[发明专利]一种聚酰胺发泡材料其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子聚合物材料制备领域，尤其是涉及一种聚酰胺发泡材料其制备方法。

背景技术

热塑性聚合物弹性材料广泛制造生产和生活所用设施，设备，工具和消耗品，随着社会的发展对环保，节能，降耗等方面的要求，材料轻量化的需求也变得越来越紧迫。热塑性聚合物弹性材料也大量开始轻量化的实验和验证并持续推广应用。例如聚丙烯PP发泡，聚乙烯PE发泡，聚苯乙烯PS发泡，聚酯PET发泡，聚酰胺PA发泡和聚氨酯TPU发泡等。聚酰胺由于热熔温度较高，物理发泡剂，诸如：二氧化碳和氮气对其渗透率较低，结晶温度区间较窄，熔体在释压膨胀时表皮结晶快极大影响了聚酰胺的发泡倍率和泡孔结构。所以聚酰胺的发泡工艺无论是釜式发泡还是挤塑发泡，浇注发泡都存在工艺的极大限制。但聚酰胺又具有很多材料的优势，高耐磨性能，耐低温性能，耐折性能，耐酸碱腐蚀，物性性能好(拉伸强度，撕裂强度，弹性模量)，耐水解性能都很好。本专利涉及聚酰胺的改性优化和发泡制备。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种聚酰胺发泡材料其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种聚酰胺发泡材料，包括以下重量份数的组分：聚酰胺骨架料1-97份，聚合物回弹料1-97份，成核剂0.05-1份，发泡剂0.1-1份，辅助助剂0.5-20份。

优选的，所述的聚酰胺骨架料为高分子量聚酰胺、高结晶聚酰胺、高熔点聚酰胺或挤塑级聚酰胺，所述的聚合物回弹料为分别与高分子量聚酰胺、高结晶聚酰胺、高熔点聚酰胺、挤塑级聚酰胺对应的低分子量聚酰胺、半结晶至不结晶聚酰胺、低熔点聚酰胺、热塑性弹性体。更优选的，本发明中所涉及的高分子量聚酰胺与低分子量聚酰胺、高结晶聚合物与半结晶至无结晶聚合物等组合中的高分子量与低分子量等“高、低”是由物性不同的两种聚合物材料对比来进行区分的，即不同物性的两种聚合物原料，分子量较高的即定义为高分子量聚合物，分子量较低的则定义为低分子量聚合物，同理，高结晶和半结晶至无结晶等也是类比定义的。高分子量聚酰胺的分子量优选比低分子量高分子量聚酰胺至少大一倍以上，且两种聚酰胺的分子量都不应小于1万。

更优选的，所述的聚酰胺骨架料为聚酰胺6或聚酰胺66，其对应的聚合物回弹料为聚酰胺11、聚酰胺12或聚酰胺6I中的一种或几种的组合；

或所述的聚酰胺骨架料为聚酰胺12，其对应的聚合物回弹料为聚酰胺11、聚酰胺6I或聚酰胺9中的一种或几种的组合；

或所述的聚酰胺骨架料为聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺12、聚酰胺11、聚酰胺6I或聚酰胺9中的一种或几种的组合，其对应的聚合物回弹料为SEBS或热塑性聚氨酯。热塑性聚氨酯可以根据需要选择如聚醚型热塑性聚氨酯、聚酯型热塑性聚氨酯或聚醇醚型热塑性聚氨酯等。

优选的，所述的成核剂为改性纳米碳酸钙、0.1～10μm的滑石粉、改性蒙脱土或二氧化硅；

所述的发泡剂为CO₂、N₂、丁烷、戊烷或异戊烷中的一种或几种；

所述的辅助助剂为抗氧剂、阻燃剂、交联剂或填充剂中的一种或几种的组合。

优选的，聚酰胺发泡材料的颗粒尺寸为0.6-25mm，堆积密度为0.05-0.8g/cm³。

一种聚酰胺发泡材料的制备方法，优选包括以下步骤：

(1)按设定比例将聚酰胺骨架料、聚合物回弹料、成核剂和辅助助剂预干燥处理后，喂入双螺杆挤塑机，熔融混合充分；

(2)再往双螺杆挤塑机内注入发泡剂，使得步骤(1)所得热熔体混合后推入混合器中进一步均质化，接着由熔体泵输送至模头，最后进入定型模具直接膨化成型或水下切粒室中切粒后膨化定型，即得到所述聚酰胺发泡材料。

更优选的，步骤(1)中预干燥的程度满足其含水量低于100ppm。

更优选的，步骤(1)中双螺杆挤塑机的转速为50-900rpm，温度为140-300℃。

更优选的，步骤(2)中混合器为静态混合器或动态混合器，其温度控制为120-245℃。

更优选的，步骤(2)中熔体泵的入口压力控制为50-200bar。