[发明专利]一种高分子聚合物材料超临界流体发泡装置及发泡方法

权利要求书

1.一种高分子聚合物材料超临界流体发泡装置，包括模具、气瓶、升压泵、第二气阀和第三气阀，所述模具上具有模腔，所述模具上设置有连通所述模腔的进气孔和排气孔，所述气瓶、所述升压泵、所述第二气阀和所述模具的进气孔依次相连，所述第三气阀连接于所述模具的排气孔上，其特征在于：所述气瓶与所述升压泵之间还安装有第一气阀，所述模具包括上模和下模，所述上模与所述下模之间设置有用于合模时起密封作用的绝缘垫片，所述上模、所述下模和所述绝缘垫片合模后构成密闭的上述模腔，所述上模和所述下模的外表面均设置有绝缘层，所述绝缘层的外表面包覆有金属外壳；所述进气孔位于所述上模或所述下模上，并且贯穿所述绝缘层和所述金属外壳，所述排气孔位于所述下模或所述上模上，并且贯穿所述绝缘层和所述金属外壳；还包括有射频电源，所述上模与所述下模均为导电金属或导电非金属，所述射频电源的两极经电缆分别与所述上模和所述下模连接。

2.根据权利要求1所述的一种高分子聚合物材料超临界流体发泡装置，其特征在于：所述上模和所述下模均为模具钢。

3.根据权利要求1所述的一种高分子聚合物材料超临界流体发泡装置，其特征在于：所述电缆为具有屏蔽电池波功能的电缆。

4.根据权利要求1所述的一种高分子聚合物材料超临界流体发泡装置，其特征在于：所述模腔的内壁上涂覆一层用于提高所述模腔抗粘附性能的特氟龙。

5.一种高分子聚合物材料超临界流体发泡方法，其特征在于以下步骤：

(1)放料合模：先将待发泡聚合物材料放置于所述模具的模腔内，再进行合模，再通过现有常见压紧机构对合模后的所述模具进行压紧；

(2)充填物理发泡剂：启动所述升压泵，打开所述第一气阀将所述气瓶内的气体送入所述升压泵，所述升压泵将气体压缩成超临界流体，然后再打开所述第二气阀，超临界流体自动注入所述模具的模腔内；

(3)加热处理：开启所述射频电源，所述模具产生高频射频，所述模腔内的聚合物材料在所述模具产生的高频射频作用下聚合物材料自身温度升高，超临界流体溶解并进入聚合物材料内部，待聚合物材料加热至所需温度后，再关闭射频电源；

(4)降压发泡：先关闭所述第二气阀，再打开所述第三气阀，所述模腔内气压急速下降，溶解进入聚合物材料内部的超临界流体迅速膨胀，聚合物材料发泡并充满整个模腔；

(5)开模取件：关闭所述第一气阀和所述升压泵，再打开步骤(1)中对合模后的所述模具进行压紧的现有常见压紧机构，待现有常见压紧机构完全打开后，再打开所述模具，取出聚合物发泡材料，得到与模腔形状一致的聚合物发泡材料。

6.根据权利要求5所述的一种高分子聚合物材料超临界流体发泡方法，其特征在于：步骤(2)中，所述升压泵将气体压缩形成超临界流体所需临界压力以上。

7.根据权利要求5所述的一种高分子聚合物材料超临界流体发泡方法，其特征在于：步骤(3)中，所述模具包括上模和下模，所述射频电源的两极经电缆分别与所述上模和所述下模连接，当开启所述射频电源时，所述上模和所述下模之间产生的高频射频，所述模腔内的聚合物材料在所述上模和所述下模之间产生的高频射频的作用下聚合物材料自身温度升高。