CN109228099B - 一种聚合物三维缠绕立体超临界发泡方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种聚合物三维缠绕立体超临界发泡方法，先将聚合物材料制成丝线，并将丝线编织成三维网络立体结构，然后将三维网络立体结构的聚合物材料放入密闭模具中，通入超临界流体，在60~200℃温度下保温5~600 min，然后释放模具内压力，模具内压力为3.35~20Mpa，超临界流体在聚合物内部迅速膨胀，制得三维缠绕立体结构的发泡材料；本发明的发泡方法可在三维立体结构的聚合物材料的各区域采用不同的材料，其颜色可以随意搭配，且各区域的编制密度也可各不相同，具有非常好的灵活性；并可以利用不同材料发泡性能各不相同的特征，设计出各区域发泡倍率各不相同的发泡技术，满足不同领域的特殊需要。

Description

一种聚合物三维缠绕立体超临界发泡方法
技术领域
本发明属于聚合物发泡技术领域，具体涉及一种聚合物三维缠绕立体超临界发泡方法。
背景技术
发泡材料在包装、隔音、抗冲击、鞋材，家具等领域应用广泛。目前的发泡材料从结构上看大体上有两种，一种是整体发泡的大块材料，然后根据需求切割成各种形状；另一种是先制备成发泡粒子，然后将发泡粒子粘结成大体积的发泡材料。这两种方式都很难做到在各区域的力学性能、色彩、结构上做到灵活设计，并且也难实现多种聚合物复合发泡。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种可灵活设计各区域的颜色、密度、成分不一致的发泡方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：一种聚合物三维缠绕立体超临界发泡方法，包括以下步骤：
（1）将聚合物材料制成丝线，并将丝线编织成三维网络立体结构；
（2）将三维网络立体结构的聚合物材料放入密闭模具中，通入超临界流体，在60 ~200℃温度下保温5~600min，然后释放模具内压力，模具内压力为3.35~20Mpa，超临界流体在聚合物内部迅速膨胀，制得三维缠绕立体结构的发泡材料。
步骤（1）中所述的聚合物材料包括苯乙烯类、氯乙烯类、聚酰胺类、聚氨酯类热塑性弹性体及上述弹性体的改性材料中的一种或几种。
步骤（1）中，在所述聚合物材料制成丝线的过程中加入色料，制成不同颜色的丝线。
步骤（1）中所述的丝线直径为1~ 10mm，优选为1~5mm
步骤（2）中所述的保温温度优选为60~120℃。
步骤（2）中所述的保温时间优选为20~120min。
本发明的优点在于：可将多种材料制成丝线，然后编制成三维网络立体结构，在三维立体结构中，各区域可以采用不同的材料编制而成，颜色可以随意搭配；不同丝线可以不同颜色，各区域的编制密度、成分可各不相同，因此具有非常好的灵活性；并可以利用不同材料发泡性能各不相同的特征，设计出各区域发泡倍率各不相同的发泡技术，满足不同领域的特殊需要。例如发泡鞋底，在前掌和后跟部位受力较大，可以编制密集一些，或者采用高弹缓震材料进行编织。
具体实施方式
为了使本发明所述的内容更加便于理解，以下实例将对本发明做进一步说明，但并非用以限制本发明的范围。
实施例1
（1）分别将苯乙烯类热塑性弹性体SEBS和聚氨酯热塑性弹性体TPU制成直径1-2mm的丝线，然后将两种材料的丝线按 1：1搭配，编织成直径为50mm的镂空球，丝线用量为球体体积的二分之一。
（2）将镂空球放入内径为60mm的密闭球形模具内，密闭模具内保持恒温100℃，通入二氧化碳超临界流体，保持球形模具内压力为15Mpa，60分钟后瞬间释放球形模具内压力，编织镂空球的SEBS丝线材料和TPU丝线材料膨胀，形成一个直径约60cm的发泡球体。TPU发泡密度小，SEBS发泡密度大，形成双保密的发泡球体，平均密度约0.3g/cm3。
实施例2
（1）在苯乙烯类热塑性弹性体SEBS和聚氨酯热塑性弹性体TPU材料制成丝线的过程中可加入色料，制得直径为1 mm ~3 mm，颜色分别为红、黄、蓝三种颜色的SEBS丝线和TPU丝线，然后将丝线编织成运动鞋中底形状的三维网络结构。
（2）将运动鞋中底形状的三维网络结构的材料放入密闭鞋模内，在温度为120℃下，通入氮气超临界流体，保持压强为18MPa，保持600分钟后，迅速释放密闭鞋模内压力，三维网络结构的鞋底迅速膨胀，形成彩色的双密度双组份运动鞋中底，平均密度约0.2g/cm2。SEBS组分的密度约0.1g/cm3，TPU组分的密度约0.3g/cm3，低密度的SEBS组分提供舒适的缓震性能，而高密度的TPU提供良好的回弹性能；同时多色彩混搭，提供丰富的时尚设计可能性。

Claims (3)

1.一种聚合物三维缠绕立体超临界发泡方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）将聚合物材料制成丝线，并将丝线编织成三维网络立体结构；
（2）将三维网络立体结构的聚合物材料放入密闭模具中，通入超临界流体，在60 ~ 200℃温度下保温5 ~ 600 min，然后释放模具内压力，模具内压力为3.35~20Mpa，超临界流体在聚合物内部迅速膨胀，制得三维缠绕立体结构的发泡材料；
步骤（1）中所述的聚合物材料包括苯乙烯类、氯乙烯类、聚酰胺类、聚氨酯类热塑性弹性体及上述弹性体的改性材料中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的一种聚合物三维缠绕立体超临界发泡方法，其特征在于：步骤（1）中，在所述聚合物材料制成丝线的过程中加入色料，制成不同颜色的丝线。
3.根据权利要求1所述的一种聚合物三维缠绕立体超临界发泡方法，其特征在于：步骤（1）中所述的丝线直径为1~ 10 mm。
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