本申请涉及发泡材料,具体地,涉及一种超临界发泡材料的制备工艺及超临界发泡材料。
背景技术:
1、超临界发泡材料具有很多特殊的优点,以超临界发泡热塑性聚氨酯弹性体(tpu)为例,具有泡孔多且细腻、回弹性高、密度低等的特点,已经在鞋材、保温材料、减震材料、降噪材料等领域大量运用,尤其是在鞋材领域,超临界发泡tpu作为运动鞋材的中底,已经大量运用于各种跑步鞋中。
2、对于超临界发泡材料,追求更好的回弹性、更低的密度一直是业内关注的热点和研究的热点。
技术实现思路
1、发明人经过大量的分析和研究发现,超临界发泡tpu的回弹性和密度与tpu材料的内应力有关。tpu材料的内应力越低,经过超临界发泡后,发泡tpu的回弹性越好、密度越低。现有技术中,采用超临界发泡工艺时需要先将热塑性聚氨酯弹性体熔融、挤出、注塑成型,发明人发现,注塑成型后获得的tpu材料由于的内应力较高,导致tpu材料超临界发泡后的回弹性不够高、密度不够低。
2、为了解决上述技术问题,本申请提供一种超临界发泡材料的制备工艺及超临界发泡材料。
3、本申请采用如下的技术方案:
4、一种超临界发泡材料的制备工艺,包括:
5、将聚氨酯原料组分混合均匀后浇筑到模具中,获得预成型材料;
6、将所述预成型材料进行超临界发泡,获得所述超临界发泡材料;
7、所述聚氨酯原料组分由聚氨酯预聚体和第一扩链剂组成;
8、或,所述聚氨酯原料组分由第二聚合物多元醇、第二异氰酸酯单体和第二扩链剂组成。
9、优选的,所述聚氨酯预聚体由第一聚合物多元醇与第一多异氰酸酯单体按所述第一聚合物多元醇中羟基与所述第一多异氰酸酯单体中异氰酸酯基团摩尔比0.5-0.95:1反应获得。
10、优选的,所述第一聚合物多元醇和所述第二聚合物多元醇分别选自聚醚多元醇和聚酯多元醇中的一种或几种。
11、优选的,所述聚氨酯预聚体中异氰酸酯基团与所述第一扩链剂中活泼氢的摩尔比为0.95-1.08:1。
12、优选的,所述第二聚合物多元醇中羟基、所述第二异氰酸酯单体中异氰酸酯基团和所述第二扩链剂中活泼氢的摩尔比为0.5-0.95:1:0.15-0.6。
13、更优选的,所述第二聚合物多元醇中羟基和所述第二扩链剂中活泼氢的摩尔数和与所述第二异氰酸酯单体中异氰酸酯基团摩尔数的比例为1:0.95-1.1。
14、优选的,所述第一扩链剂和第二扩链剂的分子结构中分别含有不低于2个活泼氢。
15、优选的,所述浇筑的压力为0.1-0.03mpa。
16、优选的,所述超临界发泡为采用超临界co2、超临界n2、超临界乙醇、超临界丙烷和超临界丁烷中的一种进行超临界发泡工艺。
17、一种超临界发泡材料,由上述任一实施方案所述的超临界发泡材料的制备工艺制备获得。
18、综上所述,本申请具有以下有益效果:
19、1、本申请采用浇筑工艺,将热塑性聚氨酯弹性体的原料组分混合均匀后浇筑到模具中,原料组分在模具中发生反应生成热塑性聚氨酯弹性体并形成所需的形状,相比采用热塑性聚氨酯预聚体颗粒并进行熔融、注射的成型方法,具有更低的内应力,可以提高超临界发泡tpu的回弹性、降低提高超临界发泡tpu的密度等。
20、2、本申请的浇筑工艺中,对于聚氨酯的原料组分无特别的要求,既可以是预先制备的预聚体原料与扩链剂的组合,也可以是聚合物多元醇、多异氰酸酯单体和扩链剂的组合。
21、3、本申请的浇筑工艺中,可以采用常压浇筑工艺或者负压浇筑工艺。采用负压浇筑工艺获得的预成型材料更好,内部缺陷更好,预成型材料更均匀一致,能获得更高的回弹性和更低的密度。
22、4、本申请采用浇筑工艺,原料利用率更高,可以达到99%及以上,现有的采用热塑性聚氨酯预聚体颗粒并进行熔融、注射的成型方法的原料利用率在95%左右。
1.一种超临界发泡材料的制备工艺,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的超临界发泡材料的制备工艺,其特征在于,所述聚氨酯预聚体由第一聚合物多元醇与第一多异氰酸酯单体按所述第一聚合物多元醇中羟基与所述第一多异氰酸酯单体中异氰酸酯基团摩尔比0.5-0.95:1反应获得。
3.根据权利要求1或2所述的超临界发泡材料的制备工艺,其特征在于,所述第一聚合物多元醇和所述第二聚合物多元醇分别选自聚醚多元醇和聚酯多元醇中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的超临界发泡材料的制备工艺,其特征在于,所述聚氨酯预聚体中异氰酸酯基团与所述第一扩链剂中活泼氢的摩尔比为0.95-1.08:1。
5.根据权利要求1所述的超临界发泡材料的制备工艺,其特征在于,所述第二聚合物多元醇中羟基、所述第二异氰酸酯单体中异氰酸酯基团和所述第二扩链剂中活泼氢的摩尔比为0.5-0.95:1:0.15-0.6。
6.根据权利要求5所述的超临界发泡材料的制备工艺,其特征在于,所述第二聚合物多元醇中羟基和所述第二扩链剂中活泼氢的摩尔数和与所述第二异氰酸酯单体中异氰酸酯基团摩尔数的比例为1:0.95-1.1。
7.根据权利要求1所述的超临界发泡材料的制备工艺,其特征在于,所述第一扩链剂和第二扩链剂的分子结构中分别含有不低于2个活泼氢。
8.根据权利要求1所述的超临界发泡材料的制备工艺,其特征在于,所述浇筑的压力为0.1-0.03mpa。
9.根据权利要求1所述的超临界发泡材料的制备工艺,其特征在于,所述超临界发泡为采用超临界co2、超临界n2、超临界乙醇、超临界丙烷和超临界丁烷中的一种进行超临界发泡工艺。
10.一种超临界发泡材料,其特征在于,由权利要求1-9任一项所述的超临界发泡材料的制备工艺制备获得。