[发明专利]2,5-呋喃二甲酸基共聚酯发泡材料及其制备方法

说明书

本发明涉及2,5‑呋喃二甲酸基共聚酯发泡材料及其制备方法。制备方法包括：(a)将2,5‑呋喃二甲酸基共聚酯塑料置于一模具中，压制成薄板状的预制品，再对薄板状的预制品进行淬火处理；(b)将淬火处理后的预制品及第一发泡剂置于一密闭容器中且不接触，第一发泡剂为氯仿、丙酮、乙醚、戊烷、六氟异丙醇中的至少一种；(c)向密闭容器中通入第二发泡剂，第二发泡剂为二氧化碳、氮气中的至少一种，保持密闭容器内的温度为40℃～65℃使得第一发泡剂由液态变成气态，保持密闭容器内的压力为2MPa～5MPa，保压的时间为5h～10h；(d)卸去密闭容器内的气体，将预制品取出置于发泡介质中发泡，冷却后得到泡孔尺寸为5μm～50μm、膨胀倍率为2倍～15倍的2,5‑呋喃二甲酸基共聚酯发泡材料。

技术领域

本发明涉及聚合物发泡材料技术领域，特别是涉及2,5-呋喃二甲酸基共聚酯发泡材料及其制备方法。

背景技术

聚合物发泡材料作为一种特殊结构的微孔材料，具有质轻、抗冲击性能好、比强度高、隔热、吸音等优点。目前，聚合物发泡材料已广泛应用于包装、家用电器、汽车零部件、体育、建筑、分离膜、吸油材料、医药等领域。

近年来，2,5-呋喃二甲酸基共聚酯得到了广泛的研究。其原因为：相对于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，2,5-呋喃二甲酸基共聚酯主链上难翻转的呋喃环结构赋予了其更好的刚性、耐热性和气体阻隔性。因此，在PET分子链上引入2,5-呋喃二甲酸共聚单元，可以改善PET的刚性、耐热性和气体阻隔性。同时，2,5-呋喃二甲酸基共聚酯中含有聚对苯二甲酸乙二醇酯嵌段，又能够赋予材料一定的结晶性。这种聚对苯二甲酸和2,5-呋喃二甲酸的共聚酯呈现出微观相分离结构，相对于直接共混改性高分子材料，具有更优异的物理性能。

但是，目前尚未发现关于2,5-呋喃二甲酸基共聚酯在发泡方面的报道。因为，2,5-呋喃二甲酸基共聚酯具有较好的气体阻隔性，使气体发泡剂在该类共聚酯中的溶解速率慢，溶解度低，导致发泡性能很差，对釜压发泡极为不利。

针对气体在聚合物中溶解速率慢的问题，中国发明专利(公开号：CN102504323A)提出，在釜压发泡的气体饱和阶段，通过升高釜内的温度提高气体在聚合物基体中的溶解速率。而这种技术仅适用于一些气体溶解速率快但溶解度较大的聚合物。对于2,5-呋喃二甲酸基共聚酯，在室温下气体发泡剂在该类聚酯中的溶解速率慢，同时溶解度较低。通过升高釜内的温度，虽然提高了发泡剂在聚酯中的溶解速率，但发泡剂在聚酯中的溶解度变得更低，因此该方法不能有效改善2,5-呋喃二甲酸基共聚酯的发泡性能。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种2,5-呋喃二甲酸基共聚酯发泡材料及其制备方法，所述制备方法通过气体发泡剂和液体发泡剂的协同作用，极大改善了2,5-呋喃二甲酸基共聚酯的发泡性能，制得泡孔尺寸满足微孔材料要求,且具有一定膨胀倍率的2,5-呋喃二甲酸基共聚酯发泡材料。

一种2,5-呋喃二甲酸基共聚酯发泡材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

(a)将2,5-呋喃二甲酸基共聚酯塑料置于一模具中，并压制成薄板状的预制品，再对所述薄板状的预制品进行淬火处理；

(b)将淬火处理后的所述预制品以及第一发泡剂置于一密闭容器中；其中，所述第一发泡剂与所述预制品不接触，所述第一发泡剂为氯仿、丙酮、乙醚、戊烷、六氟异丙醇中的至少一种；

(c)再向所述密闭容器中通入第二发泡剂，所述第二发泡剂为二氧化碳、氮气中的至少一种，并保持所述密闭容器内的温度为40℃～65℃，使得所述第一发泡剂由液态变成气态，同时保持所述密闭容器内的压力为2MPa～5MPa，保压的时间为5h～10h；

(d)卸去所述密闭容器内的气体，将所述预制品取出置于发泡介质中发泡，冷却后得到2,5-呋喃二甲酸基共聚酯发泡材料。