发明内容

为了解决背景技术中存在的内耗低、减震效果差以及隔音效果差的技术问题，本发明的目的之一是提供一种发泡材料。

本发明的目的之二是提供一种发泡材料的制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种发泡材料的制备方法，包括以下步骤：

S1：取150~200份高分子发泡基体、5~10份发泡剂、0.5~2.0份发泡助剂、1~4份抗氧化剂以及5~6份导热剂，于搅拌机中搅拌均匀得到预混料；其中，所述的高分子发泡基体分为60~80%的低密度组分和20~40%的高密度组分；

S2：将S1中所述的预混料转移至密炼机，经密炼处理得到软化团粒；

S3：将S2中所述的软化团粒进行流延或压延处理，得到片材；

S4：利用高能射线对S3中所述的片材进行照射处理，获得待发泡片材；

S5：将S4中所述的待发泡片材裁切成发泡母片，将所述发泡母片置于密闭容器内使之膨胀定型冷却得发泡材料。

现有技术中，通常通过提高高分子材料的交联度来提高发泡材料的强度，进而实现发泡材料的减震性能；但是发泡高分子材料的交联度并不能够提升的特别高，因为过高的交联度会使得在接下来的发泡步骤中，发泡剂难以将交联在一起的高分子链撑开形成均一的气孔，这些泡孔如果不能形成则会影响发泡后产品的减震性以及隔音性。

在本发明上述技术方案中，高密度组分主要是结晶度高或支链少的高分子聚合物，可以类比高密度聚乙烯；一般而言为了获取较好的交联度，所采用的发泡基体一般是具有多支链的高分子聚合物，通过发达的支链使得发泡材料获得较好的交联，从而使得高分子聚合物获得较好的减震性能以及隔音性能。然而发明人发现，通过向高分子聚合物中添加一定量的高密度组分后，所获得的发泡材料较不添加具有更好的减震性能以及隔音性能。因为添加一定量的高密度组分后，将原料经过密炼、开炼将原料混匀，在经过挤出或压延制成片材以便进行交联处理，然后以高能射线照射处理使片材中的高分子交联，在这步操作中具有大量支链的低密度组分以及部分高密度组分会发生交联，形成三维交联网络；随后就是在密闭容器内对上步中交联好了的片材进行加热、加压处理，使得片材软化，里面的发泡剂会分解成气体，在软化的片材中形成大量气泡，由于三维交联网络的早早存在，故能够将气体牢牢锁在片材中形成正圆的闭孔；在密闭容器内片材会形成与容器内壁形状的发泡材料（软化熔融态），随后进行降温冷却使得容器内的材料固化，这时候熔融态材料里面部分区域内那部分未交联的或部分局部交联的高密度组分形成的高分子链由于空间位阻小而会聚集形成结晶，这些结晶属于发泡材料内密度大的区域，这些密度大的区域在发泡材料接受到机械撞击、声波撞击的时候，所述的这种撞击带来的能量会沿链或交联网的方向向远处传递，而正是由于上述那些结晶区域的存在，会阻止能量的传递，从而使得这些能量在发泡材料内蓄留，而且往往是上一次的能量还没消散掉下一次的能量已经传递过来，如此反复，那些未释放的能量最终都被消耗在体系的自摩擦上，并转化成热量而耗掉。由于这种现象的存在使得本发明所提供的发泡材料的减震性和隔音性能得到提高，而这里内耗产生的热则会由于添加的导热剂使得本发泡材料的导热性能提高从而使热能快速散逸掉，不会因为内耗而加速本发泡材料的老化。

而且，本发明在添加了高密度组分后，相对于不添加高密度组分，在产品的发泡性能方面具有显著的优势。不添加高密度组分，则原料的支链化程度较高，在进行高能射线照射的环节中，支链之间能发生交联，发明人经过长期研究认为这种交联存在着过渡嫌疑，因为在对现有技术进行高能射线替换化学发泡剂的技术改造中，必须在前置的配料过程中通过添加更多的发泡剂，在后续的处理过程中，适当降低模具压强来予以解决，否则就容易出现泡孔不饱满的情形，而且产品在性能测试上也低于预期。发明人认为，产生上述现象的主要原因是，支链化程度高的原料在高能射线激发下容易发生交联，并且容易交联过度，即在产品未进行发泡前过早地形成稳定的三维网络化结构，这对于发泡时泡孔的形成也存在着不利的一面，在高温条件下发泡剂即使均匀分解成大量气体也很难将材料撑起并形成稳定结构的气孔均匀分布的发泡材料，这就涉及到了上述的调整，并且调整后产品的质量也会低于预期。故此，本发明特意在配方中添加了一定比例的高密度组分，高密度组分与原先组分在化学组成上相同，在分子结构上支链化程度低（不带有长支链，带有或不带有短支链），主要是线型的成分。高密度组分和低密度组分的合理组合，并且在经过共混、密炼甚至开炼处理后，形成一体结构，这种一体结构的成分在经过高能射线激发时，能产生相对程度更佳的交联，即既能够稳定自身锁住气泡，也能被气泡所撑起而更好地形成发泡材料，并且经过这步优化后，能节省发泡剂的用量和适当提高模具压强，以便更好地生成性能更优的发泡材料。

作为上述技术方案的优选，所述的高分子发泡基体选自EVA、PE、PP、TPE中的一种或多种。

作为上述技术方案的优选，所述的高分子发泡基体为EVA、PE中的一种或多种。

作为上述技术方案的优选，所述的导热剂选自氧化铝粉末、石墨、氧化镁、硅酸钙、铜粉、氮化铝中的一种或多种。

作为上述技术方案的优选，在S2中，密炼过程的温度为110~125℃。

作为上述技术方案的优选，在S4中，所述的高能射线选自电子射线、γ射线以及紫外光射线中的一种。

作为上述技术方案的优选，在S5中，控制所述发泡母片的膨胀倍率为100%~500%。

作为上述技术方案的优选，在S2与S3之间，还包括用开炼机对所述的软化团粒进行开炼处理。

作为上述技术方案的优选，在S1中，所述的发泡剂量为8~10份。

本发明还提供了一种发泡材料，所述的发泡材料的发泡基体选自EVA、PE、PP、TPE、TPU、PU、橡胶中的一种，再辅以发泡剂、发泡助剂、抗氧化剂以及导热剂经过密炼、挤出、高能射线照射、密闭容器内的膨胀定型等步骤制备成发泡材料；本发泡材料具有无毒无味性、优异的防潮性、保温隔热性、减震隔音性、成型加工性，还具有质轻、良好的柔软性、回弹性、耐候性和耐化学腐蚀性等。

综上所述，本发明的有益效果有：

1、本发明通过向高分子发泡基体中添加一定量的高密度组分使得本发泡材料在接受物体或声音的撞击时的内耗增大，从而提高了本发泡材料的减震性能和隔音性能；

2、本发明通过辐射交联方式对待发泡片材进行处理，交联效果好，交联程度可以控制，重现性好；同时避免了交联剂残留在发泡产品中，对接触的人体带来安全隐患；

3、本发明通过模压发泡技术对交联片材进行发泡，简化了发泡片材的加工，同时制备得到的发泡材料中的泡孔均匀且细密；

4、本发明提供的发泡材料具有更高的交联度，成品的力学性能优异，应用在爬爬垫、瑜伽垫等方面效果良好。