【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于发泡材料制备方法领域，具体涉及一种聚氨酯发泡材料孔密度控制方法。
技术介绍
1、聚氨酯发泡材料作为一种工程塑料，由于其具有软硬度调整范围宽、加工简单，具有较高的压缩永久变形性能等优势，目前被广泛应用在家居、体育、缓冲等领域。
2、在缓冲应用领域中，如新能源软包电池缓冲、3c电子缓冲屏等，常见的聚氨酯应用形式为聚氨酯涂布发泡片材，其在能量吸收、密封缓震、吸收材料公差等领域发挥着至关重要的作用，而在这些应用场景中，则要求材料具有优异的能量吸收性能。
3、聚氨酯涂布发泡材料一般由异氰酸酯、聚醚/聚酯多元醇、表面活性剂、色浆、催化剂和发泡剂等混合后浇注在离型纸上，同时在聚氨酯浆料上附上pet膜，由离型纸带动聚氨酯浆料和pet膜，经过刮刀控制厚度后，通过涂布发泡的工艺热固化后得到，后续经过剥离，将pet和聚氨酯泡棉从离型纸上剥离，其中发泡剂一般为水和异氰酸酯反应得到co2或是外添加co2得到。
4、常规的聚氨酯涂布发泡材料为均一孔径，即各个位置的孔径都比较均匀，差距极小，其在吸收外部能量时，无法适应不同尺寸的能量吸收需求，且均一孔无法优化应力分布，导致应力集中现象较为明显，同时在相同孔密度下，轻量化程度不高，无法吸收更多能量。
技术实现思路
1、因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服目前聚氨酯涂布发泡材料为均一孔径，其在吸收外部能量时，无法适应不同尺寸的能量吸收需求，且无法优化应力分布，导致应力集中现象较为明显，同时在相同孔密度下，轻量化程
2、为了解决上述技术问题，
3、本专利技术提供一种聚氨酯发泡材料孔密度控制方法，包括如下两个方法：
4、第一个方法
5、s1:对离型纸或/和pet膜进行功能化改性：将含氟硅氧烷分散在乙醇中，配制成质量分数为0.1％～5％浓度的分散液，后通过喷淋或涂布的方式将分散液均匀覆到离型纸或/和pet膜的其中一面，接着将乙醇烘干，得到表面改性的离型纸或/和pet膜；
6、s2：配制不同配方的ab料；
7、s3：通过浇注机将s2配制的ab料先进行高速搅拌混合均匀，接着将混合均匀的ab料涂布在离型纸上的ab料上方盖上pet膜，得到三层结构的复合材料；
8、s4：将s3得到的复合材料进行加热固化发泡，使得ab料变成泡棉,后续通过剥离工序将离型纸剥除，得到具有梯度孔结构的带pet的pu泡棉。
9、优选的，所述s1中的含氟硅氧烷为含氟硅氧烷为(3,3,3-三氟丙基)甲基二氯硅烷、(3,3,3-三氟丙基)甲基二甲氧基硅烷、(3,3,3-三氟丙基)甲基二乙氧基硅烷、1,3,5-三甲基-1,3,5-三(3,3,3-三氟丙基)-环三硅氧烷、1h，1h，2h，2h-全氟葵基三甲氧基硅烷、1h，1h，2h，2h-全氟葵基三乙氧基硅烷、1h，1h，2h，2h-全氟辛基三甲氧基硅烷、1h，1h，2h，2h-全氟辛基三乙氧基硅烷中的一种。
10、优选的，所述a料为聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚合物多元醇、扩链剂、交联剂、色浆、催化剂、发泡剂、无机填料、表面活性剂组成的混合物；所述b料为nco含量在12％-30％之间的预聚体。
11、优选的，所述s3中的高速搅拌转速为2500-4500r/min。
12、优选的，s4中加热温度控制在60-120℃之间。
13、第二个方法
14、s1：对涂布基材即离型纸或/和pet膜进行功能化改性：对pet膜或/和离型纸的其中一面或各自一面进行电晕处理，使得其表面上出现较多的极性基团，后续使用有机溶剂将硅烷偶联剂进行稀释，将稀释后的硅烷偶联剂、无机填料分散在乙醇溶剂中进行接枝处理，得到混合液体，后通过微凹涂布的方式将混合液体均匀覆在电晕处理后的pet或/和离型纸上，形成表面带有无机填料接枝的pet或/和离型纸；
15、s2：配制不同配方的ab料；
16、s3：通过浇注机将s2配制的ab料先进行高速搅拌混合均匀，接着将混合均匀的ab料涂布在离型纸上的ab料上方盖上pet膜，得到三层结构的复合材料；
17、s4：将s3得到的复合材料进行加热固化发泡，使得ab料变成泡棉,后续通过剥离工序将离型纸剥除，得到具有梯度孔结构的带pet的pu泡棉。
18、优选的，所述硅烷偶联剂可以是氨基型、环氧基、硫基、乙烯基中的一种，所述有机溶剂为乙醇、丙酮等极性溶剂中的一种，所述无机填料为800目以上的碳酸钙、滑石粉、二氧化硅、硅灰石、高岭土中的一种。
19、优选的，所述a料为聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚合物多元醇、扩链剂、交联剂、色浆、催化剂、发泡剂、无机填料、表面活性剂组成的混合物；所述b料为nco含量在12％-30％之间的预聚体。
20、优选的，所述s3中的高速搅拌转速为2500-4500r/min。
21、优选的，s4中加热温度控制在60-120℃之间。
22、优选的，s4中剥离角度控制在80-150°。
23、本专利技术技术方案，具有如下有益效果：
24、第一种方式通过对离型纸或/和pet膜接触聚氨酯浆料(ab料)的一面经过co2亲和处理。在发泡初期，经过功能化改性后的面吸附因为体系粘度较低而外溢的co2，在烘箱内进行固化凝胶时，可以产生不同发泡剂梯度的结构：在离型纸或/和pet膜表面上，会富集大量co2作为成核点，因此该部分区域会形成小孔，在发泡材料中间部位因为逐渐远离离型纸或/和pet膜接触聚氨酯浆料(ab料)功能化改性的一面，co2浓度较低，成核点数目少，因此会产生大孔。当只对离型纸或pet膜的其中一个面进行co2亲和处理时，发泡材料的孔径逐渐从一侧(贴合改性面一侧)到另一侧逐渐增大；当对离型纸和pet膜面向发泡材料的两个面都进行co2亲和处理时，发泡材料靠近两个相对的侧面部的孔径均小，越到发泡材料的中部孔径越大。
25、第一种方式通过对离型纸或(和)pet膜接触聚氨酯浆料的一面进行引入成核点的功能化改性，对其进行梯度孔的制造，通过在表面上人为引入发泡成核点，降低发泡时的吉布斯自由能，从而形成更多的泡核，形成梯度孔结构。当只对离型纸或pet膜的其中一个面进行成核点的功能化改性时，发泡材料的孔径逐渐从一侧(贴合改性面一侧)到另一侧逐渐增大；当对离型纸和pet膜面向发泡材料的两个面都进行成核点的功能化改性时，发泡材料靠近两个相对的侧面部的孔径均小，越到发泡材料的中部孔径越大。
26、因此采用本专利技术制成的发泡材料可以适应不同尺寸的能量吸收需求，当受到外力时，梯度孔可以通过不同尺寸的孔洞逐步吸收和分散能量，提高能量吸收效率；不同尺寸可以优化应力分布，避免出现应力集中现象；且同等孔密度下，具有更多的泡孔，在轻量化程度上更具优势。
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1.一种聚氨酯发泡材料孔密度控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种聚氨酯发泡材料孔密度控制方法，其特征在于，所述S1中的含氟硅氧烷为含氟硅氧烷为(3,3,3-三氟丙基)甲基二氯硅烷、(3,3,3-三氟丙基)甲基二甲氧基硅烷、(3,3,3-三氟丙基)甲基二乙氧基硅烷、1,3,5-三甲基-1,3,5-三(3,3,3-三氟丙基)-环三硅氧烷、1H，1H，2H，2H-全氟葵基三甲氧基硅烷、1H，1H，2H，2H-全氟葵基三乙氧基硅烷、1H，1H，2H，2H-全氟辛基三甲氧基硅烷、1H，1H，2H，2H-全氟辛基三乙氧基硅烷中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种聚氨酯发泡材料孔密度控制方法，其特征在于，所述A料为聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚合物多元醇、扩链剂、交联剂、色浆、催化剂、发泡剂、无机填料、表面活性剂组成的混合物；所述B料为NCO含量在12％-30％之间的预聚体。
4.根据权利要求1所述的一种聚氨酯发泡材料孔密度控制方法，其特征在于，所述S3中的高速搅拌转速为2500-4500r/min。
5.根据权利要求
6.一种聚氨酯发泡材料孔密度控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
7.根据权利要求6所述的一种聚氨酯发泡材料孔密度控制方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂可以是氨基型、环氧基、硫基、乙烯基中的一种，所述有机溶剂为乙醇、丙酮等极性溶剂中的一种，所述无机填料为800目以上的碳酸钙、滑石粉、二氧化硅、硅灰石、高岭土中的一种。
8.根据权利要求6所述的一种聚氨酯发泡材料孔密度控制方法，其特征在于，所述A料为聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚合物多元醇、扩链剂、交联剂、色浆、催化剂、发泡剂、无机填料、表面活性剂组成的混合物；所述B料为NCO含量在12％-30％之间的预聚体。
9.根据权利要求6所述的一种聚氨酯发泡材料孔密度控制方法，其特征在于，所述S3中的高速搅拌转速为2500-4500r/min。
10.根据权利要求6所述的一种聚氨酯发泡材料孔密度控制方法，其特征在于，S4中加热温度控制在60-120℃之间。
...【技术特征摘要】
1.一种聚氨酯发泡材料孔密度控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种聚氨酯发泡材料孔密度控制方法，其特征在于，所述s1中的含氟硅氧烷为含氟硅氧烷为(3,3,3-三氟丙基)甲基二氯硅烷、(3,3,3-三氟丙基)甲基二甲氧基硅烷、(3,3,3-三氟丙基)甲基二乙氧基硅烷、1,3,5-三甲基-1,3,5-三(3,3,3-三氟丙基)-环三硅氧烷、1h，1h，2h，2h-全氟葵基三甲氧基硅烷、1h，1h，2h，2h-全氟葵基三乙氧基硅烷、1h，1h，2h，2h-全氟辛基三甲氧基硅烷、1h，1h，2h，2h-全氟辛基三乙氧基硅烷中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种聚氨酯发泡材料孔密度控制方法，其特征在于，所述a料为聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚合物多元醇、扩链剂、交联剂、色浆、催化剂、发泡剂、无机填料、表面活性剂组成的混合物；所述b料为nco含量在12％-30％之间的预聚体。
4.根据权利要求1所述的一种聚氨酯发泡材料孔密度控制方法，其特征在于，所述s3中的高速搅拌转速为2500-4500r/min。
【专利技术属性】
技术研发人员：翁成龙，张恺亮，王镇，王佳林，
申请(专利权)人：浙江新恒泰新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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