兼具减震功能的温敏响应形状记忆发泡材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种兼具减震功能的温敏响应形状记忆发泡材料，由如下重量份数计的组分发泡制成：10

【技术实现步骤摘要】
兼具减震功能的温敏响应形状记忆发泡材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于记忆材料
，具体涉及一种兼具减震功能的温敏响应形状记忆发泡材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着人们生活水平的提高，物质消费大大满足的情况下，人们更多关注自己的身体健康，因此对物质的消费需求提出了更高的要求，个性化的私人定制由此应运而生。
[0003]现有市面上的鞋垫、坐垫、靠垫以及枕头基本上都是公版的，但是每个人的足型，臀型，后背以及头型都是千差万别的，如何满足消费者因人而异专属定制需求的矛盾也日益突出。随着电子商务的迅速发展，互联网模式的私人专属定制蓬勃发展，虽然极大程度的满足个人需求，体现个性，但是存在定制周期长，成本高的问题。因此，需要一种性价比高可以快速实现的私人订制。
[0004]另外，高分子的减震性能与聚合物的粘弹性息息相关，聚合物在玻璃化转变(Tg)附近形变主要由链段运动产生，链段运动时受内摩擦阻力作用，在交变的应力作用下，链段运动跟不上应力的变化，宏观表现为应变落后于应力，即存在滞后现象。在每一循环过程中，要发生力学耗散而消耗能量即产生内耗。这种由内摩擦导致的滞后内耗将机械能转化为热能的能力，称为材料的阻尼减震性能能力。
[0005]温敏响应形状记忆发泡材料的记忆原理：将聚合物材料与各种配合剂进行混炼造粒，而后在模具里进行交联发泡反应并确定一次形状，冷却结晶后即得到初始态，其化学交联结构为固定相,结晶相为可逆相。当温度升高至熔点(Tm)以上时，可逆相熔融软化，在外力的作用下可做成任意的形状保持外力并冷却固定，使分子链沿外力方向取向冻结得到变形态。当温度再升高至Tm以上时，可逆相分子链在熵弹性作用下发生自然卷曲，直至达到热力学平衡状态，从而发生形状回复，形状记忆过程实现可逆循环。
[0006]已知，公开专利中温度响应形状记忆材料中，中高VA含量的乙烯
‑
醋酸乙烯酯共聚物(EVA)，由于结晶度略低，存在室温形变固定率不高与热刺激温度高(≥75℃)的问题；反式
‑
1,4
‑
聚异戊二烯橡胶(TPI)，热刺激温度低，但单独使用不宜交联发泡以及含有大量不饱和双键易老化的问题；富含乙烯支化的苯乙烯嵌段共聚物与分子链带有取代基的丙烯与4
‑
甲基戊烯共聚物，减震性能好回弹性能不佳。

技术实现思路

[0007]本专利技术的专利技术目的是提供一种兼具减震功能的温敏响应形状记忆发泡材料及其制备方法和应用，热刺激响应温度低，适中的形变率，高的室温形变固定率以及形变回复率，并且减震性能好。
[0008]为实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0009]兼具减震功能的温敏响应形状记忆发泡材料，由如下重量份数计的组分发泡制
成：10
‑
40份反式
‑
1,4
‑
聚异戊二烯橡胶、30
‑
50份EVA、10
‑
20份POE、0
‑
10份富含乙烯支化的苯乙烯嵌段共聚物、10
‑
20份丙烯
‑4‑
甲基戊烯共聚物、5
‑
15份滑石粉、0.4
‑
0.6份过氧化物交联剂、2
‑
3份发泡剂、1
‑
2份氧化锌、0.4
‑
0.6份硬脂酸、0.8
‑
1.0份硬脂酸锌。
[0010]优选地，所述富含乙烯支化的苯乙烯嵌段共聚物为SIS或SEBS。
[0011]优选地，所述富含乙烯支化的苯乙烯嵌段共聚物中的苯乙烯段摩尔含量＜25％。
[0012]优选地，所述EVA的VA摩尔含量为20％～40％。
[0013]优选地，所述POE的硬度＜82A，结晶度＜20％。
[0014]优选地，所述过氧化物交联剂选自过氧化二异丙苯和/或1,4
‑
双叔丁基过氧异丙基苯。
[0015]优选地，所述发泡剂选自偶氮二甲酰胺、N,N'
‑
二亚硝基五亚甲基四胺、膨胀微球和4,4
‑
氧代二苯磺酰肼中的一种或多种。
[0016]本专利技术还提供一种兼具减震功能的温敏响应形状记忆发泡材料的制备方法，包括如下步骤：
[0017]S1、称料：依据配方，将滑石粉、氧化锌、硬脂酸和硬脂酸锌配为B料，将过氧化物交联剂和发泡剂配为C料，将剩余组分配为A料；
[0018]S2、密炼：将机器温度升至90
±
5℃时将A料倒入密炼机内，并打开机器进行密炼，待温度升到110
±
5℃时倒入B料；待温度升到120
±
5℃度时倒入C料，混炼4min
‑
6min后将混好的料倒出，得M料；
[0019]S3、开炼：开炼机的滚轮温度设为70
±
5℃，待温度达到后启动轮台，将密炼混好的M料投入进行开炼，出片温度控制在70℃以下，出片厚度为3mm
‑
5mm；
[0020]S4、热压发泡：将混炼好的片放入模压大发泡模具内完成硫化发泡。
[0021]优选地，所述步骤S2的密炼时间控制在600
±
60秒，密炼出料温度为120
±
5℃。
[0022]优选地，所述步骤S4的发泡压力：160kg/cm2～180kg/cm2，发泡温度：170
±
5℃，发泡时间按模具厚度乘以100
±
10s/mm计算。
[0023]本专利技术还进一步提供上述兼具减震功能的温敏响应形状记忆发泡材料在鞋垫、坐垫、靠垫或枕头的应用。
[0024]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0025]本专利技术在EVA和POE基础材料中引入了丙烯
‑4‑
甲基戊烯共聚物、反式
‑
1,4
‑
聚异戊二烯橡胶能够简便快速变形、形变率可调且室温形状固定率和回复率高，尤其是在其中进一步引入富含乙烯支化的苯乙烯嵌段共聚物，能够与丙烯
‑4‑
甲基戊烯共聚物、反式
‑
1,4
‑
聚异戊二烯橡胶及其他组分协同增强，共同提高室温形状固定率、形状回复率和循环使用次数，同时增强减震性能，可以快速实现私人定制产品(枕头、坐垫、鞋垫和脚床、靠垫等等)，周期短、效率高、可重复性、性价比高。
具体实施方式
[0026]本专利技术提供一种兼具减震功能的温敏响应形状记忆发泡材料，由如下重量份数计的组分发泡制成：10
‑
40份反式
‑
1,4
‑
聚异戊二烯橡胶、30
‑
50份EVA、10
‑
20份POE、0
‑
10份富含乙烯支化的苯乙烯嵌段共聚物、10
‑
20份丙烯
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.兼具减震功能的温敏响应形状记忆发泡材料，其特征在于，由如下重量份数计的组分发泡制成：10
‑
40份反式
‑
1,4
‑
聚异戊二烯橡胶、30
‑
50份EVA、10
‑
20份POE、0
‑
10份富含乙烯支化的苯乙烯嵌段共聚物、10
‑
20份丙烯
‑4‑
甲基戊烯共聚物、5
‑
15份滑石粉、0.4
‑
0.6份过氧化物交联剂、2
‑
3份发泡剂、1
‑
2份氧化锌、0.4
‑
0.6份硬脂酸、0.8
‑
1.0份硬脂酸锌。2.根据权利要求1所述的兼具减震功能的温敏响应形状记忆发泡材料，其特征在于：所述富含乙烯支化的苯乙烯嵌段共聚物为SIS或SEBS。3.根据权利要求1所述的兼具减震功能的温敏响应形状记忆发泡材料，其特征在于：所述富含乙烯支化的苯乙烯嵌段共聚物中的苯乙烯段摩尔含量＜25％。4.根据权利要求1所述的兼具减震功能的温敏响应形状记忆发泡材料，其特征在于：所述EVA的VA摩尔含量为20％～40％。5.根据权利要求1所述的兼具减震功能的温敏响应形状记忆发泡材料，其特征在于：所述POE的硬度＜82A，结晶度＜20％。6.根据权利要求1所述的兼具减震功能的温敏响应形状记忆发泡材料，其特征在于：所述发泡剂选自偶氮二甲酰胺、N,N'
‑
二亚硝基五亚甲基四胺、膨胀微球和4,4
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【专利技术属性】
技术研发人员：林鸿飞，蔡志杰，
申请(专利权)人：晋江市石达塑胶精细有限公司，
类型：发明
国别省市：