在某些特定的应用中，开孔塑料材料又有着其不可代替的作用。但是其复杂的制造工艺必然带来难以控制的产品质量和高昂的价格。现有技术还包括利用由多元醇成分，异氰酸盐和常规发泡剂组成发泡成分的泡沫模制制造开孔泡沫(公开号CN1242383A)，其制备方法用到的化学成分过多，虽然声称可以达到99％开孔含量，但是过于复杂的工艺并不能起到简化作用。其他的一些公开专利方法大同小异，化学成分和发泡剂是其制备过程中必不可少的环节。并且，这些方法对于开孔率和开孔大小无法达到很好的控制。
技术实现要素：
本发明针对上述问题提供一种利用材料的热驱动形状记忆效应，达到闭孔泡沫塑料到开孔泡沫塑料的转变，是一种纯物理的方法，极为简单，成本低廉，转变过程快速，易检测，并且能够很好的控制开孔程度，从而消除化学发泡剂对塑料材料的影响。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种基于热驱动形状记忆效应的闭孔泡沫塑料到开孔泡沫塑料的转变方法，其特征在于：包括以下步骤：
a.用一般的闭孔泡沫塑料制造方法制造闭孔形状记忆聚合物泡沫；
b.将制作好的闭孔泡沫塑料在室温或其以上温度下进行压缩处理，不同的压缩率会使最终的开孔产品具有不同的开孔程度；
c.将压缩后的泡沫塑料在等于或高于其转变温度(玻璃化转变温度或熔化温度)的高温中充分加热。取决于泡沫塑料的大小，充分加热需要10秒钟至30分钟以上；
d.将泡沫塑料冷却回室温。由于材料的形状记忆效应，加热后的泡沫塑料基本恢复压缩前的尺寸，但此时的泡沫塑料已经转变为开孔泡沫塑料。
所述的泡沫塑料材料为具有热驱动的形状记忆效应的热塑或热固聚合物，其热驱动的形状记忆效应是基于玻璃化转变温度或熔化温度。
所述的一种基于热驱动形状记忆效应的闭孔泡沫塑料到开孔泡沫塑料的转变方法，压缩处理过程中的压缩应变的范围为5％-95％，压缩率越大对应的开孔程度越高。
所述的一种基于热驱动形状记忆效应的闭孔泡沫塑料到开孔泡沫塑料的转变方法，在加热形状恢复之前，将材料用热缩管包裹，故在加热后热缩管收缩紧贴在泡沫塑料外层，从而避免之后其受到磨损。
所述的一种基于热驱动形状记忆效应的闭孔泡沫塑料到开孔泡沫塑料的转变方法，其所需最低的加热形状回复温度取热缩管热缩温度和泡沫转变温度的高值。
所述的一种基于热驱动形状记忆效应的闭孔泡沫塑料到开孔泡沫塑料的转变方法，热缩管内壁预涂有热熔胶以增加泡沫和热缩管的粘结。其所需最低的加热形状回复温度取热缩管热缩温度，形状记忆泡沫转变温度和热熔胶熔化的最高值。
所述的一种基于热驱动形状记忆效应的闭孔泡沫塑料到开孔泡沫塑料的转变方法，其制造过程完成之后，如果开孔程度低于要求，可以重复上述制造步骤，从而提高开孔程度。
所述的一种基于热驱动形状记忆效应的闭孔泡沫塑料到开孔泡沫塑料的转变方法，也适用于提高开孔泡沫塑料的开孔程度。
本发明由于采用上述制造方法，使得与现有技术相比具有以下优点效果：
1、本发明所提供的开孔泡沫塑料制造方法，基于热驱动形状记忆效应来实现，步骤简单，无需复杂的机械装置，成本低廉。
2、本发明所提供的开孔泡沫塑料制造方法，转变过程快速，压缩后加热恢复即可得到最终产品，全过程无化学变化，从而消除化学发泡剂对材料的影响。
3、本发明所提供的开孔泡沫塑料制造方法，易检测，并且能够很好的控制开孔程度。此外，如果第一次制造的泡沫塑料开孔程度未达要求，可以重复上述方法从而达到需求的开孔程度，而不会对材料本身产生任何负面影响。
具体实施方式
实施例1
一种基于热驱动形状记忆效应的闭孔泡沫塑料到开孔泡沫塑料的转变方法，包括下述步骤：
步骤1，取一片闭孔聚合物泡沫，例如聚氯乙烯(PVC)闭孔泡沫作为制造原材料，长宽均为100mm，厚度25mm，玻璃化转化温度为80℃；
步骤2，将此片闭孔泡沫在常温下压缩至20％应变，随后释放载荷；
步骤3，将压缩过的泡沫在高于其玻璃化转化温度的温度下加热3至10分钟，随后冷却到室温。此时的泡沫已经转变为开孔泡沫。
实施例2
一种基于热驱动形状记忆效应的闭孔泡沫塑料到开孔泡沫塑料的转变方法，包括下述步骤：
步骤1，取一片闭孔聚合物泡沫，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)闭孔泡沫作为制造原材料，长宽均为50cm，厚度10cm，玻璃化转化温度为100℃；
步骤2，将此片闭孔泡沫在高于其玻璃化转化温度下压缩至50％应变，随后释放载荷；
步骤3，将压缩过的泡沫在高于其玻璃化转化温度的温度下加热1分钟，随后冷却到室温。此时的泡沫已经转变为开孔泡沫。
实施例3
一种基于热驱动形状记忆效应的闭孔泡沫塑料到开孔泡沫塑料的转变方法，包括下述步骤：
步骤1，取一片长方形聚苯乙烯(PS)闭孔泡沫，其长为200mm，宽为300mm，厚度为50mm，玻璃化转化温度为150℃；
步骤2，将此片闭孔泡沫在高于其玻璃化转化温度下压缩至80％应变，随后释放载荷；
步骤3，将压缩过的泡沫在高于其玻璃化转化温度的温度下加热15分钟，随后冷却到室温。此时的泡沫已经转变为开孔泡沫。
实施例4
步骤1，取一片圆柱形聚氨酯(PU)闭孔泡沫，直径为100mm，厚度为30mm，熔点约为180℃；
步骤2，将此片闭孔泡沫在高于其熔点的温度下压缩至95％应变，随后释放载荷；
步骤3，将压缩过的泡沫在高于其熔点的温度下加热15分钟，随后冷却到室温。此时的泡沫已经转变为开孔泡沫。
实施例5
步骤1，取一片圆柱形乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)闭孔泡沫，直径为50mm，厚度为10mm，玻璃化转化温度约为60℃；
步骤2，将此片闭孔泡沫在高于其玻璃化转化温度下压缩至40％应变，随后释放载荷；
步骤3，将压缩过的泡沫在高于其玻璃化转化温度的温度下加热5分钟，随后冷却到室温。此时的泡沫已经转变为开孔泡沫。
实施例6
步骤1，取一片圆柱形聚乙烯(PE)闭孔泡沫，直径为30mm，厚度为5mm，熔点约为92℃；
步骤2，将此片闭孔泡沫在其熔点附近温度下压缩至30％应变，随后释放载荷；
步骤3，将压缩过的泡沫在高于其熔点的温度下加热3分钟，随后冷却到室温。此时的泡沫已经转变为开孔泡沫。
实施例7
一种基于热驱动形状记忆效应的闭孔泡沫塑料到开孔泡沫塑料的转变方法，包括下述步骤：
步骤1，取一片闭孔聚合物泡沫，例如聚氯乙烯(PVC)闭孔泡沫作为制造原材料，长宽均为100mm，厚度25mm，玻璃化转化温度为80℃；
步骤2，将此片闭孔泡沫在常温下压缩至90％应变，随后释放载荷；
步骤3，将压缩过的泡沫外层套上一层热缩管；
步骤4，将套上热缩管的泡沫在高于其玻璃化转化温度的温度下加热3-10分钟，随后冷却到室温。此时泡沫已经转化为开孔泡沫，并且热缩管预热收缩后紧紧贴在泡沫外层表面，对泡沫起到一种保护、防磨损的作用。
实施例8
一种基于热驱动形状记忆效应的闭孔泡沫塑料到开孔泡沫塑料的转变方法，包括下述步骤：
步骤1，取一片闭孔聚合物泡沫，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)闭孔泡沫作为制造原材料，长宽均为100cm，厚度10cm，玻璃化转化温度为100℃；
步骤2，将此片闭孔泡沫在高于其玻璃化转化温度下压缩至50％应变，随后释放载荷；
步骤3，将压缩过的泡沫外层套上一层热缩管；
步骤4，将套上热缩管的泡沫在高于其玻璃化转化温度下加热1分钟，随后冷却到室温。此时泡沫已经转化为开孔泡沫，并且热缩管预热收缩后紧紧贴在泡沫外层表面，对泡沫起到一种保护、防磨损的作用。
实施例9
一种基于热驱动形状记忆效应的闭孔泡沫塑料到开孔泡沫塑料的转变方法，包括下述步骤：
步骤1，取一片聚苯乙烯(PS)闭孔泡沫，其长为200mm，宽为300mm，玻璃化转化温度为150℃；
步骤2，将此片闭孔泡沫在高于其玻璃化转化温度下压缩至80％应变，随后释放载荷；
步骤3，将压缩过的泡沫外层套上一层热缩管；
步骤4，将套上热缩管的泡沫在高于其玻璃化转化温度下加热15分钟，随后冷却到室温。此时泡沫已经转化为开孔泡沫，并且热缩管预热收缩后紧紧贴在泡沫外层表面，对泡沫起到一种保护、防磨损的作用。
实施例10
步骤1，取一片圆柱形聚氨酯(PU)闭孔泡沫，直径为100mm，厚度为30mm，熔点约为180℃；
步骤2，将此片闭孔泡沫在其熔点附近温度下压缩至95％应变，随后释放载荷；
步骤3，将压缩过的泡沫外层套上一层热缩管；
步骤4，将套上热缩管的泡沫在其熔点温度加热10分钟，随后冷却到室温。此时泡沫已经转化为开孔泡沫，并且热缩管预热收缩后紧紧贴在泡沫外层表面，对泡沫起到一种保护、防磨损的作用。
实施例11
步骤1，取一片圆柱形乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)闭孔泡沫，直径为50mm，厚度为10mm，玻璃化转化温度约为60℃；
步骤2，将此片闭孔泡沫在高于其玻璃化转化温度下压缩至40％应变，随后释放载荷；
步骤3，将压缩过的泡沫外层套上一层热缩管；
步骤4，将套上热缩管的泡沫在高于其玻璃化转化温度下加热10分钟，随后冷却到室温。此时泡沫已经转化为开孔泡沫，并且热缩管预热收缩后紧紧贴在泡沫外层表面，对泡沫起到一种保护、防磨损的作用。
实施例12
步骤1，取一片圆柱形聚乙烯(PE)闭孔泡沫，直径为30mm，厚度为5mm，熔点为92℃；
步骤2，将此片闭孔泡沫在其熔点附近温度下压缩至30％应变，随后释放载荷；
步骤3，将压缩过的泡沫外层套上一层热缩管；
步骤4，将套上热缩管的泡沫在其熔点温度加热15分钟，随后冷却到室温。此时泡沫已经转化为开孔泡沫，并且热缩管预热收缩后紧紧贴在泡沫外层表面，对泡沫起到一种保护、防磨损的作用。
实施例13
一种基于热驱动形状记忆效应的闭孔泡沫塑料到开孔泡沫塑料的转变方法，包括下述步骤：
步骤1，取一片闭孔聚合物泡沫，例如聚氯乙烯(PVC)闭孔泡沫作为制造原材料，长宽均为100mm，厚度25mm，玻璃化转化温度为80℃；
步骤2，将此片闭孔泡沫在常温下压缩至90％应变，随后释放载荷；
步骤3，将压缩过的泡沫外层套上一层内壁预涂有热熔胶热缩管；
步骤4，将套上热缩管的泡沫在高于其玻璃化转化温度的温度下加热3-10分钟，随后冷却到室温。此时泡沫已经转化为开孔泡沫，并且热缩管预热收缩，热熔胶将热缩管内壁和泡沫外层表面紧紧粘住，对泡沫起到一种保护、防磨损的作用。
实施例14
一种基于热驱动形状记忆效应的闭孔泡沫塑料到开孔泡沫塑料的转变方法，包括下述步骤：
步骤1，取一片闭孔聚合物泡沫，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)闭孔泡沫作为制造原材料，长宽均为100cm，厚度10cm，玻璃化转化温度为100℃；
步骤2，将此片闭孔泡沫在高于其玻璃化转化温度下压缩至50％应变，随后释放载荷；
步骤3，将压缩过的泡沫外层套上一层内壁预涂有热熔胶热缩管；
步骤4，将套上热缩管的泡沫在高于其玻璃化转化温度的温度下加热1分钟，随后冷却到室温。此时泡沫已经转化为开孔泡沫，并且热缩管预热收缩，热熔胶将热缩管内壁和泡沫外层表面紧紧粘住，对泡沫起到一种保护、防磨损的作用。
实施例15
一种基于热驱动形状记忆效应的闭孔泡沫塑料到开孔泡沫塑料的转变方法，包括下述步骤：
步骤1，取一片聚苯乙烯(PS)闭孔泡沫，其长为300mm，宽为200mm，玻璃化转化温度为150℃；
步骤2，将此片闭孔泡沫在高于其玻璃化转化温度下压缩至80％应变，随后释放载荷；
步骤3，将压缩过的泡沫外层套上一层内壁预涂有热熔胶热缩管；
步骤4，将套上热缩管的泡沫在高于其玻璃化转化温度的温度下加热15分钟，随后冷却到室温。此时泡沫已经转化为开孔泡沫，并且热缩管预热收缩，热熔胶将热缩管内壁和泡沫外层表面紧紧粘住，对泡沫起到一种保护、防磨损的作用。
实施例16
步骤1，取一片圆柱形聚氨酯(PU)闭孔泡沫，直径为100mm，厚度为30mm，熔点为180℃；
步骤2，将此片闭孔泡沫在其熔点附近温度下压缩至95％应变，随后释放载荷；
步骤3，将压缩过的泡沫外层套上一层内壁预涂有热熔胶热缩管；
步骤4，将套上热缩管的泡沫在高于其熔点温度下加热10分钟，随后冷却到室温。此时泡沫已经转化为开孔泡沫，并且热缩管预热收缩，热熔胶将热缩管内壁和泡沫外层表面紧紧粘住，对泡沫起到一种保护、防磨损的作用。
实施例17
步骤1，取一片圆柱形乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)闭孔泡沫，直径为50mm，厚度为10mm，玻璃化转化温度为60℃；
步骤2，将此片闭孔泡沫在高于其玻璃化转化温度下压缩至40％应变，随后释放载荷；
步骤3，将压缩过的泡沫外层套上一层内壁预涂有热熔胶热缩管；
步骤4，将套上热缩管的泡沫在高于其玻璃化转化温度下加热10分钟，随后冷却到室温。此时泡沫已经转化为开孔泡沫，并且热缩管预热收缩，热熔胶将热缩管内壁和泡沫外层表面紧紧粘住，对泡沫起到一种保护、防磨损的作用。
实施例18
步骤1，取一片圆柱形聚乙烯(PE)闭孔泡沫，直径为30mm，厚度为5mm，熔点为92℃；
步骤2，将此片闭孔泡沫在其熔点附近温度下压缩至30％应变，随后释放载荷；
步骤3，将压缩过的泡沫外层套上一层内壁预涂有热熔胶热缩管；
步骤4，将套上热缩管的泡沫在高于其熔点温度下加热15分钟，随后冷却到室温。此时泡沫已经转化为开孔泡沫，并且热缩管预热收缩，热熔胶将热缩管内壁和泡沫外层表面紧紧粘住，对泡沫起到一种保护、防磨损的作用。
实施例19
一种基于热驱动形状记忆效应的提升开孔泡沫塑料开孔率的方法，包括下述步骤：
步骤1，取一片现有开孔率20％的聚合物泡沫，例如聚氯乙烯(PVC)开孔泡沫作为制造原材料，长宽均约为100mm，厚度大约25mm，玻璃化转化温度为80℃；
步骤2，将此片开孔泡沫在常温下压缩至90％应变，随后释放载荷；
步骤3，将压缩过的泡沫在高于其玻璃化转化温度的温度下加热3-10分钟，随后冷却到室温。此时泡沫的开孔率已经显著提升。
实施例20
一种基于热驱动形状记忆效应的提升开孔泡沫塑料开孔率的方法，包括下述步骤：
步骤1，取一片现有开孔率为40％的聚合物泡沫，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)开孔泡沫作为制造原材料，长宽均为100cm，厚度10cm，玻璃化转化温度为100℃；
步骤2，将此片开孔泡沫在高于其玻璃化转化温度下压缩至50％应变，随后释放载荷；
步骤3，将压缩过的泡沫在高于其玻璃化转化温度的温度下加热1分钟，随后冷却到室温。此时泡沫开孔率已经明显提高。
实施例21
一种基于热驱动形状记忆效应的提升开孔泡沫塑料开孔率的方法，包括下述步骤：
步骤1，取一片现有开孔率为50％的聚苯乙烯(PS)开孔泡沫，其长为300mm，宽为200mm，玻璃化转化温度为150℃；
步骤2，将此片开孔泡沫在高于其玻璃化转化温度下压缩至80％应变，随后释放载荷；
步骤3，将压缩过的泡沫在高于其玻璃化转化温度的温度下加热15分钟，随后冷却到室温。此时泡沫得开孔率已经得到了显著地提升。
实施例22
一种基于热驱动形状记忆效应的提升开孔泡沫塑料开孔率的方法，包括下述步骤：
步骤1，取一片现有开孔率为80％的圆柱形聚氨酯(PU)开孔泡沫，直径为100mm，厚度为30mm，熔点为180℃；
步骤2，将此片开孔泡沫在其熔点附近温度下压缩至95％应变，随后释放载荷；
步骤3，将压缩过的泡沫在高于其熔点温度下加热10分钟，随后冷却到室温。此时泡沫开孔率已经得到了极大的提升。
实施例23
一种基于热驱动形状记忆效应的提升开孔泡沫塑料开孔率的方法，包括下述步骤：
步骤1，取一片现有开孔率60％的圆柱形乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)开孔泡沫，直径为50mm，厚度为10mm，玻璃化转化温度为60℃；
步骤2，将此片开孔泡沫在高于其玻璃化转化温度下压缩至40％应变，随后释放载荷；
步骤3，将压缩过的泡沫在高于其玻璃化转化温度下加热10分钟，随后冷却到室温。此时泡沫开孔率已经得到了一定的提升。
实施例24
一种基于热驱动形状记忆效应的提升开孔泡沫塑料开孔率的方法，包括下述步骤：
步骤1，取一片现有开孔率为10％的圆柱形聚乙烯(PE)开孔泡沫，直径为30mm，厚度为5mm，熔点为92℃；
步骤2，将此片开孔泡沫在其熔点附近温度下压缩至30％应变，随后释放载荷；
步骤3，将压缩过的泡沫在高于其熔点温度下加热15分钟，随后冷却到室温。此时泡沫开孔率已经得到了一定提升。