[发明专利]一种聚氨酯发泡材料及其制备方法

权利要求书

1.一种聚氨酯发泡材料的制备方法，其特征在于，所述聚氨酯发泡材料以热塑性聚氨酯弹性体为骨架材料，与异氰酸酯封端的聚氨酯、水、催化剂和选择性加入的功能助剂反应发泡，通过挤出方法制备得到；

所述热塑性聚氨酯弹性体和异氰酸酯封端的聚氨酯的质量比为10~90:10~90；

所述水与所述异氰酸酯封端的聚氨酯的质量比为0.1%-10%；

所述催化剂与所述异氰酸酯封端的聚氨酯的质量比为0.1%-3%；

所述功能助剂与所述聚氨酯发泡材料的质量比为0-10%；

所述异氰酸酯封端的聚氨酯中异氰酸根含量为1wt%-25wt%；

所述制备方法包括步骤：

（1）将热塑性聚氨酯弹性体从喂料口加入到挤出机中，挤出机料筒的温度为140-220℃；

（2）将异氰酸酯封端的聚氨酯与选择性加入的功能助剂混合均匀后加热至70-150℃，所得混合物从挤出机喂料口到挤出模头方向1/3~2/3位置侧喂入挤出机中，与此同时侧喂加入混合均匀的水和催化剂；

（3）控制挤出摸头温度70-160℃，所得摸头挤出物经水冷或风冷后得到初级发泡材料；

（4）将所得初级发泡材料于自然环境中放置3-15天，即得所述聚氨酯发泡材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述热塑性聚氨酯弹性体含有不少于20wt%的聚醚重复结构单元，所述聚醚重复结构单元的碳原子数为2-6；

所述热塑性聚氨酯弹性体的硬度为邵氏50A-75D，重结晶峰温度不低于40℃。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述异氰酸酯封端的聚氨酯含有不少于30wt%的聚醚重复结构单元，所述聚醚重复结构单元的碳原子数为2-6。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂为三乙胺、三丁胺、二甲基苄胺、N-甲基吗啉、N-乙基吗啉、N-环己基吗啉、二吗啉二乙基醚、N,N,N',N'-四甲基乙二胺、N,N,N',N'-四甲基丁二胺、N,N,N',N'-四甲基己二胺、五甲基二亚乙基三胺、双(二甲基氨基乙基)醚、双(二甲基氨基丙基)脲、二甲基哌嗪、1,2-二甲基咪唑、1-氮杂双环[3.3.0]辛烷、1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷和烷醇胺化合物中的至少一种；

所述烷醇胺化合物为三乙醇胺、三异丙醇胺、N-甲基-二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺和二甲基乙醇胺中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述功能助剂包括色粉、色浆、抗氧剂、UV吸收剂、光稳定剂、抗菌剂、防霉剂、抗静电剂、匀泡剂、成核剂中的至少一种；

所述功能助剂与所述聚氨酯发泡材料的质量比为1%-5%。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述挤出机为双螺杆挤出机、双螺杆挤出机-双螺杆挤出机双接机或单螺杆-双螺杆挤出机双接机。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述挤出机的螺杆长径比L/D为35-80。

8.根据权利要求1~7任一权利要求所述的制备方法制备得到的聚氨酯发泡材料，其特征在于，所述聚氨酯发泡材料为密封条，密度为0.2-0.8 g/cm³，ISO 815、60℃、24 h测试条件下永久压缩形变≤10%。

9.根据权利要求1~7任一权利要求所述的制备方法制备得到的聚氨酯发泡材料，其特征在于，所述聚氨酯发泡材料为片材，密度为0.2-0.8 g/cm³，ISO 815、50℃、24 h测试条件下永久压缩形变≤20%。

10.根据权利要求1~7任一权利要求所述的制备方法制备得到的聚氨酯发泡材料，其特征在于，所述聚氨酯发泡材料为鞋底，密度为0.2-0.6 g/cm³，回弹性≥50%，ISO 815、50℃、24 h测试条件下永久压缩形变≤20%。