CN115612283A - 易导电高回弹tpu/eva复合发泡材料及其制备方法 - Google Patents
易导电高回弹tpu/eva复合发泡材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115612283A CN115612283A CN202211637629.8A CN202211637629A CN115612283A CN 115612283 A CN115612283 A CN 115612283A CN 202211637629 A CN202211637629 A CN 202211637629A CN 115612283 A CN115612283 A CN 115612283A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- tpu
- parts
- conductive high
- resilience
- eva composite
- 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
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 40
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 239000006261 foam material Substances 0.000 title claims description 27
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 66
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 claims abstract description 57
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 claims abstract description 57
- 239000004433 Thermoplastic polyurethane Substances 0.000 claims abstract description 41
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 claims abstract description 41
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims abstract description 39
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims abstract description 39
- 238000005187 foaming Methods 0.000 claims abstract description 32
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 25
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims abstract description 18
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims abstract description 13
- 229920003225 polyurethane elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 13
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 claims abstract description 13
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000002667 nucleating agent Substances 0.000 claims abstract description 7
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 22
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 21
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 16
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 14
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 claims description 12
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 12
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 12
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 12
- DLINORNFHVEIFE-UHFFFAOYSA-N hydrogen peroxide;zinc Chemical group [Zn].OO DLINORNFHVEIFE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 10
- 229940105296 zinc peroxide Drugs 0.000 claims description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims description 8
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 6
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 6
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 6
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 6
- 238000001132 ultrasonic dispersion Methods 0.000 claims description 6
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 claims description 5
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims description 4
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 2
- 229920001912 maleic anhydride grafted polyethylene Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 2
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 abstract 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 11
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
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
-
- 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
- C08J9/009—Use of pretreated 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
- 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
- C08J2375/00—Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
- C08J2375/04—Polyurethanes
- C08J2375/06—Polyurethanes from polyesters
-
- 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
- C08J2423/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
- C08J2423/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
- C08J2423/04—Homopolymers or copolymers of ethene
- C08J2423/08—Copolymers of ethene
-
- 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
- C08J2483/00—Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Derivatives of such polymers
- C08J2483/10—Block- or graft-copolymers containing polysiloxane sequences
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/02—Elements
- C08K3/04—Carbon
- C08K3/041—Carbon nanotubes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K9/00—Use of pretreated ingredients
- C08K9/02—Ingredients treated with inorganic substances
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K9/00—Use of pretreated ingredients
- C08K9/04—Ingredients treated with organic substances
- C08K9/06—Ingredients treated with organic substances with silicon-containing compounds
Abstract
本发明属于发泡材料技术领域，具体涉及易导电高回弹TPU/EVA复合发泡材料及其制备方法，包括以下重量份数的原料：热塑性聚酯型聚氨酯弹性体100份；乙烯‑醋酸乙烯共聚物10‑40份；马来酸酐接枝改性剂3‑8份；碳纳米管1‑3份；过氧化物1‑4份；成核剂0.3‑1.2份。本发明通过TPU/EVA复合以及改性碳纳米管的加入提高了导电性能，同时保持了高回弹性，且降低了成本。
Description
技术领域
本发明属于发泡材料技术领域，具体涉及易导电高回弹TPU/EVA复合发泡材料及其制备方法。
背景技术
TPU即热塑性聚氨酯弹性体，是介于橡胶和塑料的一类高分子材料，其加热可塑化，分子主要为线性结构，具有良好的耐磨性、耐油性和耐化学药品性能，且强度高、弹性好，目前已被广泛应用于鞋材、手机护套、管材、薄膜、医疗、体育和国防等多个领域。EVA即乙烯-醋酸乙烯共聚物，作为一种高分子聚合材料，具有良好的可塑性、弹性和可加工性，发泡后具有密度小、柔软性良好的特点，且成本低。
TPU发泡材料具有优异的回弹性、极低的压缩永久形变且加工过程环保，但价格较高，EVA发泡材料的耐老化性能、耐屈挠性能、弹性和耐磨性略差，但价格低廉，合理的共混复合方式能够一定程度上结合二者的优点。
聚合物基发泡材料具有轻质、比强度高、保温、缓冲性好等优势，近年来，在降低聚合物的电阻，提升导电性方面，聚合物基的导电复合材料受到广泛关注，其避免了在使用上的单一功能，在很多领域具有良好的应用前景。
通过加入导电材料能够提高聚合物发泡材料的导电性，但是导电材料与聚合物发泡材料的相容性并不好，且导电材料对聚合物基本身的性能有所降低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种易导电高回弹TPU/EVA复合发泡材料，提高了导电性能，同时具有高回弹性，且降低了成本。本发明还提供了科学合理的制备方法。
本发明所述的易导电高回弹TPU/EVA复合发泡材料，包括以下重量份数的原料：
热塑性聚酯型聚氨酯弹性体100份；
乙烯-醋酸乙烯共聚物10~40份；
马来酸酐接枝改性剂3~8份；
碳纳米管1~3份；
过氧化物1~4份；
成核剂0.3~1.2份。
马来酸酐接枝改性剂是由聚硅氧烷与马来酸酐接枝聚乙烯反应制得的聚乙烯接枝含硅基团共聚物。
碳纳米管为改性碳纳米管。
改性碳纳米管的制备方法如下：
（1）碱洗：在浓度为0.5~1mol/L的NaOH溶液中加入碳纳米管，碳纳米管在NaOH溶液中的加入量为50~70g/L，超声分散，然后80~90℃下搅拌1~2h，洗涤，过滤至pH值为7，烘干，使碳纳米管羟化，得到碳纳米管干粉；
（2）改性：碳纳米管干粉加入乙醇中，再将偶联剂加入，在80~90℃下搅拌2~3h，洗涤、过滤、烘干，得到改性碳纳米管。
碳纳米管干粉在乙醇中的加入量为10~15g/mL，碳纳米管干粉与偶联剂的质量比为（20~30）：（1~2）。
偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的一种，优选硅烷偶联剂KH-550。
过氧化物为过氧化锌。
成核剂为纳米氧化锌，平均粒径为20~80nm。
本发明所述的易导电高回弹TPU/EVA复合发泡材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）将热塑性聚酯型聚氨酯弹性体、乙烯-醋酸乙烯共聚物、马来酸酐接枝改性剂、碳纳米管、过氧化物和成核剂依次送入密炼机，密炼共混至各组分混合均匀，得到密炼预混料；
（2）用压片机将密炼预混料压制成2mm片材，放入烘箱预热备用；
（3）采用间歇式发泡法，将预热后的片材置入高压反应釜中，通入CO2气体，升温，快速泄压，使片材发泡，发泡完成后，得到易导电高回弹TPU/EVA复合发泡材料。
步骤（1）中，密炼共混温度为150~175℃；步骤（2）中，烘箱温度为100~120℃；步骤（3）中，高压反应釜的温度为110~120℃，CO2气体压力为10~20MPa。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、通过碳纳米管的改性，改善了碳纳米管与TPU/EVA复合材料的相容性，提高了复合发泡材料的导电性能，使其在特定环境下能够满足导电要求；
2、通过TPU和EVA的接枝共混，弥补了碳纳米管的加入降低的回弹性能；
3、相对于单一的TPU发泡，降低了原料成本。
具体实施方式
下面将结合实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例中用到的所有原料除特殊说明外，均为市购，其中，TPU为T5285-2，山东一诺威聚氨酯股份有限公司市售产品；EVA为EVA 630，日本东曹株式会社市售产品；马来酸酐接枝改性剂为山东旭晨化工科技有限公司市售产品。在实际操作中，温度控制允许有2℃的波动温差。
实施例1
所述的易导电高回弹TPU/EVA复合发泡材料，包括以下重量份数的原料：
热塑性聚酯型聚氨酯弹性体100份；
乙烯-醋酸乙烯共聚物10份；
马来酸酐接枝改性剂3份；
改性碳纳米管1份；
过氧化锌1份；
纳米氧化锌0.3份；
其中，改性碳纳米管的制备方法如下：
（1）碱洗：在1L浓度为0.5mol/L的NaOH溶液中加入50g碳纳米管，超声分散，然后80℃下搅拌1h，洗涤，过滤至pH值为7，烘干，使碳纳米管羟化，得到碳纳米管干粉。
（2）改性：将20g碳纳米管干粉加入装有200mL乙醇的三口烧瓶中，再加入1g硅烷偶联剂KH550，在80℃下搅拌2h，过滤、烘干，得到改性碳纳米管。
所述的易导电高回弹TPU/EVA复合发泡材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）将热塑性聚酯型聚氨酯弹性体、乙烯-醋酸乙烯共聚物、马来酸酐接枝改性剂、改性碳纳米管、过氧化锌和纳米氧化锌依次送入密炼机，在150℃下密炼共混至各组分混合均匀，得到密炼预混料；
（2）用压片机将密炼预混料压制成2mm片材，放入烘箱100℃预热备用；
（3）采用间歇式发泡法，将预热后的片材置入温度为110℃的高压反应釜中，通入压力为15MPa的CO2气体，升温，快速泄压，使片材发泡，发泡完成后，得到易导电高回弹TPU/EVA复合发泡材料。
实施例2
所述的易导电高回弹TPU/EVA复合发泡材料，包括以下重量份数的原料：
热塑性聚酯型聚氨酯弹性体100份；
乙烯-醋酸乙烯共聚物20份；
马来酸酐接枝改性剂6份；
改性碳纳米管2份；
过氧化锌3份；
纳米氧化锌1.2份；
其中，改性碳纳米管的制备方法如下：
（1）碱洗：在1L浓度为0.5mol/L的NaOH溶液中加入60g碳纳米管，超声分散，然后90℃下搅拌2h，洗涤，过滤至pH值为7，烘干，使碳纳米管羟化，得到碳纳米管干粉。
（2）改性：将25g碳纳米管干粉加入装有200mL乙醇的三口烧瓶中，再加入1g钛酸酯偶联剂TMC-201，在80℃下搅拌2h，过滤、烘干，得到改性碳纳米管。
所述的易导电高回弹TPU/EVA复合发泡材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）将热塑性聚酯型聚氨酯弹性体、乙烯-醋酸乙烯共聚物、马来酸酐接枝改性剂、改性碳纳米管、过氧化锌和纳米氧化锌依次送入密炼机，在160℃下密炼共混至各组分混合均匀，得到密炼预混料；
（2）用压片机将密炼预混料压制成2mm片材，放入烘箱110℃预热备用；
（3）采用间歇式发泡法，将预热后的片材置入温度为120℃的高压反应釜中，通入压力为10MPa的CO2气体，升温，快速泄压，使片材发泡，发泡完成后，得到易导电高回弹TPU/EVA复合发泡材料。
实施例3
所述的易导电高回弹TPU/EVA复合发泡材料，包括以下重量份数的原料：
热塑性聚酯型聚氨酯弹性体100份；
乙烯-醋酸乙烯共聚物30份；
马来酸酐接枝改性剂5份；
改性碳纳米管1.5份；
过氧化锌2份；
纳米氧化锌0.6份；
其中，改性碳纳米管的制备方法如下：
（1）碱洗：在1L浓度为0.6mol/L的NaOH溶液中加入50g碳纳米管，超声分散，然后80℃下搅拌2h，洗涤，过滤至pH值为7，烘干，使碳纳米管羟化，得到碳纳米管干粉。
（2）改性：将25g碳纳米管干粉加入装有200mL乙醇的三口烧瓶中，再加入2g硅烷偶联剂KH550，在90℃下搅拌2h，过滤、烘干，得到改性碳纳米管。
所述的易导电高回弹TPU/EVA复合发泡材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）将热塑性聚酯型聚氨酯弹性体、乙烯-醋酸乙烯共聚物、马来酸酐接枝改性剂、改性碳纳米管、过氧化锌和纳米氧化锌依次送入密炼机，在165℃下密炼共混至各组分混合均匀，得到密炼预混料；
（2）用压片机将密炼预混料压制成2mm片材，放入烘箱115℃预热备用；
（3）采用间歇式发泡法，将预热后的片材置入温度为115℃的高压反应釜中，通入压力为16MPa的CO2气体，升温，快速泄压，使片材发泡，发泡完成后，得到易导电高回弹TPU/EVA复合发泡材料。
实施例4
所述的易导电高回弹TPU/EVA复合发泡材料，包括以下重量份数的原料：
热塑性聚酯型聚氨酯弹性体100份；
乙烯-醋酸乙烯共聚物40份；
马来酸酐接枝改性剂8份；
改性碳纳米管3份；
过氧化锌4份；
纳米氧化锌1份；
其中，改性碳纳米管的制备方法如下：
（1）碱洗：在1L浓度为1mol/L的NaOH溶液中加入70g碳纳米管，超声分散，然后80℃下搅拌2h，洗涤，过滤至pH值为7，烘干，使碳纳米管羟化，得到碳纳米管干粉。
（2）改性：将30g碳纳米管干粉加入装有200mL乙醇的三口烧瓶中，再加入1.5g铝酸酯偶联剂DL-414，在90℃下搅拌2h，过滤、烘干，得到改性碳纳米管。
所述的易导电高回弹TPU/EVA复合发泡材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）将热塑性聚酯型聚氨酯弹性体、乙烯-醋酸乙烯共聚物、马来酸酐接枝改性剂、改性碳纳米管、过氧化锌和纳米氧化锌依次送入密炼机，在170℃下密炼共混至各组分混合均匀，得到密炼预混料；
（2）用压片机将密炼预混料压制成2mm片材，放入烘箱110℃预热备用；
（3）采用间歇式发泡法，将预热后的片材置入温度为115℃的高压反应釜中，通入压力为20MPa的CO2气体，升温，快速泄压，使片材发泡，发泡完成后，得到易导电高回弹TPU/EVA复合发泡材料。
对比例1
本对比例1与实施例3的不同之处在于，原料配方中未加入改性碳纳米管，除此之外，均与实施例3相同。
对比例2
本对比例2与实施例3的不同之处在于，原料配方中未加入乙烯-醋酸乙烯共聚物，除此之外，均与实施例3相同。
对比例3
本对比例3与实施例3的不同之处在于，原料配方中未加入马来酸酐接枝改性剂，除此之外，均与实施例3相同。
性能测试：
将实施例1~4和对比例1~3中所得的复合发泡材料按以下方法或标准进行性能测试，所得结果见下表1。
体积电阻率：采用PC-68型数字高阻计来测定材料发泡前后的电阻，按下式计算体积电阻率，判定导电性能；
回弹性能：GB/T6670-2008《软质泡沫聚合材料落球法回弹性能的测定》。
表1实施例1~4和对比例1~3性能测试表
从表1中数据可以看出，相对于未添加改性碳纳米管的对比例1，实施例1~4的体积电阻率都有所降低，其中降低幅度最高可达8个数量级，而体积电阻率越低证明导电性能越好，证明本发明导电性能得到了显著提高；实施例4中，当改性碳纳米管的添加量达到3份时，体积电阻率为3.12×104Ω·cm，导电性能大大提升，这是由于改性碳纳米管的添加有利于导电网络在发泡复合材料中的形成，增强了材料的导电性能；对比例2中未添加EVA，其回弹率为51%，而实施例3的回弹率为58%，证明EVA的加入在基本不影响体积电阻率的同时能有效保持和提高材料的回弹性能；对比例3中未添加马来酸酐接枝改性剂，相对实施例3，回弹性能下降明显。
Claims (10)
1.一种易导电高回弹TPU/EVA复合发泡材料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：
热塑性聚酯型聚氨酯弹性体100份；
乙烯-醋酸乙烯共聚物10~40份；
马来酸酐接枝改性剂3~8份；
碳纳米管1~3份；
过氧化物1~4份；
成核剂0.3~1.2份。
2.根据权利要求1所述的易导电高回弹TPU/EVA复合发泡材料，其特征在于，马来酸酐接枝改性剂是由聚硅氧烷与马来酸酐接枝聚乙烯反应制得的聚乙烯接枝含硅基团共聚物。
3.根据权利要求1所述的易导电高回弹TPU/EVA复合发泡材料，其特征在于，碳纳米管为改性碳纳米管。
4.根据权利要求3所述的易导电高回弹TPU/EVA复合发泡材料，其特征在于，改性碳纳米管的制备方法如下：
（1）碱洗：在浓度为0.5~1mol/L的NaOH溶液中加入碳纳米管，超声分散，然后80~90℃下搅拌1~2h，洗涤，过滤至pH值为7，烘干，使碳纳米管羟化，得到碳纳米管干粉；
（2）改性：碳纳米管干粉加入乙醇中，再将偶联剂加入，在80~90℃下搅拌2~3h，洗涤、过滤、烘干，得到改性碳纳米管。
5.根据权利要求4所述的易导电高回弹TPU/EVA复合发泡材料，其特征在于，碳纳米管干粉在乙醇中的加入量为10~15g/mL，碳纳米管干粉与偶联剂的质量比为（20~30）：（1~2）。
6.根据权利要求4所述的易导电高回弹TPU/EVA复合发泡材料，其特征在于，偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的一种。
7.根据权利要求1所述的易导电高回弹TPU/EVA复合发泡材料，其特征在于，过氧化物为过氧化锌。
8.根据权利要求1所述的易导电高回弹TPU/EVA复合发泡材料，其特征在于，成核剂为纳米氧化锌，平均粒径为20~80nm。
9.一种权利要求1~8任意一项所述的易导电高回弹TPU/EVA复合发泡材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将热塑性聚酯型聚氨酯弹性体、乙烯-醋酸乙烯共聚物、马来酸酐接枝改性剂、碳纳米管、过氧化物和成核剂依次送入密炼机，密炼共混，得到密炼预混料；
（2）将密炼预混料压制成片材，放入烘箱预热备用；
（3）采用间歇式发泡法，将预热后的片材置入高压反应釜中，通入CO2气体，泄压，使片材发泡，发泡完成后，得到易导电高回弹TPU/EVA复合发泡材料。
10.根据权利要求9所述的易导电高回弹TPU/EVA复合发泡材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，密炼共混温度为150~175℃；步骤（2）中，烘箱温度为100~120℃；步骤（3）中，高压反应釜的温度为110~120℃，CO2气体压力为10~20MPa。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211637629.8A CN115612283A (zh) | 2022-12-20 | 2022-12-20 | 易导电高回弹tpu/eva复合发泡材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211637629.8A CN115612283A (zh) | 2022-12-20 | 2022-12-20 | 易导电高回弹tpu/eva复合发泡材料及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115612283A true CN115612283A (zh) | 2023-01-17 |
Family
ID=84880043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211637629.8A Pending CN115612283A (zh) | 2022-12-20 | 2022-12-20 | 易导电高回弹tpu/eva复合发泡材料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115612283A (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101407587A (zh) * | 2008-08-18 | 2009-04-15 | 上海第二工业大学 | 一种聚氨酯/碳纳米管复合材料的制备方法 |
| US20150038605A1 (en) * | 2013-08-02 | 2015-02-05 | Nike, Inc. | Low density foam, midsole, footwear, and methods for making low density foam |
| CN109206892A (zh) * | 2018-10-23 | 2019-01-15 | 安踏（中国）有限公司 | 一种高弹发泡鞋中底材料及其制备方法和应用 |
| CN110724375A (zh) * | 2019-11-12 | 2020-01-24 | 福建安达福新材料科技有限公司 | 一种tpu/eva超临界发泡复合材料及其制备方法 |
-
2022
- 2022-12-20 CN CN202211637629.8A patent/CN115612283A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101407587A (zh) * | 2008-08-18 | 2009-04-15 | 上海第二工业大学 | 一种聚氨酯/碳纳米管复合材料的制备方法 |
| US20150038605A1 (en) * | 2013-08-02 | 2015-02-05 | Nike, Inc. | Low density foam, midsole, footwear, and methods for making low density foam |
| CN109206892A (zh) * | 2018-10-23 | 2019-01-15 | 安踏（中国）有限公司 | 一种高弹发泡鞋中底材料及其制备方法和应用 |
| CN110724375A (zh) * | 2019-11-12 | 2020-01-24 | 福建安达福新材料科技有限公司 | 一种tpu/eva超临界发泡复合材料及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 董晓娜 等: "多壁碳纳米管/有机硅改性环氧树脂复合材料的研制", 《中国胶粘剂》 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101284925B (zh) | 硅橡胶/三元乙丙并用导热橡胶及其制备方法 | |
| CN102153869B (zh) | 低密度高强度导电橡胶及其制备方法 | |
| CN103483716B (zh) | 一种硬质抗冲聚氯乙烯组合物及其制备方法 | |
| CN1186381C (zh) | 硅橡胶/三元乙丙并用导电橡胶及其制备方法 | |
| CN102532673B (zh) | 一种乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的补强方法 | |
| CN110724375A (zh) | 一种tpu/eva超临界发泡复合材料及其制备方法 | |
| CN109385008A (zh) | 一种高性能聚丙烯复合材料的制备方法 | |
| CN109517367A (zh) | 一种导电热塑性动态硫化硅橡胶及其制备方法 | |
| WO2021190089A1 (zh) | 一种高韧性高强度的木塑复合材料及其制备方法 | |
| CN109942892B (zh) | 一种超支化聚酰胺胺包覆碳纳米管核壳型介电填料及其制备方法 | |
| CN108822452B (zh) | 一种聚四氟乙烯导电膜及其制备方法 | |
| CN111363234B (zh) | 一种可降解的eva发泡材料及其制备方法 | |
| CN112250924A (zh) | 一种环保回收高耐磨橡塑材料的配方及生产工艺 | |
| CN113088090A (zh) | 一种高回弹、低压变硅橡胶材料及其制备方法 | |
| CN109608866A (zh) | 一种导热热塑性动态硫化硅橡胶及其制备方法 | |
| CN108822478A (zh) | 防划伤高光abs/pmma材料及其制备工艺 | |
| CN115612283A (zh) | 易导电高回弹tpu/eva复合发泡材料及其制备方法 | |
| CN110862693B (zh) | 一种超低压缩永久变形率的泡棉用双组分液体硅橡胶 | |
| CN112662095B (zh) | 一种三交联网络结构的三元氟橡胶纳米复合材料及其制备方法 | |
| CN111690189B (zh) | 一种羧基丁腈橡胶/羧基淀粉复合材料及其制备方法与应用 | |
| CN109651754B (zh) | 一种低填料含量的抗静电高韧性abs塑料及其制备方法 | |
| CN110698801A (zh) | 高流动性石墨烯改性聚苯乙烯复合材料及其制备方法 | |
| CN112457677B (zh) | 一种大豆蛋白膜及其制备方法 | |
| CN108148327A (zh) | Pvc充电桩电缆料及其制备方法 | |
| CN109280377B (zh) | 二级结构材料及其制备方法 |
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 | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20230117 |