[发明专利]一种记忆可恢复缓冲吸能材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种记忆可恢复缓冲吸能材料及其制备方法，所述制备方法包括如下步骤：(1)将热塑性弹性体颗粒放入高压反应釜中，通入二氧化碳气体，调节压强和温度，使二氧化碳处于超临界状态，保压渗透，快速泄压，加热发泡，制得发泡颗粒；(2)将步骤(1)所述发泡颗粒进行蒸汽模压成型，制得内部中空的微孔发泡制品；(3)将AB硅胶混合搅拌均匀，在搅拌过程中添加助剂，加热搅拌均匀，制得硅胶复合材料；(4)将步骤(3)所述硅胶复合材料灌注到所述中空的微孔发泡制品内部，冷却定型后，制得记忆可恢复缓冲吸能材料。本发明材料具有密度低、低温性能好、记忆恢复性强、吸能缓震效果好等特性，其可应用于汽车保险杠、头盔和鞋底等领域。

技术领域

本发明涉及高分子缓冲吸能材料领域，具体涉及一种记忆可恢复缓冲吸能材料及其制备方法。

背景技术

目前的一些缓冲材料多为泡沫塑料、泡沫金属、弹簧等，在受外力后其变形不能完全恢复，或外力较大时会出现破损，如汽车保险杠、高速公路防护栏、头盔等，在受到较大外力时具有一定的缓冲吸能作用，但是其形变不能恢复只能使用一次，当外力较大时会破损失去防护作用，吸能效果不佳。因此，研发一种具有记忆可恢复的缓冲吸能材料尤为重要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服背景技术的技术缺陷，提供一种记忆可恢复缓冲吸能材料及其制备方法。本发明记忆可恢复缓冲吸能材料是由外部中空的微孔发泡制品及内部具有记忆性能的硅胶复合材料组成，其制备工艺简单，材料具有密度低、低温性能好、记忆恢复性强、吸能缓震效果好等特性；本发明记忆可恢复缓冲吸能材料可广泛应用于汽车缓冲、路边护栏、头盔、精密器材保护、安全防护等领域；同时，由于本发明材料具有优良的缓冲吸能特性，因此，其也可应用于一些特殊的鞋底领域。

本发明解决上述技术问题所采用的技术手段为：

一种记忆可恢复缓冲吸能材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)颗粒发泡：将热塑性弹性体颗粒放入高压反应釜中，向高压反应釜中通入二氧化碳气体，调节高压反应釜的压强和温度，使二氧化碳处于超临界状态，保压渗透，快速泄压，加热发泡，制得发泡颗粒；

(2)蒸汽模压成型：将步骤(1)所述发泡颗粒进行蒸汽模压成型，制得内部中空的微孔发泡制品；

(3)制备硅胶复合材料：将AB硅胶按一定比例混合搅拌均匀，在搅拌过程中添加助剂，加热搅拌均匀，制得具有记忆性能的硅胶复合材料；

(4)灌注：将步骤(3)所述硅胶复合材料灌注到所述中空的微孔发泡制品内部，冷却定型后，制得记忆可恢复缓冲吸能材料。

优选地，所述步骤(1)中，所述热塑性弹性体为聚氨酯类热塑性弹性体、聚烯烃类热塑性弹性体、聚酯类热塑性弹性体、苯乙烯类热塑性弹性体中的任意一种。

优选地，所述步骤(1)中，所述热塑性弹性体颗粒粒径为2～6mm。

优选地，所述步骤(1)中，所述压强为7.38～30MPa；所述压强过低则达不到超临界状态，二氧化碳难以渗透到待发泡颗粒内部，难以发泡；压强过高渗透效果越明显，但超过30MPa渗透效果基本保持一致，因此压强选择7.38～30MPa。

优选地，所述步骤(1)中，所述温度为31～80℃；所述温度过低则达不到超临界状态，二氧化碳难以渗透到待发泡颗粒内部，难以发泡；温度过高则相同压强内的二氧化碳含量降低，其渗透效果不明显，因此温度选择31～80℃。

优选地，所述步骤(1)中，所述渗透时间为1.5～6h；由于二氧化碳在待发泡颗粒内部渗透完全的最短时间为1.5h，时间继续增加渗透效果稍微增加，但超过6h效果愈发不明显，因此渗透时间选择1.5～6h。