本發(fā)明涉及聚合物發(fā)泡材料，具體涉及的是一種聚氨酯復(fù)合材料、聚氨酯發(fā)泡材料及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、聚合物發(fā)泡材料是一種以聚合物為基體，內(nèi)部存在大量泡孔結(jié)構(gòu)的聚合物材料。其中，熱塑性聚氨酯(tpu)是一種軟硬段組成的嵌段共聚物，具有優(yōu)異的彈性、耐磨性、易加工性和結(jié)構(gòu)多功能性，其發(fā)泡材料具有質(zhì)輕、高回彈性、優(yōu)異機(jī)械強(qiáng)度和柔順性，被廣泛應(yīng)用于高端鞋材、電磁屏蔽材料、拋光墊和柔性傳感器等領(lǐng)域。與均勻泡孔結(jié)構(gòu)的tpu發(fā)泡材料相比，具有雙峰泡孔結(jié)構(gòu)的tpu發(fā)泡材料具有更優(yōu)異的隔熱和吸聲效果，其中小泡孔提供良好的力學(xué)性能，大泡孔能降低材料的表觀密度和提高材料的回彈性，近年來受到學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注和研究。

2、目前，制備雙峰泡孔結(jié)構(gòu)聚合物發(fā)泡材料的方法包括聚合物共混法。聚合物共混法是將兩種與co2親和性不同的聚合物熔融共混，在發(fā)泡過程中，co2在兩相中的溶解度不同，進(jìn)而制備具有雙峰泡孔結(jié)構(gòu)的聚合物發(fā)泡材料，例如tpu/聚二甲基硅氧烷(pdms)共混物，但是非均相聚合物相容性較差，且難以回收利用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種聚氨酯復(fù)合材料、聚氨酯發(fā)泡材料及其制備方法和應(yīng)用，本發(fā)明的聚氨酯復(fù)合材料中原料的相容性好。

2、本發(fā)明提供了一種聚氨酯復(fù)合材料，包括聚氨酯基體和分散于基體中的聚氨酯復(fù)合物；所述聚氨酯復(fù)合物包括軟質(zhì)聚氨酯和硬質(zhì)聚氨酯；

3、所述聚氨酯基體為軟質(zhì)聚氨酯。

4、優(yōu)選的，所述聚氨酯復(fù)合物中軟質(zhì)聚氨酯和硬質(zhì)聚氨酯的質(zhì)量比為2～99:1。

5、優(yōu)選的，所述聚氨酯復(fù)合物的形狀包括纖維狀和/或球狀。

6、優(yōu)選的，所述聚氨酯復(fù)合物的形狀為纖維狀時(shí)，所述聚氨酯復(fù)合物的直徑為100～150μm。

7、優(yōu)選的，所述聚氨酯基體和聚氨酯復(fù)合物的質(zhì)量比為4～99:1。

8、優(yōu)選的，所述硬質(zhì)聚氨酯的熔融溫度高于所述軟質(zhì)聚氨酯的熔融溫度20～40℃。

9、本發(fā)明還提供了一種聚氨酯發(fā)泡材料的制備方法，包括以下步驟：

10、將上述技術(shù)方案所述聚氨酯復(fù)合材料在co2的環(huán)境中進(jìn)行飽和后泄壓發(fā)泡，得到所述聚氨酯發(fā)泡材料。

11、優(yōu)選的，所述飽和的溫度低于所述聚氨酯復(fù)合材料中軟質(zhì)聚氨酯的熔融溫度10～40℃。

12、本發(fā)明還提供了上述技術(shù)方案所述制備方法制備的聚氨酯發(fā)泡材料，具有雙峰泡孔結(jié)構(gòu)；所述雙峰泡孔結(jié)構(gòu)中的小泡孔平均孔徑為0.4～2.5μm，大泡孔平均孔徑為20～40μm。

13、本發(fā)明還提供了上述技術(shù)方案所述的聚氨酯發(fā)泡材料在鞋材、電磁屏蔽材料、拋光墊或柔性傳感器領(lǐng)域中的應(yīng)用。

14、本發(fā)明提供了一種聚氨酯復(fù)合材料，包括聚氨酯基體和分散于基體中的聚氨酯復(fù)合物；所述聚氨酯復(fù)合物包括軟質(zhì)聚氨酯和硬質(zhì)聚氨酯；

15、所述聚氨酯基體為軟質(zhì)聚氨酯。

16、本發(fā)明基體中的軟質(zhì)聚氨酯和聚氨酯復(fù)合物中的硬質(zhì)聚氨酯均是聚氨酯，因此二者具有良好的相容性，并且本發(fā)明先將硬質(zhì)聚氨酯與軟質(zhì)聚氨酯制備成復(fù)合物再分散于軟質(zhì)聚氨酯基體中，這又進(jìn)一步地提高了硬質(zhì)聚氨酯和軟質(zhì)聚氨酯基體的相容性，而良好的相容性使得其制備的發(fā)泡材料具有雙峰泡孔結(jié)構(gòu)。

17、進(jìn)一步地，本發(fā)明可通過改變?nèi)廴诠不鞙囟?、聚氨酯?fù)合物中硬質(zhì)聚氨酯和軟質(zhì)聚氨酯的比例，飽和溫度對(duì)大小泡孔進(jìn)行可控調(diào)節(jié)。

技術(shù)特征：

1.一種聚氨酯復(fù)合材料，其特征在于，包括聚氨酯基體和分散于基體中的聚氨酯復(fù)合物；所述聚氨酯復(fù)合物包括軟質(zhì)聚氨酯和硬質(zhì)聚氨酯；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氨酯復(fù)合材料，其特征在于，所述聚氨酯復(fù)合物中軟質(zhì)聚氨酯和硬質(zhì)聚氨酯的質(zhì)量比為2～99:1。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氨酯復(fù)合材料，其特征在于，所述聚氨酯復(fù)合物的形狀包括纖維狀和/或球狀。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聚氨酯復(fù)合材料，其特征在于，所述聚氨酯復(fù)合物的形狀為纖維狀時(shí)，所述聚氨酯復(fù)合物的直徑為100～150μm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氨酯復(fù)合材料，其特征在于，所述聚氨酯基體和聚氨酯復(fù)合物的質(zhì)量比為4～99:1。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氨酯復(fù)合材料，其特征在于，所述硬質(zhì)聚氨酯的熔融溫度高于所述軟質(zhì)聚氨酯的熔融溫度20～40℃。

7.一種聚氨酯發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述飽和的溫度低于所述聚氨酯復(fù)合材料中軟質(zhì)聚氨酯的熔融溫度10～40℃。

9.權(quán)利要求7或8所述制備方法制備的聚氨酯發(fā)泡材料，其特征在于，具有雙峰泡孔結(jié)構(gòu)；所述雙峰泡孔結(jié)構(gòu)中的小泡孔平均孔徑為0.4～2.5μm，大泡孔平均孔徑為20～40μm。

10.權(quán)利要求9所述的聚氨酯發(fā)泡材料在鞋材、電磁屏蔽材料、拋光墊或柔性傳感器領(lǐng)域中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種聚氨酯復(fù)合材料、聚氨酯發(fā)泡材料及其制備方法和應(yīng)用，屬于聚合物發(fā)泡材料技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明提供了一種聚氨酯復(fù)合材料，包括聚氨酯基體和分散于基體中的聚氨酯復(fù)合物；所述聚氨酯復(fù)合物包括軟質(zhì)聚氨酯和硬質(zhì)聚氨酯；所述聚氨酯基體為軟質(zhì)聚氨酯。本發(fā)明基體中的軟質(zhì)聚氨酯和硬質(zhì)聚氨酯均是聚氨酯，因此二者具有良好的相容性，并且本發(fā)明先將硬質(zhì)聚氨酯與軟質(zhì)聚氨酯制備成復(fù)合物再分散于軟質(zhì)聚氨酯基體中，這又進(jìn)一步地提高了硬質(zhì)聚氨酯和軟質(zhì)聚氨酯基體的相容性，良好的相容性使得其制備的發(fā)泡材料具有雙峰泡孔結(jié)構(gòu)。

技術(shù)研發(fā)人員：胡冬冬,趙玲,高秀魯,陳弋翀,錢歡
受保護(hù)的技術(shù)使用者：華東理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/5