一種微交聯(lián)改性聚酯彈性體微發(fā)泡材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高分子微交聯(lián)改性材料，尤其是涉及一種微交聯(lián)改性聚酯彈性體微發(fā)泡材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代高速鐵路的迅猛發(fā)展，列車高速運(yùn)行對高速鐵路的減震性能提出了更高的要求。原有的橡膠減震墊片已經(jīng)難以滿足軌道減震以及環(huán)保的需求，熱塑性聚酯彈性體TPEE憑借其優(yōu)異的耐高低溫性能、高彈性模量和良好的回收再加工性能，逐漸成為替代橡膠減震產(chǎn)品的重要材料。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，中國專利CN101073914公開了 “聚酯彈性體微發(fā)泡板的生產(chǎn)方法”，該專利特點(diǎn)是通過微膠囊發(fā)泡劑擠出發(fā)泡聚酯彈性體板材，并應(yīng)用于軌道交通墊板。該專利所述方案僅僅簡單提出制備發(fā)泡板材的方案，依照方案制備的減震板材雖然有很高的強(qiáng)度，但是其抗壓縮永久變形能力差、動(dòng)靜剛度比較大，容易發(fā)生性能失效。中國專利CN101618593B公開了“一種熱塑性彈性體發(fā)泡墊板的制備方法及制品”，該專利特點(diǎn)是通過在熱塑性聚酯彈性體(TPEE)中添加熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)來改善其靜剛度不足的缺點(diǎn)，但是由于熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)的耐熱濕熱環(huán)境能力差，一定程度上削弱了 TPEE發(fā)泡墊板的綜合性能。
[0004]由此可見，僅僅通過聚酯彈性體發(fā)泡成型或者采用高分子合金共混發(fā)泡等技術(shù)無法制備具有回彈性好、耐疲勞性能強(qiáng)等綜合性能優(yōu)異且環(huán)?？苫厥崭咚勹F路軌道墊板。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種微交聯(lián)改性聚酯彈性體微發(fā)泡材料及其制備方法，使得聚酯彈性微發(fā)泡材料保留其優(yōu)異的回彈性能、環(huán)境適應(yīng)性能和回收再加工性能的同時(shí)，能夠提供一種壓縮變形小、耐疲勞性能好、動(dòng)靜剛度比小的減震材料，并應(yīng)用于軌道墊板的制備。
[0006]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0007]一種微交聯(lián)改性聚酯彈性體微發(fā)泡材料，以熱塑性聚酯彈性體為原料，向其中加入微膠囊發(fā)泡劑或化學(xué)發(fā)泡劑，微膠囊發(fā)泡劑或化學(xué)發(fā)泡劑的加入量為熱塑性聚酯彈性體用量的Iwt%?3wt%。
[0008]優(yōu)選地，還可以加入異氰酸酯類化合物作為化學(xué)交聯(lián)劑，化學(xué)交聯(lián)劑的加入量為熱塑性聚酯彈性體用量的0.06mol%?0.8mol%。
[0009]更加優(yōu)選地，異氰酸酯類化合物選自二苯基甲烷二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、1，6-己二異氰酸酯、二環(huán)乙基甲烷二異氰酸酯、1，4-環(huán)己烷二異氰酸酯或有機(jī)硅二異氰酸酯中的一種或幾種。
[0010]優(yōu)選地，熱塑性聚酯彈性體為硬度邵氏2??40D的TPEE材料。
[0011]優(yōu)選地，微膠囊發(fā)泡劑為碳?xì)洹⒎蓟衔镱惏l(fā)泡劑。
[0012]更加優(yōu)選地，微膠囊發(fā)泡劑為丙烷、丙烯、二氯二氟甲烷等。
[0013]優(yōu)選地，化學(xué)發(fā)泡劑為偶氮二甲酰胺(AC)、碳酸氫鈉、檸檬酸等。
[0014]優(yōu)選地，還可以加入穩(wěn)泡劑、潤滑劑、紫外線吸收劑、炭黑、碳酸鈣或其它無機(jī)填料的一種或多種作為添加劑，添加劑的加入量為聚酯彈性體用量的2wt%? 8wt%。
[0015]微交聯(lián)改性聚酯彈性體微發(fā)泡材料的制備方法，采用電子束輻照交聯(lián)進(jìn)行改性，以熱塑性聚酯彈性體為原料，加入微膠囊發(fā)泡劑或化學(xué)發(fā)泡劑進(jìn)行螺桿擠出，擠出成型后控制輻照交聯(lián)的劑量為5?40KGy，經(jīng)輻照交聯(lián)處理制備微交聯(lián)聚酯彈性體微發(fā)泡材料。
[0016]微交聯(lián)改性聚酯彈性體微發(fā)泡材料的制備方法，采用化學(xué)交聯(lián)劑進(jìn)行改性，以熱塑性聚酯彈性體為原料，添加異氰酸酯類化合物作為化學(xué)交聯(lián)劑，加入微膠囊發(fā)泡劑或化學(xué)發(fā)泡劑進(jìn)行螺桿擠出，成型制備微交聯(lián)聚酯彈性體微發(fā)泡材料。
[0017]優(yōu)選地，螺桿擠出時(shí)螺桿溫度為150?190°C，擠出速度為15?35r/min。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0019]1、熱塑性聚酯彈性體通過添加異氰酸酯類化合物作為交聯(lián)劑，經(jīng)過反應(yīng)擠出過程，熱塑性聚酯聚合物分子量增大并形成微交聯(lián)結(jié)構(gòu)，使得聚酯聚合物的高分子結(jié)晶硬鏈段受力時(shí)不易發(fā)生滑移，減少分子鍵的內(nèi)耗，從而在不完全改變其熱塑性加工性能的基礎(chǔ)上，增強(qiáng)耐疲勞性能，減小動(dòng)靜剛度比和壓縮變形。
[0020]2、通過增加聚酯聚合物分子量和形成少量交聯(lián)結(jié)構(gòu)，聚酯聚合物粘流態(tài)的溫度敏感性減小，熔體強(qiáng)度增加，使得發(fā)泡微孔結(jié)構(gòu)不易破裂損壞，為微發(fā)泡反應(yīng)擠出工藝提供了更好的加工成型特性。
[0021]3、輻照交聯(lián)使得反應(yīng)擠出工藝更加簡化，通過在一定高能量電子束轟擊下形成少量自由基，由于自由基不穩(wěn)定，相互之間重新組合后形成微交聯(lián)分子結(jié)構(gòu)，從而增強(qiáng)其耐疲勞性能，減小動(dòng)靜剛度比，減小壓縮變形。。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅限于實(shí)施例。對本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本發(fā)明的精神和保護(hù)范圍的情況下做出的其它的變化和修改，仍包括在本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0023]實(shí)施例1
[0024]該改性熱塑性聚酯彈性體發(fā)泡板材制備的具體步驟如下:
[0025]將I份熱塑性聚酯彈性體邵D25TPEE原料放入100°C烘箱中干燥4h，取0.12份二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)用適量的丙酮溶解作為化學(xué)交聯(lián)劑，將微膠囊發(fā)泡劑丙烷與原料和交聯(lián)劑混合均勾，微膠囊發(fā)泡劑的加入量為熱塑性聚酯彈性體用量的。將其加入螺桿溫度170°C、螺桿轉(zhuǎn)速lOr/min的單螺桿擠出機(jī)中擠出，經(jīng)三輥壓光機(jī)壓延成片。按照GB/T 10653-2001測定熱塑性聚酯彈性體壓縮永久變形，壓縮永久變形量為11.3%。按照GB/T 6343-1995 測其表觀密度為 0.56g/cm3。
[0026]實(shí)施例2
[0027]該改性熱塑性聚酯彈性體發(fā)泡板材制備的具體步驟如下:
[0028]將I份熱塑性聚酯彈性體邵D25TPEE原料放入100°C烘箱中干燥4h，取0.2份二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)用適量的丙酮溶解作為化學(xué)交聯(lián)劑，將微膠囊發(fā)泡劑丙烯與原料和化學(xué)交聯(lián)劑混合均勻，微膠囊發(fā)泡劑的加入量為熱塑性聚酯彈性體用量的2wt%。將其加入螺桿溫度180°C、螺桿轉(zhuǎn)速25r/min的單螺桿擠出機(jī)中擠出，經(jīng)三輥壓光機(jī)壓延成片。按照GB/T 10653-2001測定熱塑性聚酯彈性體壓縮永久變形，壓縮永久變形量為10.6%。按照GB/T 6343-1995測其表觀密度為0.58g/cm3。
[0029]實(shí)施例3
[0030]該改性熱塑性聚酯彈性體發(fā)泡泡板材制備的具體步驟如下:
[0031]將I份熱塑性聚酯彈性體邵D25TPEE原料放入100°C烘箱中干燥4h，取0.5份有機(jī)硅二異氰酸酯用適量的丙酮溶解作為化學(xué)交聯(lián)劑，將微膠囊發(fā)泡劑丙烯與原料和化學(xué)交聯(lián)劑混合均勻，微膠囊發(fā)泡劑的加入量為熱塑性聚酯彈性體用量的2wt%。將其加入螺桿溫度175°C、螺桿轉(zhuǎn)速20r/min的單螺桿擠出機(jī)中擠出，經(jīng)三輥壓光機(jī)壓延成片。按照GB/T 10653-2001測定熱塑性聚酯彈性體壓縮永久變形，壓縮永久變形量為9.8%。按照GB/T6343-1995測其表觀密度為0.61g/cm3。
[0032]實(shí)施例4