[发明专利]TPU材料发泡工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种高分子材料处理工艺，具体公开一种TPU材料发泡工艺。

背景技术

TPU具有高模量、高强度、高伸长和高弹性，优良的耐磨、耐油、耐低温、耐老化性能。同时也因其具有环保概念，日益受到人们的欢迎。随着北京成功申办2008年奥运会，越来越多的中国人开始热衷于各种体育运动，高性能的运动鞋也就成为紧俏产品。作为继橡胶、PVC、SBS之后的第四代鞋底材料，TPU(热塑性聚氨酯弹性体)具有更优良的弹性、耐磨性、抗撕裂性和弯曲性，是各种要求极高的专用鞋如足球鞋、冰刀鞋、登山鞋等的鞋底首选材料之一。

尽管近年来TPU鞋底由于其优越性能和环保概念，日益受到人们的欢迎，但是它自身具有的材料硬度和重量大、价格高等缺点限制了巿场的发展。传统的TPU发泡技术是以过氧化物架桥，再以化学发泡剂发泡，形成独立泡体的发泡材料。故而现行技术中，发泡剂消耗量大，发泡剂无法循环利用，而且加工复杂、对设备要求高、对环境有危害，生产废弃物多。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种TPU材料发泡工艺，能够克服TPU原料重量大、硬度高、减震性能差等方面的缺点，发泡产品具有绿色环保、高耐磨耐折性、质量轻、高弹性、抗水解性能、抗化学品性能、抗油性能、抗紫外线性能，应用性好。

本发明公开的TPU材料发泡工艺，包括如下步骤物料准备阶段(物料准备阶段预处理以去除物料中的水汽、低挥发分物质及其它包括杂质在内的对发泡产品质量有害的物质，以提高发泡的稳定性)、发泡阶段，

其中发泡阶段包括超临界流体加压,保压和卸压发泡，所述超临界流体加压为将TPU物料颗粒经超临界流体加压至饱和稳定(饱和所需条件为超临界流体充分溶入TPU物料颗粒，使物料颗粒在超临界流体中保持内外压力一致)；保压为稳定后保压得到加压料；

卸压发泡为将加压料经卸压后再经加热发泡得到发泡颗粒，其中加热发泡为在温度70℃-180℃，发泡时间为1-10min。

本发明公开的TPU材料发泡工艺的一种改进，超临界流体为超临界CO2。

本发明公开的TPU材料发泡工艺的一种改进，物料超临界流体饱和时加压压力为7-15MPa，温度为32℃-45℃。

本发明公开的TPU材料发泡工艺的一种改进，物料经超临界流体加压至饱和所需条件，保持加压压力和温度1-15h。

本发明公开的TPU材料发泡工艺的一种改进，加压料卸压时卸压速度为9MPa/min-30MPa/min。

本发明公开的TPU材料发泡工艺的一种改进，发泡颗粒中的孔密度为1万-3万个/cm3，孔径为30-300微米。孔在发泡颗粒中形成密闭气泡，能够赋予发泡颗粒以优异的弹性和回弹效果。

本发明公开的TPU材料发泡工艺的一种改进，TPU材料发泡工艺还包括选料和热压成型，所述热压成型为将发泡后的发泡颗粒加入模具进行模压成型，所述模压成型的温度为100℃-250℃，成型时间为1min-10min。

本发明公开的TPU材料发泡工艺的一种改进，选料为以发泡颗粒的比重为依据选定不同含气量和发泡率的泡沫颗粒。

本发明公开的TPU材料发泡工艺制得的颗粒材料柔软度更高、重量更轻、透气性更强，能够克服TPU原料重量大、硬度高、减震性能差等方面的缺点，绿色环保、高耐磨耐折性、质量轻、高弹性、抗水解性能、抗化学品性能、抗油性能、抗紫外线性能，不黄变，是鞋材行业的新型材料。同时本发明还具有操作方便，安全性好，无污染，发泡剂可以循环利用，发泡成本低，发泡均匀，稳定性好，发泡颗粒质量稳定。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

对TPU颗粒的物料准备

1、将TPU颗粒经烘箱干燥170℃下5小时后冷却。

2、将TPU颗粒经烘箱干燥160℃下6小时后冷却。

3、将TPU颗粒经烘箱干燥150℃下7小时后冷却。

4、将TPU颗粒经烘箱干燥140℃下8小时后冷却。

5、将TPU颗粒经烘箱干燥130℃下9小时后冷却。

6、将TPU颗粒经烘箱干燥120℃下10小时后冷却。