[发明专利]一种热塑性聚氨酯发泡粒子及制备方法和其在耐低温弯折鞋底材料中的应用

说明书

本发明属于发泡材料技术领域，提供一种热塑性聚氨酯发泡粒子及制备方法和其在耐低温弯折鞋底材料中的应用。该热塑性聚氨酯发泡粒子原料重量份组成包括热塑性聚氨酯弹性体100份，超支化聚酰亚胺0.2‑5份，含有环状结构的超分子发泡改善剂0.01‑1份。本发明聚氨酯发泡粒子，通过超临界二氧化碳发泡成型，由其制成的鞋底材料具有优异的低温耐弯折性能并且具有低密度、高回弹、力学性能优良的特性。

技术领域

本发明属于聚氨酯弹性体领域，涉及一种热塑性聚氨酯发泡粒子及制备方法和其在耐低温弯折鞋底材料中的应用。

技术背景

发泡材料具有密度低、比强度高、隔热隔音及缓冲等性能，广泛应用于包装、工业、农业、交通运输业、军事、航空航天以及日用民用品等领域。常用的发泡材料有聚苯乙烯(PS)泡沫、聚乙烯(PE)泡沫、聚丙烯(PP)泡沫及聚氨酯(PU)软质和硬质泡沫等，目前制备发泡材料的方法主要通过物理或化学方法在塑料内部填充大量的气泡。

热塑性聚氨酯(TPU)具有良好的物理机械性能、低温柔顺性、耐水解、耐老化性能、对环境友好、可回收利用等优点，将发泡TPU粒子通过蒸汽模压成型得到的发泡制品在保留基料优异的性能之外，同时具有优异回弹性能、低密度。因此，发泡TPU制品在鞋材领域、汽车领域、包装领域及日常生活中具有广泛的应用前景。

CN109867946A使用两种聚合物的组合物进行发泡，且使用环保的超临界二氧化碳发泡法来发泡，获得成型较好的聚氨酯发泡颗粒，但是该泡沫在-15℃就会变硬、容易出现褶皱、开裂。

CN 112109268 A公开了一种发泡方法，但是该发泡工艺得到的发泡珠粒制成的鞋底在北方的寿命较低，容易断底。

因此，制备一种鞋底用耐低温弯折、颗粒密度低，回弹性好，综合性能优异的发泡TPU粒子具有广泛的市场前景。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种热塑性聚氨酯发泡粒子及制备方法，本发明在聚氨酯发泡材料中同时引入超支化聚酰亚胺、含有环状结构的超分子发泡改善剂协同作用，使其制品具有优异的低温耐弯折性能，并且具有低密度、高回弹、力学性能优良的特性。

本发明提供一种热塑性聚氨酯发泡粒子，其原料重量份组成包括：

热塑性聚氨酯弹性体 100份；

超支化聚酰亚胺 0.2-5份，优选0.5-2份；

含有环状结构的超分子发泡改善剂 0.01-1份，优选0.05-0.5份。

本发明中，所述超支化聚酰亚胺的分子量为2000-30000(D)，优选2500-20000(D)。

本发明中，所述超支化聚酰亚胺由有机多元胺、脂肪族二胺和芳香族二酸酐反应制得；

优选地，所述有机多元胺为含有3-4个氨基苯基结构的有机多元胺，更优选为1,3,5-三(4-氨基苯氧基)苯、1,3,5-三(4-氨基苯基)苯、5,10,15,20-四(4-氨基苯基)卟啉、N,N,N',N'-四(对氨基苯基)对苯二胺的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述脂肪族二胺为C2-C20的直链脂肪族二胺，更优选为C4-C12的直链脂肪族二胺，最优选为己二胺、丁二胺；

优选地，所述芳香族二酸酐为含有苯酐结构的芳香族二酸酐，更优选为3,3',4,4'-二苯醚四甲酸二酐、双酚A型二醚二酐、3,3',4,4'-联苯四甲酸二酐、3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐、1,2,4,5-均苯四甲酸二酐中的任意一种或至少两种的组合，最优选为3,3',4,4'-二苯醚四甲酸二酐、双酚A型二醚二酐。

作为优选，本发明所述超支化聚酰亚胺由以下方法制备得到，步骤包括：