[发明专利]一种基于热驱动形状记忆效应的闭孔泡沫塑料到开孔泡沫塑料的转变方法

说明书

本发明涉及一种基于热驱动形状记忆效应的制造开孔泡沫塑料的方法，具体步骤是：a.用一般的闭孔泡沫塑料制造方法制造闭孔形状记忆聚合物泡沫塑料；b.将制作好的闭孔泡沫塑料在室温或其以上温度下进行压缩处理，不同的压缩率会使最终的开孔产品具有不同的开孔程度；c.将压缩后的泡沫塑料在等于或高于其转变温度的高温中充分加热。取决于泡沫塑料的大小，充分加热需要10秒至30分钟以上的时间；d.将泡沫塑料冷却回室温。由于材料的形状记忆效应，加热后的泡沫塑料基本恢复压缩前的尺寸，但此时的泡沫塑料已经转变为开孔泡沫塑料。本发明步骤简单，无需复杂的机械装置，成本低廉，转变过程快速，全过程无化学变化，最终开孔率也可以很好地控制。

技术领域

本发明涉及一种制造开孔泡沫塑料的方法，尤其是热驱动基于形状记忆效应的闭孔泡沫塑料到开孔泡沫塑料的转变方法，属于泡沫塑料制造领域。

背景技术

在现代的产品包装和密封中，泡沫塑料是一种很常见的并且被广泛使用的材料。由于其相对来说较好的抗震性和密封性，通常会被用来直接包裹产品，从而达到抗摔、抗震并且不磨损产品的目的。进入21世纪以来，泡沫塑料的发展迅速，其衍生产品由于材料的力学性质提升，用途也变得更加广泛。如今，不仅仅在包装密封行业中可以看到泡沫塑料的身影，对材料强度要求更高的复合材料行业中，也有泡沫塑料的一席之地。例如，在常见的夹芯板材中，因为其极好的强度和极轻的重量，硬泡沫塑料会被用来作为其主要的夹芯材料。

但是在目前的泡沫塑料生产制造技术方面，通常来说开孔泡沫塑料的制造比闭孔泡沫塑料要复杂许多。对于闭孔泡沫塑料，发泡成型后分解发泡剂为主要的制造过程。但是对于开孔泡沫塑料，因为要控制开孔率和开孔大小等不同参数，气相沉积、直接融化成型等额外工序导致了相应的价格也会比闭孔泡沫塑料材料高许多。但是由于开孔泡沫塑料对气体及蒸汽更好的吸收和渗透性，以及更好的吸音能力，于是在某些特定的应用中，开孔塑料材料又有着其不可代替的作用。但是其复杂的制造工艺必然带来难以控制的产品质量和高昂的价格。现有技术还包括利用由多元醇成分，异氰酸盐和常规发泡剂组成发泡成分的泡沫模制制造开孔泡沫(公开号CN1242383A)，其制备方法用到的化学成分过多，虽然声称可以达到99％开孔含量，但是过于复杂的工艺并不能起到简化作用。其他的一些公开专利方法大同小异，化学成分和发泡剂是其制备过程中必不可少的环节。并且，这些方法对于开孔率和开孔大小无法达到很好的控制。

发明内容

本发明针对上述问题提供一种利用材料的热驱动形状记忆效应，达到闭孔泡沫塑料到开孔泡沫塑料的转变，是一种纯物理的方法，极为简单，成本低廉，转变过程快速，易检测，并且能够很好的控制开孔程度，从而消除化学发泡剂对塑料材料的影响。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于热驱动形状记忆效应的闭孔泡沫塑料到开孔泡沫塑料的转变方法，其特征在于：包括以下步骤：

a.用一般的闭孔泡沫塑料制造方法制造闭孔形状记忆聚合物泡沫；

b.将制作好的闭孔泡沫塑料在室温或其以上温度下进行压缩处理，不同的压缩率会使最终的开孔产品具有不同的开孔程度；

c.将压缩后的泡沫塑料在等于或高于其转变温度(玻璃化转变温度或熔化温度)的高温中充分加热。取决于泡沫塑料的大小，充分加热需要10秒钟至30分钟以上；

d.将泡沫塑料冷却回室温。由于材料的形状记忆效应，加热后的泡沫塑料基本恢复压缩前的尺寸，但此时的泡沫塑料已经转变为开孔泡沫塑料。

所述的泡沫塑料材料为具有热驱动的形状记忆效应的热塑或热固聚合物，其热驱动的形状记忆效应是基于玻璃化转变温度或熔化温度。

所述的一种基于热驱动形状记忆效应的闭孔泡沫塑料到开孔泡沫塑料的转变方法，压缩处理过程中的压缩应变的范围为5％-95％，压缩率越大对应的开孔程度越高。