本發(fā)明屬于緩沖材料的
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種可熱壓定型緩沖材料及其制備方法與應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：目前常見(jiàn)的緩沖材料種類(lèi)繁多，包括一些發(fā)泡材料和彈性體，如熱塑性橡膠、乳膠、AOSOLITE、EVA、SBR、化學(xué)交聯(lián)聚乙烯發(fā)泡材料(XPE)、PU材料等，緩沖性能最好為PU型緩沖材料。而聚氨酯為一類(lèi)用途十分廣泛的合成材料，其工業(yè)化的生產(chǎn)主要是由多元有機(jī)異氰酸酯和各種氫給予體化合物(通常如含端羥基的多元醇化合物)反應(yīng)而制備的。選擇不同數(shù)目的官能基團(tuán)和不同類(lèi)型的官能基團(tuán)，采用不同的合成工藝，能制備出性能各異，表觀形式各種各樣的聚氨酯產(chǎn)品。聚氨酯產(chǎn)品的種類(lèi)極其豐富，包括從十分柔軟到極其堅(jiān)硬的泡沫塑料，耐磨性能優(yōu)異的彈性橡膠、高光澤的油漆、涂料，高回彈的合成纖維以及抗繞曲性能優(yōu)良的合成皮革等，逐漸形成了一個(gè)品種多樣、性能優(yōu)異的新型合成材料系列。傳統(tǒng)的聚氨酯材料由于其良好的耐磨性能，阻尼性能以及耐疲勞性能和抗震動(dòng)性能良好，因此聚氨酯在很多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)有的PU型緩沖材料，要取得特殊的實(shí)用形狀，不能熱壓定型，只能通過(guò)PU模型灌注或裁切+縫紉工藝制作，PU模型灌注生產(chǎn)效率低下，模具成本高；裁切+縫紉工藝材料不美觀，易破損。如何在提高緩沖材料性能同時(shí)提高生產(chǎn)效率是企業(yè)亟需解決的問(wèn)題。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，本發(fā)明的首要目的在于提供一種可熱壓定型緩沖材料。本發(fā)明的另一目的在于提供上述可熱壓定型緩沖材料的制備方法。本發(fā)明的再一目的在于提供上述可熱壓定型緩沖材料的應(yīng)用。所述可熱壓定型緩沖材料用于運(yùn)動(dòng)防護(hù)產(chǎn)品中。本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種可熱壓定型緩沖材料，由A料和B料制備而成；所述A料由以下按重量份數(shù)計(jì)的組分組成：所述B料為二苯基甲烷二異氰酸酯改性的預(yù)聚體，所述B料為A料總重量的35～45％。所述A料還包括色料。所述擴(kuò)鏈劑為乙二醇、1，4-丁二醇或1，3-丙二醇中一種以上，優(yōu)選為乙二醇。所述交聯(lián)劑為醇胺類(lèi)，優(yōu)選為二乙醇胺。所述催化劑為N，N-二甲基環(huán)己胺、N，N，N′，N′-四甲基亞烷基二胺、三乙胺、N，N-二甲基芐胺，雙(2-二甲氨基乙基)醚、三乙烯二胺、有機(jī)鉍，有機(jī)錫中一種以上；優(yōu)選為雙(2-二甲氨基乙基)醚和三乙烯二胺的混合物。所述雙(2-二甲氨基乙基)醚和三乙烯二胺的重量比為(0.03～0.15)∶(0.15～0.5)。所述抗氧劑優(yōu)選為抗氧劑1010。所述聚醚三元醇1型為官能團(tuán)是3，數(shù)均分子量為5000～6000；羥值優(yōu)選為26～36mgKOH/g；所述聚醚三元醇1型優(yōu)選為江蘇長(zhǎng)華聚氨酯科技有限公司的CHE-330N和CHE-828中一種以上。所述聚醚三元醇2型為官能團(tuán)是3，數(shù)均分子量為400～700；羥值優(yōu)選為250～320mgKOH/g。所述高活性聚合物多元醇的固含量為28-45％；所述高活性聚合物多元醇是由聚醚多元醇與苯乙烯、丙烯腈聚合反應(yīng)得到。所述聚合物多元醇優(yōu)選為江蘇長(zhǎng)華聚氨脂科技有限公司生產(chǎn)的CHP-H30或CHP-H45。所述發(fā)泡劑為水。本發(fā)明使用水作為發(fā)泡劑可以使聚脲的數(shù)量上升，使最終成品的支撐力和彈性上升；同時(shí)水作為發(fā)泡劑，價(jià)格低廉、無(wú)任何污染。所述硅烷表面活性劑優(yōu)選為美國(guó)邁圖高新技術(shù)材料有限公司的Y10366和L3002兩者至少一種。所述二苯基甲烷二異氰酸酯改性的預(yù)聚體是將過(guò)量的二苯基甲烷二異氰酸酯與聚醚(酯)二元醇反應(yīng)制備而成的，其中NCO基含量為19～22％。所述聚醚(酯)二元醇為數(shù)均分子量為1000～6000的聚碳酸酯二元醇，聚氧化丙烯二元醇，聚四氫呋喃二元醇，聚己內(nèi)酯二元醇的至少一種。所述改性二苯基甲烷二異氰酸酯具體制備方法為：將二苯基甲烷二異氰酸酯與聚醚(酯)二元醇在70-90℃下反應(yīng)2-3小時(shí)至端-NCO基含量為22～24％后，升溫至100～110℃，繼續(xù)反應(yīng)0.5～1小時(shí)，形成端-NCO基含量為19～22％的改性二苯基甲烷二異氰酸酯。所述可熱壓定型緩沖材料的制備方法，包括以下步驟：(1)將聚醚三元醇1型、聚醚三元醇2型、高活性聚合物多元醇、硅烷表面活性劑、擴(kuò)鏈劑、交聯(lián)劑、催化劑、發(fā)泡劑和抗氧劑混合均勻，得到A料；所述A料中還包括色料；(2)將A料與二苯基甲烷二異氰酸酯改性的預(yù)聚體即B料攪拌混合，置于模具中，熟化，脫模，靜置，得到可熱壓定型緩沖材料。所述模具已噴涂脫模劑；所述攪拌混合時(shí)間為15～30s，所述攪拌混合的轉(zhuǎn)速為300～700rpm；所述靜置時(shí)間為12～24h。所述熟化的溫度40～60℃，所述熟化時(shí)間為20～30min。所述攪拌混合的時(shí)間為15～30s。所述可熱壓定型緩沖材料應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)防護(hù)產(chǎn)品領(lǐng)域，包括鞋墊、運(yùn)動(dòng)保護(hù)片和運(yùn)動(dòng)保護(hù)墊等。所述可熱壓定型緩沖材料通過(guò)熱壓定型制備運(yùn)動(dòng)防護(hù)產(chǎn)品，所述熱壓定型的溫度為170～200℃，時(shí)間為60～120s；具體步驟為：通過(guò)膠粘方式在材料的正面覆上0.05～1.0MM的TPU膜，在材料的背面覆上180～300g/m2的BK布，然后置于加熱的模具上(模具溫度170～200℃)，合上模具，保溫60～120秒后打開(kāi)模具，取出制品。本發(fā)明優(yōu)選二乙醇胺作為交聯(lián)劑，二乙醇胺具有交聯(lián)作用的同時(shí)還具有熟化作用；相對(duì)于其他交聯(lián)劑，二乙醇胺的效果較好。本發(fā)明選用三乙烯二胺和雙(2-二甲氨基乙基)醚作為催化劑，雙(2-二甲氨基乙基)醚是強(qiáng)烈發(fā)泡催化劑，它的作用是前期乳化和發(fā)泡；三乙烯二胺是凝膠催化劑，屬于后期熟化作用。這兩者作為催化劑更易于控制發(fā)泡的乳白期和脫模時(shí)間及泡孔開(kāi)孔結(jié)構(gòu)。本發(fā)明優(yōu)選三乙烯二胺和雙(2-二甲氨基乙基)醚作為催化劑效果較好。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：(1)本發(fā)明的緩沖材料可以在170～200℃，60～120秒的條件下熱壓定型，提高了生產(chǎn)效率和降低了生產(chǎn)成本。大批量生產(chǎn)時(shí)成本更低，品質(zhì)更穩(wěn)定；(2)將本發(fā)明的緩沖材料用于制備運(yùn)動(dòng)防護(hù)產(chǎn)品，產(chǎn)品緩沖性能好，制品表面撕裂強(qiáng)度高，耐磨度好(表面覆蓋了TPU膜，其延伸率可達(dá)500％，撕裂強(qiáng)度80Kgf/cm，相對(duì)PU材料的100％-150％延伸率，撕裂強(qiáng)度1.0-2.5Kgf/cm，有非常大的提升)，制品生產(chǎn)效率高(相對(duì)于PU灌注生產(chǎn)工藝7-8分鐘的成型周期，熱壓定型才1-2分鐘，效率提升300％)等優(yōu)點(diǎn)。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地具體詳細(xì)描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此，對(duì)于未特別注明的工藝參數(shù)，可參照常規(guī)技術(shù)進(jìn)行。實(shí)施例1～4中所述改性二苯基甲烷二異氰酸酯具體制備方法為：將二苯基甲烷二異氰酸酯與聚醚(酯)二元醇在70-90℃下反應(yīng)2-3小時(shí)至端-NCO基含量為22～24％后，升溫至100～110℃，繼續(xù)反應(yīng)0.5～1小時(shí)，形成端-NCO基含量為19～22％的改性二苯基甲烷二異氰酸酯。所述聚醚(酯)二元醇為數(shù)均分子量為2000的聚氧化丙烯二元醇。實(shí)施例1一種可熱壓定型緩沖材料的制備方法，包括以下步驟：(1)將35重量份的5000分子量三官能聚醚多元醇CHE-330N、30重量份的高活性聚合物多元醇CHP-H30(固含量為28％)、35重量份的400分子量三官能聚醚多元醇(聚氧化丙烯三元醇)、0.15重量份硅烷表面活性劑Y10366、2.2重量份乙二醇、0.21重量份二乙醇胺、0.2重量份三乙烯二胺、0.05重量份雙(2-二甲氨基乙基)醚、1.0重量份抗氧劑1010和0.35重量份的水混合均勻，得到預(yù)混料；所述預(yù)混料中還包括色料；(2)將預(yù)混料與按預(yù)混料重量的40wt％的二苯基甲烷二異氰酸酯改性的預(yù)聚體(NCO基含量為20％)攪拌混合30s(攪拌混合的轉(zhuǎn)速為300r/min)，置于已噴好脫模劑的模具中，模具溫度為40℃，熟化30min，脫模，靜置24h，使用開(kāi)片機(jī)切割得到13MM厚度材料。以下為所得可熱壓定型材料的性能測(cè)試數(shù)據(jù)：項(xiàng)目(測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)方法)單位測(cè)試值密度ASTMD-792Kg/M3320硬度ASTMD2240AskerC25彈性ASTMD2632％6.5永久變形率ASTMD395-B％6延伸率ASTMD412dieC％110撕裂強(qiáng)度ASTMD624dieCKN/m1.6拉伸強(qiáng)度ASTMD412dieCKgf/cm26.9緩沖吸震力ENl621-2@23℃N14536通過(guò)膠粘方式在材料的正面覆上0.05MM的TPU膜，在材料的背面覆上180g/m2的BK布，然后置于加熱的模具上(模具溫度170℃)，合上模具，保溫120秒后打開(kāi)模具，取出制品。以下為所得制品的性能測(cè)試數(shù)據(jù)：項(xiàng)目(測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)方法)單位測(cè)試值密度ASTMD-792Kg/M3320～450硬度ASTMD2240AskerC25-35彈性ASTMD2632％6.5永久變形率ASTMD395-B％6延伸率ASTMD412dieC％180撕裂強(qiáng)度ASTMD624dieCKN/m5.8拉伸強(qiáng)度ASTMD412dieCKgf/cm215緩沖吸震力EN1621-2@23℃N13565實(shí)施例2一種可熱壓定型緩沖材料的制備方法，包括以下步驟：(1)將50重量份的6000分子量三官能聚醚多元醇CHE-828、15重量份的高活性聚合物多元醇CHP-H45(固含量為45％)、35重量份的700分子量三官能聚醚多元醇(聚氧化丙烯三元醇)、0.1重量份硅烷表面活性劑L3002、0.5重量份乙二醇、0.15重量份二乙醇胺、0.5重量份三乙烯二胺、0.15重量份雙(2-二甲氨基乙基)醚、1.5重量份抗氧劑1010和0.35重量份的水混合均勻，得到預(yù)混料；所述預(yù)混料中還包括色料；(2)將預(yù)混料與占預(yù)混料重量的45wt％的二苯基甲烷二異氰酸酯改性的預(yù)聚體(NCO基含量為20％)攪拌混合15s(攪拌混合的轉(zhuǎn)速為450r/min)，置于已噴好脫模劑的模具中，模具溫度為60℃，熟化20min，脫模，靜置12h，使用開(kāi)片機(jī)切割得到13MM厚度材料。以下為所得可熱壓定型材料的性能測(cè)試數(shù)據(jù)：通過(guò)膠粘方式在材料的正面覆上0.3MM的TPU膜，在材料的背面覆上200g/m2的BK布，然后置于加熱的模具上(模具溫度180℃)，合上模具，保溫100秒后打開(kāi)模具，取出制品。以下為所得制品的性能測(cè)試數(shù)據(jù)：項(xiàng)目(測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)方法)單位測(cè)試值密度ASTMD-792Kg/M3320～450硬度ASTMD2240AskerC23-32彈性ASTMD2632％7永久變形率ASTMD395-B％5延伸率ASTMD412dieC％250撕裂強(qiáng)度ASTMD624dieCKN/m11拉伸強(qiáng)度ASTMD412dieCKgf/cm218緩沖吸震力EN1621-2@23℃N15565實(shí)施例3一種可熱壓定型緩沖材料的制備方法，包括以下步驟：(1)將20重量份的5000分子量三官能聚醚多元醇CHE-330N、50重量份的高活性聚合物多元醇CHP-H30(固含量為28％)、30重量份的700分子量三官能聚醚多元醇(聚氧化丙烯三元醇)、0.3重量份硅烷表面活性劑Y10366、1.5重量份乙二醇、0.15重量份二乙醇胺、0.2重量份三乙烯二胺、0.03重量份雙(2-二甲氨基乙基)醚、3.0重量份抗氧劑1010和0.25重量份的水混合均勻，得到預(yù)混料；所述預(yù)混料中還包括色料；(2)將預(yù)混料與其重量的35wt％的二苯基甲烷二異氰酸酯與聚醚多元醇的預(yù)聚體(NCO基含量為20％)攪拌混合15s(攪拌混合的轉(zhuǎn)速為700r/min)，置于已噴好脫模劑的模具中，模具溫度為40℃，熟化25min，脫模，靜置12h，使用開(kāi)片機(jī)切割得到13MM厚度材料。以下為所得可熱壓定型材料的性能測(cè)試數(shù)據(jù)：項(xiàng)目(測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)方法)單位測(cè)試值密度ASTMD-792Kg/M3350硬度ASTMD2240AskerC28彈性ASTMD2632％7永久變形率ASTMD395-B％5.5延伸率ASTMD412dieC％100撕裂強(qiáng)度ASTMD624dieCKN/m1.8拉伸強(qiáng)度ASTMD412dieCKgf/cm27.5緩沖吸震力EN1621-2@23℃N15536通過(guò)膠粘方式在材料的正面覆上0.5MM的TPU膜，在材料的背面覆上200g/m2的BK布，然后置于加熱的模具上(模具溫度190℃)，合上模具，保溫80秒后打開(kāi)模具，取出制品。以下為所得制品的性能測(cè)試數(shù)據(jù)：項(xiàng)目(測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)方法)單位測(cè)試值密度ASTMD-792Kg/M3350～480硬度ASTMD2240AskerC28-35彈性ASTMD2632％7永久變形率ASTMD395-B％5延伸率ASTMD412dieC％180撕裂強(qiáng)度ASTMD624dieCKN/m18拉伸強(qiáng)度ASTMD412dieCKgf/cm222緩沖吸震力EN1621-2@23℃N15565實(shí)施例4一種可熱壓定型緩沖材料的制備方法，包括以下步驟：(1)將45重量份的5000分子量三官能聚醚多元醇CHE-330N、35重量份的高活性聚合物多元醇CHP-H30(固含量為28％)、20重量份的700分子量三官能聚醚多元醇(聚氧化丙烯三元醇)、0.2重量份硅烷表面活性劑Y10366、1.8重量份乙二醇、0.15重量份二乙醇胺、0.4重量份三乙烯二胺、0.1重量份雙(2-二甲氨基乙基)醚、2.5重量份抗氧劑1010和0.35重量份的水混合均勻，得到預(yù)混料；所述預(yù)混料中還包括色料；(2)將預(yù)混料與占預(yù)混料重量的38wt％的二苯基甲烷二異氰酸酯改性的預(yù)聚體(NCO基含量為20％)攪拌混合20s(攪拌混合的轉(zhuǎn)速為500r/min)，置于已噴好脫模劑的模具中，模具溫度為50℃，熟化25min，脫模，靜置12h，使用開(kāi)片機(jī)切割得到13MM厚度材料。以下為所得可熱壓定型材料的性能測(cè)試數(shù)據(jù)：項(xiàng)目(測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)方法)單位測(cè)試值密度ASTMD-792Kg/M3320硬度ASTMD2240AskerC28彈性ASTMD2632％7永久變形率ASTMD395-B％5.0延伸率ASTMD412dieC％150撕裂強(qiáng)度ASTMD624dieCKN/m1.8拉伸強(qiáng)度ASTMD412dieCKgf/cm27.2緩沖吸震力EN1621-2@23℃N17536通過(guò)膠粘方式在材料的正面覆上1.0MM的TPU膜，在材料的背面覆上200g/m2的BK布，然后置于加熱的模具上(模具溫度200℃)，合上模具，保溫60秒后打開(kāi)模具，取出制品。以下為所得制品的性能測(cè)試數(shù)據(jù)：本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3