【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子发泡材料制备，尤其涉及一种轻质耐高温高回弹开孔发泡材料及其制备方法。
技术介绍
1、随着科技的发展，人们对多功能材料的需求越来越广，其中尤其以软触感等材料的需求为主，发泡材料是软触感材料最典型的代表，发泡材料应用最多的是闭孔材料，但大多数应用材料性能需要高回弹，而且需要开孔结构，而高回弹开孔发泡材料的国内产品并不多。
2、目前国内外应用最大的高回弹材料以弹性体为主，如tpv、tpe、tpu等等，这些高回弹材料在某些场合能正常满足使用要求，但在使用温度、湿度相对较高的场合，其就很难使用，若进一步提升高回弹材料的回弹力率，制得的高回弹材料势必会更软，更不耐温，而且成本陡增，往往很难通过双85检测，在很多要求高湿，高温的场合也很难应用，且某些功能性方面也无法使用，如很难实现水面净油等；其次目前所应用高回弹发泡材料主要为海绵，由于海绵压缩强度太低，很难满足大多数应用场景，且海绵是化学聚氨酯发泡成型，气味很大，有害分子残留很多，不利于环保，此外海绵大多数为半闭孔结构，很难做到全开孔结构，这往往对其吸收效率有很大影响。
3、专利cn106084447b介绍了一种制备全开孔材料的配方和方法，其配方为多相共混的形式，其主要是以聚丙烯和热塑性弹性体通过超临界模压发泡方式制备而成互传网络结构的全开孔发泡材料，其制备的材料无残留，环保，但这种方式要求生产过程中发泡压力比较大，一般高于25mpa，工业生产很难满足安全性要求，且大规模生产设备往往在高温环境下达不到此压力，其弊端也很明显。
4、因此，
技术实现思路
1、本专利技术目的在于提供一种轻质耐高温高回弹开孔发泡材料及其制备方法，以解决当前由于原材料的安全问题以及生产设备达不到所需压力导致的开孔发泡材料难以大规模生产的问题。
2、为达成上述目的，本专利技术提出如下技术方案：
3、一种轻质耐高温高回弹开孔发泡材料，包括以下组分：78-93重量份聚丙烯、5-15重量份针状硅灰石、0.5-1重量份分散剂、0.5-1重量份润滑剂、1-4重量份偶联剂、0.3-1重量份抗氧剂；
4、优选地，所述聚丙烯为一般级、耐冲击级、透明级、高结晶级、合金级别或特殊级中的一种或几种。
5、进一步，所述针状硅灰石为1500-3500目。
6、进一步，所述分散剂为聚丙烯酸钠盐、焦磷酸钠、六偏磷酸钠、金属皂类中的一种或者几种。
7、进一步，所述润滑剂为硬脂酸、聚乙烯蜡、ebs、芥酸酰胺中的一种或几种。
8、进一步，所述偶联剂包括硅烷偶联剂、钛酸酯和铝酸酯中的一种。
9、一种轻质耐高温高回弹开孔发泡材料的制备方法，方法如下：
10、(1)称取聚丙烯、分散剂、润滑剂、偶联剂、抗氧剂放入低速搅拌机中以20-50r/min的搅拌速度共混20分钟，再加入双螺杆挤出机中混合均匀，并从侧喂料加入针状硅灰石，混合物料经熔融塑化、捏合混炼、挤出、冷却、切粒、干燥，得到初级产品；
11、(2)将初级产品通过单螺杆挤出机挤出合适的板材，得到次级产品；
12、(3)将次级产品放入模压发泡模具中，采用模压发泡、超临界流体技术制备得到轻质耐高温高回弹开孔发泡材料。
13、进一步，所述步骤(1)中双螺杆挤出机的机头温度设置为210℃，挤出转速为450r/min，其各区的制备工艺温度为：一区150℃，二区200℃，三区215℃，四区215℃，五区215℃，六区220℃，七区220℃，八区220℃，九区220℃，十区220℃，十一区220℃，十二区220℃。
14、进一步，所述步骤(2)中单螺杆挤出机的口模温度设置为190℃，挤出转速为350r/min，其各区的制备工艺温度为：一区150℃，二区200℃，三区200℃，四区200℃，五区200℃，六区200℃，七区200℃，八区200℃，九区200℃，十区200℃，十一区200℃，十二区200℃。
15、进一步，所述步骤(3)的具体步骤如下：将次级产品放入模压发泡模具中，控制模压机模具内温度在150-158℃之间，注入模具内的超临界流体的压力为8-12mpa，恒温恒压30-90min，然后以大于20mpa/s的速度卸压至常压；
16、优选地，本专利技术的超临界流体选用氮气。
17、有益效果：
18、本专利技术提供了一种轻质耐高温高回弹开孔发泡材料及其制备方法，通过高熔体强度聚丙烯与针状硅灰石、分散剂、润滑剂、偶联剂、抗氧剂通过共混并且制得初级产品，加入单螺杆挤出机挤出板材得到次级产品，最后次级产品放入模压发泡模具中，冲入超临界气体，并且在保压后迅速开模，随着气体的扩散，气体在次级产品的溶解度降低，导致气泡生长成核，使得产品发泡，同时表观密度下降，针状硅灰石在发泡过程中起到穿孔的作用，两端为针状，随着泡孔生长，尖端部位同时穿破泡孔，使开孔率提高，促使发泡材料成为全开孔材料,同时材料的热传导较低,能有效提高产品的耐温性能。
19、具体的，本专利技术公开的轻质耐高温高回弹开孔发泡材料的优点包括：
20、(1)本专利技术所制备的开孔发泡材料耐温性高，能在温度12o℃以及高湿度的条件下使用；
21、(2)本专利技术所制得的开孔发泡材料的微观孔结构为互通网络结构，且回弹性高，能重复使用；
22、(3)本专利技术的配方和方法简洁，在生产过程中所需的发泡压力低，易于成型，一般的发泡设备均可生产，便于工业化生产。
23、应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的专利技术主题的一部分。
24、从下面的描述中可以更加全面地理解本专利技术教导的前述和其他方面、实施例和特征。本专利技术的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本专利技术教导的具体实施方式的实践中得知。
25、结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本专利技术教导的前述和其他方面、实施例和特征。本专利技术的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本专利技术教导的具体实施方式的实践中得知。
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1.一种轻质耐高温高回弹开孔发泡材料，其特征在于，所述材料包括以下组分：78-93重量份聚丙烯、5-15重量份针状硅灰石、0.5-1重量份分散剂、0.5-1重量份润滑剂、1-4重量份偶联剂、0.3-1重量份抗氧剂。
2.根据权利要求1所述的一种轻质耐高温高回弹开孔发泡材料，其特征在于，所述针状硅灰石为1500-3500目。
3.根据权利要求1所述的一种轻质耐高温高回弹开孔发泡材料，其特征在于，所述分散剂为聚丙烯酸钠盐、焦磷酸钠、六偏磷酸钠、金属皂类中的一种或者几种。
4.根据权利要求1所述的一种轻质耐高温高回弹开孔发泡材料，其特征在于，所述润滑剂为硬脂酸、聚乙烯蜡、EBS、芥酸酰胺中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种轻质耐高温高回弹开孔发泡材料，其特征在于，所述偶联剂包括硅烷偶联剂、钛酸酯和铝酸酯中的一种。
6.一种轻质耐高温高回弹开孔发泡材料的制备方法，其特征在于，所述材料的制备方法如下：
7.根据权利要求6所述的一种轻质耐高温高回弹开孔发泡材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中双螺杆挤出机
8.根据权利要求7所述的一种轻质耐高温高回弹开孔发泡材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中单螺杆挤出机的口模温度设置为190℃，挤出转速为350r/min，其各区的制备工艺温度为：一区150℃，二区200℃，三区200℃，四区200℃，五区200℃，六区200℃，七区200℃，八区200℃，九区200℃，十区200℃，十一区200℃，十二区200℃。
9.根据权利要求6所述的一种轻质耐高温高回弹开孔发泡材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)的具体步骤如下：将次级产品放入模压发泡模具中，控制模压机模具内温度在150-158℃之间，注入模具内的超临界流体的压力为8-12MPa，恒温恒压30-90min，然后卸压至常压。
...【技术特征摘要】
1.一种轻质耐高温高回弹开孔发泡材料，其特征在于，所述材料包括以下组分：78-93重量份聚丙烯、5-15重量份针状硅灰石、0.5-1重量份分散剂、0.5-1重量份润滑剂、1-4重量份偶联剂、0.3-1重量份抗氧剂。
2.根据权利要求1所述的一种轻质耐高温高回弹开孔发泡材料，其特征在于，所述针状硅灰石为1500-3500目。
3.根据权利要求1所述的一种轻质耐高温高回弹开孔发泡材料，其特征在于，所述分散剂为聚丙烯酸钠盐、焦磷酸钠、六偏磷酸钠、金属皂类中的一种或者几种。
4.根据权利要求1所述的一种轻质耐高温高回弹开孔发泡材料，其特征在于，所述润滑剂为硬脂酸、聚乙烯蜡、ebs、芥酸酰胺中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种轻质耐高温高回弹开孔发泡材料，其特征在于，所述偶联剂包括硅烷偶联剂、钛酸酯和铝酸酯中的一种。
6.一种轻质耐高温高回弹开孔发泡材料的制备方法，其特征在于，所述材料的制备方法如下：
7.根据权利要求6所述的一种轻质耐高温高回弹开孔发泡材料的制备方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：王明，晁芬，郁挺，周小梅，陆体超，刘曙阳，
申请(专利权)人：南京聚隆科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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