CN113527865A - 一种高分子物理发泡物、方法及其发泡装置 - Google Patents

一种高分子物理发泡物、方法及其发泡装置 Download PDF

Info

Publication number
CN113527865A
CN113527865A CN202110804611.1A CN202110804611A CN113527865A CN 113527865 A CN113527865 A CN 113527865A CN 202110804611 A CN202110804611 A CN 202110804611A CN 113527865 A CN113527865 A CN 113527865A
Authority
CN
China
Prior art keywords
foaming
mixing
pressure relief
parts
mixed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110804611.1A
Other languages
English (en)
Inventor
胡志飞
郑孙兴
李图文
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujian Sansheng Industry Co ltd
Original Assignee
Fujian Sansheng Industry Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujian Sansheng Industry Co ltd filed Critical Fujian Sansheng Industry Co ltd
Priority to CN202110804611.1A priority Critical patent/CN113527865A/zh
Publication of CN113527865A publication Critical patent/CN113527865A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/12—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent
    • C08J9/122—Hydrogen, oxygen, CO2, nitrogen or noble gases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/34—Auxiliary operations
    • B29C44/3442—Mixing, kneading or conveying the foamable material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/34—Auxiliary operations
    • B29C44/35—Component parts; Details or accessories
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0014—Use of organic additives
    • C08J9/0023—Use of organic additives containing oxygen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0061—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof characterized by the use of several polymeric components
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0066—Use of inorganic compounding ingredients
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0095—Mixtures of at least two compounding ingredients belonging to different one-dot groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2203/00—Foams characterized by the expanding agent
    • C08J2203/06—CO2, N2 or noble gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2203/00—Foams characterized by the expanding agent
    • C08J2203/08—Supercritical fluid
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2327/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers
    • C08J2327/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08J2327/04—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing chlorine atoms
    • C08J2327/06—Homopolymers or copolymers of vinyl chloride
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2327/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers
    • C08J2327/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08J2327/12—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2367/00—Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2375/00—Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
    • C08J2375/04—Polyurethanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2463/00—Characterised by the use of epoxy resins; Derivatives of epoxy resins

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)

Abstract

本发明公开了一种高分子物理发泡物、方法及其发泡装置，涉及物理发泡技术领域，其技术方案要点包括如下重量份的组分：热塑性弹性体62‑80份；空心微球6‑18份；环氧树脂7.6‑9.4份；小分子多元醇4.3‑5.2份；蒸馏水0.6‑1份；其中，所述小分子多元醇为赤藓醇、D‑山梨醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇、肌醇、甘油和木糖醇中的一种。本发明具有在结合空心微球和高压气体浸渗完成物理发泡，并在空心微球的使用中，结合小分子多元醇和蒸馏水的水解与热塑性弹性体和环氧树脂的熔融电离获取具有显著提升回弹性能和提高弹性维持率效果的高分子物理发泡物。

Description

一种高分子物理发泡物、方法及其发泡装置
技术领域
本发明涉及物理发泡技术领域，更具体地说它涉及一种高分子物理发泡物、方法及其发泡装置。
背景技术
发泡物的制备过程中当中，通常需要采用发泡剂。发泡剂包括物理发泡剂和化学发泡剂两个类型。
在通过物理发泡剂制备时，需要采用相适应的物理发泡法。简单地讲，物理发泡法就是利用物理的方法来使塑料发泡，一般有三种方法：(1)先将惰性气体在压力下溶于塑料熔体或糊状物中，再经过减压释放出气体，从而在塑料中形成气孔而发泡；(2)通过对溶入聚合物熔体中的低沸点液体进行蒸发使之汽化而发泡；(3)在塑料中添加空心球而形成发泡体而发泡等。
因此，物理发泡法所用的物理发泡剂成本相对较低，尤其是二氧化碳和氮气的成本低，又能阻燃、无污染，因此应用价值较高；而且物理发泡剂发泡后无残余物，对发泡塑料性能的影响不大。但是它需要专用的注塑机以及辅助设备，技术难度很大。
在通过化学发泡剂制备时，需要采用相适应的化学发泡法。简单地讲，化学发泡法是利用化学方法产生气体来使塑料发泡：对加入塑料中的化学发泡剂进行加热使之分解释放出气体而发泡；另外也可以利用各塑料组分之间相互发生化学反应释放出的气体而发泡。
公开号为CN108976584A的中国专利申请文件公开了一种高分子物理发泡体及其制作方法，所述高分子物理发泡体由热塑性弹性体或聚烯烃材料经物理发泡而得，且所述高分子物理发泡体通过在用高压气体浸渗热塑性弹性体或聚烯烃材料后，加热使其发泡而形成的，所述聚烯烃材料在经历高压气体浸渗之前进行交联反应，形成交联的聚烯烃材料。
但是该高分子物理发泡体仅通过高压气体浸渗完成物理发泡，导致整体结构的回弹性能弱和弹性维持率低下的问题，从而影响到高分子物理发泡体的使用效果，有待改进。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种高分子物理发泡物，该高分子物理发泡物具有显著提升回弹性能和提高弹性维持率的效果。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种高分子物理发泡物，包括如下重量份的组分：
热塑性弹性体62-80份；
空心微球6-18份；
环氧树脂7.6-9.4份；
小分子多元醇4.3-5.2份；
蒸馏水0.6-1份；
其中，所述小分子多元醇为赤藓醇、D-山梨醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇、肌醇、甘油和木糖醇中的一种。
本发明进一步设置为：所述热塑性弹性体为热塑性聚氨酯、热塑性聚酯弹性体、热塑性聚氯乙烯弹性体和热塑性氟橡胶中的至少一种。
本发明进一步设置为：所述空心微球为空心玻璃微球、空心陶瓷微球或粉煤灰中的至少一种。
本发明进一步设置为：所述环氧树脂为线性脂环族类与缩水甘油脂类、缩水甘油醚类和缩水甘油胺类中的至少一种以任意比例混合而成。
本发明的第二个目的在于提供一种高分子物理发泡方法，包括：
将按重量份为62-80份的热塑性弹性体和7.6-9.4份的环氧树脂导入混料机中混合均匀，获得混合初级物料；
将混合初级物料熔融，并通过电离装置进行电离，形成熔融带电物；
将按重量份为6-18份的空心微球加入反应釜中加热至300-360℃进行煅烧10-20min，并在煅烧完毕后取出自然状态下冷却至室温；
将按重量份为4.3-5.2份的小分子多元醇以及0.6-1份的蒸馏水混合，并在混合后通过电解装置进行电解，并形成混合电解离子；
将混合电解离子与空心微球置入混炼机中，再与熔融带电物依次经混合、混炼和冷却后，获得胚料；
将胚料裁切后置入发泡模具中，充入超临界流体，溶胀渗透；
逐级泄压，胚料依次经成核和发泡后形成微孔高分子物理发泡物；
其中，所述溶胀渗透的时间为1h，超临界流体的饱和压力为15-30MPa。
本发明进一步设置为：所述超临界流体为超临界二氧化碳、超临界氮气、超临界氧化氮中的至少一种。
本发明进一步设置为：所述逐级泄压包括一级泄压段、二级泄压段和三级泄压段；所述一级泄压段的泄压时间为12-28min，泄压压强为10-20MPa；所述二级泄压段的泄压时间为3-5min，泄压压强为4-10MPa；所述三级泄压段的泄压时间为1min，并至泄压至常压。
本发明的第三个目的在于提供一种高分子物理发泡装置，包括：
混料机，用于混合热塑性弹性体和环氧树脂；
电离装置，用于将熔融混合初级物料电离形成熔融带电物；
反应釜，用于高温煅烧空心微球；
电解装置，用于将混合的小分子多元醇和蒸馏水电解形成混合电解离子；
混炼机，用于将混合电解离子、空心微球和熔融带电物混合、混炼和冷却形成胚料；
发泡模具，用于将胚料发泡形成微孔高分子物理发泡物。
本发明进一步设置为：所述电离装置包括电离管体和插接在所述电离管体内的螺杆体，所述电离管体的一端设置有用于将熔融混合初级物料导入所述电离管体内的电离接口，另一端设置有用于将熔融带电物导出的电离导出部；所述螺杆体设置有螺旋传送叶，所述螺旋传送叶沿所述螺杆体的轴线方向螺旋缠绕在所述螺杆体上，且所述螺旋传送叶设置有多条从所述螺旋传送叶两侧对称穿出的螺旋翅体。
通过采用上述技术方案，电离装置将输送熔融混合初级物料的同时，通过螺旋传送叶和螺旋翅体对熔融混合初级物料进行持续且有效的电离，并显著提升熔融混合初级物料的混合均匀度，以获得混合均匀的熔融带电物。
本发明进一步设置为：所述电解装置包括水解箱体，所述水解箱体的顶部设置有水解箱口以及位于所述水解箱口一端的进液斗，所述水解箱体的内侧设置有从上至下依次平行排列的多块板状电解丝，所述板状电解丝呈倾斜设置，且靠近所述进液斗的一端高度高于另一端的高度；所述水解箱体内的底部设置有底部导向壁，并在所述底部导向壁之间设置有水解导出口。
通过采用上述技术方案，小分子多元醇和蒸馏水在通过进液斗进入水解箱体内时，首先落入位于最上侧的板状电解丝较高的一端，以使得小分子多元醇和蒸馏水沿着位于最上侧的板状电解丝移动的部分被有效水解，部分落入位于下一层的板状电解丝上进行进一步的水解，进而在逐步的水解后实现充分的水解，以继续与空心微球和熔融带电物混合、混炼和冷却并形成胚料。
综上所述，本发明具有以下有益效果：通过采用电离装置将熔融混合初级物料电离形成熔融带电物，电解装置将混合的小分子多元醇和蒸馏水电解形成混合电解离子，再将熔融带电物、混合电解离子和空心微球混合、混炼和冷却形成胚料后发泡制得高分子物理发泡物，并该高分子物理发泡物具有显著提升回弹性能和提高弹性维持率的效果。
附图说明
图1是本实施例的电离装置的结构示意图；
图2是本实施例的电离装置的剖视结构示意图；
图3是本实施例的水解装置的结构示意图；
图4是本实施例的水解装置的剖视结构示意图。
附图标记说明：1、电离管体；11、电离接口；12、电离导出部；2、螺杆体；21、螺旋传送叶；22、螺旋翅体；3、水解箱体；31、水解箱口；32、进液斗；33、底部导向壁；34、水解导出口；4、板状电解丝。
具体实施方式
为使本发明的技术方案和优点更加清楚，以下将结合附图对本发明作进一步详细说明，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
以下针对本发明实施例的高分子物理发泡物、方法及其发泡装置进行具体说明：
一种高分子物理发泡物，包括按重量份为62-80份的热塑性弹性体、6-18份的空心微球、7.6-9.4份的环氧树脂、4.3-5.2份的小分子多元醇以及0.6-1份的蒸馏水。其中，热塑性弹性体为热塑性聚氨酯、热塑性聚酯弹性体、热塑性聚氯乙烯弹性体和热塑性氟橡胶中的至少一种。小分子多元醇为赤藓醇、D-山梨醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇、肌醇、甘油和木糖醇中的一种。空心微球为空心玻璃微球、空心陶瓷微球或粉煤灰中的至少一种。且环氧树脂为线性脂环族类与缩水甘油脂类、缩水甘油醚类和缩水甘油胺类中的至少一种以任意比例混合而成。
一种高分子物理发泡方法，包括将按重量份为62-80份的热塑性弹性体和7.6-9.4份的环氧树脂导入混料机中混合均匀，获得混合初级物料；将混合初级物料熔融，并通过电离装置进行电离，形成熔融带电物；将按重量份为6-18份的空心微球加入反应釜中加热至300-360℃进行煅烧10-20min，并在煅烧完毕后取出自然状态下冷却至室温；将按重量份为4.3-5.2份的小分子多元醇以及0.6-1份的蒸馏水混合，并在混合后通过电解装置进行电解，并形成混合电解离子；将混合电解离子与空心微球置入混炼机中，再与熔融带电物依次经混合、混炼和冷却后，获得胚料；将胚料裁切后置入发泡模具中，充入超临界流体，溶胀渗透；以及逐级泄压，在胚料依次经成核和发泡后形成微孔高分子物理发泡物。其中，溶胀渗透的时间为1h，超临界流体的饱和压力为15-30MPa。且超临界流体为超临界二氧化碳、超临界氮气、超临界氧化氮中的至少一种。
需要说明的是，逐级泄压包括一级泄压段、二级泄压段和三级泄压段；所述一级泄压段的泄压时间为12-28min，泄压压强为10-20MPa；所述二级泄压段的泄压时间为3-5min，泄压压强为4-10MPa；所述三级泄压段的泄压时间为1min，并至泄压至常压。
一种高分子物理发泡装置，包括用于混合热塑性弹性体和环氧树脂的混料机；用于将熔融混合初级物料电离形成熔融带电物的电离装置；用于高温煅烧空心微球的反应釜；用于将混合的小分子多元醇和蒸馏水电解形成混合电解离子的电解装置；用于将混合电解离子、空心微球和熔融带电物混合、混炼和冷却形成胚料的混炼机以及用于将胚料发泡形成微孔高分子物理发泡物的发泡模具。
如图1、图2所示，电离装置包括电离管体1和插接在所述电离管体1内的螺杆体2，所述电离管体1的一端设置有用于将熔融混合初级物料导入所述电离管体1内的电离接口11，另一端设置有用于将熔融带电物导出的电离导出部12；所述螺杆体2设置有螺旋传送叶21，所述螺旋传送叶21沿所述螺杆体2的轴线方向螺旋缠绕在所述螺杆体2上，且所述螺旋传送叶21设置有多条从所述螺旋传送叶21两侧对称穿出的螺旋翅体22。因此，电离装置将输送熔融混合初级物料的同时，通过螺旋传送叶21和螺旋翅体22对熔融混合初级物料进行持续且有效的电离，并显著提升熔融混合初级物料的混合均匀度，以获得混合均匀的熔融带电物。
如图3、图4所示，电解装置包括水解箱体3，所述水解箱体3的顶部设置有水解箱口31以及位于所述水解箱口31一端的进液斗32，所述水解箱体3的内侧设置有从上至下依次平行排列的多块板状电解丝4，所述板状电解丝4呈倾斜设置，且靠近所述进液斗32的一端高度高于另一端的高度；所述水解箱体3内的底部设置有底部导向壁33，并在所述底部导向壁33之间设置有水解导出口34。因此，小分子多元醇和蒸馏水在通过进液斗32进入水解箱体3内时，首先落入位于最上侧的板状电解丝4较高的一端，以使得小分子多元醇和蒸馏水沿着位于最上侧的板状电解丝4移动的部分被有效水解，部分落入位于下一层的板状电解丝4上进行进一步的水解，进而在逐步的水解后实现充分的水解，以继续与空心微球和熔融带电物混合、混炼和冷却并形成胚料。
实施例一
一种高分子物理发泡物，包括按重量份为62份的热塑性弹性体、6份的空心微球、7.6份的环氧树脂、4.3份的小分子多元醇以及0.6份的蒸馏水。其中，热塑性弹性体为热塑性聚氨酯和热塑性聚氯乙烯弹性体以等重量份比混合而成。小分子多元醇为甘油。空心微球为空心玻璃微球。且环氧树脂为线性脂环族类与缩水甘油脂类和缩水甘油胺类以等重量份比混合而成。
一种高分子物理发泡方法，包括将按重量份为62份的热塑性弹性体和7.6份的环氧树脂导入混料机中混合均匀，获得混合初级物料；将混合初级物料熔融，并通过电离装置进行电离，形成熔融带电物；将按重量份为6份的空心微球加入反应釜中加热至300℃进行煅烧10min，并在煅烧完毕后取出自然状态下冷却至室温；将按重量份为4.3份的小分子多元醇以及0.6份的蒸馏水混合，并在混合后通过电解装置进行电解，并形成混合电解离子；将混合电解离子与空心微球置入混炼机中，再与熔融带电物依次经混合、混炼和冷却后，获得胚料；将胚料裁切后置入发泡模具中，充入超临界流体，溶胀渗透；以及逐级泄压，在胚料依次经成核和发泡后形成微孔高分子物理发泡物。其中，溶胀渗透的时间为1h，超临界流体的饱和压力为15MPa。且超临界流体为超临界二氧化碳、超临界氮气、超临界氧化氮中的至少一种。
需要说明的是，逐级泄压包括一级泄压段、二级泄压段和三级泄压段；所述一级泄压段的泄压时间为12min，泄压压强为10MPa；所述二级泄压段的泄压时间为3min，泄压压强为4MPa；所述三级泄压段的泄压时间为1min，并至泄压至常压。
一种高分子物理发泡装置，包括用于混合热塑性弹性体和环氧树脂的混料机；用于将熔融混合初级物料电离形成熔融带电物的电离装置；用于高温煅烧空心微球的反应釜；用于将混合的小分子多元醇和蒸馏水电解形成混合电解离子的电解装置；用于将混合电解离子、空心微球和熔融带电物混合、混炼和冷却形成胚料的混炼机以及用于将胚料发泡形成微孔高分子物理发泡物的发泡模具。
如图1、图2所示，电离装置包括电离管体1和插接在所述电离管体1内的螺杆体2，所述电离管体1的一端设置有用于将熔融混合初级物料导入所述电离管体1内的电离接口11，另一端设置有用于将熔融带电物导出的电离导出部12；所述螺杆体2设置有螺旋传送叶21，所述螺旋传送叶21沿所述螺杆体2的轴线方向螺旋缠绕在所述螺杆体2上，且所述螺旋传送叶21设置有多条从所述螺旋传送叶21两侧对称穿出的螺旋翅体22。因此，电离装置将输送熔融混合初级物料的同时，通过螺旋传送叶21和螺旋翅体22对熔融混合初级物料进行持续且有效的电离，并显著提升熔融混合初级物料的混合均匀度，以获得混合均匀的熔融带电物。
如图3、图4所示，电解装置包括水解箱体3，所述水解箱体3的顶部设置有水解箱口31以及位于所述水解箱口31一端的进液斗32，所述水解箱体3的内侧设置有从上至下依次平行排列的多块板状电解丝4，所述板状电解丝4呈倾斜设置，且靠近所述进液斗32的一端高度高于另一端的高度；所述水解箱体3内的底部设置有底部导向壁33，并在所述底部导向壁33之间设置有水解导出口34。因此，小分子多元醇和蒸馏水在通过进液斗32进入水解箱体3内时，首先落入位于最上侧的板状电解丝4较高的一端，以使得小分子多元醇和蒸馏水沿着位于最上侧的板状电解丝4移动的部分被有效水解，部分落入位于下一层的板状电解丝4上进行进一步的水解，进而在逐步的水解后实现充分的水解，以继续与空心微球和熔融带电物混合、混炼和冷却并形成胚料。
实施例二
一种高分子物理发泡物，包括按重量份为71份的热塑性弹性体、12份的空心微球、8.5份的环氧树脂、4.7份的小分子多元醇以及0.8份的蒸馏水。其中，热塑性弹性体为热塑性聚氨酯。小分子多元醇为肌醇。空心微球为空心陶瓷微球。且环氧树脂为线性脂环族类与缩水甘油脂类和缩水甘油醚类以等重量份比混合而成。
一种高分子物理发泡方法，包括将按重量份为71份的热塑性弹性体和8.5份的环氧树脂导入混料机中混合均匀，获得混合初级物料；将混合初级物料熔融，并通过电离装置进行电离，形成熔融带电物；将按重量份为12份的空心微球加入反应釜中加热至330℃进行煅烧15min，并在煅烧完毕后取出自然状态下冷却至室温；将按重量份为4.7份的小分子多元醇以及0.8份的蒸馏水混合，并在混合后通过电解装置进行电解，并形成混合电解离子；将混合电解离子与空心微球置入混炼机中，再与熔融带电物依次经混合、混炼和冷却后，获得胚料；将胚料裁切后置入发泡模具中，充入超临界流体，溶胀渗透；以及逐级泄压，在胚料依次经成核和发泡后形成微孔高分子物理发泡物。其中，溶胀渗透的时间为1h，超临界流体的饱和压力为24MPa。且超临界流体为超临界氮气。
需要说明的是，逐级泄压包括一级泄压段、二级泄压段和三级泄压段；所述一级泄压段的泄压时间为20min，泄压压强为15MPa；所述二级泄压段的泄压时间为4min，泄压压强为7MPa；所述三级泄压段的泄压时间为1min，并至泄压至常压。
一种高分子物理发泡装置，包括用于混合热塑性弹性体和环氧树脂的混料机；用于将熔融混合初级物料电离形成熔融带电物的电离装置；用于高温煅烧空心微球的反应釜；用于将混合的小分子多元醇和蒸馏水电解形成混合电解离子的电解装置；用于将混合电解离子、空心微球和熔融带电物混合、混炼和冷却形成胚料的混炼机以及用于将胚料发泡形成微孔高分子物理发泡物的发泡模具。
如图1、图2所示，电离装置包括电离管体1和插接在所述电离管体1内的螺杆体2，所述电离管体1的一端设置有用于将熔融混合初级物料导入所述电离管体1内的电离接口11，另一端设置有用于将熔融带电物导出的电离导出部12；所述螺杆体2设置有螺旋传送叶21，所述螺旋传送叶21沿所述螺杆体2的轴线方向螺旋缠绕在所述螺杆体2上，且所述螺旋传送叶21设置有多条从所述螺旋传送叶21两侧对称穿出的螺旋翅体22。因此，电离装置将输送熔融混合初级物料的同时，通过螺旋传送叶21和螺旋翅体22对熔融混合初级物料进行持续且有效的电离，并显著提升熔融混合初级物料的混合均匀度，以获得混合均匀的熔融带电物。
如图3、图4所示，电解装置包括水解箱体3，所述水解箱体3的顶部设置有水解箱口31以及位于所述水解箱口31一端的进液斗32，所述水解箱体3的内侧设置有从上至下依次平行排列的多块板状电解丝4，所述板状电解丝4呈倾斜设置，且靠近所述进液斗32的一端高度高于另一端的高度；所述水解箱体3内的底部设置有底部导向壁33，并在所述底部导向壁33之间设置有水解导出口34。因此，小分子多元醇和蒸馏水在通过进液斗32进入水解箱体3内时，首先落入位于最上侧的板状电解丝4较高的一端，以使得小分子多元醇和蒸馏水沿着位于最上侧的板状电解丝4移动的部分被有效水解，部分落入位于下一层的板状电解丝4上进行进一步的水解，进而在逐步的水解后实现充分的水解，以继续与空心微球和熔融带电物混合、混炼和冷却并形成胚料。
实施例三
一种高分子物理发泡物，包括按重量份为80份的热塑性弹性体、18份的空心微球、9.4份的环氧树脂、5.2份的小分子多元醇以及1份的蒸馏水。其中，热塑性弹性体为等重量份比的热塑性聚酯弹性体和热塑性氟橡胶。小分子多元醇为乙二醇。空心微球为空心玻璃微球。且环氧树脂为线性脂环族类与缩水甘油醚类和缩水甘油胺类以等重量份比混合而成。
一种高分子物理发泡方法，包括将按重量份为80份的热塑性弹性体和9.4份的环氧树脂导入混料机中混合均匀，获得混合初级物料；将混合初级物料熔融，并通过电离装置进行电离，形成熔融带电物；将按重量份为18份的空心微球加入反应釜中加热至360℃进行煅烧20min，并在煅烧完毕后取出自然状态下冷却至室温；将按重量份为5.2份的小分子多元醇以及1份的蒸馏水混合，并在混合后通过电解装置进行电解，并形成混合电解离子；将混合电解离子与空心微球置入混炼机中，再与熔融带电物依次经混合、混炼和冷却后，获得胚料；将胚料裁切后置入发泡模具中，充入超临界流体，溶胀渗透；以及逐级泄压，在胚料依次经成核和发泡后形成微孔高分子物理发泡物。其中，溶胀渗透的时间为1h，超临界流体的饱和压力为30MPa。且超临界流体为超临界氧化氮。
需要说明的是，逐级泄压包括一级泄压段、二级泄压段和三级泄压段；所述一级泄压段的泄压时间为28min，泄压压强为20MPa；所述二级泄压段的泄压时间为5min，泄压压强为10MPa；所述三级泄压段的泄压时间为1min，并至泄压至常压。
一种高分子物理发泡装置，包括用于混合热塑性弹性体和环氧树脂的混料机；用于将熔融混合初级物料电离形成熔融带电物的电离装置；用于高温煅烧空心微球的反应釜；用于将混合的小分子多元醇和蒸馏水电解形成混合电解离子的电解装置；用于将混合电解离子、空心微球和熔融带电物混合、混炼和冷却形成胚料的混炼机以及用于将胚料发泡形成微孔高分子物理发泡物的发泡模具。
如图1、图2所示，电离装置包括电离管体1和插接在所述电离管体1内的螺杆体2，所述电离管体1的一端设置有用于将熔融混合初级物料导入所述电离管体1内的电离接口11，另一端设置有用于将熔融带电物导出的电离导出部12；所述螺杆体2设置有螺旋传送叶21，所述螺旋传送叶21沿所述螺杆体2的轴线方向螺旋缠绕在所述螺杆体2上，且所述螺旋传送叶21设置有多条从所述螺旋传送叶21两侧对称穿出的螺旋翅体22。因此，电离装置将输送熔融混合初级物料的同时，通过螺旋传送叶21和螺旋翅体22对熔融混合初级物料进行持续且有效的电离，并显著提升熔融混合初级物料的混合均匀度，以获得混合均匀的熔融带电物。
如图3、图4所示，电解装置包括水解箱体3，所述水解箱体3的顶部设置有水解箱口31以及位于所述水解箱口31一端的进液斗32，所述水解箱体3的内侧设置有从上至下依次平行排列的多块板状电解丝4，所述板状电解丝4呈倾斜设置，且靠近所述进液斗32的一端高度高于另一端的高度；所述水解箱体3内的底部设置有底部导向壁33，并在所述底部导向壁33之间设置有水解导出口34。因此，小分子多元醇和蒸馏水在通过进液斗32进入水解箱体3内时，首先落入位于最上侧的板状电解丝4较高的一端，以使得小分子多元醇和蒸馏水沿着位于最上侧的板状电解丝4移动的部分被有效水解，部分落入位于下一层的板状电解丝4上进行进一步的水解，进而在逐步的水解后实现充分的水解，以继续与空心微球和熔融带电物混合、混炼和冷却并形成胚料。
实施例四
实施例四与实施例三的区别在于，实施例四中的热塑性弹性体为热塑性聚氯乙烯弹性体。小分子多元醇为乙二醇和甘油以等重量份混合而成。空心微球为空心玻璃微球和粉煤灰以重量份比为3：1混合而成。且环氧树脂为线性脂环族类与缩水甘油脂类以重量份比为2：1混合而成。
性能测试
1.密度测试：以比重天平测试；
2.回弹性能：按照ASTMD2632测试：
将质量28±0.5g的标准锥形钢球在400mm高度上自由落体在高分子物理发泡物上,测量钢球回弹的最大高度与落下高度的比值；
3.反弹维持率：静置30天后量尺测量；
4.膨胀体积倍数：以康耐视3D-A1000测量。
表一实施例一至四的性能测试结果
Figure BDA0003166006450000161
Figure BDA0003166006450000171
综上，本申请通过采用电离装置将熔融混合初级物料电离形成熔融带电物，电解装置将混合的小分子多元醇和蒸馏水电解形成混合电解离子，再将熔融带电物、混合电解离子和空心微球混合、混炼和冷却形成胚料后发泡制得高分子物理发泡物，并该高分子物理发泡物具有显著提升回弹性能和提高弹性维持率的效果。
本申请涉及的“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法或设备固有的其它步骤或单元。
需要说明的是，在本申请中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。
本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种高分子物理发泡物，其特征在于，包括如下重量份的组分：
热塑性弹性体62-80份；
空心微球6-18份；
环氧树脂7.6-9.4份；
小分子多元醇4.3-5.2份；
蒸馏水0.6-1份；
其中，所述小分子多元醇为赤藓醇、D-山梨醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇、肌醇、甘油和木糖醇中的一种。
2.根据权利要求1所述的一种高分子物理发泡物，其特征在于：所述热塑性弹性体为热塑性聚氨酯、热塑性聚酯弹性体、热塑性聚氯乙烯弹性体和热塑性氟橡胶中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种高分子物理发泡物，其特征在于：所述空心微球为空心玻璃微球、空心陶瓷微球或粉煤灰中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种高分子物理发泡物，其特征在于：所述环氧树脂为线性脂环族类与缩水甘油脂类、缩水甘油醚类和缩水甘油胺类中的至少一种以任意比例混合而成。
5.一种高分子物理发泡方法，其特征在于，包括：
将按重量份为62-80份的热塑性弹性体和7.6-9.4份的环氧树脂导入混料机中混合均匀，获得混合初级物料；
将混合初级物料熔融，并通过电离装置进行电离，形成熔融带电物；
将按重量份为6-18份的空心微球加入反应釜中加热至300-360℃进行煅烧10-20min，并在煅烧完毕后取出自然状态下冷却至室温；
将按重量份为4.3-5.2份的小分子多元醇以及0.6-1份的蒸馏水混合，并在混合后通过电解装置进行电解，并形成混合电解离子；
将混合电解离子与空心微球置入混炼机中，再与熔融带电物依次经混合、混炼和冷却后，获得胚料；
将胚料裁切后置入发泡模具中，充入超临界流体，溶胀渗透；
逐级泄压，胚料依次经成核和发泡后形成微孔高分子物理发泡物；
其中，所述溶胀渗透的时间为1h，超临界流体的饱和压力为15-30MPa。
6.根据权利要求5所述的高分子物理发泡方法，其特征在于：所述超临界流体为超临界二氧化碳、超临界氮气、超临界氧化氮中的至少一种。
7.根据权利要求5所述的高分子物理发泡方法，其特征在于：所述逐级泄压包括一级泄压段、二级泄压段和三级泄压段；所述一级泄压段的泄压时间为12-28min，泄压压强为10-20MPa；所述二级泄压段的泄压时间为3-5min，泄压压强为4-10MPa；所述三级泄压段的泄压时间为1min，并至泄压至常压。
8.一种高分子物理发泡装置，其特征在于，包括：
混料机，用于混合热塑性弹性体和环氧树脂；
电离装置，用于将熔融混合初级物料电离形成熔融带电物；反应釜，用于高温煅烧空心微球；
电解装置，用于将混合的小分子多元醇和蒸馏水电解形成混合电解离子；
混炼机，用于将混合电解离子、空心微球和熔融带电物混合、混炼和冷却形成胚料；
发泡模具，用于将胚料发泡形成微孔高分子物理发泡物。
9.根据权利要求8所述的一种高分子物理发泡装置，其特征在于：所述电离装置包括电离管体(1)和插接在所述电离管体(1)内的螺杆体(2)，所述电离管体(1)的一端设置有用于将熔融混合初级物料导入所述电离管体(1)内的电离接口(11)，另一端设置有用于将熔融带电物导出的电离导出部(12)；所述螺杆体(2)设置有螺旋传送叶(21)，所述螺旋传送叶(21)沿所述螺杆体(2)的轴线方向螺旋缠绕在所述螺杆体(2)上，且所述螺旋传送叶(21)设置有多条从所述螺旋传送叶(21)两侧对称穿出的螺旋翅体(22)。
10.根据权利要求8所述的一种高分子物理发泡装置，其特征在于：所述电解装置包括水解箱体(3)，所述水解箱体(3)的顶部设置有水解箱口(31)以及位于所述水解箱口(31)一端的进液斗(32)，所述水解箱体(3)的内侧设置有从上至下依次平行排列的多块板状电解丝(4)，所述板状电解丝(4)呈倾斜设置，且靠近所述进液斗(32)的一端高度高于另一端的高度；所述水解箱体(3)内的底部设置有底部导向壁(33)，并在所述底部导向壁(33)之间设置有水解导出口(34)。
CN202110804611.1A 2021-07-16 2021-07-16 一种高分子物理发泡物、方法及其发泡装置 Pending CN113527865A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110804611.1A CN113527865A (zh) 2021-07-16 2021-07-16 一种高分子物理发泡物、方法及其发泡装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110804611.1A CN113527865A (zh) 2021-07-16 2021-07-16 一种高分子物理发泡物、方法及其发泡装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113527865A true CN113527865A (zh) 2021-10-22

Family

ID=78128317

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110804611.1A Pending CN113527865A (zh) 2021-07-16 2021-07-16 一种高分子物理发泡物、方法及其发泡装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113527865A (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101796091A (zh) * 2007-07-16 2010-08-04 Sika技术股份公司 可热固化的发泡体
US20150038607A1 (en) * 2013-08-02 2015-02-05 Nike, Inc. Method and thermoplastic foamed article
CN108976584A (zh) * 2018-06-29 2018-12-11 东莞海锐思高分子材料科技有限公司 高分子物理发泡体及其制作方法
CN109135033A (zh) * 2018-06-29 2019-01-04 东莞海锐思高分子材料科技有限公司 高分子材料物理发泡方法及发泡制品

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101796091A (zh) * 2007-07-16 2010-08-04 Sika技术股份公司 可热固化的发泡体
US20150038607A1 (en) * 2013-08-02 2015-02-05 Nike, Inc. Method and thermoplastic foamed article
CN108976584A (zh) * 2018-06-29 2018-12-11 东莞海锐思高分子材料科技有限公司 高分子物理发泡体及其制作方法
CN109135033A (zh) * 2018-06-29 2019-01-04 东莞海锐思高分子材料科技有限公司 高分子材料物理发泡方法及发泡制品

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106414573B (zh) 酚醛树脂发泡体及其制造方法
Hu et al. Effect of polyethylene glycol on the mechanical property, microstructure, thermal stability, and flame resistance of phenol–urea–formaldehyde foams
US5066684A (en) Low density microcellular foams
CN102339965A (zh) 具有良好的机械性能和热稳定性的微孔聚烯烃膜
US20180230283A1 (en) Phenolic resin foam and method of producing same
KR101631717B1 (ko) 경질 폴리우레탄 폼 제조용 조성물 및 경질 폴리우레탄 폼
CN101326225B (zh) 采用聚合物加工添加剂制备聚苯乙烯泡沫体的方法
CN103391954B (zh) 耐高温泡沫材料
JP6166830B2 (ja) フェノール樹脂発泡板
JP2018059707A (ja) 空調ドレン用管
CN1092436A (zh) 可发泡的有机聚合物组合物及泡沫制品的制备
CN104497251A (zh) 一种组合聚醚、聚异氰脲酸酯泡沫及其制备方法
JP2018083929A (ja) 連続気泡性硬質ポリウレタンフォームの製造方法
CN113527865A (zh) 一种高分子物理发泡物、方法及其发泡装置
WO2013188050A1 (en) Porous carbon compositiions
DE2241309B2 (de) Offenzelliger Hartschaumstoff sowie seine Verwendung bei elektrischen Einrichtungen und Apparaten
CN105131226A (zh) 一种难燃b1级聚氨酯硬质泡沫及其制备方法
US20140357744A1 (en) Process for the production of PET foams and PET foams obtained with said process
DE60026556T2 (de) Zellulärer kunststoff auf basis phenolharz
JP2014133805A (ja) ポリウレタンフォームパネル
KR102015093B1 (ko) 극저온 단열재의 제조방법
KR101645117B1 (ko) 경질 우레탄 폼 제조용 조성물 및 이의 제조 방법
CN102432813B (zh) 一种用离子液体催化制备pir材料的方法
JP2017075313A (ja) フェノール樹脂発泡板
KR20210075311A (ko) 무기질 입자를 함유하는 다공성 폴리우레탄 폼 및 그 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination