[发明专利]一种多维度功能的热塑性聚氨酯发泡制品及其成型工艺

说明书

本发明涉及一种多维度功能的热塑性聚氨酯发泡制品及其成型工艺，属于材料加工领域。所述热塑性聚氨酯发泡制品分为若干部分，每个部分由不同密度的热塑性聚氨酯发泡材料组成，所述密度不同的热塑性聚氨酯发泡材料通过超临界二氧化碳发泡制得。

技术领域

本发明涉及一种多维度功能的热塑性聚氨酯发泡制品及其成型工艺，属于材料加工领域。

背景技术

热塑性聚氨酯弹性体(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。通过发泡技术使得TPU膨胀，颗粒内部产生大量微孔结构，制得的发泡材料具有低密度、高回弹性和柔韧性等优点，因此可以广泛应用于鞋底材料、包装与运输容器材料、缓冲垫片、汽车内饰等行业。通常情况下，由同一种泡沫材料成型的制品，功能相对比较单一，随着经济的发展，对TPU发泡材料的功能要求越来越严苛，不再仅限于一个TPU发泡制品的单一功能，而是希望同一TPU发泡制品的不同部分能够具有不同功能，以满足特殊领域的应用要求。因此，如果TPU发泡制品可实现各个部分填充不同密度的TPU发泡材料，就可以实现它功能的多样化，从而大大拓宽TPU发泡制品的应用领域。

发明内容

本发明的主要目的在于针对现有技术的不足，提供一种多维度功能的热塑性聚氨酯发泡制品及其成型工艺，以解决目前发泡材料功能单一的问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种多维度功能的热塑性聚氨酯发泡制品，所述热塑性聚氨酯发泡制品分为若干部分，每个部分由不同密度的热塑性聚氨酯发泡材料组成，所述密度不同的热塑性聚氨酯发泡材料通过超临界二氧化碳发泡制得。本发明的热塑性聚氨酯发泡制品具有多维度功能，即不同部分呈现不同的功能，尤其是不同部分的弹性和缓冲性不一，满足某些对弹性和缓冲性能具备不一样要求的特殊领域。

热塑性聚氨酯发泡制品可以为球体，长方体、正方体、圆柱体等多面体。优选为球体，球体表面圆润不像多面体一样具有棱角，影响性能的表达，但是具体形状还是根据特定应用领域而定。热塑性聚氨酯发泡制品的若干部分优选为均匀等分的部分，首先，均匀等分使得成型过程中只需要使用一个模具，其次，不同密度的TPU发泡材料分布均匀，有利于TPU发泡制品性能提升。

TPU发泡制品的若干部分可以引入不同彩色料，让制品样式多样化，改善制品外观同时增加区分度。

作为优选，所述不同密度的热塑性聚氨酯发泡材料的最大密度差为0.06-0.20g/cm³。密度差太小，功能差异化体现不出来，密度差太大，各个部分之间不能有机融合，部分与部分之间容易脱落。优选地，不同密度的热塑性聚氨酯发泡材料的最小密度差为0.03-0.06g/cm³。

作为优选，所述热塑性聚氨酯为聚酯型热塑性聚氨酯和聚醚型热塑性聚氨酯中的一种或多种。多种类的热塑性聚氨酯制备的发泡材料性能要优于使用单一的热塑性聚氨酯，可能是不同类型的TPU形成复杂网络结构，实现了优势互补。

本发明采用以下技术方案达到本发明的另一个目的：一种多维度功能的热塑性聚氨酯发泡制品的成型工艺，所述工艺包括如下步骤：

(1)超临界二氧化碳发泡：将热塑性聚氨酯放入高压反应釜中，通入CO₂，使CO₂处于超临界状态进行保压渗透2-5h，泄压后迅速放入发泡设备，在100-150℃下加热发泡1-10min，制得不同密度的热塑性聚氨酯发泡材料；

(2)模压成型：将不同密度的热塑性聚氨酯发泡材料单独进行蒸汽模压成型，获得单个成型制品；

(3)将上述单个成型制品组合成多维度功能的热塑性聚氨酯发泡制品。

作为优选，所述单个成型制品通过蒸汽模压成型或胶粘剂或其他成型方式组合成多维度功能的热塑性聚氨酯发泡制品。