CN115534476A - 一种耐磨优异的发泡热塑性聚氨酯弹性体片材及其制备方法和应用 - Google Patents

一种耐磨优异的发泡热塑性聚氨酯弹性体片材及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明属于轻量化发泡高分子材料领域，提供了一种耐磨优异的发泡热塑性聚氨酯弹性体片材及其制备方法和应用，所述的耐磨优异的发泡热塑性聚氨酯弹性体片材具有内层和外层密度梯度的结构，片材整体密度为0.08‑0.6g/cm3，其中外层的密度为0.3‑1.2g/cm3，内层的密度0.05‑0.58g/cm3。所述片材的制备方法，包括以下步骤：首先，将热塑性聚氨酯弹性体A和热塑性聚氨酯弹性体B采用共挤出工艺制备得到A‑B‑A内外层结构的片材基体；然后，将所述的片材基体填充在模具中，向模具中加入物理发泡剂，模压，泄压至常压，降温，开模，即得；所制备片材具有轻质、高回弹、优异的机械性能以及优异的耐磨性能，可广泛应用于瑜伽垫、跑步机垫、爬爬垫、运动休闲场地地垫以及户外坐垫等。

Description

一种耐磨优异的发泡热塑性聚氨酯弹性体片材及其制备方法 和应用
技术领域
本发明属于轻量化发泡高分子材料领域，特别涉及一种耐磨优异的发泡热塑性聚氨酯弹性体片材及其制备方法和应用。
背景技术
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
热塑性聚氨酯弹性体(TPU)是通过二异氰酸酯、长链二醇和短链二醇按照一定比例组合在一起在皮带***上或在反应挤出机设备中制备得到的一种半结晶高分子材料。且因原料配方的多样性，通过调整各个原料比例，可以得到非常宽泛硬度的产品。另外，TPU还具有优异的机械强度、耐水、耐油、耐化学腐蚀、耐霉菌和对环境友好等优点。
以热塑性聚氨酯弹性体为基体，通过物理气体发泡的方法在热塑性聚氨酯弹性体内部填充大量气泡，得到发泡的热塑性聚氨酯弹性体。该发泡材料因具有密度低、隔热隔音、比强度高、弹性高、缓冲等一系列优点，因此在包装业、工业、农业、交通运输业、军事工业、航天工业以及日用品等领域得到广泛应用。
专利CN210169530U公开了一种E-TPU爬爬垫，其是将发泡热塑性弹性体珠粒引入到爬爬垫中，提供了一种超好柔软、抗菌、无气味的环保爬爬垫。专利CN213994705U公开了一种跑步机，其公开了跑步机包括复合板，复合板包括由上到下依次设置的耐磨层、ETPU减震层及高密度板层。发泡热塑性聚氨酯弹性体在减震缓冲垫领域已经广泛得到应用，但是由于发泡热塑性聚氨酯弹性体具有超低的密度，因此发泡热塑性聚氨酯弹性体所制备的减震缓冲垫的耐磨性能较差。
发明内容
为了解决上述的发泡热塑性聚氨酯弹性体减震缓冲垫耐磨性能差的问题，本发明提供了一种耐磨优异的发泡热塑性聚氨酯弹性体片材及其制备方法和应用，所制备片材具有轻质、高回弹、优异的机械性能以及优异的耐磨性能，可广泛应用于瑜伽垫、跑步机垫、爬爬垫、运动休闲场地地垫以及户外坐垫等。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明的第一个方面，提供了一种耐磨优异的发泡热塑性聚氨酯弹性体片材，包括：内层和外层，所述内层和外层的密度呈梯度分布，片材整体密度为0.08-0.6g/cm3，其中外层的密度为0.3-1.2g/cm3，内层的密度0.05-0.58g/cm3。
本发明有效地提高了发泡热塑性聚氨酯弹性体缓冲减震垫的耐磨性能，保证了产品的使用耐久性。
本发明的第二个方面，提供了一种耐磨优异的发泡热塑性聚氨酯弹性体片材的制备方法，包括：
将热塑性聚氨酯弹性体A和热塑性聚氨酯弹性体B采用共挤出工艺制备得到A-B-A内外层结构的片材基体；
将所述的片材基体填充在模具中，向模具中加入物理发泡剂，模压，泄压至常压，降温，开模，即得；
所述的热塑性聚氨酯弹性体A的熔点高于所述的热塑性聚氨酯弹性体B的熔点。
本发明的第三个方面，提供了上述的耐磨优异的发泡热塑性聚氨酯弹性体片材或上述方法制备的耐磨优异的发泡热塑性聚氨酯弹性体片材在制备瑜伽垫、跑步机垫、爬爬垫、运动休闲场地地垫以及户外坐垫中应用。
本发明的有益效果
(1)本发明制备的密度梯度结构的发泡热塑性聚氨酯弹性体片材不仅具有轻质、高回弹，而且具有优异的机械性能和耐磨性能，不同熔点的热塑性聚氨酯弹性体A和B在同一发泡工艺条件下会存在不同的发泡倍率，其中表层高熔点的热塑性聚氨酯弹性体A的发泡倍率低，密度高，其提供了优异的机械性能和耐磨性能，内层低熔点的热塑性聚氨酯弹性体B发泡倍率高，密度低，其提供了轻质、高回弹的性能。
(2)本发明制备的密度梯度结构的发泡热塑性聚氨酯弹性体片材可用于直接制备瑜伽垫、跑步机垫、爬爬垫、运动休闲场地地垫以及户外坐垫等，无需再在表层或底层增加耐磨层，节省成本，并且机械性能的增加使耐用性更加持久。
(3)本发明制备方法简单、实用性强，易于推广。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
一种耐磨优异的发泡热塑性聚氨酯弹性体片材的制备方法，包括以下步骤：
(1)将5-40％重量份的热塑性聚氨酯弹性体A和60-95％重量份的热塑性聚氨酯弹性体B采用挤出机共挤制备得到A-B-A内外层结构的片材基体；
(2)将步骤(1)的片材基体填充在模具中，然后向模具中加入物理发泡剂，然后将模具升温至80-180℃，控制模具内压力为2-30MPa；
(3)最后快速泄压至常压打开模具得到耐磨优异的发泡热塑性聚氨酯弹性体片材。其中，步骤(1)中所述的热塑性聚氨酯弹性体A的熔点高于所述的热塑性聚氨酯弹性体B的熔点，优选热塑性聚氨酯弹性体A的熔点比热塑性聚氨酯弹性体B的熔点高5℃以上。
所述的热塑性聚氨酯弹性体A和热塑性聚氨酯弹性体B的熔点是使用示差扫描量热法(DSC)测试得到的；具体为：使用METTLER公司生产的型号为DSC 1的仪器，采用STARe软件进行数据分析得到的；更具体的：以20℃/min的升温速度将5-10mg的热塑性聚氨酯弹性体A或热塑性聚氨酯弹性体B珠粒从-90℃升温至250℃后，恒温2分钟，然后以10℃/min的速度从250℃降温至-90℃，最后再以20℃/min速度从-90℃升温至250℃，将所得到的第2次升温时的DSC曲线的熔解峰峰值温度作为热塑性聚氨酯弹性体A或热塑性聚氨酯弹性体B的熔点。
在一些实施例中，所述的耐磨优异的发泡热塑性聚氨酯弹性体片材的耐磨性能根据GB/T 3903.2-2017标准测试不高于10mm。
在一些实施例中，所述的耐磨优异的发泡热塑性聚氨酯弹性体片材具有内层和外层密度梯度的结构，片材整体密度为0.08-0.6g/cm3,其中外层的密度为0.3-1.2g/cm3，内层的密度0.05-0.58g/cm3。
在一些实施例中，步骤(1)中所述的热塑性聚氨酯弹性体A和热塑性聚氨酯弹性体B的熔点为100-200℃。
在一些实施例中，步骤(1)中所述的热塑性聚氨酯弹性体A和热塑性聚氨酯弹性体B的数均分子量为5-30万。
在一些实施例中，步骤(1)中所述的热塑性聚氨酯弹性体A的邵氏硬度为60A-75D，所述的热塑性聚氨酯弹性体B的邵氏硬度为45A-65D。
在一些实施例中，步骤(2)中所述的物理发泡剂为氮气、二氧化碳、甲烷、丙烷、丁烷和戊烷中的至少一种。
研究发现：本申请中，当模具内压力达到预设压力后，即可以进行泄压操作，延长保压处理对发泡热塑性聚氨酯弹性体片材的性能影响不大。
在一些实施例中，步骤(3)快速泄压的泄压速率为1-500MPa/s。
在一些实施例中，步骤(3)中快速泄压后，还包括将模具温度降温至0-80℃的步骤。
在一些实施例中，所述耐磨优异的发泡热塑性聚氨酯弹性体片材在瑜伽垫、跑步机垫、爬爬垫、运动休闲场地地垫以及户外坐垫的应用，耐磨优异的发泡热塑性聚氨酯弹性体片材用于制备瑜伽垫、跑步机垫、爬爬垫、运动休闲场地地垫以及户外坐垫。
下面结合具体的实施例，对本发明做进一步的详细说明，应该指出，所述具体实施例是对本发明的解释而不是限定。
以下实施例中，当模具内压力达到预设压力后，即进行泄压操作。
实施例1
一种耐磨优异的发泡热塑性聚氨酯弹性体片材制备方法如下：
(1)将熔点为172℃、数均分子量为12万、邵氏硬度为90A的热塑性聚氨酯弹性体A(选自美瑞新材料股份有限公司
Figure BDA0003775751740000051
M90)投入第一挤出机内，将熔点为155℃、数均分子量为15万、邵氏硬度为80A的热塑性聚氨酯弹性体B(选自美瑞新材料股份有限公司
Figure BDA0003775751740000052
M80)投入第二挤出机内，热塑性聚氨酯弹性体A和热塑性聚氨酯弹性体B的质量百分数分别为10％和90％，分别在各自挤出机内熔融，第一挤出机温度设定为150-190℃，第二挤出机温度设定为140-180℃，然后汇入同一个机头内流延制备得到A-B-A内外层结构的片材基体；
(2)将步骤(1)中的片材基体填充在高压模具中，然后向模具内加入二氧化碳，将模具温度升温至125℃，模具内压力增至9MPa；
(3)将模具内压力以100MPa/s的泄压速率泄压至常压，然后将模具温度快速降温至40℃，打开模具，得到耐磨优异的发泡热塑性聚氨酯弹性体片材。
将上述制备的耐磨优异的发泡热塑性聚氨酯弹性体片材于室温环境下放置48h测试其性能，如表1所示。
实施例2
一种耐磨优异的发泡热塑性聚氨酯弹性体片材制备方法如下：
(1)将熔点为178℃、数均分子量为5万、邵氏硬度为75D的热塑性聚氨酯弹性体A(选自美瑞新材料股份有限公司
Figure BDA0003775751740000061
E675D)投入第一挤出机内，将熔点为100℃、数均分子量为30万、邵氏硬度为45A的热塑性聚氨酯弹性体B(选自美瑞新材料股份有限公司
Figure BDA0003775751740000062
E245)投入第二挤出机内，热塑性聚氨酯弹性体A和热塑性聚氨酯弹性体B的质量百分数分别为5％和95％，分别在各自挤出机内熔融，第一挤出机温度设定为160-200℃，第二挤出机温度设定为100-150℃，然后汇入同一个机头内流延制备得到A-B-A内外层结构的片材基体；
(2)将步骤(1)中的片材基体填充在高压模具中，然后向模具内加入丁烷，将模具温度升温至80℃，模具内压力增至2MPa；
(3)将模具内压力以1MPa/s的泄压速率泄压至常压，然后将模具温度快速降温至20℃，打开模具，得到耐磨优异的发泡热塑性聚氨酯弹性体片材。
将上述制备的耐磨优异的发泡热塑性聚氨酯弹性体片材于室温环境下放置48h测试其性能，如表1所示。
实施例3
一种耐磨优异的发泡热塑性聚氨酯弹性体片材制备方法如下：
(1)将熔点为200℃、数均分子量为30万、邵氏硬度为60A的热塑性聚氨酯弹性体A(选自美瑞新材料股份有限公司
Figure BDA0003775751740000071
S60)投入第一挤出机内，将熔点为185℃、数均分子量为5万、邵氏硬度为65D的热塑性聚氨酯弹性体B(选自美瑞新材料股份有限公司
Figure BDA0003775751740000072
E165D)投入第二挤出机内，热塑性聚氨酯弹性体A和热塑性聚氨酯弹性体B的质量百分数分别为40％和60％，分别在各自挤出机内熔融，第一挤出机温度设定为180-210℃，第二挤出机温度设定为170-200℃，然后汇入同一个机头内流延制备得到A-B-A内外层结构的片材基体；
(2)将步骤(1)中的片材基体填充在高压模具中，然后向模具内加入氮气，将模具温度升温至180℃，模具内压力增至30MPa；
(3)将模具内压力以500MPa/s的泄压速率泄压至常压，然后将模具温度快速降温至80℃，打开模具，得到耐磨优异的发泡热塑性聚氨酯弹性体片材。
将上述制备的耐磨优异的发泡热塑性聚氨酯弹性体片材于室温环境下放置48h测试其性能，如表1所示。
实施例4
一种耐磨优异的发泡热塑性聚氨酯弹性体片材制备方法如下：
(1)将熔点为155℃、数均分子量为18万、邵氏硬度为95A的热塑性聚氨酯弹性体A(选自美瑞新材料股份有限公司
Figure BDA0003775751740000081
A895)投入第一挤出机内，将熔点为135℃、数均分子量为10万、邵氏硬度为85A的热塑性聚氨酯弹性体B(选自美瑞新材料股份有限公司
Figure BDA0003775751740000082
A885)投入第二挤出机内，热塑性聚氨酯弹性体A和热塑性聚氨酯弹性体B的质量百分数分别为8％和92％，分别在各自挤出机内熔融，第一挤出机温度设定为140-170℃，第二挤出机温度设定为120-160℃，然后汇入同一个机头内流延制备得到A-B-A内外层结构的片材基体；
(2)将步骤(1)中的片材基体填充在高压模具中，然后向模具内加入质量比1：1的二氧化碳和氮气，将模具温度升温至115℃，模具内压力增至15MPa；
(3)将模具内压力以200MPa/s的泄压速率泄压至常压，然后将模具温度快速降温至10℃，打开模具，得到耐磨优异的发泡热塑性聚氨酯弹性体片材。
将上述制备的耐磨优异的发泡热塑性聚氨酯弹性体片材于室温环境下放置48h测试其性能，如表1所示。
对比例1
在实施例1基础上，步骤(1)只制备热塑性聚氨酯弹性体A的片材基体，然后适当调整发泡工艺制备和实施例1相近密度的发泡热塑性聚氨酯弹性体片材。具体的步骤如下：
(1)将熔点为172℃、数均分子量为12万、邵氏硬度为90A的热塑性聚氨酯弹性体A(选自美瑞新材料股份有限公司
Figure BDA0003775751740000083
M90)投入第一挤出机内，同样将熔点为172℃、数均分子量为12万、邵氏硬度为90A的热塑性聚氨酯弹性体A(选自美瑞新材料股份有限公司
Figure BDA0003775751740000084
M90)投入第二挤出机内，第一挤出机中热塑性聚氨酯弹性体A和第二挤出机中热塑性聚氨酯弹性体A的质量百分数分别为10％和90％，分别在各自挤出机内熔融，第一挤出机温度设定为150-190℃，第二挤出机温度设定为150-190℃，然后汇入同一个机头内流延制备得到片材基体；
(2)将步骤(1)中的片材基体填充在高压模具中，然后向模具内加入二氧化碳，将模具温度升温至142℃，模具内压力增至9MPa；
(3)将模具内压力以100MPa/s的泄压速率泄压至常压，然后将模具温度快速降温至40℃，打开模具，得到耐磨优异的发泡热塑性聚氨酯弹性体片材。
将上述制备的耐磨优异的发泡热塑性聚氨酯弹性体片材于室温环境下放置48h测试其性能，如表1所示。
对比例2
在实施例1基础上，步骤(1)只制备热塑性聚氨酯弹性体B的片材基体，然后适当调整发泡工艺制备和实施例1相近密度的发泡热塑性聚氨酯弹性体片材。具体的步骤如下：
(1)将熔点为155℃、数均分子量为15万、邵氏硬度为80A的热塑性聚氨酯弹性体B(选自美瑞新材料股份有限公司
Figure BDA0003775751740000091
M80)投入第一挤出机内，将熔点为155℃、数均分子量为15万、邵氏硬度为80A的热塑性聚氨酯弹性体B(选自美瑞新材料股份有限公司
Figure BDA0003775751740000092
M80)投入第二挤出机内，第一挤出机中热塑性聚氨酯弹性体B和第二挤出机中热塑性聚氨酯弹性体B的质量百分数分别为10％和90％，分别在各自挤出机内熔融，第一挤出机温度设定为140-180℃，第二挤出机温度设定为140-180℃，然后汇入同一个机头内流延制备得到片材基体；
(2)将步骤(1)中的片材基体填充在高压模具中，然后向模具内加入二氧化碳，将模具温度升温至124℃，模具内压力增至9MPa；
(3)将模具内压力以100MPa/s的泄压速率泄压至常压，然后将模具温度快速降温至40℃，打开模具，得到耐磨优异的发泡热塑性聚氨酯弹性体片材。
将上述制备的耐磨优异的发泡热塑性聚氨酯弹性体片材于室温环境下放置48h测试其性能，如表1所示。
为了证明本发明得到的发泡热塑性聚氨酯弹性体片材的性能，特将实施例1至4中以及对比实施例1和2得到的发泡热塑性聚氨酯弹性体片材进行测试，测试的结果如下表1所示：
表1发泡热塑性聚氨酯弹性体片材性能测试数据
Figure BDA0003775751740000101
由表1中数据来看，在实施例1、对比例1、2制备的发泡热塑性聚氨酯弹性体片材的密度相近的情况下，本发明制备得到的发泡热塑性聚氨酯弹性体片材不仅具有轻质、高回弹，而且具有优异的机械性能和耐磨性能，因此该发泡热塑性聚氨酯弹性体片材在瑜伽垫、跑步机垫、爬爬垫、运动休闲场地地垫以及户外坐垫等领域具有较好的应用前景。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种耐磨优异的发泡热塑性聚氨酯弹性体片材，其特征在于，包括：内层和外层，所述内层和外层的密度呈梯度分布，片材整体密度为0.08-0.6g/cm3，其中外层的密度为0.3-1.2g/cm3，内层的密度0.05-0.58g/cm3。
2.一种耐磨优异的发泡热塑性聚氨酯弹性体片材的制备方法，其特征在于，包括：
将热塑性聚氨酯弹性体A和热塑性聚氨酯弹性体B采用共挤出工艺制备得到A-B-A内外层结构的片材基体；
将所述的片材基体填充在模具中，向模具中加入物理发泡剂，模压，泄压至常压，降温，开模，即得；
其中，热塑性聚氨酯弹性体A的熔点大于热塑性聚氨酯弹性体B的熔点。
3.如权利要求2所述的耐磨优异的发泡热塑性聚氨酯弹性体片材的制备方法，其特征在于，所述热塑性聚氨酯弹性体A的熔点比热塑性聚氨酯弹性体B的熔点高5℃以上。
4.如权利要求2所述的耐磨优异的发泡热塑性聚氨酯弹性体片材的制备方法，其特征在于，所述热塑性聚氨酯弹性体A与热塑性聚氨酯弹性体B的质量比为5-40：60-95。
5.如权利要求2所述的耐磨优异的发泡热塑性聚氨酯弹性体片材的制备方法，其特征在于，所述热塑性聚氨酯弹性体A和热塑性聚氨酯弹性体B的熔点为100-200℃。
6.如权利要求2所述的耐磨优异的发泡热塑性聚氨酯弹性体片材的制备方法，其特征在于，所述的热塑性聚氨酯弹性体A和热塑性聚氨酯弹性体B的数均分子量为5-30万。
7.如权利要求2所述的耐磨优异的发泡热塑性聚氨酯弹性体片材的制备方法，其特征在于，所述的热塑性聚氨酯弹性体A的邵氏硬度为60A-75D，所述的热塑性聚氨酯弹性体B的邵氏硬度为45A-65D。
8.如权利要求2所述的耐磨优异的发泡热塑性聚氨酯弹性体片材的制备方法，其特征在于，所述的物理发泡剂为氮气、二氧化碳、甲烷、丙烷、丁烷、戊烷中的至少一种。
9.如权利要求2所述的耐磨优异的发泡热塑性聚氨酯弹性体片材的制备方法，其特征在于，所述模压的具体条件为：将模具升温至80-180℃，控制模具内压力为2-30MPa；
或，泄压速率为1-500MPa/s。
10.权利要求1的耐磨优异的发泡热塑性聚氨酯弹性体片材或权利要求2-9任一项所述方法制备的耐磨优异的发泡热塑性聚氨酯弹性体片材在制备瑜伽垫、跑步机垫、爬爬垫、运动休闲场地地垫以及户外坐垫中应用。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08113664A (ja) * 1994-10-18 1996-05-07 Sekisui Plastics Co Ltd 熱可塑性ポリウレタン発泡成形体及びその製造方法
JP2009184181A (ja) * 2008-02-05 2009-08-20 Jsp Corp ポリオレフィン系樹脂積層発泡シート及びその製造方法
CN108164814A (zh) * 2017-12-15 2018-06-15 中国科学院长春应用化学研究所 一种具有梯度孔结构的聚丙烯泡沫材料及其制备方法
CN108264754A (zh) * 2017-12-29 2018-07-10 美瑞新材料股份有限公司 一种具有密度梯度的热塑性聚氨酯弹性体发泡材料及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08113664A (ja) * 1994-10-18 1996-05-07 Sekisui Plastics Co Ltd 熱可塑性ポリウレタン発泡成形体及びその製造方法
JP2009184181A (ja) * 2008-02-05 2009-08-20 Jsp Corp ポリオレフィン系樹脂積層発泡シート及びその製造方法
CN108164814A (zh) * 2017-12-15 2018-06-15 中国科学院长春应用化学研究所 一种具有梯度孔结构的聚丙烯泡沫材料及其制备方法
CN108264754A (zh) * 2017-12-29 2018-07-10 美瑞新材料股份有限公司 一种具有密度梯度的热塑性聚氨酯弹性体发泡材料及其制备方法

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