CN110951108A - 一种聚合物负泊松比泡沫转变为正泊松比泡沫的方法及泡沫低成本运输方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种聚合物负泊松比泡沫转变为正泊松比泡沫的方法,包括:i采用加热的方式对负泊松比泡沫进行恢复处理,得到正泊松比泡沫;所述加热的方式选自微波加热、红外线加热、水蒸汽加热或热空气加热中的一种或几种;或ii采用先对负泊松比泡沫进行预压,然后再对其进行加热的再膨胀处理,得到正泊松比泡沫;所述预压的压力为0.2MPa~2MPa。本发明的聚合物负泊松比泡沫转变为正泊松比泡沫的技术,是对负泊松比泡沫进行加热或预压后加热的处理方法,使负泊松比泡沫恢复为原始大小或大于原始大小的正泊松比泡沫。该方法工艺简单,大幅度地降低了泡沫材料的运输成本,并能保证运输前后泡沫性能基本不变。
Description
技术领域
本发明涉及功能性聚合物泡沫技术领域,尤其是涉及一种聚合物负泊松 比泡沫转变为正泊松比泡沫的方法及泡沫低成本运输方法。
背景技术
聚合物泡沫材料具有轻质、隔热、缓冲、吸能、降噪、减震等性能,在 生产生活的诸多领域均具有广泛的应用。但聚合物泡沫产品,特别是高发泡 倍率的聚合物泡沫产品,由于其较低的密度导致其单位重量所占的体积非常 大,这使得泡沫产品的运输成本大幅上升。对于珠粒状的泡沫产品,如发泡 聚丙烯珠粒(EPP)产品和发泡聚苯乙烯珠粒(EPS)产品,一些企业采用将 低发泡倍率泡沫运输到目的地后,再进行二次发泡得到高发泡倍率的方法来 节约运输成本。但这种方法仅适用于少数聚合物品种的颗粒状泡沫产品,对 具有一定形状的泡沫产品,如泡沫片材、泡沫块材等,或不能通过二次发泡 再次膨胀的聚合物泡沫品种就显得无能为力了。因此,减小聚合物泡沫运输 时的体积,降低运输成本,仍然是泡沫行业急待解决的重要问题。
聚合物负泊松比泡沫是泡孔壁具有内凹结构的一种特殊聚合物泡沫材 料。它可通过三轴压缩-加热法、真空-加热法、高压-加热法、CO2或溶剂辅助 的三轴压缩-加热法、蒸汽渗透冷凝法等方法,对原始的常规聚合物泡沫进行 压缩处理而得到。由于进行了压缩处理负泊松比泡沫体积较原始泡沫体积明 显减小。专利WO9925530-A1公开了一种在加热状态下,采用三轴压缩成功 制备了负泊松比泡沫的方法。专利WO2010049511-A2公开了一种负泊松比的 制备方法,该方法使用三轴压缩的同时使用丙酮作为处理溶剂。Li等将苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)引入到PU基体中,并使用环境友好型和易除去的 二氧化碳作为加工试剂,在室温下制备了在较大的形变量下仍具有恒定的泊 松比值的负泊松比泡沫。Martz等在高压或真空条件下,实现了从常规的聚乙 烯闭孔泡沫到负泊松比泡沫的转变。Fan等采用蒸汽渗透冷凝法在常压下制备 了闭孔聚乙烯负泊松比泡沫(CN107474303A)。另外,在本发明先前的专利 中,还提出了一种一步原位制备负泊松比泡沫的方法(201910055943.7, 201910056382.2)。该方法可从聚合物本体材料出发,在发泡的同时原位实现 泡沫的负泊松比转化,制备聚合物负泊松比泡沫材料。
本发明发现聚合物负泊松比泡沫,由于具有凹角结构,其体积较其未发 生负泊松比转化前的原始聚合物泡沫的体积明显减小,密度增加。因此将负 泊松比泡沫用于泡沫运输方面,该方法可大幅度地降低泡沫的运输成本,并 能保证运输前后泡沫性能基本不变。而现有技术并没有公开一种聚合物负泊 松比泡沫转变为正泊松比泡沫的方法。
发明内容
有鉴于此,本发明要解决的技术问题在于提供一种聚合物负泊松比泡沫 转变为正泊松比泡沫的方法,本发明提供的方法解决了现有泡沫运输中由于 体积过大造成的运输成本较高的技术问题,同时运输前后泡沫性能基本不变。
本发明提供了一种聚合物负泊松比泡沫转变为正泊松比泡沫的方法,包 括:
i采用加热的方式对负泊松比泡沫进行恢复处理,得到正泊松比泡沫;所 述加热的方式选自微波加热、红外线加热、水蒸汽加热或热空气加热中的一 种或几种;
或
ii采用先对负泊松比泡沫进行预压,然后再对其进行加热的再膨胀处理, 得到正泊松比泡沫;所述预压的压力为0.2MPa~2MPa。
优选的,所述i中加热的温度为70℃~220℃,加热时间为0.5min~360min。
优选的,所述ii中加热温度为50℃~190℃,加热时间为0.2min~10min。
优选的,所述的负泊松比泡沫为由聚合物本体发泡直接制备得到或由原 始的正泊松比聚合物泡沫通过加工制成。
优选的,所述聚合物本体发泡直接制备具体为:一步原位制备负泊松比 泡沫的方法。
优选的,所述原始的正泊松比聚合物泡沫通过加工制成具体为:三(或 多)轴压缩-加热法、真空-加热法、高压-加热法、CO2或溶剂辅助的三(或多) 轴压缩-加热法或蒸汽渗透冷凝法。
优选的,所述原始正泊松比聚合物泡沫或由聚合物本体发泡直接制备得 到的负泊松比泡沫的闭孔率不小于60%。
优选的,所述的聚合物本体或原始正泊松比聚合物泡沫的基体聚合物材 料包括:聚乙烯及乙烯共聚物、聚丙烯及丙烯共聚物、聚苯乙烯、聚丁烯及 丁烯共聚物、烯烃类热塑性弹性体、苯乙烯类热塑性弹性体、聚氯乙烯、氯 化聚乙烯、氯化聚丙烯、有机氟类热塑性树脂、有机硅类热塑性树脂、热塑 性聚氨酯类、聚酰胺类及其共聚树脂、聚酯类及其共聚树脂、聚(甲基)丙 烯酸(酯、盐)类聚合物及其共聚物、乙烯-丙烯酸(酯、盐)共聚物、乙烯- 醋酸乙烯共聚物、氧乙烯(或氧丙烯)-苯乙烯共聚物、丙烯腈-苯乙烯共聚物 或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中的一种或多种的混合物。
优选的,所述负泊松比泡沫的密度是原始聚合物泡沫或恢复处理后的正 泊松比聚合物泡沫的密度的1.2~30倍。
本发明提供了一种聚合物泡沫材料低成本运输方法,包括:
将聚合物本体或原始聚合物泡沫先制备成负泊松比泡沫,然后对负泊松 比泡沫进行运输,待负泊松比泡沫到达运输地点后采用本发明权利要求1~9 任意一项所述的聚合物负泊松比泡沫转变为正泊松比泡沫的方法对负泊松比 泡沫进行恢复处理或者再膨胀处理,得到正泊松比聚合物泡沫,即可用于生 产、加工或使用。
与现有技术相比,本发明提供了一种聚合物负泊松比泡沫转变为正泊松 比泡沫的方法,包括:i采用加热的方式对负泊松比泡沫进行恢复处理,得到 正泊松比泡沫;所述加热的方式选自微波加热、红外线加热、水蒸汽加热或 热空气加热中的一种或几种;或ii采用先对负泊松比泡沫进行预压,然后再 对其进行加热的再膨胀处理,得到正泊松比泡沫;所述预压的压力为 0.2MPa~2MPa。本发明的聚合物负泊松比泡沫转变为正泊松比泡沫的技术, 是对负泊松比泡沫进行加热或预压后加热的处理方法,使负泊松比泡沫恢复 为原始大小或大于原始大小的正泊松比泡沫。本发明先将聚合物本体或原始 聚合物泡沫先制备成负泊松比泡沫,然后对负泊松比泡沫进行运输,待负泊 松比泡沫到达运输地点后,借助本发明负泊松比泡沫转变为正泊松比泡沫的 技术,对负泊松比泡沫进行恢复处理或者再膨胀处理,得到恢复后的正泊松 比聚合物泡沫,即可用于生产、加工或使用。该方法工艺简单,大幅度地降 低了泡沫材料的运输成本,并能保证运输前后泡沫性能基本不变。
附图说明
图1为聚氨酯泡沫的原始泡沫、负泊松比泡沫和恢复后的泡沫的扫描电 镜照片;a)原始泡沫;b)蒸汽渗透冷凝法制备的负泊松比泡沫;c)烘箱加热 处理后恢复后的聚合物泡沫;
图2为聚氨酯泡沫的原始泡沫和恢复后的泡沫的拉伸性能对比。
具体实施方式
本发明提供了一种聚合物负泊松比泡沫转变为正泊松比泡沫的方法及泡 沫低成本运输方法,本领域技术人员可以借鉴本文内容,适当改进工艺参数 实现。特别需要指出的是,所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是 显而易见的,它们都属于本发明保护的范围。本发明的方法及应用已经通过 较佳实施例进行了描述,相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围 内对本文的方法和应用进行改动或适当变更与组合,来实现和应用本发明技 术。
本发明提供了一种聚合物负泊松比泡沫转变为正泊松比泡沫的方法,包 括:
i采用加热的方式对负泊松比泡沫进行恢复处理,得到正泊松比泡沫;所 述加热的方式选自微波加热、红外线加热、水蒸汽加热或热空气加热中的一 种或几种;
或
ii采用先对负泊松比泡沫进行预压,然后再对其进行加热的再膨胀处理, 得到正泊松比泡沫;所述预压的压力为0.2MPa~2MPa。
本发明首先提供负泊松比泡沫。
本发明对于所述的负泊松比泡沫的来源和制备方法不进行限定,可以为 由聚合物本体发泡直接制备得到或由原始的正泊松比聚合物泡沫通过加工制 成。
按照本发明,所述聚合物本体发泡直接制备包括但不限于一步原位制备 负泊松比泡沫的方法。如201910055943.7,201910056382.2公开的方法。
本发明对于所述一步原位制备负泊松比泡沫的具体方法不进行限定,本 领域技术人员熟知的即可。
按照本发明,所述原始的正泊松比聚合物泡沫通过加工制成具体为:三 (或多)轴压缩-加热法、真空-加热法、高压-加热法、CO2或溶剂辅助的三(或 多)轴压缩-加热法或蒸汽渗透冷凝法。
无论采用哪种方法,其目的是将聚合物泡沫材料制备成具有内凹结构的 相对高密度的泡沫,以减小体积,从而减少以体积计费的泡沫运输成本。因 此凡聚合物泡沫运输过程中采用内凹角泡沫或称之为负泊松比泡沫进行长途 或短途运输或储存,并在使用前对负泊松比泡沫进行处理使其恢复成常规泡 沫或更大发泡倍率的泡沫的,均应视为本专利保护范围。
本发明对于上述具体方法的具体步骤和参数不进行限定,本领域技术人 员熟知的即可。
在本发明中,所述原始正泊松比聚合物泡沫的闭孔率优选不小于60%; 更优选不小于85%。
聚合物泡沫的闭孔率的大小涉及到后期对聚合物负泊松比泡沫进行恢复 处理或再膨胀处理的效果。
所述的聚合物本体或原始正泊松比聚合物泡沫的基体聚合物材料包括: 聚乙烯及乙烯共聚物、聚丙烯及丙烯共聚物、聚苯乙烯、聚丁烯及丁烯共聚 物、烯烃类热塑性弹性体、苯乙烯类热塑性弹性体、聚氯乙烯、氯化聚乙烯、 氯化聚丙烯、有机氟类热塑性树脂、有机硅类热塑性树脂、热塑性聚氨酯类、 聚酰胺类及其共聚树脂、聚酯类及其共聚树脂、聚(甲基)丙烯酸(酯、盐) 类聚合物及其共聚物、乙烯-丙烯酸(酯、盐)共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物、 氧乙烯(或氧丙烯)-苯乙烯共聚物、丙烯腈-苯乙烯共聚物或丙烯腈-丁二烯- 苯乙烯共聚物中的一种或多种的混合物。
以上聚合物材料为可制备聚合物负泊松比泡沫材料常用的树脂品种,应 当理解为凡聚合物本体树脂和聚合物泡沫被制备成负泊松比泡沫,且运输后 再恢复或再膨胀为常规正泊松比泡沫的,无论其所用聚合物树脂品种如何, 均视为本专利保护范围。
所述负泊松比泡沫的密度是原始聚合物泡沫或恢复处理后的正泊松比聚 合物泡沫的密度的1.2~30倍;作为优选的,负泊松比泡沫的密度是原始聚合 物泡沫或恢复后的正泊松比聚合物泡沫的密度的2-15倍。
本专利的有益效果为聚合物负泊松比泡沫的密度高于原始聚合物泡沫或 恢复后的正泊松比聚合物泡沫,从而降低以体积计费的泡沫运输成本。因此 凡通过处理,使聚合物泡沫泡孔形成内凹结构,并且密度提高到原始聚合物 泡沫或恢复后的正泊松比聚合物泡沫的密度的1.2-30倍后,用于运输,在使 用前又处理后的泡沫进行恢复或再膨胀的,均视为本专利保护范围。
本发明聚合物负泊松比泡沫转变为正泊松比泡沫的方法可以为:采用加 热的方式对负泊松比泡沫进行恢复处理,得到正泊松比泡沫。
本发明所述加热的方式优选选自微波加热、红外线加热、水蒸汽加热或 热空气加热中的一种或几种。本发明对于所述具体的加热方式不进行限定, 本领域技术人员熟知的即可。
所述加热的温度优选为70℃~220℃,更优选为70℃~185℃,最优选为 85℃~185℃,加热时间为0.5min~360min;更优选为2min~300min;最优选为 2min~120min。
使其从负泊松比泡沫恢复为原有发泡倍率或更发泡高倍率的正泊松比聚 合物泡沫。
或本发明聚合物负泊松比泡沫转变为正泊松比泡沫的方法还可以为:采 用先对负泊松比泡沫进行预压,然后再对其进行加热的再膨胀处理,得到正 泊松比泡沫;所述预压的压力为0.2MPa~2Mpa;加热温度为50℃~190℃,加 热时间为0.2min~10min,作为优选的,其预压压力为0.2MPa-1MPa,加热温 度为70℃~175℃,加热时间为0.5min~5min。
即为对负泊松比泡沫进行再膨胀处理,得到原有发泡倍率或更高发泡倍 率的正泊松比聚合物泡沫。
本专利所提出的,负泊松比泡沫转变为正泊松比泡沫的技术主要利用加 热过程使泡沫受热膨胀,实现负泊松比泡沫转变为正泊松比泡沫,上述仅列 举了部分工业化常用的加热手段,如使用其他加热手段通过加热的方法对负 泊松比泡沫进行处理,使其恢复为正泊松比泡沫的,仍应视为本专利保护范 围。
本专利所提出的,利用较高密度的具有内凹结构的泡沫或称负泊松比泡 沫进行运输,然后再对其进行恢复处理或再膨胀处理,从而降低成本的方法, 其关键为利用高密度泡沫进行运输。随着技术的发展,可能出现更多负泊松 比泡沫恢复处理或再膨胀处理的方法。应当理解为,采用负泊松比泡沫进行 运输,然后再用新的方法对负泊松比泡沫进行恢复处理或再膨胀处理的,应 视为在本专利基础上的延伸。
聚合物泡沫材料低成本运输方法,是将聚合物本体或原始聚合物泡沫先 制备成负泊松比泡沫,然后对负泊松比泡沫进行运输,待负泊松比泡沫到达 运输地点后,借助负泊松比泡沫转变为正泊松比泡沫的技术,对负泊松比泡 沫进行恢复处理或者再膨胀处理,得到正泊松比聚合物泡沫,即可用于生产、 加工或使用。
本发明还提供由上述聚合物负泊松比泡沫转变为正泊松比泡沫的方法制 备得到的泡沫材料。
本发明提供了一种聚合物泡沫材料低成本运输方法,包括:
将聚合物本体或原始聚合物泡沫先制备成负泊松比泡沫,然后对负泊松 比泡沫进行运输,待负泊松比泡沫到达运输地点后采用本发明上述技术方案 任意一项所述的聚合物负泊松比泡沫转变为正泊松比泡沫的方法对负泊松比 泡沫进行恢复处理或者再膨胀处理,得到正泊松比聚合物泡沫,即可用于生 产、加工或使用。
本专利中的运输过程包括但不限于海上运输、铁路运输、公路运输、航 空运输、管道运输、内河运输、多式联运等运输方式。
本发明的聚合物负泊松比泡沫转变为正泊松比泡沫的技术,提供了一种 将聚合物负泊松比泡沫材料转变为正泊松比聚合物泡沫材料的新方法。利用 该方法,进一步建立了先将聚合物本体或原始聚合物泡沫先制备成负泊松比 泡沫,再进行运输,运输到目的地后,再将负泊松比泡沫恢复或再膨胀为正 泊松比聚合物泡沫,用于生产、加工或使用的聚合物泡沫材料低成本运输新 方法。该方法大幅度地降低泡沫的运输成本,并能保证原始聚合物泡沫和恢 复后的正泊松比聚合物泡沫的泡沫性能基本不变。
本发明的聚合物负泊松比泡沫转变为正泊松比泡沫材料的技术工艺简 单,成本低,适合大规模生产。
本专利提出的聚合物负泊松比泡沫转变为正泊松比聚合物泡沫的制备方 法,也可以不经过运输,既将聚合物本体或原始聚合物泡沫先制备成负泊松 比泡沫,然后借助负泊松比泡沫转变为正泊松比泡沫的技术,对负泊松比泡 沫进行恢复处理或者再膨胀处理,得到正泊松比聚合物泡沫,用于生产、加 工或使用。因此,本专利还提出对由上述过程,既从负泊松比泡沫,借助负 泊松比泡沫转变为正泊松比泡沫的技术,经过恢复处理或者再膨胀处理所得 到的正泊松比聚合物泡沫产品,也是本专利的保护范围。
通过聚合物负泊松比泡沫转变为正泊松比聚合物泡沫的制备方法制备的 恢复后的正泊松比聚合物泡沫可保持原始聚合物泡沫的力学性能的80%以 上,具有良好的应用效果。但本专利核心思想为建立了聚合物负泊松比转变 为正泊松比聚合物泡沫的方法,且由于恢复后的正泊松比聚合物泡沫具有多 样化的用途和性能要求,因此本专利对恢复后的正泊松比泡沫的力学性能不 进行限定,以满足生产、加工或使用的要求即可。
本发明提供了一种聚合物负泊松比泡沫转变为正泊松比泡沫的方法,包 括:i采用加热的方式对负泊松比泡沫进行恢复处理,得到正泊松比泡沫;所 述加热的方式选自微波加热、红外线加热、水蒸汽加热或热空气加热中的一 种或几种;或ii采用先对负泊松比泡沫进行预压,然后再对其进行加热的再 膨胀处理,得到正泊松比泡沫;所述预压的压力为0.2MPa~2MPa。本发明的 聚合物负泊松比泡沫转变为正泊松比泡沫的技术,是对负泊松比泡沫进行加 热或预压后加热的处理方法,使负泊松比泡沫恢复为原始大小或大于原始大 小的正泊松比泡沫。本发明先将聚合物本体或原始聚合物泡沫先制备成负泊 松比泡沫,然后对负泊松比泡沫进行运输,待负泊松比泡沫到达运输地点后, 借助本发明负泊松比泡沫转变为正泊松比泡沫的技术,对负泊松比泡沫进行 恢复处理或者再膨胀处理,得到恢复后的正泊松比聚合物泡沫,即可用于生 产、加工或使用。该方法工艺简单,大幅度地降低了泡沫材料的运输成本, 并能保证运输前后泡沫性能基本不变。
为了进一步说明本发明,以下结合实施例对本发明提供的一种聚合物负 泊松比泡沫转变为正泊松比泡沫的方法及泡沫低成本运输方法进行详细描 述。
实施例1
将闭孔率为90%,密度60kg/m3的原始聚氨酯泡沫通过蒸汽渗透 冷凝法制备成负泊松比泡沫,所得负泊松比泡沫的密度约300kg/m3, 是原始聚氨酯泡沫密度的5倍。通过烘箱加热的方法对其进行恢复处 理,处理温度及时间分别为70℃和60min。处理后的聚氨酯泡沫恢复 到原始聚氨酯泡沫的密度和发泡倍率。通过测试后,恢复后的正泊松
实施例2
将闭孔率为80%,密度40kg/m3的原始聚乙烯泡沫通过蒸汽渗透冷凝的方 法制备成负泊松比泡沫,所得负泊松比泡沫的密度约360kg/m3,是原始聚乙烯 泡沫密度的9倍。此聚乙烯负泊松比泡沫运输,节省以体积计费的运输成本 约90%,运输到目的地后,通过微波加热的方法对其进行恢复处理,处理时 间为10min。处理的聚乙烯泡沫的密度是原始聚乙烯泡沫密度的0.85倍,比 原始聚乙烯泡沫略有膨胀。由于恢复后的正泊松比聚乙烯泡沫较原始聚乙烯 泡沫有进一步的膨胀,因此恢复后的正泊松比聚乙烯泡沫的力学性能略低于 原始聚乙烯泡沫。
实施例3
将闭孔率为80%,密度35kg/m3的原始EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)泡沫 通过三轴压缩-加热的方法制备成负泊松比泡沫,所得负泊松比泡沫的密度约 455kg/m3,是原始EVA泡沫密度的13倍。此EVA负泊松比泡沫运输,节省以 体积计费的运输成本92%,运输到目的地后,通过烘箱加热的方法对其进行 恢复处理,处理温度及时间分别为70℃和90min。处理的EVA泡沫恢复到原 始EVA泡沫的密度。通过测试后,恢复后的正泊松比EVA泡沫的力学性能 约为原始EVA泡沫的力学性能的85%。
实施例4
将闭孔率为70%,密度60kg/m3的原始聚氯乙烯泡沫通过CO2辅助的三 轴压缩-加热法制备成负泊松比泡沫,所得负泊松比泡沫的密度约420kg/m3, 是原始聚氯乙烯泡沫密度的7倍。此聚氯乙烯负泊松比泡沫运输,节省以体 积计费的运输成本约85%,运输到目的地后,然后通过预压、加热的方法对 其进行再膨胀处理,预压压力、加热温度和时间分别为0.2MPa、80℃和8min。 处理的聚氯乙烯泡沫的密度是原始聚氯乙烯泡沫密度的0.5倍。由于恢复后的 正泊松比聚氯乙烯泡沫较原始聚氯乙烯泡沫有进一步的膨胀,因此恢复后的 正泊松比聚氯乙烯泡沫的力学性能低于原始聚氯乙烯泡沫。
实施例5
将闭孔率为90%,密度30kg/m3的原始聚苯乙烯泡沫通过三轴压缩-加热 的方法制备成负泊松比泡沫,所得负泊松比泡沫的密度约360kg/m3,是原始聚 苯乙烯泡沫密度的12倍。此聚苯乙烯负泊松比泡沫运输,节省以体积计费的 运输成本91%,运输到目的地后,通过微波加热的方法对其进行恢复处理, 处理时间为5min。处理的聚苯乙烯泡沫恢复到原始聚苯乙烯泡沫的密度。通 过测试后,恢复后的正泊松比聚苯乙烯泡沫与原始聚苯乙烯泡沫的力学性能 基本一致。
实施例6
将闭孔率为70%,密度40kg/m3的原始聚丙烯泡沫通过高压-加热的方法 制备成负泊松比泡沫,所得负泊松比泡沫的密度约240kg/m3,是原始聚丙烯泡 沫密度的6倍。此聚丙烯负泊松比泡沫运输,节省以体积计费的运输成本约 83%,运输到目的地后,通过水蒸汽加热的方法对其进行恢复处理,处理温度 及时间分别为145℃和60min。处理的聚丙烯泡沫恢复到原始聚丙烯泡沫的密 度。通过测试后,恢复后的正泊松比聚丙烯泡沫与原始聚丙烯泡沫的力学性 能基本一致。
实施例7
将闭孔率为80%,密度160kg/m3的原始聚对苯二甲酸丁二醇酯泡沫通过 三轴压缩-加热的方法制备成负泊松比泡沫,所得负泊松比泡沫的密度约 480kg/m3,是原始聚对苯二甲酸丁二醇酯泡沫密度的3倍。此聚对苯二甲酸丁 二醇酯泡沫运输,节省以体积计费的运输成本约66%,运输到目的地后,对 其进行预压、加热的方法对其进行再膨胀处理,预压压力、加热温度和时间 分别为1.0MPa、190℃和3min。处理的聚对苯二甲酸丁二醇酯泡沫的密度是 原始聚对苯二甲酸丁二醇酯泡沫密度的0.5倍。由于恢复后的正泊松比聚对苯二甲酸丁二醇酯泡沫较原始聚对苯二甲酸丁二醇酯泡沫有进一步的膨胀,因 此恢复后的正泊松比聚对苯二甲酸丁二醇酯泡沫的力学性能低于原始聚对苯 二甲酸丁二醇酯泡沫。
实施例8
将闭孔率为70%,密度100kg/m3的原始聚丙烯泡沫通过真空-加热的方法 制备成负泊松比泡沫,所得负泊松比泡沫的密度约500kg/m3,是原始聚丙烯泡 沫密度的5倍。此聚丙烯负泊松比泡沫运输,节省以体积计费的运输成本约 80%,运输到目的地后,通过预压、加热的方法对其进行再膨胀处理,预压压 力、加热温度和时间分别为0.2MPa、120℃和2min。处理的聚丙烯泡沫的密 度是原始聚丙烯泡沫密度的0.5倍。由于恢复后的正泊松比聚丙烯泡沫较原始 聚丙烯泡沫有进一步的膨胀,因此恢复后的正泊松比聚丙烯泡沫的力学性能 低于原始聚丙烯泡沫。
实施例9
将闭孔率为90%,密度50kg/m3的原始聚乙烯泡沫通过蒸汽渗透冷凝的方 法制备成负泊松比泡沫,所得负泊松比泡沫的密度约450kg/m3,是原始聚乙烯 泡沫密度的9倍。此聚乙烯负泊松比泡沫运输,节省以体积计费的运输成本 约88%,运输到目的地后,通过红外线加热的方法对其进行后处理,处理温 度及时间分别为80℃和6min。处理的聚乙烯泡沫恢复到原始聚乙烯泡沫的密 度。通过测试后,恢复后的正泊松比聚乙烯泡沫与原始聚乙烯泡沫的力学性 能基本一致。
实施例10
将原始的聚酰胺弹性体通过一步法原位的制备成闭孔率为80%的负泊松 比泡沫,密度约为400kg/m3,此聚酰胺弹性体负泊松比泡沫运输,运输到目 的地后,通过烘箱加热的方法对其进行恢复处理,处理温度及时间分别为120℃ 和60min,恢复处理后的聚酰胺弹性体泡沫密度约为100kg/m3。所得负泊松 比泡沫的密度是恢复处理后的聚酰胺弹性体泡沫密度的4倍,节省以体积计 费的运输成本75%。
实施例11
将原始的聚丙烯通过一步法原位的制备成闭孔率为70%的负泊松比泡 沫,密度约为240kg/m3,此聚丙烯负泊松比泡沫运输,运输到目的地后,通 过烘箱加热的方法对其进行恢复处理,处理温度及时间分别为135℃和60min, 恢复处理后的聚丙烯泡沫密度约为80kg/m3。所得负泊松比泡沫的密度是恢复 处理后的聚丙烯泡沫密度的3倍,节省以体积计费的运输成本67%。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普 通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润 饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种聚合物负泊松比泡沫转变为正泊松比泡沫的方法,包括:
i采用加热的方式对负泊松比泡沫进行恢复处理,得到正泊松比泡沫;所述加热的方式选自微波加热、红外线加热、水蒸汽加热或热空气加热中的一种或几种;
或
ii采用先对负泊松比泡沫进行预压,然后再对其进行加热的再膨胀处理,得到正泊松比泡沫;所述预压的压力为0.2MPa~2MPa。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述i中加热的温度为70℃~220℃,加热时间为0.5min~360min。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述ii中加热温度为50℃~190℃,加热时间为0.2min~10min。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的负泊松比泡沫为由聚合物本体发泡直接制备得到或由原始的正泊松比聚合物泡沫通过加工制成。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述聚合物本体发泡直接制备具体为:一步原位制备负泊松比泡沫的方法。
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述原始的正泊松比聚合物泡沫通过加工制成具体为:三(或多)轴压缩-加热法、真空-加热法、高压-加热法、CO2或溶剂辅助的三(或多)轴压缩-加热法或蒸汽渗透冷凝法。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述原始正泊松比聚合物泡沫或由聚合物本体发泡直接制备得到的负泊松比泡沫的闭孔率不小于60%。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的聚合物本体或原始正泊松比聚合物泡沫的基体聚合物材料包括:聚乙烯及乙烯共聚物、聚丙烯及丙烯共聚物、聚苯乙烯、聚丁烯及丁烯共聚物、烯烃类热塑性弹性体、苯乙烯类热塑性弹性体、聚氯乙烯、氯化聚乙烯、氯化聚丙烯、有机氟类热塑性树脂、有机硅类热塑性树脂、热塑性聚氨酯类、聚酰胺类及其共聚树脂、聚酯类及其共聚树脂、聚(甲基)丙烯酸(酯、盐)类聚合物及其共聚物、乙烯-丙烯酸(酯、盐)共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物、氧乙烯(或氧丙烯)-苯乙烯共聚物、丙烯腈-苯乙烯共聚物或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中的一种或多种的混合物。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述负泊松比泡沫的密度是原始聚合物泡沫或恢复处理后的正泊松比聚合物泡沫的密度的1.2~30倍。
10.一种聚合物泡沫材料低成本运输方法,包括:
将聚合物本体或原始聚合物泡沫先制备成负泊松比泡沫,然后对负泊松比泡沫进行运输,待负泊松比泡沫到达运输地点后采用本发明权利要求1~9任意一项所述的聚合物负泊松比泡沫转变为正泊松比泡沫的方法对负泊松比泡沫进行恢复处理或者再膨胀处理,得到正泊松比聚合物泡沫,即可用于生产、加工或使用。
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