具体实施方式

为使本发明的技术方案和优点更加清楚，以下将结合附图对本发明作进一步详细说明，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

以下针对本发明实施例的高分子物理发泡物、方法及其发泡装置进行具体说明：

一种高分子物理发泡物，包括按重量份为62-80份的热塑性弹性体、6-18份的空心微球、7.6-9.4份的环氧树脂、4.3-5.2份的小分子多元醇以及0.6-1份的蒸馏水。其中，热塑性弹性体为热塑性聚氨酯、热塑性聚酯弹性体、热塑性聚氯乙烯弹性体和热塑性氟橡胶中的至少一种。小分子多元醇为赤藓醇、D-山梨醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇、肌醇、甘油和木糖醇中的一种。空心微球为空心玻璃微球、空心陶瓷微球或粉煤灰中的至少一种。且环氧树脂为线性脂环族类与缩水甘油脂类、缩水甘油醚类和缩水甘油胺类中的至少一种以任意比例混合而成。

一种高分子物理发泡方法，包括将按重量份为62-80份的热塑性弹性体和7.6-9.4份的环氧树脂导入混料机中混合均匀，获得混合初级物料；将混合初级物料熔融，并通过电离装置进行电离，形成熔融带电物；将按重量份为6-18份的空心微球加入反应釜中加热至300-360℃进行煅烧10-20min，并在煅烧完毕后取出自然状态下冷却至室温；将按重量份为4.3-5.2份的小分子多元醇以及0.6-1份的蒸馏水混合，并在混合后通过电解装置进行电解，并形成混合电解离子；将混合电解离子与空心微球置入混炼机中，再与熔融带电物依次经混合、混炼和冷却后，获得胚料；将胚料裁切后置入发泡模具中，充入超临界流体，溶胀渗透；以及逐级泄压，在胚料依次经成核和发泡后形成微孔高分子物理发泡物。其中，溶胀渗透的时间为1h，超临界流体的饱和压力为15-30MPa。且超临界流体为超临界二氧化碳、超临界氮气、超临界氧化氮中的至少一种。

需要说明的是，逐级泄压包括一级泄压段、二级泄压段和三级泄压段；所述一级泄压段的泄压时间为12-28min，泄压压强为10-20MPa；所述二级泄压段的泄压时间为3-5min，泄压压强为4-10MPa；所述三级泄压段的泄压时间为1min，并至泄压至常压。

一种高分子物理发泡装置，包括用于混合热塑性弹性体和环氧树脂的混料机；用于将熔融混合初级物料电离形成熔融带电物的电离装置；用于高温煅烧空心微球的反应釜；用于将混合的小分子多元醇和蒸馏水电解形成混合电解离子的电解装置；用于将混合电解离子、空心微球和熔融带电物混合、混炼和冷却形成胚料的混炼机以及用于将胚料发泡形成微孔高分子物理发泡物的发泡模具。

如图1、图2所示，电离装置包括电离管体1和插接在所述电离管体1内的螺杆体2，所述电离管体1的一端设置有用于将熔融混合初级物料导入所述电离管体1内的电离接口11，另一端设置有用于将熔融带电物导出的电离导出部12；所述螺杆体2设置有螺旋传送叶21，所述螺旋传送叶21沿所述螺杆体2的轴线方向螺旋缠绕在所述螺杆体2上，且所述螺旋传送叶21设置有多条从所述螺旋传送叶21两侧对称穿出的螺旋翅体22。因此，电离装置将输送熔融混合初级物料的同时，通过螺旋传送叶21和螺旋翅体22对熔融混合初级物料进行持续且有效的电离，并显著提升熔融混合初级物料的混合均匀度，以获得混合均匀的熔融带电物。

如图3、图4所示，电解装置包括水解箱体3，所述水解箱体3的顶部设置有水解箱口31以及位于所述水解箱口31一端的进液斗32，所述水解箱体3的内侧设置有从上至下依次平行排列的多块板状电解丝4，所述板状电解丝4呈倾斜设置，且靠近所述进液斗32的一端高度高于另一端的高度；所述水解箱体3内的底部设置有底部导向壁33，并在所述底部导向壁33之间设置有水解导出口34。因此，小分子多元醇和蒸馏水在通过进液斗32进入水解箱体3内时，首先落入位于最上侧的板状电解丝4较高的一端，以使得小分子多元醇和蒸馏水沿着位于最上侧的板状电解丝4移动的部分被有效水解，部分落入位于下一层的板状电解丝4上进行进一步的水解，进而在逐步的水解后实现充分的水解，以继续与空心微球和熔融带电物混合、混炼和冷却并形成胚料。

实施例一

一种高分子物理发泡物，包括按重量份为62份的热塑性弹性体、6份的空心微球、7.6份的环氧树脂、4.3份的小分子多元醇以及0.6份的蒸馏水。其中，热塑性弹性体为热塑性聚氨酯和热塑性聚氯乙烯弹性体以等重量份比混合而成。小分子多元醇为甘油。空心微球为空心玻璃微球。且环氧树脂为线性脂环族类与缩水甘油脂类和缩水甘油胺类以等重量份比混合而成。

一种高分子物理发泡方法，包括将按重量份为62份的热塑性弹性体和7.6份的环氧树脂导入混料机中混合均匀，获得混合初级物料；将混合初级物料熔融，并通过电离装置进行电离，形成熔融带电物；将按重量份为6份的空心微球加入反应釜中加热至300℃进行煅烧10min，并在煅烧完毕后取出自然状态下冷却至室温；将按重量份为4.3份的小分子多元醇以及0.6份的蒸馏水混合，并在混合后通过电解装置进行电解，并形成混合电解离子；将混合电解离子与空心微球置入混炼机中，再与熔融带电物依次经混合、混炼和冷却后，获得胚料；将胚料裁切后置入发泡模具中，充入超临界流体，溶胀渗透；以及逐级泄压，在胚料依次经成核和发泡后形成微孔高分子物理发泡物。其中，溶胀渗透的时间为1h，超临界流体的饱和压力为15MPa。且超临界流体为超临界二氧化碳、超临界氮气、超临界氧化氮中的至少一种。

需要说明的是，逐级泄压包括一级泄压段、二级泄压段和三级泄压段；所述一级泄压段的泄压时间为12min，泄压压强为10MPa；所述二级泄压段的泄压时间为3min，泄压压强为4MPa；所述三级泄压段的泄压时间为1min，并至泄压至常压。

一种高分子物理发泡装置，包括用于混合热塑性弹性体和环氧树脂的混料机；用于将熔融混合初级物料电离形成熔融带电物的电离装置；用于高温煅烧空心微球的反应釜；用于将混合的小分子多元醇和蒸馏水电解形成混合电解离子的电解装置；用于将混合电解离子、空心微球和熔融带电物混合、混炼和冷却形成胚料的混炼机以及用于将胚料发泡形成微孔高分子物理发泡物的发泡模具。

如图1、图2所示，电离装置包括电离管体1和插接在所述电离管体1内的螺杆体2，所述电离管体1的一端设置有用于将熔融混合初级物料导入所述电离管体1内的电离接口11，另一端设置有用于将熔融带电物导出的电离导出部12；所述螺杆体2设置有螺旋传送叶21，所述螺旋传送叶21沿所述螺杆体2的轴线方向螺旋缠绕在所述螺杆体2上，且所述螺旋传送叶21设置有多条从所述螺旋传送叶21两侧对称穿出的螺旋翅体22。因此，电离装置将输送熔融混合初级物料的同时，通过螺旋传送叶21和螺旋翅体22对熔融混合初级物料进行持续且有效的电离，并显著提升熔融混合初级物料的混合均匀度，以获得混合均匀的熔融带电物。

如图3、图4所示，电解装置包括水解箱体3，所述水解箱体3的顶部设置有水解箱口31以及位于所述水解箱口31一端的进液斗32，所述水解箱体3的内侧设置有从上至下依次平行排列的多块板状电解丝4，所述板状电解丝4呈倾斜设置，且靠近所述进液斗32的一端高度高于另一端的高度；所述水解箱体3内的底部设置有底部导向壁33，并在所述底部导向壁33之间设置有水解导出口34。因此，小分子多元醇和蒸馏水在通过进液斗32进入水解箱体3内时，首先落入位于最上侧的板状电解丝4较高的一端，以使得小分子多元醇和蒸馏水沿着位于最上侧的板状电解丝4移动的部分被有效水解，部分落入位于下一层的板状电解丝4上进行进一步的水解，进而在逐步的水解后实现充分的水解，以继续与空心微球和熔融带电物混合、混炼和冷却并形成胚料。

实施例二

一种高分子物理发泡物，包括按重量份为71份的热塑性弹性体、12份的空心微球、8.5份的环氧树脂、4.7份的小分子多元醇以及0.8份的蒸馏水。其中，热塑性弹性体为热塑性聚氨酯。小分子多元醇为肌醇。空心微球为空心陶瓷微球。且环氧树脂为线性脂环族类与缩水甘油脂类和缩水甘油醚类以等重量份比混合而成。

一种高分子物理发泡方法，包括将按重量份为71份的热塑性弹性体和8.5份的环氧树脂导入混料机中混合均匀，获得混合初级物料；将混合初级物料熔融，并通过电离装置进行电离，形成熔融带电物；将按重量份为12份的空心微球加入反应釜中加热至330℃进行煅烧15min，并在煅烧完毕后取出自然状态下冷却至室温；将按重量份为4.7份的小分子多元醇以及0.8份的蒸馏水混合，并在混合后通过电解装置进行电解，并形成混合电解离子；将混合电解离子与空心微球置入混炼机中，再与熔融带电物依次经混合、混炼和冷却后，获得胚料；将胚料裁切后置入发泡模具中，充入超临界流体，溶胀渗透；以及逐级泄压，在胚料依次经成核和发泡后形成微孔高分子物理发泡物。其中，溶胀渗透的时间为1h，超临界流体的饱和压力为24MPa。且超临界流体为超临界氮气。

需要说明的是，逐级泄压包括一级泄压段、二级泄压段和三级泄压段；所述一级泄压段的泄压时间为20min，泄压压强为15MPa；所述二级泄压段的泄压时间为4min，泄压压强为7MPa；所述三级泄压段的泄压时间为1min，并至泄压至常压。

一种高分子物理发泡装置，包括用于混合热塑性弹性体和环氧树脂的混料机；用于将熔融混合初级物料电离形成熔融带电物的电离装置；用于高温煅烧空心微球的反应釜；用于将混合的小分子多元醇和蒸馏水电解形成混合电解离子的电解装置；用于将混合电解离子、空心微球和熔融带电物混合、混炼和冷却形成胚料的混炼机以及用于将胚料发泡形成微孔高分子物理发泡物的发泡模具。

如图1、图2所示，电离装置包括电离管体1和插接在所述电离管体1内的螺杆体2，所述电离管体1的一端设置有用于将熔融混合初级物料导入所述电离管体1内的电离接口11，另一端设置有用于将熔融带电物导出的电离导出部12；所述螺杆体2设置有螺旋传送叶21，所述螺旋传送叶21沿所述螺杆体2的轴线方向螺旋缠绕在所述螺杆体2上，且所述螺旋传送叶21设置有多条从所述螺旋传送叶21两侧对称穿出的螺旋翅体22。因此，电离装置将输送熔融混合初级物料的同时，通过螺旋传送叶21和螺旋翅体22对熔融混合初级物料进行持续且有效的电离，并显著提升熔融混合初级物料的混合均匀度，以获得混合均匀的熔融带电物。

如图3、图4所示，电解装置包括水解箱体3，所述水解箱体3的顶部设置有水解箱口31以及位于所述水解箱口31一端的进液斗32，所述水解箱体3的内侧设置有从上至下依次平行排列的多块板状电解丝4，所述板状电解丝4呈倾斜设置，且靠近所述进液斗32的一端高度高于另一端的高度；所述水解箱体3内的底部设置有底部导向壁33，并在所述底部导向壁33之间设置有水解导出口34。因此，小分子多元醇和蒸馏水在通过进液斗32进入水解箱体3内时，首先落入位于最上侧的板状电解丝4较高的一端，以使得小分子多元醇和蒸馏水沿着位于最上侧的板状电解丝4移动的部分被有效水解，部分落入位于下一层的板状电解丝4上进行进一步的水解，进而在逐步的水解后实现充分的水解，以继续与空心微球和熔融带电物混合、混炼和冷却并形成胚料。

实施例三

一种高分子物理发泡物，包括按重量份为80份的热塑性弹性体、18份的空心微球、9.4份的环氧树脂、5.2份的小分子多元醇以及1份的蒸馏水。其中，热塑性弹性体为等重量份比的热塑性聚酯弹性体和热塑性氟橡胶。小分子多元醇为乙二醇。空心微球为空心玻璃微球。且环氧树脂为线性脂环族类与缩水甘油醚类和缩水甘油胺类以等重量份比混合而成。

一种高分子物理发泡方法，包括将按重量份为80份的热塑性弹性体和9.4份的环氧树脂导入混料机中混合均匀，获得混合初级物料；将混合初级物料熔融，并通过电离装置进行电离，形成熔融带电物；将按重量份为18份的空心微球加入反应釜中加热至360℃进行煅烧20min，并在煅烧完毕后取出自然状态下冷却至室温；将按重量份为5.2份的小分子多元醇以及1份的蒸馏水混合，并在混合后通过电解装置进行电解，并形成混合电解离子；将混合电解离子与空心微球置入混炼机中，再与熔融带电物依次经混合、混炼和冷却后，获得胚料；将胚料裁切后置入发泡模具中，充入超临界流体，溶胀渗透；以及逐级泄压，在胚料依次经成核和发泡后形成微孔高分子物理发泡物。其中，溶胀渗透的时间为1h，超临界流体的饱和压力为30MPa。且超临界流体为超临界氧化氮。

需要说明的是，逐级泄压包括一级泄压段、二级泄压段和三级泄压段；所述一级泄压段的泄压时间为28min，泄压压强为20MPa；所述二级泄压段的泄压时间为5min，泄压压强为10MPa；所述三级泄压段的泄压时间为1min，并至泄压至常压。

一种高分子物理发泡装置，包括用于混合热塑性弹性体和环氧树脂的混料机；用于将熔融混合初级物料电离形成熔融带电物的电离装置；用于高温煅烧空心微球的反应釜；用于将混合的小分子多元醇和蒸馏水电解形成混合电解离子的电解装置；用于将混合电解离子、空心微球和熔融带电物混合、混炼和冷却形成胚料的混炼机以及用于将胚料发泡形成微孔高分子物理发泡物的发泡模具。

如图1、图2所示，电离装置包括电离管体1和插接在所述电离管体1内的螺杆体2，所述电离管体1的一端设置有用于将熔融混合初级物料导入所述电离管体1内的电离接口11，另一端设置有用于将熔融带电物导出的电离导出部12；所述螺杆体2设置有螺旋传送叶21，所述螺旋传送叶21沿所述螺杆体2的轴线方向螺旋缠绕在所述螺杆体2上，且所述螺旋传送叶21设置有多条从所述螺旋传送叶21两侧对称穿出的螺旋翅体22。因此，电离装置将输送熔融混合初级物料的同时，通过螺旋传送叶21和螺旋翅体22对熔融混合初级物料进行持续且有效的电离，并显著提升熔融混合初级物料的混合均匀度，以获得混合均匀的熔融带电物。

如图3、图4所示，电解装置包括水解箱体3，所述水解箱体3的顶部设置有水解箱口31以及位于所述水解箱口31一端的进液斗32，所述水解箱体3的内侧设置有从上至下依次平行排列的多块板状电解丝4，所述板状电解丝4呈倾斜设置，且靠近所述进液斗32的一端高度高于另一端的高度；所述水解箱体3内的底部设置有底部导向壁33，并在所述底部导向壁33之间设置有水解导出口34。因此，小分子多元醇和蒸馏水在通过进液斗32进入水解箱体3内时，首先落入位于最上侧的板状电解丝4较高的一端，以使得小分子多元醇和蒸馏水沿着位于最上侧的板状电解丝4移动的部分被有效水解，部分落入位于下一层的板状电解丝4上进行进一步的水解，进而在逐步的水解后实现充分的水解，以继续与空心微球和熔融带电物混合、混炼和冷却并形成胚料。

实施例四

实施例四与实施例三的区别在于，实施例四中的热塑性弹性体为热塑性聚氯乙烯弹性体。小分子多元醇为乙二醇和甘油以等重量份混合而成。空心微球为空心玻璃微球和粉煤灰以重量份比为3：1混合而成。且环氧树脂为线性脂环族类与缩水甘油脂类以重量份比为2：1混合而成。

性能测试

1.密度测试：以比重天平测试；

2.回弹性能：按照ASTMD2632测试：

将质量28±0.5g的标准锥形钢球在400mm高度上自由落体在高分子物理发泡物上,测量钢球回弹的最大高度与落下高度的比值；

3.反弹维持率：静置30天后量尺测量；

4.膨胀体积倍数：以康耐视3D-A1000测量。

表一实施例一至四的性能测试结果

综上，本申请通过采用电离装置将熔融混合初级物料电离形成熔融带电物，电解装置将混合的小分子多元醇和蒸馏水电解形成混合电解离子，再将熔融带电物、混合电解离子和空心微球混合、混炼和冷却形成胚料后发泡制得高分子物理发泡物，并该高分子物理发泡物具有显著提升回弹性能和提高弹性维持率的效果。

本申请涉及的“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法或设备固有的其它步骤或单元。

需要说明的是，在本申请中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。