[发明专利]一种热塑性聚氨酯弹性体发泡片材的生产方法

说明书

一种热塑性聚氨酯弹性体发泡片材的生产方法，通过注入物理发泡剂、热稳定剂及其他助剂，采用连续挤出设备挤出，所述连续挤出主要设备包括依次连接的双螺杆挤出机、换网器、单螺杆挤出机、静态混合器、热交换器和模头。双螺杆挤出机的加热装置分成7个加热区域，单螺杆挤出机的工作区域分成5个加热区域；挤出时每100重量份的热塑性聚氨酯弹性体加入物理发泡剂0.01～5份，挤出的发泡片材的厚度为0.05～15cm，通过控制产品配方、加工工艺、模头等可以得到不同规格的产品，可以进行工业化连续性生产，所得热塑性聚氨酯弹性体发泡片材可应用于鞋垫和鞋底上。

技术领域

本发明属于发泡片材的制备技术领域，具体为一种利用挤出的方式同时注入物理发泡剂得到热塑性聚氨酯弹性体发泡片材的方法。

背景技术

聚氨酯材料由异氰酸酯和多元醇反应制成的具有氨基甲酸酯链段的重复结构单元的聚合物，通过调整不同异氰酸酯与不同多元醇的组合，可以得到许多不同优异性能的聚氨酯材料，其应用领域非常广泛。目前材料的轻量化的一个方式就是对其进行发泡处理。发泡的材料具有于基体材料完全不同的性能。目前，聚氨酯泡沫制品已被广泛用于保温隔热材料、缓冲材料、包装材料等等，具有轻质、回弹性好、耐冲击、隔热性好的特点。热塑性聚氨酯发泡材料同时具有热塑性聚氨酯的和常规发泡材料的优异性能。这种发泡材料具有自封闭的泡孔结构，因此与软质聚氨酯泡沫相比其回弹性更加优异。此外它还具有低密度、高耐磨性、高拉伸强度和耐低温的性能，在保温行业、鞋材行业、包装材料、汽车内饰材料和轮胎等诸多领域具有很高的应用价值。目前，热塑性聚氨酯发泡在全球也只有少数企业研发，目前都在做TPU发泡珠粒(ETPU)方向的研究尚且不成熟。ETPU这个产品最先由BASF发明，现与阿迪合作，因其高回弹性用于鞋底材料，也就是市面所传说的“爆米花”鞋底。

目前，尚无采用挤出方式来生产热塑性聚氨酯弹性体泡沫的文献记载。

发明内容

为解决现有技术中尚无采用挤出方式来生产热塑性聚氨酯弹性体泡沫的文献记载的缺陷，本发明提供一种热塑性聚氨酯弹性体发泡片材的生产方法。

一种热塑性聚氨酯弹性体发泡片材的生产方法，通过注入物理发泡剂、热稳定剂及其他助剂，采用连续挤出设备挤出，所述连续挤出设备包括依次连接的双螺杆挤出机、换网器、单螺杆挤出机、静态混合器、热交换器和模头。

此套挤出系统剪切热低可防止TPU局部受热分解，也可以预防因熔体强度不够导致的发泡剂倒流问题。

进一步的，所述双螺杆挤出机的加热装置分成7个加热区域，依次的温度范围为190±10℃，190±10℃，195±10℃，185±10℃，180±10℃，175±10℃，175±10℃；所述单螺杆挤出机的工作温度为80～190℃，所述模头的工作温度为30～120℃。

进一步的，所述单螺杆挤出机的工作区域分成5个加热区域，依次的工作温度范围为170℃±10℃，160℃±10℃，150℃±10℃，140℃±10℃，130℃±10℃。

进一步的，挤出时每100重量份的热塑性聚氨酯弹性体加入物理发泡剂0.01～5份；所述的物理发泡剂为氮气、二氧化碳、C1-C6烷烃、氢氟烃、甲烷卤化物或C1-C5脂肪醇中的一种或多种。

进一步的，所述的热塑性聚氨酯弹性体的融指指数为1～10。

进一步的，挤出的发泡片材的厚度为0.05～15cm。

进一步的，挤出的发泡片材闭孔率＞90％。

进一步的，所述的热稳定剂为2,6-叔丁基-4-甲基苯酚、四(4-羟基-3，5-二叔丁基苯基丙酸)季戊四醇酯、3，5-二叔丁基-4-羟基苯丙酸十八酯、亚磷酸三苯酯和亚磷酸三壬基苯酯(TNP)种的一种或多种；所述的其他助剂为扩链剂/扩链交联剂、水解稳定剂或阻燃剂。

进一步的，连续挤出设备的喂料方采用失重式多组分喂料系统。