CN107674232A - 一种聚氨酯泡沫材料、制作方法及其用途 - Google Patents

一种聚氨酯泡沫材料、制作方法及其用途 Download PDF

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Abstract

本发明涉及泡沫材料技术领域，尤其是涉及一种聚氨酯泡沫材料、制作方法及其用途。该聚氨酯泡沫材料由以水为发泡剂混合均匀的聚氨酯成型并经延压和/或拉伸获得，聚氨酯泡沫材料的表皮具有物理开孔；所述聚氨酯泡沫材料的成品比重是0.06‑0.35。制作时提供模具，该模具温度为摄氏25‑100度；喷涂含有细微粉粒之脱模剂于模具的模腔表面；将以水为发泡剂混合均匀的聚氨酯定量浇注到模具的模腔中，然后闭模、熟化，再脱模；将脱模所得之成品进行延压和/或拉伸，获得表皮具有物理开孔的聚氨酯泡沫材料。本发明改良了发泡材料的网状结构，表皮具有细密的微孔，并保持了良好外观，透气，制成鞋垫后吸汗能力强，制作工艺简单，投资成本低。

Description

一种聚氨酯泡沫材料、制作方法及其用途
技术领域
本发明涉及泡沫材料技术领域，尤其是涉及聚氨酯泡沫材料及其制作。
背景技术
我国是鞋类的生产大国，各类鞋应有尽有，随着时代的进步，人们生活品质的提高，消费、生活观念的转变，舒适、时尚、便捷是鞋类发展的方向。早期，EVA 发泡鞋材是以EVA 为主料，配以各种特殊的弹性体，经过特定的成型工艺得到的轻便、柔软、舒适的鞋材品种。EVA发泡鞋材在鞋材发展中已经流行多年，它轻便、舒适、持久耐用的特点是其它鞋材无法比拟的，各类运用EVA 直接发泡生产的休闲鞋、凉鞋、拖鞋等深受广大消费者的喜爱。随着EVA发泡鞋材在各类鞋底中的运用，可以说EVA 发泡鞋材的运用已经达到了一个顶峰。用于制备EVA 发泡鞋材的EVA 树脂为热塑性，可以通过熔融加工的方式来制备成所需形状。不过，EVA 树脂发泡时需要进行化学交联，具有交联结构的EVA 发泡树脂是一个大分子，这种材料不能进行熔融加工，这导致EVA 树脂在发泡后就丧失了熔融回收能力。另外，EVA 树脂发泡通常采用化学发泡方式进行，化学发泡过程产生有毒有害气体，化学发泡剂分解不完全导致材料生产过程不环保，材料性能不稳定。
随后出现以聚氨酯（PU） 为基材制备的发泡材料替代EVA 材料发泡材料应用于高性能鞋材领域，聚氨酯拥有高耐磨、高弹性、抗疲劳、耐化学腐蚀等诸多优点。但是，目前以水为发泡剂的聚氨酯模塑发泡成型泡沫材料时，虽然其内部呈现连孔结构，但是其表皮之开孔率极低，这样也就影响了聚氨酯泡沫材料的使用性，如不透气、制成鞋垫后吸汗能力差、发泡材料表皮出现明显褶皱、泡材料整体尺寸不稳定等，严重影响热塑聚氨酯泡沫材料的后续使用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种一种聚氨酯泡沫材料及其制作方法，改良了发泡材料的网状结构，表皮具有细密的微孔，并保持了良好外观，适合应用于鞋材、坐垫、安全头盔和运动器材缓冲垫子等领域。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种聚氨酯泡沫材料，该聚氨酯泡沫材料由以水为发泡剂混合均匀的聚氨酯成型并经延压和/或拉伸获得，聚氨酯泡沫材料的表皮具有物理开孔；所述聚氨酯泡沫材料的成品比重是0.06-0.35。
一种聚氨酯泡沫材料制作方法，该方法具有如下步骤：
1）、提供模具，该模具温度为摄氏25-100度；
2）、喷涂含有细微粉粒之脱模剂于模具的模腔表面；
3）、将以水为发泡剂混合均匀的聚氨酯定量浇注到模具的模腔中，然后闭模、熟化，再脱模；
4）、将脱模所得之成品进行延压和/或拉伸，获得表皮具有物理开孔的聚氨酯泡沫材料。
上述方案进一步是：所述细微粉粒是碳酸钙、二氧化矽、玻璃微球、中空玻璃微球、碳酸氢钠、碳酸氢氨或其组合，细微粉粒的添加比例是1~50phr。
上述方案进一步是：所述拉伸包括纵向拉伸、横向拉伸或其组合。
上述方案进一步是：所述脱模剂是水性脱模剂或油性脱模剂。
一种聚氨酯泡沫材料的用途，将上述权利要求1~5获得的聚氨酯泡沫材料应用于鞋材、坐垫、安全头盔和运动器材缓冲垫子领域。
本发明的聚氨酯泡沫材料由以水为发泡剂混合均匀的聚氨酯成型并经延压和/或拉伸获得，聚氨酯泡沫材料的表皮具有物理开孔，改良了发泡材料的网状结构，表皮具有细密的微孔，并保持了良好外观，透气，制成鞋垫后吸汗能力强。
本发明提供的一种聚氨酯泡沫材料制作方法，是在浇注成型时，喷涂含有细微粉粒之脱模剂于模具的模腔表面，细微粉粒表面附着有脱模剂，成品之表皮与细微粉粒不相容，成品经过延压和/或拉伸后达到表皮开孔的效果，获得表皮具有物理开孔的聚氨酯泡沫材料，工艺简单，投资成本低，表皮开孔为微孔，因此表皮外观仍然良好，且有良好的透气性能。
具体实施方式：
聚氨酯为主链含—NHCOO—重复结构单元的一类聚合物 ，英文缩写PU，包括硬质聚氨酯塑料、软质聚氨酯塑料、聚氨酯弹性体等多种形态，并分为热塑性和热固性两大类，其原料一般以树脂状态呈现。
本发明有关一种聚氨酯泡沫材料，该聚氨酯泡沫材料由以水为发泡剂混合均匀的聚氨酯成型并经延压和/或拉伸获得，聚氨酯泡沫材料的表皮具有物理开孔；所述聚氨酯泡沫材料的成品比重是0.06-0.35。结构稳定，改良了发泡材料的网状结构，表皮具有细密的微孔，并保持了良好外观，透气，制成鞋垫后吸汗能力强。成品密度低，质地柔软，穿着舒适轻便；尺寸稳定性好，储存寿命长；优异的耐磨性能、耐挠曲性能；优异的减震、防滑性能；具有较好的耐温性能及良好的耐化学品性能等等，适合用于制造高档皮鞋、运动鞋、旅游鞋、坐垫、安全头盔和运动器材缓冲垫子等领域。
本发明有关一种聚氨酯泡沫材料制作方法，该方法具有如下步骤：
1）、提供模具，该模具温度为摄氏25-100度。
2）、喷涂含有细微粉粒之脱模剂于模具的模腔表面，细微粉粒是碳酸钙、二氧化矽、玻璃微球、中空玻璃微球、碳酸氢钠、碳酸氢氨或其组合，细微粉粒的添加比例是1~50phr。脱模剂是水性脱模剂或油性脱模剂。
3）、将以水为发泡剂混合均匀的聚氨酯定量浇注到模具的模腔中，然后闭模、熟化，再脱模；
4）、将脱模所得之成品进行延压和/或拉伸，获得表皮具有物理开孔的聚氨酯泡沫材料。拉伸包括纵向拉伸、横向拉伸或其组合。
实施例1：
模具保持温度为摄氏50度，将玻璃微球均匀混合于水性脱模剂中，玻璃微球添加比例是20phr，然后喷涂含有玻璃微球之水性脱模剂于模具的模腔表面。接着将以水为发泡剂混合均匀的聚氨酯定量浇注到模具的模腔中，然后闭模、熟化，再脱模。最后将脱模所得之成品进行延压，获得表皮具有物理开孔的聚氨酯泡沫材料。
实施例2：
模具保持温度为摄氏80度，将碳酸钙均匀混合于油性脱模剂中，碳酸钙添加比例是35phr，然后喷涂含有碳酸钙之油性脱模剂于模具的模腔表面。接着将以水为发泡剂混合均匀的聚氨酯定量浇注到模具的模腔中，然后闭模、熟化，再脱模。最后将脱模所得之成品进行纵向拉伸或横向拉伸，获得表皮具有物理开孔的聚氨酯泡沫材料。
实施例3：
模具保持温度为摄氏60度，将碳酸氢钠均匀混合于油性脱模剂中，碳酸氢钠添加比例是50phr，然后喷涂含有碳酸氢钠之油性脱模剂于模具的模腔表面。接着将以水为发泡剂混合均匀的聚氨酯定量浇注到模具的模腔中，然后闭模、熟化，再脱模。最后将脱模所得之成品进行延压及纵向拉伸、横向拉伸，获得表皮具有物理开孔的聚氨酯泡沫材料。
通过实验，上述方法制作获得的聚氨酯泡沫材料：
成品比重是0.06-0.35，
抗拉≥2.0MPa，
弹性≥55%，
吸震性能10%~20%。
成品结构稳定，改良了发泡材料的网状结构，表皮具有细密的微孔，并保持了良好外观，透气，制成鞋垫后吸汗能力强。成品密度低，质地柔软，穿着舒适轻便；尺寸稳定性好，储存寿命长；优异的耐磨性能、耐挠曲性能；优异的减震、防滑性能；具有较好的耐温性能及良好的耐化学品性能等等，适合用于制造高档皮鞋、运动鞋、旅游鞋、坐垫、安全头盔和运动器材缓冲垫子等领域。

Claims (6)

1.一种聚氨酯泡沫材料，其特征在于：该聚氨酯泡沫材料由以水为发泡剂混合均匀的聚氨酯成型并经延压和/或拉伸获得，聚氨酯泡沫材料的表皮具有物理开孔；所述聚氨酯泡沫材料的成品比重是0.06-0.35。
2.一种聚氨酯泡沫材料制作方法，其特征在于：该方法具有如下步骤：
1）、提供模具，该模具温度为摄氏25-100度；
2）、喷涂含有细微粉粒之脱模剂于模具的模腔表面；
3）、将以水为发泡剂混合均匀的聚氨酯定量浇注到模具的模腔中，然后闭模、熟化，再脱模；
4）、将脱模所得之成品进行延压和/或拉伸，获得表皮具有物理开孔的聚氨酯泡沫材料。
3.根据权利要求2所述的一种聚氨酯泡沫材料制作方法，其特征在于：所述细微粉粒是碳酸钙、二氧化矽、玻璃微球、中空玻璃微球、碳酸氢钠、碳酸氢氨或其组合，细微粉粒的添加比例是1~50phr。
4.根据权利要求2所述的一种聚氨酯泡沫材料制作方法，其特征在于：所述拉伸包括纵向拉伸、横向拉伸或其组合。
5.根据权利要求2所述的一种聚氨酯泡沫材料制作方法，其特征在于：所述脱模剂是水性脱模剂或油性脱模剂。
6.一种聚氨酯泡沫材料的用途，其特征在于：将上述权利要求1~5获得的聚氨酯泡沫材料应用于鞋材、坐垫、安全头盔和运动器材缓冲垫子领域。
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