一种基于氨基甲酸酯共聚物的发泡材料及其制备方法
阅读说明：本技术 一种基于氨基甲酸酯共聚物的发泡材料及其制备方法 (Foaming material based on carbamate copolymer and preparation method thereof ) 是由 朱仕升 付小亮 黄岐善 于 2020-11-20 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种基于氨基甲酸酯共聚物的发泡材料。所述的发泡材料由分子链上同时含有氨基甲酸酯链段和聚烯烃链段的氨基甲酸酯共聚物制备,该氨基甲酸酯共聚物和交联剂、发泡剂按如下重量份混合后,通过模压或射出的工艺制备发泡材料：氨基甲酸酯共聚物100份；发泡剂2-12份；交联剂0.3-3份。所述的氨基甲酸酯共聚物中氨基甲酸酯链段的重量占共聚物重量的比例为20％-80％,聚烯烃类链段的重量占共聚物重量的比例为20％-80％。本发明的发泡材料相对于由现有技术所知的技术路线制备的发泡材料具有改进的性质,例如提高的强度,尤其是出色的回弹性能和压缩永久形变性能。(The invention relates to a foamed material based on a urethane copolymer. The foaming material is prepared from a carbamate copolymer containing a carbamate chain segment and a polyolefin chain segment on a molecular chain, and the carbamate copolymer, a cross-linking agent and a foaming agent are mixed according to the following parts by weight and then are prepared into the foaming material by a mould pressing or injection process: 100 parts of a urethane copolymer; 2-12 parts of a foaming agent; 0.3-3 parts of a cross-linking agent. The weight of the carbamate chain segment in the carbamate copolymer accounts for 20-80% of the weight of the copolymer, and the weight of the polyolefin chain segment accounts for 20-80% of the weight of the copolymer. The foamed materials of the present invention have improved properties, such as increased strength, in particular excellent resilience and compression set properties, relative to foamed materials prepared by the technical routes known from the prior art.)
技术领域
本发明涉及一种发泡材料及其制备方法，尤其涉及一种基于氨基甲酸酯共聚物的发泡材料及其制备方法，属于轻量化材料技术领域。
背景技术
烯烃类聚合物(如乙烯醋酸乙烯酯聚合物、乙烯辛烯共聚物、聚乙烯、苯乙烯丁二烯共聚物等)和自由基类交联剂、可以分解产生气体的化学泡剂混合后，通过模压或注塑的方法可以制备出具有交联结构，性能优良的发泡材料。这类发泡材料广泛用于鞋材、包装等领域。但高发泡倍率的烯烃类聚合物发泡材料存在压缩永久形变较大、回弹性较差、不耐磨等缺点。含氨基甲酸酯基团的聚合物(如热塑性聚氨酯弹性体)材料性能优良，耐磨，耐油，耐低温，但氨基甲酸酯聚合物分子链上可交联点位较少，且加工温度一般较高，在低于发泡剂和交联剂的分解温度时粘度较大，无法在发泡剂和交联剂不分解的情况下和其混合均匀，用于烯烃类聚合物的交联发泡工艺存在发泡加工困难的问题。
专利CN104662073A公开了一种基于热塑性聚氨酯和可自由基聚合单体获得的共聚物的可膨胀聚合物粒子，其通过自由基聚合将可自由基聚合单体键合至热塑性聚氨酯弹性体上，再向反应液中通入物理发泡剂，制备一种可膨胀的聚合物粒子。此方法制备的是一种包含物理发泡剂的可膨胀粒子，其最终制备的发泡材料相比于交联发泡工艺制备的聚氨酯发泡材料在压缩永久形变、回弹性等方面都有一定的劣势。
专利CN102604306A公开了一种向乙烯醋酸乙烯酯发泡组合物中引入1-5份热塑性聚氨酯来改善乙烯醋酸乙烯酯发泡材料性能的方法。此方法采用的是简单共混的方法，向烯烃类聚合物中引入热塑性聚氨酯弹性体来改善烯烃聚合物发泡材料的性能，但最终制备的发泡材料的回弹性和压缩永久形变性能和乙烯醋酸乙烯酯聚合物发泡材料相比改善不大。
专利CN107151373A公开了一种烯烃类聚合物/热塑性聚氨酯弹性体组合物发泡材料，其通过增容剂的作用，使烯烃类聚合物/热塑性聚氨酯弹性体形成互穿网络结构，然后再采用交联发泡工艺来制备烯烃类聚合物/热塑性聚氨酯弹性体组合物发泡材料。此方法其最终制备的发泡材料在回弹性能和压缩永久形变性能方面相比烯烃类聚合物发泡材料有所改善，但改善效果有限。
专利CN107698860A公开了通过将双活性物质、乙烯醋酸乙烯酯共聚物、聚氨酯混合后制备共混物，然后再将此共混物和乙烯醋酸乙烯酯共聚物混合，将最终制备的混合物用于交联发泡。此方法中聚氨酯分子链和乙烯醋酸乙烯酯共聚物分子链之间没有有效的化学键连接，其最终制备的发泡材料的压缩永久形变、回弹性能等相比于乙酸乙烯酯共聚物发泡材料改善不大。
专利CN103408922A提出通过向热塑性聚氨酯中引入交联助剂而使得热塑性聚氨酯弹性体可以直接采用交联发泡工艺发泡，但采用该方法热塑性聚氨酯在低于交联剂、发泡剂分解温度下的加工性能并没有得到改善，且聚氨酯弹性体分子链上的过氧化物交联点不足，这样制备出来的发泡材料在强度、回弹性能等方面都存在不足。
虽然已经有很多专利提出了不同的技术方案将含氨基甲酸酯基团的聚合物(如热塑性聚氨酯弹性体)直接用于聚烯烃的交联发泡工艺，但这些技术方案中或者氨基甲酸酯共聚物和聚烯烃之间存在相容性问题，或者没有从根本上解决氨基甲酸酯聚合物在发泡过程中交联、加工困难的问题，导致其最终制备的发泡材料在回弹性能、压缩永久形变性能等方面都有提升的空间。在鞋材领域，特别是运动鞋，人们对材料的回弹性能和压缩永久形变性能提出了更高的要求。