[发明专利]一种发泡材料及其制备方法和应用

说明书

本申请涉及发泡材料领域，提供了一种发泡材料及其制备方法、发泡材料的应用、研磨材料。所述发泡材料，包括未发泡结构，以及分散在所述未发泡结构中的发泡结构，所述发泡结构内部具有多泡孔，其中发泡结构之间的平均距离大于泡孔之间的平均距离。本申请提供的发泡材料，发泡结构具有较好的粒径均匀性和分散均匀性，可以避免发泡材料形成皮芯结构，降低发泡材料表层与芯层由于散热不同导致的温度差异，从而赋予发泡材料性能均匀的优点。

技术领域

本申请属于发泡材料技术领域，尤其涉及一种发泡材料及其制备方法、发泡材料的应用。

背景技术

发泡材料是一种以聚合物(塑料、橡胶、弹性体或天然高分子材料)为基础，且其其内部具有泡孔的微孔材料。发泡材料由于具有轻质、隔热、隔音等特点，被广泛用于家庭日常用品、交通工具、绝缘材料、包装材料、电器、运动设施、电子产品和化学以及纺织等领域中。如发泡材料用于电子工业技术中，用于对需要进行平坦化的电子工业产品零部件或工业材料进行研磨处理，即聚合物发泡形成研磨材料。

发泡材料可以通过聚合物微球发泡制得，但制备过程中，聚合微球很难均匀分散，而且具有很宽的粒径分布，进而影响发泡材料的应用。以研磨材料为例，如图1所示，技术人员采用发泡微球制备聚氨酯研磨垫，这种方法制备聚氨酯研磨垫的流程包括：先通过高压悬浮聚合制得聚丙烯腈微球，微球内部通常含有低沸点烃类物质；然后通过加热，使得壳层聚合物到达Tg以上，内层低沸点物质受热气化膨胀，形成中空的发泡微球；最后把中空微球混入异氰酸酯与交联剂的混合物中，通过浇筑成型，快速固化，形成微孔材料。但是，通过这种方法制得的研磨垫，微球制备工艺复杂，且得到的材料泡孔孔径大小及分布不均匀；由于聚氨酯和微球存在密度差，导致微球在浇筑过程难以均匀分散，造成产品均一性差；受搅拌工艺的限制，微球的加入量受限，因此，产品孔隙率调节范围小。另一种制备聚氨酯研磨垫的方法如图2所示，包括：先合成热塑性的聚氨酯材料基材，通过基材成型得到聚氨酯片材，片材尺寸大于研磨垫尺寸(800mm×800mm×2mm)；然后加热片材至Tg以上，同时通入超临界气体，浸渍片材；最后通过快速泄压，使片材中浸渍的超临界气体气化膨胀，形成泡孔结构。通过这种方法得到的聚氨酯研磨垫，发泡微球尺寸和分布均匀，参见图2右侧图，材料容易形成散热不均的皮芯结构，泡孔均一性难以控制，且开孔结构较多。

因此，研制一种发泡微球尺寸和分布均匀的聚合物材料，显得尤为重要。

发明内容

本申请的目的在于提供一种发泡材料及其制备方法，发泡材料的应用，以及一种研磨材料，旨在解决现有的发泡材料中，发泡微球尺寸和分布不均匀问题。使得材料在发泡时，材料尺寸较小，能有效控制散热，能有效控制气孔成核和扩散速度。从而获得孔径均匀的多孔粒子材料。再通过粒子拼接所获得的研磨材料，中间边沿区域的材料性能相同，且上下层间，片与片间所得材料性能相同。

为实现上述申请目的，本申请采用的技术方案如下：

本申请第一方面提供一种发泡材料，包括多个发泡结构，所述发泡结构内部具有多泡孔，其中所述发泡结构之间的平均距离大于所述泡孔之间的平均距离。该发泡材料中每一个发泡结构的尺寸小，发泡过程中的传热和传质得到有效控制，发泡结构的泡孔大小更好地控制在相对均匀的范围，减小大泡孔的存在，减少缺陷。不同发泡结构间由于发泡条件一致，每个发泡结构性能差异小，使得整个发泡材料的性能差异小，材料性能均匀。

本申请提供的发泡材料，发泡结构的粒径为50～30000微米，发泡结构的粒径相对发泡材料具有较好的均匀性；同时，相邻的发泡结构之间的间距为2-10000微米，实现了发泡结构在发泡材料的均匀分散。此外，由于发泡结构分散在连续相的未发泡材料中，不仅使发泡材料整体具有较好的融合性，而且能够稳定发泡结构的粒径和分散均匀性。综上，本申请提供的发泡材料，发泡结构具有较好的粒径均匀性和分散均匀性，可以避免发泡材料形成皮芯结构，降低发泡材料表层与芯层由于散热不同导致的温度差异，从而赋予发泡材料散热均匀的优点。