一种高效率超临界模压发泡弹性体的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高效率超临界模压发泡弹性体的制备方法，包括以下步骤：1)以热塑性弹性体为基体弹性体，添加其它种类弹性体作为性能补充；2)将步骤1)中混合好的弹性体颗粒，与润滑剂、发泡剂、交联剂、成核剂使用密炼、开炼、成型制备成复合板材；3)将步骤2)得到的复合板材，使用超临界模压方式进行发泡，即可得到热塑性弹性体发泡板材。本发明专利技术通过物理及化学发泡方法结合制备发泡弹性体的工艺，该方法制备过程简单，发泡后甲酰胺含量为0，整个过程绿色环保且高效。

【技术实现步骤摘要】
一种高效率超临界模压发泡弹性体的制备方法
本专利技术属于发泡材料领域，具体的涉及一种高效率超临界模压发泡弹性体的制备方法。
技术介绍
瑜伽垫、鞋材及爬行垫等材质均要求主体材料具有一定的回弹性能，止滑性能及柔软性能，以保证与人体接触的过程中带来较强的舒适性，现阶段上述产品主要使用弹性体发泡材料作为主体，通过后加工的方式制备得到成品。传统弹性体发泡材料，包括EVA、POE、SEBS、LDPE改性材料、EPDM等材料，通过传统模压发泡时交联剂与发泡剂互相配合，制备得到相应的发泡材料。但是由于化学发泡材质使用的AC发泡剂，大量使用AC发泡剂会造成较高浓度的甲酰胺残留以及副反应会产生氨气等缺点，根据欧盟新玩具安全指令2009/48/EC及中国台湾发泡塑料地垫CNS15493-2015中规定，甲酰胺的残留不能高于200ppm，单纯使用AC作为发泡剂，甲酰胺残留量显然不能满足上述要求。在人们环保意识日渐提升的同时，人们呼吁改进传统发泡剂或是改善传统制备工艺的呼声愈加响亮。虽然有环保型发泡剂OBSH的问世，但是由于其较高的价格以及其与架桥剂相冲的问题，在制备特殊倍率的材料使仍然不能满足人们要求。超临界发泡手段，作为近几年兴起的物理性发泡工艺，由于其在制备过程中采用超临界流体作为发泡剂，如氮气、二氧化碳等，发泡完制品即使有发泡剂残留对人体也无任何危害。超临界模压发泡工艺虽然制作过程无毒无害，但是由于其发泡剂是通过自主渗透进聚合物材料中，相较传统制备工艺，其发泡时间较长，时间成本较高。因此，急需引入一种高效的生产方式来解决超临界发泡效率低及传统化学发泡污染严重的缺陷。
技术实现思路
针对传统化学发泡甲酰胺残留大以及新兴物理发泡饱和时间长等技术问题，本专利技术提出了一种通过物理及化学发泡方法结合制备发泡弹性体的工艺，该方法制备过程简单，发泡后甲酰胺含量为0，整个过程绿色环保且高效。为解决以上技术问题，本专利技术提供的技术方案是：一种高效率超临界模压发泡弹性体的制备方法，包括以下步骤：1)以热塑性弹性体为基体弹性体，添加其它种类弹性体作为性能补充；2)将步骤1)中混合好的弹性体颗粒，与润滑剂、发泡剂、交联剂、成核剂使用密炼、开炼、成型制备成复合板材；3)将步骤2)得到的复合板材，使用超临界模压方式进行发泡，即可得到热塑性弹性体发泡板材。优选的，步骤1)中，所述的基体弹性体为POE、EVA、LDPE、SEBS、EPDM和OBC中的任意一种。优选的，步骤1)中，所述的其它种类弹性体为POE、EVA、LDPE、SEBS、EPDM和OBC中的任意一种或多种。优选的，步骤2)中，所述的润滑剂为硬脂酸及其金属皂类化合物、酰胺类润滑剂和石蜡类润滑剂中的任意一种，其与弹性体颗粒的质量比例为1:1000～2:100。优选的，步骤2)中，所述的发泡剂为OBSH发泡剂和NaHCO3类发泡剂中的任意一种或多种复配，其与弹性体颗粒的质量比例为1:1000～1:100。优选的，步骤2)中，所述的交联剂为DCP和BIBP中的任意一种，其与弹性体颗粒的质量比例为1:1000～3:100。优选的，步骤2)中，所述的成核剂为碳酸钙、滑石粉、蒙脱土、二氧化硅、碳纳米管和石墨烯中的任意一种或多种，其与弹性体颗粒的质量比例为1:100～1:1。优选的，步骤2)中，所述成型制备成板材，其温度控制在120度以下。优选的，步骤3)中，所述的使用超临界模压方式进行发泡为：1)板材发泡：将制备得到的复合板材放置在模压发泡机中，通入超临界发泡剂，调节模压发泡机的温度为50～250℃及压强为8～20MPa，保压0.1～3h，快速泄压1～20s，开模制备得到复合发泡板材。优选的，步骤1)中所述的超临界发泡剂为氮气、二氧化碳中的一种或多种复合气体。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：1.发泡基体及性能补充材料选择性广泛，可根据不同性能指标要求搭配不同复合材料制备不同发泡材料。2.润滑剂使得加工难度降低，保证加工质量。3.引入少量化学发泡剂作为辅助发泡剂，在模压饱和过程中分解，为超临界气体的进入提供通道，大大缩短了超临界发泡饱和时间，大大提高了生产效率。4.成核剂的引入降低了发泡过程中的泡孔成核能垒，降低了超临界发泡难度。5.交联剂的引入提高了发泡材料熔体强度，使其能够适应较大程度的发泡倍率。附图说明图1为实施例1制备的一种高效率超临界模压发泡弹性体的断面电镜图。图2为对比例1制备的一种高效率超临界模压发泡弹性体的断面电镜图。图3为对比例2制备的一种高效率超临界模压发泡弹性体的断面电镜图。图4为实施例2与对比例3制备的一种高效率超临界模压发泡弹性体的力学性能对比图。图5为实施例2与对比例3制备的一种高效率超临界模压发泡弹性体的密度结果及力学性能具体数值(即表1)。图6为实施例3与对比例4制备的一种高效率超临界模压发泡弹性体的密度、永久压缩变形、落球回弹测试结果(即表2)。具体实施方式通过实施例对本专利技术做进一步说明，但本专利技术并不受以下实例所限定。实施例1：一种高效率超临界模压发泡弹性体的制备方法，包括以下步骤：1)以热塑性弹性体为基体弹性体，添加其它种类弹性体作为性能补充；2)将步骤1)中混合好的弹性体颗粒，与润滑剂、发泡剂、交联剂、成核剂使用密炼、开炼、成型制备成复合板材；3)将步骤2)得到的复合板材，使用超临界模压方式进行发泡，即可得到热塑性弹性体发泡板材。4)形貌观察：将发泡得到的弹性体发泡材料在液氮中进行脆断，在表面喷金后使用扫描电子显微镜观察其内部形态，如图1所示。在本实施例中，步骤1)中，所述的基体弹性体为EVA，含量为80％。在本实施例中，步骤1)中，所述的其它种类弹性体为LDPE，含量为20％。在本实施例中，步骤2)中，所述的润滑剂为硬脂酸，其与弹性体颗粒的质量比例为4:1000。在本实施例中，步骤2)中，所述的发泡剂为OBSH发泡剂，其与弹性体颗粒的质量比例为2:1000。在本实施例中，步骤2)中，所述的交联剂为DCP，其与弹性体颗粒的质量比例为4:1000。在本实施例中，步骤2)中，所述的成核剂为碳酸钙，其与弹性体颗粒的质量比例为10:100。在本实施例中，步骤2)中，所述成型制备成板材，其温度控制在120度以下，发泡母板板材成型尺寸为1000mm*400mm*20mm。在本实施例中，步骤3)中，所述的使用超临界模压方式进行发泡为：1)板材发泡：将制备得到的复合板材放置在模压发泡机中，通入超临界发泡剂，调节模压发泡机的温度为200℃及压强为10MPa，保压2h，快速泄压3s，开模制备得到复合发泡板材。在本实施例中，步骤1)中所述的超临界发泡剂为氮气。实施例2：一种高效率超临界模压发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效率超临界模压发泡弹性体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n1)以热塑性弹性体为基体弹性体，添加其它种类弹性体作为性能补充；/n2)将步骤1)中混合好的弹性体颗粒，与润滑剂、发泡剂、交联剂、成核剂使用密炼、开炼、成型制备成复合板材；/n3)将步骤2)得到的复合板材，使用超临界模压方式进行发泡，即可得到热塑性弹性体发泡板材。/n

【技术特征摘要】
1.一种高效率超临界模压发泡弹性体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)以热塑性弹性体为基体弹性体，添加其它种类弹性体作为性能补充；
2)将步骤1)中混合好的弹性体颗粒，与润滑剂、发泡剂、交联剂、成核剂使用密炼、开炼、成型制备成复合板材；
3)将步骤2)得到的复合板材，使用超临界模压方式进行发泡，即可得到热塑性弹性体发泡板材。


2.根据权利要求1所述的一种高效率超临界模压发泡弹性体的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述的基体弹性体为POE、EVA、LDPE、SEBS、EPDM和OBC中的任意一种。


3.根据权利要求1所述的一种高效率超临界模压发泡弹性体的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述的其它种类弹性体为POE、EVA、LDPE、SEBS、EPDM和OBC中的任意一种或多种。


4.根据权利要求1所述的一种高效率超临界模压发泡弹性体的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述的润滑剂为硬脂酸及其金属皂类化合物、酰胺类润滑剂和石蜡类润滑剂中的任意一种，其与弹性体颗粒的质量比例为1:1000～2:100。


5.根据权利要求1所述的一种高效率超临界模压发泡弹性体的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述的发泡剂为OBSH发泡剂和NaHCO3类发泡剂中的任意一种或多种复配，...

【专利技术属性】
技术研发人员：金琳，翁成龙，王镇，
申请(专利权)人：温州劲泰新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33