一种聚合物泡沫物品及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及泡沫物品领域，提供一种聚合物泡沫物品及其制备方法与应用，解决现有技术的聚合物泡沫物品需要模压设备、能耗高、劳动强度大、生产效率低的缺陷，包括以下制备步骤，(1)形成含聚合物材料、发泡剂和交联剂的均匀混合物，所述聚合物材料至少包含EVA树脂和/或至少一种弹性体；(2)将所述混合物制成所需形状的未发泡混合物胚体；(3)将未发泡混合物胚体移至加热设备中加热使混合物胚体发泡，冷却定型后形成具有多孔泡沫结构的弹性体泡沫物品。品。品。

【技术实现步骤摘要】
一种聚合物泡沫物品及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及泡沫物品领域，尤其涉及一种聚合物泡沫物品及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]热塑性弹性体泡沫材料因具有优异的回弹缓震性能、抗压缩变形性能等性能特点，被广泛应用鞋类物品和运动装备物品中、各种缓震垫类产品如瑜伽垫、训练垫、儿童爬行垫等。该材料也是优秀的隔热、吸音、包抓减震材料。传统的聚合物弹性体化学发泡过程中，由于化学发泡剂的分解反应进程领先于交联剂的交联反应进程，导致聚合物溶体强度不足，溶体自身无法锁住发泡剂分解产生的气体，因此聚合物的发泡需在模具内进行且需要对模具施加5－15MPa的压力，其目的是防止发泡剂分解产生的的气体从熔融状态的聚合物中溢出，等待聚合物材料充分交联后，方可打开模具，模具内的聚合物应压力的释放而瞬间膨胀，得到发泡物品。这种方式带来的以下几个问题：(1)所需要的模压设备多，配套模具数量多；(2)能耗高；(3)操作过程需要使用大量的人工，且劳动强度大；(4)生产效率低下；(5)难以实现自动化生产。
[0003]XPE即化学交联聚乙烯发泡材料，是用低密度聚乙烯树脂加交联剂和发泡剂经过高温连续发泡而成，是非交联闭孔结构，又称化学交联PE，是一种新型环保的包装材料。它由低密度聚乙烯脂经物理发泡产生无数的独立气泡构成。中国专利申请号202110368807.0公开了一种新型阻燃XPE片材及其制备方法，包括制备XPE专用阻燃剂XTH和制备XPE片材，制备XPE专用阻燃剂XTH包括以下步骤：S1：在反应釜中加入水，开加热边搅拌边加入氰尿酸、尿素；S2：待料温升至80摄氏度时，加入次磷酸铝，继续搅拌；S3：待料温升至90摄氏度时，加入氨水、甲醛溶液、三聚氰胺，继续反应4小时，过滤，烘干、粉粹过筛后得到自制XPE专用阻燃剂XTH。其添加量小，阻燃效果更优异，力学性能更好。还提供了一种新型阻燃XPE片材，具备上述优点。但是这种XPE片材，其抗撕裂强度最高只有13/15，拉伸强度最高只有18/16kg/cm3，纵/横，力学强度实际上是比较差的，压缩变形和回弹等性能也均较差。
[0004]中国专利号00132548.5公开了一种开放式的常压连续卷式聚乙烯发泡体的制造方法，包括以下步骤：(一)原料组成物混合炼制步骤：将组成物的各成分加入混合装置中混合分散，在炼制过程中，温度不要超过发泡剂即交联剂的分解温度，控制在90－170℃；(二)薄膜制作步骤：经由炼制完成的胶料出片，经过薄膜生产装置形成胶片，经由冷却卷取，准备进行发泡，于薄膜制作步骤中，该薄膜生产装置的温度控制在170℃一下；(三)发泡步骤：经由薄膜生产装置形成的胶片在发泡装置中发泡，其加热发泡的阶段分为不同的温度带予以加热，其发泡条件为温度160－250℃，时间为1－4分钟，发泡完成后冷却卷取，即制得连续卷式发泡体。发泡体选自下列所构成的族群：聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、功能性聚乙烯、茂金属催化聚乙烯、聚乙烯－醋酸乙烯酯或其共聚合物。该专利的制备方法只适合聚乙烯的连续开放式发泡制作，对于弹性体泡沫的制作并不适合采用这种发泡方式，因为传统的弹性体泡沫发泡需要再模具内施加压力才能顺利发泡。

技术实现思路

[0005]因此，针对上述的问题，本专利技术提供一种聚合物泡沫物品及其制备方法与应用，解决现有技术的聚合物泡沫物品需要模压设备、能耗高、劳动强度大、生产效率低的缺陷。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种用于制造弹性体泡沫物品的方法，包括以下制备步骤，(1)形成含聚合物材料、发泡剂和交联剂的均匀混合物，所述聚合物材料至少包含EVA树脂和/或至少一种弹性体；
[0007](2)将所述混合物制成所需形状的未发泡混合物胚体；
[0008](3)将未发泡混合物胚体移至加热设备中加热使混合物胚体发泡，冷却定型后形成具有多孔泡沫结构的弹性体泡沫物品；所述加热设备指非模具类的常规加热设备如箱式炉或隧道加热炉；
[0009]其中，所述混合物胚体发泡过程在高于所用发泡剂的分解温度进行，并且加热过程中发泡剂的反应进程落后于交联剂的反应进程；
[0010]所述交联剂为一种交联剂或两种以上以任意比混合的复合交联剂，但其中至少有一种交联剂在所述发泡剂的分解温度下的半衰期≤1min；所述发泡剂的发泡温度＞150℃。
[0011]进一步的：所述发泡剂为磺酰肼类化合物，所述交联剂为有机过氧化物交联剂；并且，所述交联剂为一种或两种以上以任意比复合，但其中至少有一种交联剂在所采用的发泡剂分解温度下的半衰期时间≤3min。
[0012]进一步的：所述磺酰肼类化合物为4，4＇－氧代双苯磺酰肼。
[0013]进一步的：所述有机过氧化物交联剂包括：DTBP、TBCP、TBPB、TMCH、TBEHC、DMBP、DCLBP。补充中文名。
[0014]进一步的：所述混合物中还包括至少一种功能性助剂，所述功能性助剂为防老剂、耐磨剂、抗菌防霉剂、导电剂、导热剂、香精、色素，促发泡剂、促交联剂、微波吸收剂。
[0015]进一步的：所述混合物中还包括至少一种填料；所述填料包括碳酸钙、白炭黑、滑石粉、高岭土、可再生生物质材料或炭黑；所述可再生生物质材料为采用木本植物、禾本植物和藤本植物及其加工剩余物和废弃物为原材料，通过物理、化学和生物学技术手段加工制造而成的粉体材料、纤维材料或提取物。
[0016]进一步的：所述加热设备的加热方式至少包含微波加热方式，并且所述混合物中还含有至少一种微波吸收剂；所述微波吸收剂是指水和含有极性基团的有机物；所述极性基团是指醚基(—O—CH3，—O—CH2—)、硝基(—NO2)、二甲胺基(CH3—N—CH3)、羧基(—COOR)、羰基(—CO—)、醛基(—CHO)、硫醇基(—SH)、氨基(—NH2)、酰胺基(—NHCO—CH3)、羟基(—OH)、芳香基(Ar—OH)。
[0017]进一步的：所述弹性体为热塑性聚烯烃弹性体、热塑性苯乙烯类嵌段共聚弹性体、热塑性聚酯弹性体、热塑性聚氨酯弹性体、热塑性丙烯基弹性体、热塑性嵌段聚醚酰胺弹性体、热塑性聚合物多元醇弹性体及橡胶；
[0018]其中，
[0019]所述热塑性聚烯烃弹性体包括POE和OBC；
[0020]所述热塑性苯乙烯类嵌段共聚弹性体包括SBS、SEBS、SIS、SEPS及ES；
[0021]所述热塑性聚酯弹性体是指TPEE；
[0022]所述热塑性聚氨酯弹性体是指TPU；
[0023]所述热塑性丙烯基弹性体是指PBE；
[0024]热塑性聚合物多元醇弹性体是指POP；
[0025]所述热塑性嵌段聚醚酰胺弹性体是指尼龙弹性体；
[0026]所述橡胶包括三元乙丙橡胶、二元乙丙橡胶、古塔波橡胶、溴化丁基橡胶、丁腈橡胶、聚丁二烯橡胶、天然橡胶、聚乙酸乙烯酯橡胶、硅橡胶或氟橡胶。
[0027]进一步的：所述聚合物材料中还包含至少一种塑料，所述塑料包括聚乙烯、氯化聚乙烯、聚丙烯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于制造弹性体泡沫物品的方法，其特征在于：包括以下制备步骤，(1)形成含聚合物材料、发泡剂和交联剂的均匀混合物，所述聚合物材料至少包含EVA树脂和/或至少一种弹性体；(2)将所述混合物制成所需形状的未发泡混合物胚体；(3)将未发泡混合物胚体移至加热设备中加热使混合物胚体发泡，冷却定型后形成具有多孔泡沫结构的弹性体泡沫物品；所述加热设备指非模具类的常规加热设备如箱式炉或隧道加热炉；其中，所述混合物胚体发泡过程在高于所用发泡剂的分解温度进行，并且加热过程中发泡剂的反应进程落后于交联剂的反应进程；所述交联剂为一种交联剂或两种以上以任意比混合的复合交联剂，但其中至少有一种交联剂在所述发泡剂的分解温度下的半衰期≤1min；所述发泡剂的发泡温度＞150℃。2.根据权利要求1所述的一种用于制造热塑性泡沫物品的方法，其特征在于：所述发泡剂为磺酰肼类化合物，所述交联剂为有机过氧化物交联剂；并且，所述交联剂为一种或两种以上以任意比复合，但其中至少有一种交联剂在所采用的发泡剂分解温度下的半衰期时间≤3min。3.根据权利要求2所述的一种用于制造热塑性泡沫物品的方法，其特征在于：所述磺酰肼类化合物为4，4＇－氧代双苯磺酰肼。4.根据权利要求2所述的一种用于制造热塑性泡沫物品的方法，其特征在于：所述有机过氧化物交联剂包括：DTBP、TBCP、TBPB、TMCH、TBEHC、DMBP、DCLBP。5.根据权利要求1所述的一种用于制造热塑性泡沫物品的方法，其特征在于：所述混合物中还包括至少一种功能性助剂，所述功能性助剂为防老剂、耐磨剂、抗菌防霉剂、导电剂、导热剂、香精、色素，促发泡剂、促交联剂、微波吸收剂。6.根据权利要求1所述的一种用于制造热塑性泡沫物品的方法，其特征在于：所述混合物中还包括至少一种填料；所述填料包括碳...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱君秋，郭江彬，吴允苗，罗水源，冀峰，林坤辉，卢鑫，
申请(专利权)人：泉州师范学院，
类型：发明
国别省市：