[发明专利]一种基于微孔发泡技术的碳纤维增强减震缓冲材料的制作方法

说明书

一种基于微孔发泡技术的碳纤维增强减震缓冲材料的制作方法，减震缓冲材料包括PET膜和设置在基材上的发泡材料，发泡材料包括以下原料：水性聚氨酯乳液、水性聚丙烯酸酯、碳纤维、稳泡剂、发泡剂、聚丙烯酸钠、聚乙二醇、氨水、异丙醇胺、催化剂、交联剂、增稠剂，通过限定水性聚氨酯乳液、水性聚丙烯酸酯为主原料，并限定发泡材料的其他组成成分和发泡比，使发泡材料中形成均匀分布的气泡，且气泡的闭孔率达到80％以上，以使制得的材料具有良好的减震和避震功能，可用于电子产品的防尘密封、减震缓冲、弹性支撑等。

技术领域

本发明属于减震缓冲材料制备领域，具体涉及一种基于微孔发泡技术的碳纤维增强减震缓冲材料的制作方法。

背景技术

聚氨酯泡棉通常是由异氰酸酯与多元醇聚合而得，制备出的发泡棉材质通常会形成多个大小不一的泡孔，因其具有较小的压缩残留变形、较高的能量吸收和极佳的缓冲性能，常被用作缓冲材料、吸音材料等，广泛应用于电子、电气、数码及通讯等技术领域。

采用聚氨酯泡棉作为减震缓冲材料用泡棉胶带基材时，常用密度衡量聚氨酯泡棉性能，一般情况下，泡孔密度越大的聚氨酯泡棉回弹力越大，其制备的泡棉胶带的减震性能和缓冲性能越好。现有的聚氨酯泡棉通过异氰酸酯和多元醇聚合后形成，异氰酸酯和多元醇在聚合时，由于搅拌均匀性、温度以及时间等的控制不合理，导致材料内部结构形成缺陷，使得聚氨酯泡棉常出现密度低或是密度不均匀的现象，以致回弹性差，影响以聚氨酯泡棉为基材制备的泡棉胶带的减震缓冲性能，同时会导致制导热性能差、耐摩擦性能不够好等问题，有待进一步于改善。

碳纤维是一种力学性能优异的新材料，它的比重不到钢的1/4，碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500Mpa以上，是钢的7-9倍，抗拉弹性模量为23000-43000Mpa亦高于钢。碳纤维的比强度即材料的强度与其密度之比可达到2000Mpa/(g/cm3)以上，而A3钢的比强度仅为59Mpa/(g/cm3)左右，其比模量也比钢高。因此，碳纤维与聚氨酯基体复合，结合微孔发泡技术，制备泡孔密度高且均匀、泡壁力学支撑强度高的泡棉，从而可获得高性能的减震缓冲材料。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺点，提供一种基于微孔发泡技术的碳纤维增强减震缓冲材料的制作方法。

本发明采用如下技术方案：

一种基于微孔发泡技术的碳纤维增强减震缓冲材料的制作方法，所述减震缓冲材料包括PET膜和设置在基材上的发泡材料，所述发泡材料包括以下重量份的原料：水性聚氨酯乳液45-60份、水性聚丙烯酸酯25-40份、碳纤维5-8份、稳泡剂6-12份、发泡剂2-4份、聚丙烯酸钠1-1.5份、聚乙二醇2-4份、异丙醇胺0.5-0.8份、催化剂0.08-0.12份、交联剂2.8-4.2份、增稠剂1.2-1.5份；

所述稳泡剂包括以下重量份的原料：三乙醇胺油酸皂5-10份、羟乙基纤维素5-8份、聚醚改性硅油18-24份、酒石酸10-16份、月桂酰二乙醇胺8-15份；

所述发泡剂包括以下重量份的原料：聚硅氧烷8-12份、十二烷基苯磺酸钠10-12份、六偏磷酸钠3-5份、乙酸乙酯12-18份、二丁基萘磺酸钠1-3份；

其制作方法包括以下步骤：

步骤一，PET膜预处理：对PET膜先进行电晕处理，然后再PET膜表面涂布硅蜡，烘干备用；

步骤二，将发泡材料按比例称重混合，然后经空气发泡机控制发泡比在1:3-4，进行水性发泡，制得发泡材料；

步骤三，将制得的发泡材料涂布在预处理后的PET膜上，梯度烘干形成减震缓冲材料，烘干温度为40-160℃。

进一步的，所述交联剂为异氰酸酯、氮丙啶或氨基树脂。

进一步的，所述催化剂为三乙烯二胺或辛酸亚锡。