[发明专利]一种聚合物发泡装置及采用该装置进行聚合物发泡的方法

权利要求书

1.一种聚合物发泡装置，包括模具，其特征在于：还包括有射频电源、第一射频电极和第二射频电极，所述模具上具有模腔，所述模腔的腔壁上开设有用于安装所述第一射频电极和用于安装所述第二射频电极的凹坑，所述第一射频电极和所述第二射频电极分别嵌装于所述凹坑内，所述凹坑内设置有用于阻隔所述第一射频电极、所述第二射频电极与所述模具接触的电绝缘隔层，所述电绝缘隔层为非极性且不导电的高分子材料层或不导电的无机材料层，所述第一射频电极和所述第二射频电极经电缆分别与所述射频电源的正极和负极连接；

所述模具包括上模和下模，所述上模和所述下模合模起后形成密闭的模腔，所述凹坑分别位于所述上模和所述下模的内壁上，所述第一射频电极和所述第二射频电极位于所述上模和所述下模上成相对布置。

2.根据权利要求1所述的一种聚合物发泡装置，其特征在于：还包括气阀A、气阀B、气阀C、升压泵和气瓶，所述上模或所述下模上设置有连通所述模腔的进气孔，所述气瓶、所述气阀A、所述升压泵、所述气阀B和所述模腔的进气孔依次相连，所述气阀B和所述模腔的进气孔之间设置有用于对所述模腔进行排气的气阀C；所述模腔的内壁上涂覆一层用于提高所述模腔抗粘附性能的特氟龙。

3.根据权利要求1所述的一种聚合物发泡装置，其特征在于：还包括气阀A、气阀B、升压泵和气瓶，所述上模或所述下模上设置有连通所述模腔的进气孔，所述气瓶、所述气阀A、所述升压泵、所述气阀B和所述模腔的进气孔依次相连，所述上模或所述下模上设置有连通所述模腔的排气孔，所述上模或所述下模上设置有用于有打开或封闭排气孔的密封装置，所述密封装置包括有压力盖和用于将压力盖顶压于所述排气孔上起密封作用的橡胶垫，所述橡胶垫位于所述压力盖上；所述模腔的内壁上涂覆一层用于提高所述模腔抗粘附性能的特氟龙。

4.一种采用权利要求1所述的聚合物发泡装置进行聚合物发泡的方法，其特征在于以下操作步骤：

(1)配制母料：将聚合物与发泡剂、助发泡剂、交联剂，抗氧剂、填料等进行共混均匀，得到待发泡母料；所述发泡剂为化学发泡剂或微球发泡剂；

(2)放料合模：将步骤(1)得到的待发泡母料放置于所述模具内，再进行合模，再通过现有常见压紧机构对合模后的所述模具进行压紧；

(3)加热发泡：开启所述射频电源，所述第一射频电极和所述第二射频电极之间产生高频振荡电场，并产生射频；在高频振荡电场和射频的共同作用下，所述模腔内的待发泡母料温度升高，当温度高于发泡剂分解温度时，发泡剂迅速分解，膨胀促使待发泡母料的聚合物发泡，得到与所述模腔形状相同的发泡聚合物材料。

5.根据权利要求4所述的一种采用权利要求1所述的聚合物发泡装置进行聚合物发泡的方法，其特征在于：步骤(1)中，常见压紧机构为常规的发泡硫化仪或常规的液压机。

6.一种采用权利要求2所述的聚合物发泡装置进行聚合物发泡的方法，其特征在于以下操作步骤：

(1)放料合模：将待发泡聚合物材料放置于所述模具的模腔内，再进行合模，再通过现有常见压紧机构对合模后的所述模具进行压紧；

(2)充填物理发泡剂：启动所述升压泵，打开所述气阀A将所述气瓶内的气体送入所述升压泵，所述升压泵将气体压缩至形成超临界流体所需临界压力以上，然后打开所述气阀B，将气体注入所述模腔中；

(2)加热处理：开启所述射频电源，在所述第一射频电极和所述第二射频电极之间产生高频振荡电场，并产生射频，在高频振荡电场和射频的共同作用下，所述模腔内聚合物被加热软化，促进超临界流体溶入聚合物材料内部的速度和溶解度；

(3)降压发泡：先关闭所述气阀A、所述气阀B和所述升压泵，再打开气阀C，所述模腔内气压急速下降，溶解进入聚合物材料内部的超临界流体迅速膨胀，促使聚合物材料发泡并充满整个所述模腔，得到与所述模腔形状一致的聚合物发泡材料。

7.根据权利要求6所述的一种采用权利要求2所述的聚合物发泡装置进行聚合物发泡的方法，其特征在于：步骤(1)中，若聚合物材料为非极性或弱极性，可与强极性材料共混后使用；常见压紧机构为常规的发泡硫化仪或常规的液压机。