[发明专利]一种嵌段聚醚酰胺弹性体发泡颗粒与聚氨酯的复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明属于轻量化材料领域，尤其涉及一种嵌段聚醚酰胺弹性体发泡颗粒与聚氨酯的复合材料及其制备方法和应用，该复合材料包括聚氨酯和镶嵌在聚氨酯基体中的嵌段聚醚酰胺弹性体发泡颗粒，其中发泡颗粒的具有0.5‑20㎜的直径和0.05‑0.5g/cm³的密度，其中发泡颗粒的表皮为闭孔结构。所制备得到的复合材料具有优异的拉伸强度、低温柔韧性、高耐弯曲疲劳性能、高抗压缩变形性能和高回弹性，可有效的应用于鞋底、轮胎、自行车座椅、室内装饰品、缓冲垫、隔音垫、儿童玩具和/或地面覆盖物中。

技术领域

本发明属于轻量化材料领域，尤其涉及一种嵌段聚醚酰胺弹性体发泡颗粒与聚氨酯的复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

聚醚酰胺类热塑性弹性体(TPAE)是一种嵌段共聚物，其是由高熔点的结晶性聚酰胺硬段和非结晶性或无定形聚酯或聚醚软段组成。其中，硬段和软缎的化学组成、分子链段长度以及两者的比例具有多样性，这也决定了聚醚酰胺类热塑性弹性体材料种类的多样性。另外TPAE材料具有机械强度高、韧性高、弹性好、比重低、耐弯曲疲劳性能好、耐磨性能好以及耐低温性能好等优点。以TPAE粒子为基体，通过挤出发泡造粒或高压釜式发泡的方法，在TPAE粒子内部填充大量气泡，得到TPAE发泡颗粒(ETPAE)。ETPAE材料在保留TPAE基体优异性能的基础上，另外其因还具有密度低、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具有广泛应用前景。

发明专利CN 106687511A公开了一种酰胺系弹性体发泡颗粒及其制造方法，还公开了将该酰胺系弹性体发泡颗粒投入模具，采用水蒸气熔融模塑加工工艺成型获得的一种发泡体制品，但是由于水蒸气模塑设备价格昂贵、生产效率低以及所得制品外观较为单一、良品率低等缺点，限制了ETPAE材料更为广泛的应用。将ETPAE材料与其他材料组合，亦是将ETPAE材料引入其他方便成型的材料中，一方面使制品成型加工更为简单，另一方便组成的组合材料具有特定性能，使ETPAE材料的应用更为广泛。

WO2008/087078公开了含有发泡热塑性聚氨酯弹性体(ETPU)和聚氨酯的混杂体系，其是将ETPU材料引入到聚氨酯基体材料中，其所述的一种混杂材料可应用于鞋底、自行车座椅以及踏板等，所述应用的制品均为长期使用受力材料以及需要在室外环境使用，但是ETPU材料的耐磨性能、耐低温性能以及抗压缩形变性能在特殊的环境或特殊应用领域内无法满足使用要求，随着人类社会的发展，人们对更为优异材料的探索将永不停歇，ETPAE材料相比ETPU材料具有更为优异的性能，ETPAE材料具有更为广泛的应用领域。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题提供一种嵌段聚醚酰胺弹性体发泡颗粒与聚氨酯的复合材料及其制备方法和应用，所制备的复合材料具有优异的拉伸强度、低温柔韧性、高耐弯曲疲劳性能、高抗压缩变形性能和高回弹性，可有效的应用于鞋底、轮胎、自行车座椅、室内装饰品、缓冲垫、隔音垫、儿童玩具和/或地面覆盖物中。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种嵌段聚醚酰胺弹性体发泡颗粒与聚氨酯的复合材料，包括聚氨酯和镶嵌在聚氨酯基体中的嵌段聚醚酰胺弹性体发泡颗粒，其中发泡颗粒的具有0.5-20㎜的直径和0.05-0.5g/cm³的密度，其中发泡颗粒的表皮为闭孔结构。

进一步，所述嵌段聚醚酰胺弹性体发泡颗粒的形状为圆球形、椭球形、圆柱形或方形。

进一步地，所述的聚氨酯基体为泡沫材料或压实的弹性体。

进一步地，所述的聚氨酯基体为压实弹性体，以原料总重量的百分含量计，聚氨酯基体占10-80％、嵌段聚醚酰胺弹性体发泡颗粒占20-90％。

进一步地，所述的聚氨酯基体为泡沫材料，其密度为0.05-0.8g/cm³。

本发明提供一种嵌段聚醚酰胺弹性体发泡颗粒与聚氨酯的复合材料的制备方法，可优选包括以下步骤：