CN101618593A - 一种热塑性弹性体发泡垫板的制备方法及制品 - Google Patents

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Abstract

一种热塑性弹性体发泡垫板的制备方法及制品，采用热塑性聚氨酯和热塑性聚酯弹性体的共混物为原料，利用微胶囊发泡剂或微胶囊发泡母粒为发泡剂，通过挤出或者先造粒后注塑的工艺成型制成热塑性弹性体发泡垫板。本发明充分利用了热塑性聚酯弹性体和热塑性聚氨酯弹性体各自的特点，通过对热塑性聚氨酯和热塑性聚酯弹性体复配，然后与微胶囊发泡剂或微胶囊发泡母粒混合均匀，在发泡温度范围内直接挤出制得发泡垫板，或者在低于发泡温度下造粒，然后再将粒料在发泡温度范围内注塑成型。本发明制备的发泡垫板兼有热塑性聚酯弹性体力学性能好和热塑性聚氨酯耐磨性好的优点，这种垫板比现有的热塑性聚酯弹性体垫板静刚度更好，并且成本也更低。

Description

一种热塑性弹性体发泡垫板的制备方法及制品
技术领域
本发明涉及一种化学材料的制备方法及产品，尤其是指一种热塑性弹性体发泡垫板的制备方法及产品，属材料科学领域。
技术背景
传统的橡胶垫板在使用中存在的许多问题，如耐候性比较差，材料失效易导致垫板的静刚度变化，重载作用下弹性变形大，并且传统的橡胶垫板不易回收利用。
热塑性弹性体垫板结构稳定、塑性变化小、重载下弹性变形较小，可以很好地适应重载运输的要求。热塑性弹性体具有橡胶的弹性，兼有工程塑料的强度，并且可以采用塑料的加工方法进行成型，大大提高了生产效率，从而降低成本。
美国是最早将热塑性弹性体材料应用于轨下垫板的国家，2000年，CSX公司在南乔治亚州至印第安纳州线路上铺设了热塑性弹性体垫板，经过4年的运用，使用情况非常好。目前我国已在铁路上试用，但是都由聚酯弹性体做成。
经检索发现中国专利局公开了一个名为“聚酯弹性体微发泡板的生产方法”(公开号为CN101073914)的发明专利，该专利公开了“一种可起到减震作用的聚酯弹性体微发泡板的生产方法，其特点是：用聚酯弹性体作为原料，再利用微胶囊化发泡剂或微胶囊化发泡剂母粒，采用挤出机并通过模具成型制成发泡板材”。该专利所公开的技术方案，虽提出了用聚酯弹性体微发泡板的生产方法制作用于轨道交通垫板的思路，但是所提出的技术实施方案过于简单，且只是单纯用聚酯弹性体来制作发泡板，这样所制作的热塑性聚酯弹性体垫板虽然强度比较高，但是其静刚度却显得有些不足，所以车辆长期静止压在上面时，容易出现弹性体垫板失效的现象，很有必要对此加以进一步改进。
发明内容
本发明旨在针对现有轨道交通热塑性聚酯弹性体垫板静刚度的不足，提出一种静刚度更好，能起到长效减震作用的热塑性弹性体发泡垫板的制备方法及其制品。
为了达到上述目的，本发明具体技术方案是：
一种热塑性弹性体发泡垫板的制备方法，采用热塑性聚氨酯和热塑性聚酯弹性体的共混物为原料，利用微胶囊发泡剂或微胶囊发泡母粒为发泡剂，通过挤出或者先造粒后注塑的工艺成型制成热塑性弹性体发泡垫板。其中：
一、注塑方法：
1.将热塑性聚氨酯和热塑性聚酯弹性体以及微胶囊发泡剂或者微胶囊发泡母粒放入烘箱中去除水分；
2.将热塑性聚氨酯和热塑性聚酯弹性体按比例为10∶90至99∶1(质量比)配比；将100质量份的热塑性聚氨酯和热塑性聚酯弹性体混合物与0.1～10质量份的微胶囊发泡剂或者微胶囊发泡母粒混合均匀；
3.再将上述混合物放入挤出机在低于微胶囊发泡剂发泡温度下进行共混造粒，螺杆温度为140～180℃；
4.将发泡母粒放入注塑机中以高于发泡剂发泡温度的条件下注射入模具成型。发泡温度为：180～220℃。
二、挤出方法：
1.将热塑性聚氨酯和热塑性聚酯弹性体以及微发泡胶囊或者微发泡胶囊母粒放入烘箱中去除水分；
2.将热塑性聚氨酯和热塑性聚酯弹性体按比例为10∶99至99∶1(质量比)配比；将100质量份的热塑性聚氨酯和热塑性聚酯弹性体混合物与0.1～10质量份的微胶囊发泡剂或者微胶囊发泡母粒混合均匀；
3.再将上述共混物放入挤出机在高于微胶囊发泡剂发泡温度下进行挤出发泡，直接制备发泡板材，螺杆温度为：180～220℃。
本发明充分利用了热塑性聚酯弹性体和热塑性聚氨酯弹性体各自的特点，热塑性聚酯弹性体垫板在强度占有优势，但是其静刚度比不及热塑性聚氨酯弹性体垫板，而热塑性聚氨酯弹性垫板耐候性和强度不如热塑性聚酯弹性体垫板。本发明通过对热塑性聚氨酯和热塑性聚酯弹性体复配，然后与微胶囊发泡剂或微胶囊发泡母粒混合均匀，在发泡温度范围内直接挤出制得发泡垫板，或者在低于发泡温度下造粒，然后再将粒料在发泡温度范围内注塑成型。本发明制备的发泡垫板兼有热塑性聚酯弹性体力学性能好和热塑性聚氨酯耐磨性好的优点，这种垫板比现有的热塑性聚酯弹性体垫板静刚度更好，并且成本也更低。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明做进一步的描述。
实施例1：
将热塑性聚氨酯、热塑性聚酯弹性体和微胶囊发泡剂放入烘箱内，在100℃下干燥3小时。然后将热塑性聚氨酯、热塑性聚酯弹性体和微胶囊发泡剂按质量比10∶90∶0.1比例混匀，通过双螺杆挤出机造粒，螺杆温度为160℃。将发泡母粒放入注塑机在180℃下注塑成型制备弹性发泡垫板。该发泡垫板发泡倍率1.1倍，拉伸强度4.5Mpa，静刚度22Mpa。
实施例2：
将热塑性聚氨酯、热塑性聚酯弹性体和微胶囊发泡剂放入烘箱内，在100℃下干燥3小时。然后将热塑性聚氨酯、热塑性聚酯弹性体和微胶囊发泡剂按质量比90∶10∶0.5比例混匀，通过双螺杆挤出机造粒，螺杆温度为160℃。将发泡母粒放入注塑机在180℃下注塑成型制备弹性发泡垫板。该发泡垫板发泡倍率1.4倍，拉伸强度3.1MPa，静刚度34.5Mpa。
实施例3：
将热塑性聚氨酯、热塑性聚酯弹性体和微胶囊发泡剂放入烘箱内，在100℃下干燥3小时。然后将热塑性聚氨酯、热塑性聚酯弹性体和微胶囊发泡剂按质量比20∶80∶3比例混匀，通过双螺杆挤出机，选用特定的模头直接挤出制备发泡板材，螺杆温度180℃。该发泡垫板发泡倍率高，发泡倍率2.0倍，拉伸强度4.4MPa，静刚度29.3Mpa。
实施例4：
将热塑性聚氨酯、热塑性聚酯弹性体和微胶囊发泡剂放入烘箱内，在100℃下干燥3小时。然后将热塑性聚氨酯、热塑性聚酯弹性体和微胶囊发泡剂按质量比50∶50∶5比例混匀，通过双螺杆挤出机，选用特定的模头直接挤出制备发泡板材，螺杆温度180℃。该发泡垫板强综合性能好，发泡倍率有2.2倍，拉伸强度4.3MPa，静刚度31.5Mpa。

Claims (3)

1、一种热塑性弹性体发泡垫板的制备方法，其特征在于：采用热塑性聚氨酯和热塑性聚酯弹性体的共混物为原料，利用微胶囊发泡剂或微胶囊发泡母粒为发泡剂，通过挤出或者先造粒后注塑的工艺成型制成热塑性弹性体发泡垫板。
2、如权利要求1所述的热塑性弹性体发泡垫板的制备方法，其特征在于：所述的先造粒后注塑的工艺包括：
A、将热塑性聚氨酯和热塑性聚酯弹性体以及微胶囊发泡剂或者微胶囊发泡母粒放入烘箱中去除水分；
B、将热塑性聚氨酯和热塑性聚酯弹性体按比例为10∶90至99∶1(质量比)配比；将100质量份的热塑性聚氨酯和热塑性聚酯弹性体混合物与0.1～10质量份的微胶囊发泡剂或者微胶囊发泡母粒混合均匀；
C、再将上述共混物放入挤出机在低于微胶囊发泡剂发泡温度下进行共混造粒，螺杆温度为140～180℃；
D、将发泡母粒放入注塑机中以高于发泡剂发泡温度的条件下注射入模具成型；发泡温度为：180～220℃。
3、如权利要求1所述的热塑性弹性体发泡垫板的制备方法，其特征在于：所述的挤出工艺包括：
A、将热塑性聚氨酯和热塑性聚酯弹性体以及微胶囊发泡剂或者微胶囊发泡母粒放入烘箱中去除水分；
B、将热塑性聚氨酯和热塑性聚酯弹性体按比例为10∶90至99∶1(质量比)配比；将100质量份的热塑性聚氨酯和热塑性聚酯弹性体混合物与0.1～10质量份的微胶囊发泡剂或者微胶囊发泡母粒混合均匀；
C、再将上述共混物放入挤出机在高于微胶囊发泡剂发泡温度下进行挤出，直接制备发泡板材，螺杆温度为：180～220℃。
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