本申请涉及发泡材料技术领域，具体提供一种超临界发泡材料的制备工艺及超临界发泡材料。本申请的超临界发泡材料的制备工艺步骤，包括：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；将预成型材料进行超临界发泡，获得超临界发泡材料。本申请采用浇筑方法，规避了现有的采用热塑性TPU弹性体颗粒进行熔融、注塑成型的方法所产生的内应力过大而导致的发泡TPU的回弹性不够高、密度不够低的问题。问题。
【技术实现步骤摘要】
一种超临界发泡材料的制备工艺及超临界发泡材料
[0001]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。
技术介绍
[0002]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。
[0003]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
[0004]专利技术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，专利技术人发现，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。
[0005]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。
[0006]本申请采用如下的技术方案：一种超临界发泡材料的制备工艺，包括：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；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；所述聚氨酯原料组分由聚氨酯预聚体和第一扩链剂组成；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。
[0007]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。
[0008]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。
[0009]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。
[0010]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。
[0011]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。
[0012]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。
[0013]优选的，所述浇筑的压力为0.1
‑
0.03MPa。
[0014]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。
[0015]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。
[0016]综上所述，本申请具有以下有益效果：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。
[0017]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。
[0018]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。
[0019]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。
具体实施方式
[0020]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的技术方案进行详细描述。
[0021]在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。
[0022]本申请提出一种超临界发泡材料的制备工艺，包括：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；将预成型材料进行超临界发泡，获得超临界发泡材料；本申请中，聚氨酯原料组成无特别的限制，可以根据需要进行选择。具体的，聚氨酯原料组分可以由聚氨酯预聚体和第一扩链剂组成；或，聚氨酯原料组分可以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。
[0023]本申请一个优选的实施例中，聚氨酯预聚体可以由第一聚合物多元醇与第一多异氰酸酯单体反应获得，第一聚合物多元醇中羟基与第一多异氰酸酯单体中异氰酸酯基团的摩尔比可以是0.5
‑
0.95:1，举例的，摩尔比可以是0.5:1、0.53:1、0.55:1、0.57:1、0.6:1、0.63:1、0.65:1、0.68:1、0.7:1、0.72:1、0.75:1、0.78:1、0.8:1、0.83:1、0.85:1、0.87:1、
0.9:1、0.92:1、0.95:1等。羟基的摩尔量相对异氰酸酯的摩尔量不足，可以使得聚氨酯预聚体分子结构中含有一定量的异氰酸酯基团，以与第一扩链剂进行反应，并在模具中固化成型为所需的形状。更优选的，第一聚合物多元醇中羟基与第一多异氰酸酯单体中异氰酸酯基团的摩尔比可以是0.65
‑
0.9:1。
[0024]本申请一个优选的实施例中，第一聚合物多元醇和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。聚醚多元醇和聚酯多元醇是制备聚氨酯的常规原料。具体的，聚醚多元醇可以选自聚乙二醇(PEG)、聚丙二醇(PPG)或聚四氢呋喃二醇(PTMG)的均聚物或者共聚物，共聚物可以是PEG
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PPG共聚物、PEG
‑
PTMG共聚物等。聚酯多元醇可以是聚碳酸酯多元醇、聚己内酯多元醇、聚1,6
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己二酸
‑
1,4
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丁二醇二元醇等己二酸系聚酯二元醇等。
[0025]本申请一个优选的实施例中，聚氨酯预聚体中异氰酸酯基团与第一扩链剂中活泼氢的摩尔比为0.95
‑
1.08:1。本申请中，活泼氢是指扩链剂中能与异氰酸酯进行加成反应的基团上的氢原子，比如羟基上的活泼氢个数为1，伯氨基上活泼氢个数为2，仲氨基上活泼氢个数为1，等。将聚氨酯预聚体中异氰酸酯基团与第一扩链剂中活泼氢的摩尔比控制在上述范围，反应后，预成型材料的分子本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种超临界发泡材料的制备工艺，其特征在于，包括：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；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；所述聚氨酯原料组分由聚氨酯预聚体和第一扩链剂组成；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。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
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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
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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...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈金水，
申请(专利权)人：锋特福建新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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