技术摘要：
本发明提供了一种具有阻燃性能的微孔发泡颗粒的制备工艺，本工艺引入二氧化碳进入预发泡颗粒内部，再经过发泡工艺，使得二氧化碳能形成气泡孔保存在颗粒内部，燃烧时，二氧化碳作为不燃气体，将可燃物分解出来的可燃气体的浓度冲淡到燃烧下限以下，同时也对燃烧区的氧 全部
背景技术：
由于材料阻燃性能被广泛要求于各行各业，市面上各种阻燃剂层出不穷，其阻燃 机理可分为以下几种： 1、吸热作用 在高温条件下，阻燃剂发生了强烈的吸热反应，吸收燃烧放出的部分热量，降低可 燃物表面的温度，有效抑制了可燃性气体的生成，阻止燃烧的蔓延。 2、覆盖作用 在可燃材料中加入阻燃剂后，阻燃剂在高温下能形成玻璃状或稳定泡沫覆盖层， 隔绝氧气，具有隔热、隔氧、阻止可燃气体向外逸出的作用，从而达到阻燃的目的。 3、抑制链反应 根据燃烧的链反应理论，维持燃烧所需的是自由基。阻燃剂可作用于气相燃烧区， 捕捉燃烧反应中的自由基，从而阻止火焰的传播，使燃烧区的火焰密度下降，最终使燃烧反 应速度下降直至终止。 4、不燃气体窒息作用 阻燃剂受热时分解出不燃气体，将可燃物分解出来的可燃气体的浓度冲淡到燃烧 下限以下。同时也对燃烧区的氧浓度具有稀释作用，阻止燃烧的继续进行，达到阻燃的作 用。 基于其阻燃机理，目前使用的阻燃剂可分为无机盐类阻燃剂和有机阻燃剂两大 类。国内阻燃剂的品种和消费量还是以有机阻燃剂为主，无机阻燃剂生产和消费量还较少。 有机阻燃剂大量是卤系、磷酸酯、卤代磷酸酯等。虽然这些具有相比于其他阻燃剂具有高效 性，但是其对人和环境的危害也是不可忽视的。环保问题也是限制这些进一步发展的强大 阻力，无卤、低烟、低毒阻燃剂一直是人们追求的目标，近年来人们对阻燃剂无卤化开发表 现出很高的热情，投入了很大的力量，并取得了可观的成果，但其成分复杂，制备工艺复杂， 造成成本高，需要改进。本发明提供的具有阻燃性能的发泡颗粒，在发泡过程中将二氧化碳 气体储存在发泡材料内部的气泡孔内部，起到一定的阻燃效果，制备工艺简单，并且环保无 污染。
技术实现要素：
针对上述问题，本申请文件第一方面提供一种具有阻燃性能的微孔发泡颗粒的制 备工艺，技术方案是： 一种具有阻燃性能的微孔发泡颗粒的制备工艺，包括以下步骤： 1)将预发泡颗粒放入渗透容器，充入二氧化碳气体加压、升温，使二氧化碳达到超 3 CN 111592682 A 说 明 书 2/4 页 临界状态，与颗粒之间形成均相体系，静置，使得二氧化碳充分渗透到颗粒内部； 2)快速泄压，使得气体在颗粒内部形成大量致密的气泡核； 3)升温，使气泡核颗粒吸热进行膨胀，气泡核增长； 4)颗粒后处理，发泡后的颗粒进入后处理设备，后处理设备通入高温热风，对颗粒 表面进行处理，使颗粒表面进行微熔形成一层熔融的膜，可阻止内部二氧化碳气体的扩散； 5)梯度降温，颗粒定型。 本工艺引入二氧化碳进入预发泡颗粒内部，再经过发泡工艺、后处理工艺，使得二 氧化碳能形成气泡孔保存在颗粒内部，燃烧时，二氧化碳作为不燃气体，将可燃物分解出来 的可燃气体的浓度冲淡到燃烧下限以下，同时也对燃烧区的氧浓度具有稀释作用，阻止燃 烧的继续进行，达到阻燃的作用。 相比于其他改性剂的熔融共混添加方式，本工艺制备的材料更具环保性，且成本 更低。 此外，本发泡颗粒内含致密的闭孔结构的气泡孔，赋予材料更加多样性的性能如 轻的密度，高的回弹性，低的压缩变形等，应用在更多的领域，如制鞋、保温等领域。 更佳地，步骤1)中，渗透容器内充入二氧化碳加压至7.38MPa-25MPa，使二氧化碳 达到超临界状态，与颗粒之间形成均相体系。 通过加压至不同的压力段可大幅改善发泡颗粒的性能，如加压至13MPa及以上，则 可以大幅改善发泡颗粒的弹性。 更佳地，二氧化碳加压达到超临界状态后，静置0.5-4h，使二氧化碳充分渗透入预 发泡颗粒。 作为优选，步骤2)中，渗透容器在10-300s中泄压至常压，同样可根据所需性能对 泄压时间进行调整。 更佳地，步骤3)中，采用高温蒸汽升温至100-150℃，保持颗粒发泡时间25-60s，形 成的具有气泡核颗粒在高温水蒸气的条件下进行吸热吸能让颗粒进行膨胀，气泡核增长。 优选，在预发泡颗粒快速泄压完毕1min内，高温蒸汽温度至100-120℃发泡温度， 性能更优异。 更佳地，步骤4)中，发泡后的颗粒进入后处理设备，后处理设备通入高温热风，对 颗粒表面进行处理，使颗粒表面进行微熔形成一层熔融的膜，可阻止内部二氧化碳气体的 扩散，从而提高阻燃性能。 其中，后处理设备优选加热箱。 作为优选，采用TPU材料制备成预发泡颗粒，经发泡后制备TPU微孔发泡颗粒具备 弹性好，阻燃及保温的性能，且TPU材料更环保。 当然也可根据需求选择其他具备发泡性能的高分子材料。 更佳地，渗透容器为反应釜。 本申请文件第二方面公开了上述制备工艺制备的微孔发泡颗粒在阻燃材料、保温 材料及制鞋领域的应用。 如制备的TPU微孔发泡颗粒用来制鞋底、保温箱等。 4 CN 111592682 A 说 明 书 3/4 页
本发明提供了一种具有阻燃性能的微孔发泡颗粒的制备工艺，本工艺引入二氧化碳进入预发泡颗粒内部，再经过发泡工艺，使得二氧化碳能形成气泡孔保存在颗粒内部，燃烧时，二氧化碳作为不燃气体，将可燃物分解出来的可燃气体的浓度冲淡到燃烧下限以下，同时也对燃烧区的氧 全部
背景技术：
由于材料阻燃性能被广泛要求于各行各业，市面上各种阻燃剂层出不穷，其阻燃 机理可分为以下几种： 1、吸热作用 在高温条件下，阻燃剂发生了强烈的吸热反应，吸收燃烧放出的部分热量，降低可 燃物表面的温度，有效抑制了可燃性气体的生成，阻止燃烧的蔓延。 2、覆盖作用 在可燃材料中加入阻燃剂后，阻燃剂在高温下能形成玻璃状或稳定泡沫覆盖层， 隔绝氧气，具有隔热、隔氧、阻止可燃气体向外逸出的作用，从而达到阻燃的目的。 3、抑制链反应 根据燃烧的链反应理论，维持燃烧所需的是自由基。阻燃剂可作用于气相燃烧区， 捕捉燃烧反应中的自由基，从而阻止火焰的传播，使燃烧区的火焰密度下降，最终使燃烧反 应速度下降直至终止。 4、不燃气体窒息作用 阻燃剂受热时分解出不燃气体，将可燃物分解出来的可燃气体的浓度冲淡到燃烧 下限以下。同时也对燃烧区的氧浓度具有稀释作用，阻止燃烧的继续进行，达到阻燃的作 用。 基于其阻燃机理，目前使用的阻燃剂可分为无机盐类阻燃剂和有机阻燃剂两大 类。国内阻燃剂的品种和消费量还是以有机阻燃剂为主，无机阻燃剂生产和消费量还较少。 有机阻燃剂大量是卤系、磷酸酯、卤代磷酸酯等。虽然这些具有相比于其他阻燃剂具有高效 性，但是其对人和环境的危害也是不可忽视的。环保问题也是限制这些进一步发展的强大 阻力，无卤、低烟、低毒阻燃剂一直是人们追求的目标，近年来人们对阻燃剂无卤化开发表 现出很高的热情，投入了很大的力量，并取得了可观的成果，但其成分复杂，制备工艺复杂， 造成成本高，需要改进。本发明提供的具有阻燃性能的发泡颗粒，在发泡过程中将二氧化碳 气体储存在发泡材料内部的气泡孔内部，起到一定的阻燃效果，制备工艺简单，并且环保无 污染。
技术实现要素：
针对上述问题，本申请文件第一方面提供一种具有阻燃性能的微孔发泡颗粒的制 备工艺，技术方案是： 一种具有阻燃性能的微孔发泡颗粒的制备工艺，包括以下步骤： 1)将预发泡颗粒放入渗透容器，充入二氧化碳气体加压、升温，使二氧化碳达到超 3 CN 111592682 A 说 明 书 2/4 页 临界状态，与颗粒之间形成均相体系，静置，使得二氧化碳充分渗透到颗粒内部； 2)快速泄压，使得气体在颗粒内部形成大量致密的气泡核； 3)升温，使气泡核颗粒吸热进行膨胀，气泡核增长； 4)颗粒后处理，发泡后的颗粒进入后处理设备，后处理设备通入高温热风，对颗粒 表面进行处理，使颗粒表面进行微熔形成一层熔融的膜，可阻止内部二氧化碳气体的扩散； 5)梯度降温，颗粒定型。 本工艺引入二氧化碳进入预发泡颗粒内部，再经过发泡工艺、后处理工艺，使得二 氧化碳能形成气泡孔保存在颗粒内部，燃烧时，二氧化碳作为不燃气体，将可燃物分解出来 的可燃气体的浓度冲淡到燃烧下限以下，同时也对燃烧区的氧浓度具有稀释作用，阻止燃 烧的继续进行，达到阻燃的作用。 相比于其他改性剂的熔融共混添加方式，本工艺制备的材料更具环保性，且成本 更低。 此外，本发泡颗粒内含致密的闭孔结构的气泡孔，赋予材料更加多样性的性能如 轻的密度，高的回弹性，低的压缩变形等，应用在更多的领域，如制鞋、保温等领域。 更佳地，步骤1)中，渗透容器内充入二氧化碳加压至7.38MPa-25MPa，使二氧化碳 达到超临界状态，与颗粒之间形成均相体系。 通过加压至不同的压力段可大幅改善发泡颗粒的性能，如加压至13MPa及以上，则 可以大幅改善发泡颗粒的弹性。 更佳地，二氧化碳加压达到超临界状态后，静置0.5-4h，使二氧化碳充分渗透入预 发泡颗粒。 作为优选，步骤2)中，渗透容器在10-300s中泄压至常压，同样可根据所需性能对 泄压时间进行调整。 更佳地，步骤3)中，采用高温蒸汽升温至100-150℃，保持颗粒发泡时间25-60s，形 成的具有气泡核颗粒在高温水蒸气的条件下进行吸热吸能让颗粒进行膨胀，气泡核增长。 优选，在预发泡颗粒快速泄压完毕1min内，高温蒸汽温度至100-120℃发泡温度， 性能更优异。 更佳地，步骤4)中，发泡后的颗粒进入后处理设备，后处理设备通入高温热风，对 颗粒表面进行处理，使颗粒表面进行微熔形成一层熔融的膜，可阻止内部二氧化碳气体的 扩散，从而提高阻燃性能。 其中，后处理设备优选加热箱。 作为优选，采用TPU材料制备成预发泡颗粒，经发泡后制备TPU微孔发泡颗粒具备 弹性好，阻燃及保温的性能，且TPU材料更环保。 当然也可根据需求选择其他具备发泡性能的高分子材料。 更佳地，渗透容器为反应釜。 本申请文件第二方面公开了上述制备工艺制备的微孔发泡颗粒在阻燃材料、保温 材料及制鞋领域的应用。 如制备的TPU微孔发泡颗粒用来制鞋底、保温箱等。 4 CN 111592682 A 说 明 书 3/4 页
