CN115505161A - 尼龙模压发泡材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了尼龙模压发泡材料及其制备方法，该方法包括：(1)将尼龙材料、扩链剂、成核剂和抗氧剂混合后经熔融共混挤出，得到尼龙板坯；(2)将尼龙板坯置于一次模压成型模具的发泡腔体中进行加热，待尼龙板坯熔融向发泡腔体中注入高压超临界流体，使得高压超临界流体扩散溶解在尼龙板坯中且锁定高压超临界流体预定时间后开模泄压，得到尼龙预发泡材料；(3)将尼龙预发泡材料置于二次模压成型模具的发泡腔体中于常压且加热下锁定气体预定时间后开模卸压，得到尼龙模压发泡材料。该尼龙模压发泡材料密度为0.08～1.0g/cm3，发泡倍率5～20倍，泡孔尺寸为50～200um，良品率≥95％，闭孔率在95％以上；拉伸强度大于1.0MPa。
Description
技术领域
本发明属于尼龙发泡材料领域，具体涉及一种尼龙模压发泡材料及其制备方法。
背景技术
泡沫塑料的成型过程一般包括3个阶段：1)注入气体溶解在聚合物熔体中形成饱和均相体系；2)快速卸压形成的内外压力差驱动力形成气泡核热点以及成核剂异相成热点核；3)气泡核的长大和泡体的固化定型。
PA发泡过程中如果熔体强度过低，因发泡产生分解产生的气体压力与物料的粘性和弹性之间难以达到平衡，发泡时微小的阻力都会导致泡沫材料泡孔坍塌、破裂、合并等现象，即泡壁不能维持一定的强度，从而无法形成有效的气泡，所以必须特别注意控制熔融体的弹性，以保证生产正常进行。
尼龙挤出发泡成型受熔体强度低、材料半结晶性、挤出过程工艺控制要求高、挤出发泡成型设备要求高等因素限制，很难制备出性能均一、连续，泡孔稳定的泡沫材料。挤出发泡成型多孔条泡模头挤出泡沫板材制品尺寸为单一平板状，且需刨面，造成泡沫表面毛糙不光滑等现象。
因此，现有制备发泡材料的技术有待探究。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种尼龙模压发泡材料及其制备方法，相较于相同密度的常见泡沫材料，采用本申请方法所制备的尼龙模压发泡材料(密度最低≤100kg/m3)力学性能较高，并且在大量减轻重量的同时，耐温性能可达205℃；同时所得尼龙模压发泡材料具有极强的“吸能”、缓冲和防震性能以及优异的耐化学性，并且透气、耐洗、可重复使用，成品良率可达到95％以上，闭孔率≥95％，发泡倍率5～20倍，从而本申请的方法确实能够实际应用于生产制造且产生经济效益，可广泛应用于汽车、航空航天、产品保护、工业零部件、海洋、建筑、军事、医疗、运动和休闲等多个领域。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种制备尼龙模压发泡材料的方法。根据本发明的实施例，所述方法包括：
(1)将尼龙、扩链剂、成核剂和抗氧剂混合后经熔融共混挤出，以便得到尼龙板坯；
(2)将所述尼龙板坯置于一次模压成型模具的发泡腔体中进行加热，待所述尼龙板坯熔融向所述发泡腔体中注入高压超临界流体，使得所述高压超临界流体扩散溶解在所述尼龙板坯中且锁定所述高压超临界流体第一预定时间后开模泄压，以便得到尼龙预发泡材料；
(3)将所述尼龙预发泡材料置于二次模压成型模具的发泡腔体中于常压且加热下锁定气体第二预定时间后开模卸压，以便得到尼龙模压发泡材料。
根据本发明实施例的制备尼龙模压发泡材料的方法，通过将尼龙、扩链剂、成核剂和抗氧剂混合后经熔融共混挤出，尼龙的储能模量、损耗模量、复数黏度随加入量的增加而增大，而其损耗因子随加入量的增加而减小，扩链剂的加入可以有效提高尼龙的熔体强度和改善其“可发泡性”，且不随加工时间有明显弱化现象，有效防止发泡过程中塌泡、泡孔破裂以及泡孔合并现象的产生；成核剂在发泡过程中在熔体间的界面形成大量低势能点，形成大量、均匀的成核热点，从而利于后续得到更高倍率尼龙模压发泡材料，然后将上述熔融共混挤出所得尼龙板坯置于一次模压成型模具的发泡腔体中进行加热，待尼龙板坯熔融向发泡腔体中注入高压超临界流体，使得高压超临界流体扩散溶解在尼龙板坯中且锁定所述高压超临界流体第一预定时间后开模泄压，最后将上述得到的尼龙预发泡材料置于二次模压成型模具的发泡腔体中于常压且加热下锁定气体第二预定时间后开模卸压，即经两次模压进行发泡，先借由一次模压发泡将该发泡材料的尺寸控制在适当的膨胀体积倍率(2～5倍)，再将该预发泡材料移置入二次模压成型模具内，设定常压并加热，使残留在该预发泡材料内的气体慢慢释出，进而使该发泡材料的尺寸也跟着逐渐膨胀到依配方所设计的尺寸(发泡倍率5～20倍)，解决了一次发泡激烈的膨胀导致发泡板材产生破洞及撕裂现象。同时相较于传统挤出发泡成型多孔条泡模头挤出泡沫板材制品尺寸为单一平板状，且需刨面，造成泡沫表面毛糙不光滑等现象，本发明所得尼龙模压发泡材料表面光滑。由此，相较于相同密度的常见泡沫材料，采用本申请方法所制备的尼龙模压发泡材料(密度最低≤100kg/m3)力学性能较高，并且在大量减轻重量的同时，耐温性能可达205℃；同时所得尼龙模压发泡材料具有极强的“吸能”、缓冲和防震性能以及优异的耐化学性，并且透气、耐洗、可重复使用，成品良率可达到95％以上，闭孔率≥95％，发泡倍率5～20倍，从而本申请的方法确实能够实际应用于生产制造且产生经济效益，可广泛应用于汽车、航空航天、产品保护、工业零部件、海洋、建筑、军事、医疗、运动和休闲等多个领域。
另外，根据本发明上述实施例的制备尼龙模压发泡材料的方法还可以具有如下附加的技术特征：
在本发明的一些实施例中，在步骤(1)中，所述尼龙、所述扩链剂、所述成核剂和所述抗氧剂的质量比为100：(0.5～2)：(0.5～2)：(0.5～1)。
。由此，可以制备得到具有发泡倍率高、闭孔率高等优异特性的尼龙模压发泡材料。
在本发明的一些实施例中，在步骤(1)中，所述尼龙包括PA6、PA66、PA610、PA612、PA12、PA1212、PA56、TPAE和MXD6中的至少之一。
在本发明的一些实施例中，在步骤(1)中，所述扩链剂包括均异氰酸酯、多官能度环氧树脂和异氰尿酸三缩水甘油酯中的至少之一。由此，有效提高尼龙的熔体强度和改善其“可发泡性”，且不随加工时间有明显弱化现象，有效防止发泡过程中塌泡、泡孔破裂以及泡孔合并现象的产生。
在本发明的一些实施例中，在步骤(1)中，所述成核剂包括二氧化硅、滑石粉、褐煤酸钠盐、氧化镁和氧化铝中的至少之一。由此，在发泡过程中在熔体间的界面形成大量低势能点，形成大量、均匀的成核热点，从而利于后续得到更高倍率的尼龙模压发泡材料。
在本发明的一些实施例中，在步骤(1)中，所述抗氧剂包括抗氧剂1098、抗氧剂1216、抗氧剂626和抗氧剂S9228中的至少之一。
在本发明的一些实施例中，在步骤(1)中，所述尼龙板坯的厚度为10-20mm，宽度200-250mm。
在本发明的一些实施例中，在步骤(1)中，进一步加入耐高温润滑剂和相容剂中的至少之一，基于100质量份的所述尼龙，所述耐高温润滑剂的用量为0.2～0.5重量份，所述相容剂的用量为0.5～1重量份。由此，可改善过高温、剪切造成熔体的热降解、熔体破裂和表面毛糙现象，改善熔体的流动性，使挤出出料表面更平滑，既有利于发泡材料的成型，又有助于形成均匀稳定、尺寸可控的泡孔。
在本发明的一些实施例中，所述耐高温润滑剂包括聚酯蜡、褐煤酸蜡和PETs中的至少之一，所述相容剂包括MA-SEBS、SMA和POE-g-MAH中的至少之一。由此，有助于形成均匀稳定、尺寸可控的泡孔。
在本发明的一些实施例中，在步骤(2)中，将所述尼龙板坯置于所述一次模压成型模具的发泡腔体中于压力为6～15MPa，温度为210～270℃下使得所述尼龙板坯熔融。
在本发明的一些实施例中，在步骤(2)中，第一预定时间为10～25min。
在本发明的一些实施例中，在步骤(2)中，所述尼龙预发泡材料的发泡倍率为2～5倍。
在本发明的一些实施例中，在步骤(2)，所述高压超临界流体包括环戊烷、N2和CO2中的至少之一，并且基于100质量份的所述尼龙所述物理发泡剂的用量为1.5-3重量份。
在本发明的一些实施例中，在步骤(3)，将所述尼龙预发泡材料置于所述二次模压成型模具的发泡腔体中于常压下在温度为210～270℃锁定气体10～30min。
在本发明的第二个方面，本发明提出了一种尼龙模压发泡材料。根据本发明的实施例，所述尼龙模压发泡材料采用上述的方法制备得到。由此，相较于相同密度的常见泡沫材料，采用本申请上述方法所制备的尼龙模压发泡材料(密度最低≤100kg/m3)力学性能较高，并且在大量减轻重量的同时，耐温性能可达205℃；同时所得尼龙模压发泡材料具有极强的“吸能”、缓冲和防震性能以及优异的耐化学性，并且透气、耐洗、可重复使用，成品良率可达到95％以上，闭孔率≥95％，发泡倍率5～20倍，从而本申请的方法确实能够实际应用于生产制造且产生经济效益，可广泛应用于汽车、航空航天、产品保护、工业零部件、海洋、建筑、军事、医疗、运动和休闲等多个领域。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明一个实施例的制备尼龙模压发泡材料的方法流程示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种制备尼龙模压发泡材料的方法。根据本发明的实施例，参考图1，该方法包括：
S100：将尼龙、扩链剂、成核剂和抗氧剂混合后经熔融共混挤出
该步骤中，将尼龙、扩链剂、成核剂和抗氧剂混合均匀，经失重喂料***计量后加入双螺杆挤出机中熔融共混，并经特定设计的狭缝结构模头挤出，冷却定型得到厚度10-20mm，宽度200-250mm的尼龙板坯。发明人发现，尼龙的储能模量、损耗模量、复数黏度随加入量的增加而增大，而其损耗因子随加入量的增加而减小，扩链剂的加入可以有效提高尼龙的熔体强度和改善其“可发泡性”，且不随加工时间有明显弱化现象，有效防止发泡过程中塌泡、泡孔破裂以及泡孔合并现象的产生；成核剂在发泡过程中在熔体间的界面形成大量低势能点，形成大量、均匀的成核热点，从而利于后续得到更高倍率尼龙模压发泡材料。
进一步地，上述尼龙、扩链剂、成核剂和抗氧剂的质量比为100：(0.5～2)：(0.5～2)：(0.5～1)。发明人发现，若扩链剂加入过高后熔体呈凝胶状,类似于橡胶态,颜色也变深,不利于挤出的进行；而若扩链剂加入过低则不能支撑泡沫的长大，造成塌泡现象；同时若成核剂加入过多会形成团聚，不利于均匀泡孔结构的形成；而若成核剂加入过低则取不到理想成核效果，异相成核点少，不能形成致密泡沫结构；并且若抗氧剂加入量超过1重量份，则抗氧化稳定效果不再增加，且存在析出现象；而若抗氧剂加入过低则不能有效降低材料的被氧化性，造成材料变色、降解。根据本发明的一个实施例，上述尼龙包括所述尼龙包括PA6、PA66、PA610、PA612、PA12、PA1212、PA56、TPAE和MXD6中的至少之一，优选PA6和TPAE的组合，并且TPAE占比不超过PA6和TPAE的组合质量的20％。发明人发现，PA6具有高强度和刚度、低摩擦力、优异的耐化学品和耐磨性，但脆性大；而将PA6与TPAE共混，TPAE弹性体粒子分散于PA6基体中形成应力集中点，这种应力集中点能够吸收大量外加能量，显著改善PA6的缺口冲击强度、低温冲击和加工性能，起到泡沫材料增韧剂的作用；并且在TPAE照占比不超过20重量份的情况下，TPAE粒子在PA6结晶过程中亦充当了成核剂的角色，促进了PA6的结晶速率，有利于发泡过程中泡孔结构的形成。优选地，上述尼龙、扩链剂、成核剂和抗氧剂的质量比为100：(0.5～2)：(0.5～2)：(0.5～1)。
进一步地，上述扩链剂包括但不限于均异氰酸酯(HDI)、多官能度环氧树脂(ADR4468)和异氰尿酸三缩水甘油酯(TGIC)中的至少之一；上述成核剂包括但不限于二氧化硅、滑石粉、褐煤酸钠盐、氧化镁和氧化铝中的至少之一，优选为褐煤酸钠盐。发明人发现，长链线性饱和褐煤酸钠盐，以链长C28-C32为主要成分，作为尼龙成核剂，一方面，与尼龙端基进行支化化学反应，形成的小分子异相成核，提高了尼龙的结晶效率和热变形温度，形成均匀致密的泡孔成核点，有利于制备更低密度的泡沫材料；再一方面，褐煤酸钠盐具有非常强的极性中心，很长的非极性碳链，其结构中在极性上与塑料相容的部分起内润滑作用，在极性上与塑料不相容的部分起外润滑和脱模的作用，从而改善且提高挤出过程的流动性以及熔体与设备间的脱模性，缩短模压发泡过程10％的气体膨胀发泡加工周期。所述抗氧剂包括抗氧剂1098、抗氧剂1216、抗氧剂626和抗氧剂S9228中的至少之一。
根据本发明的再一个实施例，上述步骤中还可以加入耐高温润滑剂和相容剂中的至少之一，例如将尼龙、扩链剂、成核剂、抗氧剂与耐高温润滑剂和相容剂混合后经熔融共混挤出。发明人发现，加入耐高温润滑剂，可改善过高温、剪切造成熔体的热降解、熔体破裂和表面毛糙现象，提高挤出过程熔体的流动性，改善熔体与设备间的脱模性。优选耐高温润滑剂为聚酯蜡、褐煤酸蜡或PETs；相容剂可采用MA-SEBS、SMA、POE-g-MAH中的一种或多种复配，优选为SMA。发明人发现，SMA为苯乙烯-马来酸酐接枝共聚物，分子链上含有较多的MA基团，既可以与PA6发生酰胺化反应，也可以与TPAE发生酯化反应，因而能够显著提高TPAE和PA6二者的界面相容性；同时共混体系泡沫材料的拉伸强度和弯曲强度随TPAE含量增加而下降，在保证后段模压成型制备的泡沫材料具有高韧性的同时，加入相容剂SMA起到提高共混物之间的相界面作用力的作用，保证泡沫材料具有较高拉伸强度和弯曲强度。
进一步地，基于100质量份的所述尼龙，所述耐高温润滑剂的用量为0.2～0.5重量份，所述相容剂用量优选为0.5～1重量份。发明人发现，若高温润滑剂加入量过低则起不到润滑的作用，熔体在高温状态下较为毛糙；而若高温润滑剂加入量过高则会降低熔体的熔体强度，不利于泡孔对气体的支撑。若相容剂加入量过高，引起增塑，会降低尼龙基材的力学性能和模量，此外还会产生团聚、位阻效应；若相容剂加入量过低，不能借助于分子间的键合力，促使不相容的两种聚合物结合在一体。
S200：将尼龙板坯置于一次模压成型模具的发泡腔体中进行加热，待尼龙板坯熔融向发泡腔体中注入高压超临界流体
该步骤中，将上述得到的尼龙板坯置于一次模压成型模具的发泡腔体中于压力为6～15MPa，温度为210～270℃下处理，待尼龙板坯熔融向所述发泡腔体中注入高压超临界流体，使得高压超临界流体扩散溶解在尼龙板坯中且锁定高压超临界流体10～25min后开模泄压，以便得到发泡倍率为2～5倍尼龙预发泡材料。
进一步地，根据本发明的一个实施例，上述物理发泡剂包括但不限于环戊烷、N2和CO2中的至少之一；并且基于100质量份的所述尼龙物理发泡剂的用量为1.5-3重量份。发明人发现，若物理发泡剂加入量过高，由于尼龙板坯中发泡剂的溶解度有限，多余的发泡剂并未参与泡孔长大过程；而若物理发泡剂加入量过低，则会造成发泡倍率偏低，减重不明显。
S300：将尼龙预发泡材料置于二次模压成型模具的发泡腔体中于常压且加热下锁定气体第二预定时间后开模卸压
该步骤中，将上述得到的尼龙预发泡材料置于二次模压成型模具的发泡腔体中于常压下在温度为210～270℃锁定气体10～30min后开模泄压，冷却定型，最终制得高倍率、闭孔率≥95％的尼龙模压发泡材料。具体的，尼龙模压发泡材料密度为0.08～1.0g/cm3，发泡倍率5～20倍，泡孔尺寸为50～200um，良品率≥95％。根据GBT10799-2008标准，该尼龙模压发泡材料闭孔率在95％以上；根据ASTM C297标准，尼龙模压发泡材料的拉伸强度大于1.0MPa。
传统泡沫模压成型采用一次模压发泡工艺，在制程中，为了降低密度，即提高发泡率，而将使用的发泡剂用量提高到与本发明两次模压发泡剂用量相同时，则发泡材料在卸压出模时，发泡气体会瞬间释放、泡孔长大，使该发泡材料的体积相对于在模内时的体积，瞬间膨胀达10～20倍，过程中激烈的膨胀将导致该发泡材产生破洞及撕裂现象，造成该发泡材的发泡品质不良。而本申请中采用两次模压进行发泡，先借由一次模压发泡将该发泡材料的尺寸控制在适当的膨胀体积倍率(2～5倍)，再将该预发泡材料移置入二次模压成型模具内，设定常压并加热，使残留在该预发泡材料内的气体慢慢释出，进而使该发泡材料的尺寸也跟着逐渐膨胀到依配方所设计的尺寸(发泡倍率5～20倍)，解决了一次发泡激烈的膨胀导致发泡板材产生破洞及撕裂现象。同时相较于传统挤出发泡成型多孔条泡模头挤出泡沫板材制品尺寸为单一平板状，且需刨面，造成泡沫表面毛糙不光滑等现象，本发明所得尼龙模压发泡材料表面光滑。
在本发明的第二个方面，本发明提出了一种尼龙模压发泡材料。根据本发明的实施例，所述尼龙模压发泡材料采用上述的方法制备得到。由此，相较于相同密度的常见泡沫材料，采用本申请上述方法所制备的尼龙模压发泡材料(密度最低≤100kg/m3)力学性能较高，并且在大量减轻重量的同时，耐温性能可达205℃；同时所得尼龙模压发泡材料具有极强的“吸能”、缓冲和防震性能以及优异的耐化学性，并且透气、耐洗、可重复使用，成品良率可达到95％以上，闭孔率≥95％，发泡倍率5～20倍，从而本申请的方法确实能够实际应用于生产制造且产生经济效益，可广泛应用于汽车、航空航天、产品保护、工业零部件、海洋、建筑、军事、医疗、运动和休闲等多个领域。需要说明的是，上述针对制备尼龙模压发泡材料的方法所描述的特征和优点同样适用于该尼龙模压发泡材料，此处不再赘述。
下面详细描述本发明的实施例，需要说明的是下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。另外，如果没有明确说明，在下面的实施例中所采用的所有试剂均为市场上可以购得的，或者可以按照本文或已知的方法合成的，对于没有列出的反应条件，也均为本领域技术人员容易获得的。
以下为对实施例和比较例中原料进行具体介绍：
PA6：lO13B，日本UBE化学株式会社；
TPAE：TPAE X3533，法国阿科玛；
苯乙烯-马来酸酐接枝共聚物(SMA)：SMA-020，南通日之升高分子新材料；
HDI：烟台万华；
ADR 4468：巴斯夫；
TGIC：阿拉丁试剂；
褐煤酸钠盐：科莱恩Licomont CaV 102；
SiO2(Sia)：美国卡博特Cabot公司生产，工业品；
抗氧剂1098、抗氧剂1216：瑞士气巴嘉机公司生产；
抗氧剂S9228：美国多佛化学DoverPhos；
双螺杆挤出机：科倍隆STS-50MC11；
狭缝结构板材挤出模头：宽幅200mm，厚幅10mm。
实施例1
制备尼龙发泡制品的方法包括：
(1)将包含有100重量份PA6、1重量份ADR4468、0.5重量份SiO2、0.5重量份抗氧剂1098、0.3重量份抗氧剂626、0.5重量份SMA、0.5重量份PETs在内的组分剂量加入挤出机中，于220℃温度下溶融并经模头挤出，冷却定型得到厚度12mm，宽度210mm的PA6板坯；
(2)将上述得到的尼龙板坯置于平板压机上半模与下半模之间特定形状的发泡腔体中，分别将压力设定在10MPa的范围内，将温度设定为225℃，待物料熔融后从进气管注入2重量份CO2，高压流体完全溶解扩散到尼龙板坯中，锁定气体15min，开模卸压、泡孔成核，气体膨胀得到发泡倍率4倍的PA6预发泡材料；
(3)从一次模压成型模具内取出尼龙预发泡材料，并置于二次模压发泡成型模具内，压力设定在常压状态，温度设定225℃，锁定气体20min后开模卸压进行第二次模压发泡，冷却定型得到105kg/m3 PA6发泡制品。
实施例2
制备尼龙发泡制品的方法包括：
(1)将包含有85重量份PA6、15重量份TPAE、1重量份ADR4468、0.5重量份SiO2、0.5重量份抗氧剂1098、0.3重量份抗氧剂626、0.5重量份SMA、0.5重量份PETs在内的组分剂量加入挤出机中，于220℃温度下溶融并经模头挤出，冷却定型得到12mm，宽度210mm的PA6/TPAE板坯；
(2)将上述得到的尼龙板坯置于平板压机上半模与下半模之间特定形状的发泡腔体中，分别将压力设定在10MPa的范围内，将温度设定为225℃，待物料熔融后从进气管注入2重量份CO2，高压流体完全溶解扩散到尼龙板坯中，锁定气体15min，开模卸压、泡孔成核，气体膨胀得到发泡倍率4倍的PA6/TPAE预发泡材料；
(3)从一次模压成型模具内取出尼龙预发泡材料，并置于二次模压发泡成型模具内，压力设定在常压状态，温度设定225℃，锁定气体20min后开模卸压进行第二次模压发泡，冷却定型得到100kg/m3PA6/TPAE发泡制品。
实施例3
制备尼龙发泡制品的方法包括：
(1)将包含有100重量份PA66、0.5重量份ADR4468、1重量份SiO2、0.8重量份抗氧剂1098、0.2重量份抗氧剂626、1重量份MA-SEBS、0.5重量份PETs在内的组分剂量加入挤出机中，于220℃温度下溶融并经模头挤出，冷却定型得到12mm，宽度210mm的PA66板坯；
(2)将上述得到的尼龙板坯置于平板压机上半模与下半模之间特定形状的发泡腔体中，分别将压力设定在10MPa的范围内，将温度设定为265℃，待物料熔融后从进气管注入2％CO2，高压流体完全溶解扩散到尼龙板坯中，锁定气体15min，开模卸压、泡孔成核，气体膨胀得到发泡倍率4倍的尼龙预发泡材料；
(3)从一次模压成型模具内取出与发泡材料，并置于二次模压发泡成型模具内，压力设定在常压状态，温度设定265℃，锁定气体20min后开模卸压进行第二次模压发泡，冷却定型得到117Kg/m3PA66发泡制品。
实施例4
制备尼龙发泡制品的方法包括：
(1)将包含有100重量份PA12、1重量份ADR4468、1重量份Talc、0.8重量份抗氧剂1098、0.2重量份抗氧剂626、0.5重量份MA-SEBS、0.2重量份聚酯蜡在内的组分剂量加入挤出机中，于220℃温度下溶融并经模头挤出，冷却定型得到12mm，宽度210mm的PA12板坯；
(2)将上述得到的尼龙板坯置于平板压机上半模与下半模之间特定形状的发泡腔体中，分别将压力设定在10MPa的范围内，将温度设定为260℃，待物料熔融后从进气管注入3重量份N2，高压流体完全溶解扩散到尼龙板坯中，锁定气体15min，开模卸压、泡孔成核，气体膨胀得到发泡倍率4倍的PA12预发泡材料；
(3)从一次模压成型模具内取出与发泡材料，并置于二次模压发泡成型模具内，压力设定在常压状态，温度设定260℃，锁定气体20min后开模卸压进行第二次模压发泡，冷却定型得到121kg/m3 PA12发泡制品。
实施例5
制备尼龙发泡制品的方法包括：
(1)将包含有100重量份PA56、1重量份ADR4468、1重量份Licomont CaV 102(褐煤酸钠盐)、1重量份抗氧剂1098、0.5重量份SMA、0.3重量份聚酯蜡在内的组分剂量加入挤出机中，于220℃温度下溶融并经模头挤出，冷却定型得到12mm，宽度210mm的PA56板坯；
(2)将上述得到的尼龙板坯置于平板压机上半模与下半模之间特定形状的发泡腔体中，分别将压力设定在10MPa的范围内，将温度设定为250℃，待物料熔融后从进气管注入1.5重量份CO2，高压流体完全溶解扩散到尼龙板坯中，锁定气体15min，开模卸压、泡孔成核，气体膨胀得到发泡倍率5倍的PA56预发泡材料；
(3)从一次模压成型模具内取出与发泡材料，并置于二次模压发泡成型模具内，压力设定在常压状态，温度设定250℃，锁定气体20min后开模卸压进行第二次模压发泡，冷却定型得到104kg/m3 PA56发泡制品。
实施例6
制备尼龙发泡制品的方法包括：
(1)将包含有100重量份PA1212、2重量份HDI、1重量份Licomont CaV 102(褐煤酸钠盐)、0.5重量份抗氧剂1216、0.5重量份SMA、0.2重量份褐煤酸蜡在内的组分剂量加入挤出机中，于220℃温度下溶融并经模头挤出，冷却定型得到12mm，宽度210mm的PA1212板坯；
(2)将上述得到的尼龙板坯置于平板压机上半模与下半模之间特定形状的发泡腔体中，分别将压力设定在6MPa的范围内，将温度设定为210℃，待物料熔融后从进气管注入1.5重量份环戊烷，高压流体完全溶解扩散到尼龙板坯中，锁定气体15min，开模卸压、泡孔成核，气体膨胀得到发泡倍率4倍的PA1212预发泡材料；
(3)从一次模压成型模具内取出与发泡材料，并置于二次模压发泡成型模具内，压力设定在常压状态，温度设定210℃，锁定气体20min后开模卸压进行第二次模压发泡，冷却定型得到113kg/m3 PA1212发泡制品。
实施例7
制备尼龙发泡制品的方法包括：
(1)将包含有100重量份PA610、1重量份TGIC、0.8重量份MgO、0.5重量份抗氧剂1216、0.8重量份POE-g-MAH、0.2重量份褐煤酸蜡在内的组分剂量加入挤出机中，于220℃温度下溶融并经模头挤出，冷却定型得到12mm，宽度210mm的PA610板坯；
(2)将上述得到的尼龙板坯置于平板压机上半模与下半模之间特定形状的发泡腔体中，分别将压力设定在8MPa的范围内，将温度设定为230℃，待物料熔融后从进气管注入2重量份CO2，高压流体完全溶解扩散到尼龙板坯中，锁定气体15min，开模卸压、泡孔成核，气体膨胀得到发泡倍率4倍的PA610预发泡材料；
(3)从一次模压成型模具内取出与发泡材料，并置于二次模压发泡成型模具内，压力设定在常压状态，温度设定230℃，锁定气体20min后开模卸压进行第二次模压发泡，冷却定型得到110kg/m3 PA610发泡制品。
实施例8
制备尼龙发泡制品的方法包括：
(1)将包含有100重量份TPAE、1重量份TGIC、0.5重量份MgO、0.5重量份抗氧剂1216、0.2重量份抗氧剂9228、0.8重量份POE-g-MAH、0.5重量份PETs在内的组分剂量加入挤出机中，于220℃温度下溶融并经模头挤出，冷却定型得到12mm，宽度210mm的TPAE板坯；
(2)将上述得到的尼龙板坯置于平板压机上半模与下半模之间特定形状的发泡腔体中，分别将压力设定在10MPa的范围内，将温度设定为220℃，待物料熔融后从进气管注入2重量份CO2，高压流体完全溶解扩散到尼龙板坯中，锁定气体15min，开模卸压、泡孔成核，气体膨胀得到发泡倍率4倍的TPAE预发泡材料；
(3)从一次模压成型模具内取出与发泡材料，并置于二次模压发泡成型模具内，压力设定在常压状态，温度设定220℃，锁定气体20min后开模卸压进行第二次模压发泡，冷却定型得到108kg/m3 TPAE发泡制品。
实施例9
制备尼龙发泡制品的方法包括：
(1)将包含有100重量份MXD6、1重量份TGIC、2重量份Talc、0.5重量份抗氧剂1216、0.2重量份抗氧剂9228、0.8重量份POE-g-MAH、0.5重量份PETs在内的组分剂量加入挤出机中，于220℃温度下溶融并经模头挤出，冷却定型得到12mm，宽度210mm的MXD6板坯；
(2)将上述得到的尼龙板坯置于平板压机上半模与下半模之间特定形状的发泡腔体中，分别将压力设定在20MPa的范围内，将温度设定为230℃，待物料熔融后从进气管注入3重量份N2，高压流体完全溶解扩散到尼龙板坯中，锁定气体15min，开模卸压、泡孔成核，气体膨胀得到发泡倍率4倍的MXD6预发泡材料；
(3)从一次模压成型模具内取出与发泡材料，并置于二次模压发泡成型模具内，压力设定在常压状态，温度设定230℃，锁定气体20min后开模卸压进行第二次模压发泡，冷却定型得到119kg/m3 MXD6发泡制品。
实施例10
制备尼龙发泡制品的方法包括：
(1)将包含有100重量份PA612、2重量份HDI、0.5重量份SiO2、0.5重量份抗氧剂1098、0.2重量份抗氧剂626、0.5重量份SMA、0.5重量份PETs在内的组分剂量加入挤出机中，于220℃温度下溶融并经模头挤出，冷却定型得到12mm，宽度210mm的PA612板坯；
(2)将上述得到的尼龙板坯置于平板压机上半模与下半模之间特定形状的发泡腔体中，分别将压力设定在25MPa的范围内，将温度设定为265℃，待物料熔融后从进气管注入2重量份CO2，高压流体完全溶解扩散到尼龙板坯中，锁定气体15min，开模卸压、泡孔成核，气体膨胀得到发泡倍率4倍的PA612预发泡材料；
(3)从一次模压成型模具内取出与发泡材料，并置于二次模压发泡成型模具内，压力设定在常压状态，温度设定265℃，锁定气体20min后开模卸压进行第二次模压发泡，冷却定型得到115kg/m3 PA612发泡制品。
对比例
制备尼龙发泡制品的方法包括：
(1)将包含有85重量份PA6、15重量份TPAE、1重量份ADR、0.5重量份SiO2、0.5重量份抗氧剂1098、0.3重量份抗氧剂626、0.5重量份SMA、0.5重量份PETs在内的组分剂量加入挤出机中，于220℃温度下溶融并经模头挤出，冷却定型得到12mm，宽度210mm PA6板坯；
(2)尼龙板胚置于平板压机上半模与下半模之间特定形状的发泡腔体中，分别将压力设定为10MPa，温度设定为220℃，待物料熔融后从进气管注入2重量份CO2，锁定气体20min，开模卸压，气体膨胀、冷却定型得到密度110kg/m3的PA6/TPAE发泡制品。
评价：
1、对实施例1-10和对比例所得尼龙发泡制品的密度、发泡倍率、弯曲强度、拉伸强度、压缩强度和闭孔率进行评价；
2、尼龙发泡制品性能评价方法：
泡沫密度：ISO 845
发泡倍率：材料发泡后的密度与发泡前密度的比
弯曲强度：GB/T8812-88
拉伸强度：ASTM C297
压缩强度：ISO 844
闭孔率：GB/T 10799-2008
实施例1-10和对比例所得尼龙发泡制品测试结果如表1所示。
表1实施例1-10和对比例所得尼龙发泡制品性能数据
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种制备尼龙模压发泡材料的方法，其特征在于，包括：
(1)将尼龙、扩链剂、成核剂和抗氧剂混合后经熔融共混挤出，以便得到尼龙板坯；
(2)将所述尼龙板坯置于一次模压成型模具的发泡腔体中进行加热，待所述尼龙板坯熔融向所述发泡腔体中注入高压超临界流体，使得所述高压超临界流体扩散溶解在所述尼龙板坯中且锁定所述高压超临界流体第一预定时间后开模泄压，以便得到尼龙预发泡材料；
(3)将所述尼龙预发泡材料置于二次模压成型模具的发泡腔体中于常压且加热下锁定气体第二预定时间后开模卸压，以便得到尼龙模压发泡材料。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述尼龙、所述扩链剂、所述成核剂和所述抗氧剂的质量比为100：(0.5～2)：(0.5～2)：(0.5～1)。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述尼龙包括PA6、PA66、PA610、PA612、PA12、PA1212、PA56、TPAE和MXD6中的至少之一；
任选地，在步骤(1)中，所述扩链剂包括均异氰酸酯、多官能度环氧树脂和异氰尿酸三缩水甘油酯中的至少之一；
任选地，在步骤(1)中，所述成核剂包括二氧化硅、滑石粉、褐煤酸钠盐、氧化镁中的至少之一；
任选地，在步骤(1)中，所述抗氧剂包括抗氧剂1098、抗氧剂1216、抗氧剂626和抗氧剂S9228中的至少之一。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述尼龙板坯的厚度为10～20mm，宽度为200～250mm。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，进一步加入耐高温润滑剂和相容剂中的至少之一，基于100质量份的所述尼龙材料，所述耐高温润滑剂的用量为0.2～0.5重量份，所述相容剂的用量为0.5～1重量份。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述耐高温润滑剂包括聚酯蜡、褐煤酸蜡和PETs中的至少之一；
所述相容剂包括MA-SEBS、SMA和POE-g-MAH中的至少之一。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，将所述尼龙板坯置于所述一次模压成型模具的发泡腔体中于压力为6～15MPa，温度为210～270℃下使得所述尼龙板坯熔融；
任选地，第一预定时间为10～25min；
任选地，所述尼龙预发泡材料的发泡倍率为2～5倍。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)，所述高压超临界流体包括环戊烷、N2和CO2中的至少之一，并且基于100质量份的所述尼龙所述物理发泡剂的用量为1.5-3重量份。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(3)，将所述尼龙预发泡材料置于所述二次模压成型模具的发泡腔体中于常压下在温度为210～270℃锁定气体10～30min。
10.一种尼龙模压发泡材料，其特征在于，所述尼龙模压发泡材料采用权利要求1-9所述的方法制备得到。
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