制备发泡结构体的方法技术

本公开涉及一种制备发泡结构体的方法，包括：提供由一种或多种热塑性材料制备的雏型品，所述雏型品具有所述发泡结构体相应的形状；将所述雏型品以第一超临界流体在第一温度和第一压力下进行第一处理；任选地，将经第一超临界流体处理的雏型品以第二超临界流体在第二温度和第二压力下进行第二处理；以及将所得的雏型品发泡成预定形状和尺寸的结构体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制备发泡结构体的方法
本公开涉及制备发泡结构体的方法，更特别地，涉及制备具有单硬度或多硬度的发泡体的方法。
技术介绍
目前，发泡材料多以两液型聚氨酯(PU)、橡胶、乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、聚乙烯(PE)、聚烯烃弹性体(POE)以及苯乙烯共聚物(SBS或SEBS)等材料经一次或二次交联发泡而成。对于双硬度发泡结构体，则必需使用粘合剂进行上胶粘合等工序。这样的发泡材料因制备过程中需使用各类有机或无机化学发泡剂、交联剂、添加剂等，因此存在化学残留物等问题，对人体或环境产生一定程度的不良影响。通常，发泡工艺后需要多道加工程序和粘合程序，如此才能获得具有最终尺寸的单硬度或双硬度成品。近年来，开始利用超临界流体技术(诸如超临界二氧化碳技术、超临界氮气技术等)来制备发泡材料。尽管超临界流体技术具有清洁环保的特点，但是由于需要使用诸如高压釜的高压和/或高温设备，因此生产效率较低，难以工业化大规模生产。通过这种超临界技术所制得的发泡结构体存在发泡率不易控制、回弹性不足等问题，而且所制得的发泡结构体的尺寸不能完全得到控制，因此仍需要对产品进行精加工以得到最终尺寸。此外，这种超临界流体技术在制备双硬度产品时，仍需要使用粘合剂，由此存在对环境的污染、不能实现100％回收等问题。基于此，本公开提供了一种新颖的制备发泡结构体的方法，从而解决了本领域中尚存在的一个或多个不足。
技术实现思路
在本公开的一方面中，提供了制备发泡结构体的方法，所述方法包括：提供由一种或多种热塑性材料制备的雏型品，所述雏型品具有所述发泡结构体相应的形状；将所述雏型品以第一超临界流体在第一温度和第一压力下进行第一处理；任选地，将经第一超临界流体处理的雏型品以第二超临界流体在第二温度和第二压力下进行第二处理；以及将所得的雏型品发泡成预定形状和尺寸的结构体。根据本公开的一实施方案，所述第一温度与所述第二温度彼此相同或不同，并且各自为30℃至200℃。根据本公开的另一实施方案，所述第一压力与所述第二压力彼此相同或不同，并且各自为5MPa至60MPa。根据本公开的一实施方案，所述第一超临界流体与所述第二超临界流体彼此相同或不同，并且各自选自二氧化碳、水、甲烷、乙烷、乙烯、丙烯、甲醇、乙醇、丙酮、氮气及其组合。根据本公开的一实施方案，所述第一处理及所述第二处理各自进行5分钟至1小时。根据本公开的另一实施方案，所述第一处理包括在温度90℃至180℃、压力6MPa至40MPa的条件下进行10分钟至50分钟后，然后任选地降温至50℃或以下。根据本公开的又一实施方案，所述第一处理包括在温度100℃至150℃、压力6.9MPa至34.5MPa的条件下进行10分钟至50分钟后，然后任选地降温至50℃或以下。根据本公开的再一实施方案，所述第二处理包括在50℃至180℃、压力10MPa至60MPa的条件下进行15分钟至40分钟。根据本公开的一实施方案，所述热塑性材料选自聚氨酯、橡胶、乙烯-乙酸乙烯酯、聚烯烃、聚苯乙烯共聚物、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、热塑性丙烯酸酯及其任意组合。根据本公开的另一实施方案，所述热塑性材料为由以下式1表示的热塑性聚氨酯材料：其中，R1、R2各自独立地选自取代或未取代的直链或支链C1-12烷基、取代或未取代的苯基、取代或未取代的直链或支链C1-12烷基苯基、取代或未取代的直链或支链C1-12醚基、取代或未取代的直链或支链C1-12烷羟基、取代或未取代的直链或支链C1-12烷氧基或者取代或未取代的直链或支链C3-12环烷氧基，其中n为小于等于150的任意整数。根据本公开的一实施方案，所述雏型品通过射出成型、挤出成型、热压成型、铸模成型而制得。在本公开的另一方面中，提供了由上文所述的方法制备得到的发泡结构体。在本公开的又一方面中，提供了上文所述的发泡结构体在运动器材、包装材料以及鞋材中的用途。附图说明下文参考附图来进一步描述本文所例示的实施方案，但是附图仅仅是为了使本领域技术人员更好地理解本公开内容，而不限定其范围。图1是根据本公开的一实施方案的制备发泡结构体的方法的流程图；图2是根据本公开的一实施方案的发泡结构体的俯视图；图3是根据本公开的一实施方案的发泡结构体的剖面图；图4是根据本公开的一实施方案的发泡结构体的横截面；图5是根据本公开的一实施方案的将热塑性材料雏型品制备成发泡结构体的设备的图；在图5中：机架-1；注料机构-2；射枪-21；转接头-22；注料线轨-23；下托盘-24；旋转座-25；上托盘-26；成型模具-3；上模具-31；中模具-32；下模具-33；开拉模机构-4；上升油缸-41；移模油缸-42；开合模油缸-43；曲柄组件-44。具体实施方式在下文描述中，出于解释目的，阐述了多个具体细节，从而提供对各种示例性实施方案的深入理解。然而，显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或用一个或多个等同布置来实施各种示例性实施方案。在附图中，出于清楚和描述目的，可以放大元件的尺寸和相对尺寸，并且元件的形状仅为例示性的，而不限定本公开的实施方案。尽管术语第一、第二等在本文中可以用于描述各种要素，但这些要素不应受这些术语的限制。这些术语用于使一个要素与另一要素相区分。因此，下文所用的第一温度、压力、超临界流体等，在不背离本公开的教导的情况下，可以称为第二温度、压力、超临界流体等。空间相对术语，例如“下方”、“之下”、“下”、“之上”、“上方”、“上”等，在本文中用于描述目的，由此用于描述一个要素与另一要素的关系，例如在附图中所例示的关系。然而，这样的空间相对术语旨在包括在使用、操作和/或制造中的装置的不同方向。例如，如果装置被翻转，则被描述成在其他要素或特征“之下”或“下方”的要素会被定位在其他要素或特征“之上”。因此，示例性术语“之下”可以包括上和下的方向两者。此外，装置可以以其他方式定向(例如，旋转90度或在其他方向上)，并且如此，本文所用的空间相对描述被相应地解释。本文所用的术语是出于描述特定实施方案的目的，而不旨在进行限制。如本文所用，单数形式还包括复数形式，除非上下文明显另有所指。此外，术语“包含”和/或“包括”，当用于本说明书时，用于指明所述的特征、步骤、操作、元件、部件等的存在，但不排除一个或多个其他的特征、步骤、操作、元件、部件等的存在。除非另外定义，本文使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)均具有如本公开所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。术语，诸如在常用词典中定义的那些术语，应解释为具有与其在相关技术的上下文中的含义相符的含义，并且不会以理想化或过于正式的含义来解释，除非本文明确如此定义。定义如本文所用，术语“雏型品”是指与成品形状相对应且三维尺寸均更小的未发泡的结构体。如本文所用，术语“超临界流体”是指温度及压力达到某一临界点的流体，有时也把温度或压力达到某一临界点的流体称为超临界流体。通常，超临界流体的物理性质是介于气、液相之间，具有低粘度/高密度/高扩散系数/高有机物溶解度等优点。如本文所用，术语“发泡结构体”是指具有通过发泡工艺而得的多孔结构的三维体，而且通常所用的小球、微粒等并不包括在此术语的范围内。如本文所用，术语“热塑性聚氨酯(TPU)”是指由二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)或甲苯二异氰酸酯(TDI本文档来自技高网...

【技术保护点】
制备发泡结构体的方法，所述方法包括：提供由一种或多种热塑性材料制备的雏型品，所述雏型品具有所述发泡结构体相应的形状；将所述雏型品以第一超临界流体在第一温度和第一压力下进行第一处理；任选地，将经第一超临界流体处理的雏型品以第二超临界流体在第二温度和第二压力下进行第二处理；以及将所得的雏型品发泡成预定形状和尺寸的结构体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.制备发泡结构体的方法，所述方法包括：提供由一种或多种热塑性材料制备的雏型品，所述雏型品具有所述发泡结构体相应的形状；将所述雏型品以第一超临界流体在第一温度和第一压力下进行第一处理；任选地，将经第一超临界流体处理的雏型品以第二超临界流体在第二温度和第二压力下进行第二处理；以及将所得的雏型品发泡成预定形状和尺寸的结构体。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一温度与所述第二温度彼此相同或不同，并且各自为30℃至200℃。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述第一压力与所述第二压力彼此相同或不同，并且各自为5MPa至60MPa。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述第一超临界流体与所述第二超临界流体彼此相同或不同，并且各自选自二氧化碳、水、甲烷、乙烷、乙烯、丙烯、甲醇、乙醇、丙酮、氮气及其组合。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述第一处理及所述第二处理各自进行5分钟至1小时。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述第一处理包括在温度90℃至180℃、压力6MPa至40MPa的条件下进行10分钟至50分钟后，然后任选地降温至50℃或以下；或者所述第一处理包括在温度100℃至150℃、压力6.9MPa至34.5...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗振寰，蔡雄雄，刘伏奇，
申请(专利权)人：东莞海锐思高分子材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44