一种开孔聚氨酯负泊松比泡沫材料及其制备方法

摘要

本发明属于功能性聚合物泡沫材料技术领域，具体涉及一种开孔聚氨酯负泊松比泡沫材料及其制备方法。本发明提供的开孔聚氨酯负泊松比泡沫材料由开孔聚氨酯泡沫依次经过压缩、加压饱和水蒸气贯穿加热和冷却定型后制成；所述开孔聚氨酯泡沫的泊松比≥0；所述加压饱和水蒸气贯穿加热的温度为130～200℃，时间为5～300s。本发明提供的技术方案通过对开孔聚氨酯泡沫基材进行压缩和加压饱和水蒸气贯穿加热处理，可获得内外结构均匀，机械性能优异的负泊松比泡沫材料。该技术方案有效解决了现有负泊松比聚合物泡沫材料制备技术生产效率低、不利于大规模生产的技术问题，同时有效避免了因温度梯度带来的材料内外结构不均匀现象。

权利要求

1.一种开孔聚氨酯负泊松比泡沫材料的制备方法，包括以下步骤：将开孔聚氨酯泡沫依次进行压缩、加压饱和水蒸气贯穿加热和冷却定型，得到开孔聚氨酯负泊松比泡沫材料；

所述开孔聚氨酯泡沫的泊松比≥0；

所述压缩的倍率为2～5倍；

所述加压饱和水蒸气贯穿加热的温度为130～200℃；所述加压饱和水蒸气贯穿加热的时间为15～180s。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述开孔聚氨酯泡沫为聚醚型聚氨酯泡沫或聚酯型聚氨酯泡沫。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的聚氨酯泡沫的密度为10～3

300kg/m。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述的聚氨酯泡沫的密度为20～3

120kg/m。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述压缩的方式为单轴压缩、双轴压缩或三轴压缩。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述三轴压缩为三轴等比例压缩。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述加压饱和水蒸气贯穿加热的温度为160～190℃。

说明书

一种开孔聚氨酯负泊松比泡沫材料及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于功能性聚合物泡沫材料技术领域，具体涉及一种开孔聚氨酯负泊松比泡沫材料及其制备方法。

背景技术

[0002] 泊松比是指材料在单向受拉或受压时，横向收缩应变与纵向拉伸应变的比值。几乎在所有的材料中，泊松比通常是正值，如：金属铝为0.33，铜为0.27，典型的聚合物泡沫为0.11～0.14等。而负泊松比材料，是指在拉伸时沿横向扩展，在压缩时横向收缩，这主要归功于其内部结构具有特殊性。负泊松比材料有着独特的优势，如高抗缺口性、抗断裂性、高剪切模量、高回弹韧性和高能量吸收性能等，在缓冲材料、运动保护装备、制造紧固件或安全带等方面具有广阔的应用前景。近年来，许多学者致力于探求负泊松比材料的结构规律，设计负泊松比结构，拓展负泊松比结构材料的界限，扩大其使用范围。

[0003] 负泊松比聚合物泡沫材料是以聚合物为基体，通过不同的制备方法使其成为具有负泊松比效应的泡沫材料。现有技术中，制备负泊松比聚合物泡沫材料的方法主要包括双轴压缩、压缩、真空‑加热法、高压‑加热法以及蒸汽渗透冷凝法。最近，Li等将苯乙烯‑丙烯腈共聚物(SAN)引入到PU基体中，并使用环境友好型和易除去的二氧化碳作为加工试剂，在室温下制备了在较大的形变量下仍具有恒定的泊松比值的负泊松比泡沫。Martz等在高压或真空条件下，实现了从常规的聚乙烯闭孔泡沫到负泊松比泡沫的转变。采用的方法相对简单，但只能在小变形(32％应变)下获得负泊松比，且内外层泊松比不均匀。专利WO2010049511‑A2公开了一种负泊松比的制备方法，该方法使用压缩的同时使用丙酮作为处理溶剂，这种方法制备的泡沫具有更规整的泡孔结构。但该方法中大量挥发性有机溶剂的使用带来了环境污染和产品安全隐患，溶剂去除和干燥过程大大增加了加工复杂性和加工时间，获得的泡沫具有典型的应变依赖型泊松比。专利WO9925530‑A1公开了一种在加热状态下，采用压缩成功制备了负泊松比泡沫的方法。但该方法受到聚合物的尺寸及温度梯度带来的内外层结构不均匀现象的限制。

发明内容

[0004] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种开孔聚氨酯负泊松比泡沫材料及其制备方法，本发明提供的开孔聚氨酯负泊松比泡沫材料内外结构均匀，制备迅速，利于大规模生产。

[0005] 本发明提供了一种开孔聚氨酯负泊松比泡沫材料，由开孔聚氨酯泡沫依次经过压缩、加压饱和水蒸气贯穿加热和冷却定型后制成；

[0006] 所述开孔聚氨酯泡沫的泊松比≥0；

[0007] 所述加压饱和水蒸气贯穿加热的温度为130～200℃；所述加压饱和水蒸气贯穿加热的时间为5～300s。

[0008] 优选的，所述开孔聚氨酯泡沫为聚醚型聚氨酯泡沫或聚酯型聚氨酯泡沫。

[0009] 优选的，所述的聚氨酯泡沫的密度为10～300kg/m3。

[0010] 优选的，所述的聚氨酯泡沫的密度为20～120kg/m3。

[0011] 本发明提供了一种开孔聚氨酯负泊松比泡沫材料的制备方法，包括以下步骤：

[0012] 将开孔聚氨酯泡沫依次进行压缩、加压饱和水蒸气贯穿加热和冷却定型，得到开孔聚氨酯负泊松比泡沫材料；

[0013] 所述开孔聚氨酯泡沫的泊松比≥0；

[0014] 所述加压饱和水蒸气贯穿加热的温度为130～200℃；所述加压饱和水蒸气贯穿加热的时间为5～300s。

[0015] 优选的，所述压缩的方式为单轴压缩、双轴压缩或三轴压缩。

[0016] 优选的，所述三轴压缩为三轴等比例压缩。

[0017] 优选的，所述压缩的倍率为2～5倍，更优选为3～5倍。

[0018] 优选的，所述加压饱和水蒸气贯穿加热的温度为160～190℃。

[0019] 优选的，所述加压饱和水蒸气贯穿加热的时间为15～180s。

[0020] 与现有技术相比，本发明提供了一种开孔聚氨酯负泊松比泡沫材料及其制备方法。本发明提供的开孔聚氨酯负泊松比泡沫材料由开孔聚氨酯泡沫依次经过压缩、加压饱和水蒸气贯穿加热和冷却定型后制成；所述开孔聚氨酯泡沫的泊松比≥0；所述加压饱和水蒸气贯穿加热的温度为130～200℃；所述加压饱和水蒸气贯穿加热的时间为5～300s。本发明提供的技术方案通过对开孔聚氨酯泡沫基材进行压缩和加压饱和水蒸气贯穿加热处理，可获得内外结构均匀，机械性能优异的负泊松比泡沫材料。该技术方案有效解决了现有负泊松比聚合物泡沫材料制备技术生产效率低、使用有机溶剂不环保、不利于大规模生产的技术问题，同时有效避免了因温度梯度带来的材料内外结构不均匀现象，具有十分广阔的市场前景。

附图说明

[0021] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

[0022] 图1是本发明实施例提供的水蒸气贯穿加热装置的结构示意图；

[0023] 图2是本发明实施例1提供的泡沫材料的扫描电镜图；

[0024] 图3是本发明比较例1提供的泡沫材料的扫描电镜图。

具体实施方式

[0025] 下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0026] 本发明提供了一种开孔聚氨酯负泊松比泡沫材料的制备方法，包括以下步骤：

[0027] 将开孔聚氨酯泡沫依次进行压缩、加压饱和水蒸气贯穿加热和冷却定型，得到开孔聚氨酯负泊松比泡沫材料。

[0028] 在本发明提供的制备方法中，所述开孔聚氨酯泡沫只要满足泡孔为开孔结构，且泊松比≥0即可，没有特殊限制；所述开孔聚氨酯泡沫可以为聚醚型聚氨酯泡沫，也可以为聚酯型聚氨酯泡沫，优选为聚醚型聚氨酯泡沫；所述开孔聚氨酯泡沫的开孔结构可为全开3
孔结构，也可以为半开孔结构；所述开孔聚氨酯泡沫的密度优选为10～300kg/m ，更优选为
3 3 3 3 3 3 3 3
20～120kg/m，具体可为10kg/m、23kg/m、28kg/m、40kg/m、60kg/m 、120kg/m 、200kg/m或
3
300kg/m；所述开孔聚氨酯泡沫的泊松比优选为0.1～0.8，具体可为0.2、0.3、0.4或0.5。

[0029] 在本发明提供的制备方法中，对所述开孔聚氨酯泡沫的来源没有特殊限定，可采用本领域熟知方法获得，如商购、自行制备等。在本发明提供的一个实施例中，所述开孔聚氨酯泡沫按照以下步骤制备得到：首先将聚醚多元醇、辛酸亚锡、2,4,6‑三(二甲胺基甲基)苯酚(DMP‑30)、水和硅油进行混合，得到白料；之后将所述白料与聚二苯基甲烷二异氰酸酯(PMDI)进行混合，发泡固化，得到开孔聚氨酯泡沫；其中，所述聚醚多元醇、辛酸亚锡、DMP‑30、水、硅油和PMDI的质量比优选为10：(0.01～0.1)：(0.05～0.2)：(0.1～1)：(0.1～1)：(1～10)，更优选为10：0.04：0.07：(0.2～0.5)：0.6：(4.8～6)。

[0030] 在本发明提供的制备方法中，所述开孔聚氨酯泡沫中的开孔结构可以提供饱和水蒸气通过的通道，在后续进行加压饱和水蒸气贯穿加热处理时，饱和水蒸气可以沿着开孔通道迅速通过泡沫，使泡沫内外受热均匀，从而有效避免了因温度梯度带来的内外层不均匀现象。

[0031] 在本发明提供的制备方法中，所述压缩的目的是使开孔聚氨酯泡沫的泡孔在一定程度上形成凹角结构；所述压缩的方式包括但不限于单轴压缩、双轴压缩或三轴压缩；所述压缩的倍率优选为2～5倍，更优选为3～5倍，具体可为2倍、3倍、3.4倍、3.5倍、4倍、5倍，所述压缩的倍率是指泡沫压缩前体积除以泡沫压缩后体积。在本发明中，所述压缩可以为各方向等比例压缩，也可以各方向按不同比例压缩，等比例压缩时所得产品各方向的泊松比一致，按不同比例压缩时所得产品各压缩方向的泊松比有所差异，便显出各向异性的性质；所述压缩优选为三轴等比例压缩。在本发明中，所述压缩所使用的压缩模具的形状包括但不限于长方体型；所述压缩模具上相对的两个面设置有孔，加压饱和水蒸气通过所述孔进出模具内腔，实现贯穿加热，所述孔的孔径优选为0.2～2.0mm，具体可为0.2mm、0.4mm、
0.6mm、0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.4mm、1.6mm、1.8mm或2.0mm，所述孔的孔间距优选为10～
50mm，具体可为5mm、10mm、15mm、20mm、25mm、30mm、35mm、40mm、45mm或50mm。在本发明中，本领域技术人员可根据实际情况，设计或改进所述压缩模具的形状、孔径、孔间距等，以实现或优化后续蒸汽贯穿加热的效果。

[0032] 在本发明提供的制备方法中，所述加压饱和水蒸气贯穿加热的温度为130～200℃，如果加热温度低于130℃，则饱和水蒸气分压较低，导致饱和水蒸气穿透泡沫基体效率降低，不利于聚合物软化，如果加热温度高于200℃，则温度接近聚氨酯的降解温度，易导致泡沫降解遭到破坏。在本发明中，所述加压饱和水蒸气贯穿加热的温度优选为160～190℃，具体可为130℃、135℃、140℃、145℃、150℃、155℃、160℃、165℃、170℃、175℃、180℃、185℃、190℃、195℃或200℃。

[0033] 在本发明提供的制备方法中，所述加压饱和水蒸气贯穿加热的水蒸气分压可根据饱和水蒸气的压力与温度对应关系确定，以饱和水蒸气温度为130～200℃，优选为160～190℃为例，其对应的分压为0.27～1.55MPa，优选为0.62～1.26MPa。

[0034] 在本发明提供的制备方法中，所述加压饱和水蒸气贯穿加热的时间为5～300s，当加热时间低于5s时，加热时间过短饱和水蒸气无法完全穿过泡沫基体，且泡沫温度还未平衡，不易保持凹角结构，当加热时间高于300s时，过长的加热会导致泡沫降解，同时也会带来大量的能量消耗，增加成本。在本发明中，所述加压饱和水蒸气贯穿加热的时间优选为15～180s，具体可为5s、10s、15s、20s、40s、60s、80s、100s、120s、140s、160s、180s、200s、230s、250s、270s或300s。

[0035] 在本发明提供的制备方法中，所述加压饱和水蒸气贯穿加热在水蒸气贯穿加热装置中进行，其具体结构优选如图1所示，图1是本发明实施例提供的水蒸气贯穿加热装置的结构示意图。在本发明中，在图1所示装置中进行所述加压饱和水蒸气贯穿加热的具体贯穿方式既可以是单侧贯穿，也可以双侧反复贯穿。在本发明中，本领域技术人员也可根据实际情况，设计或改进水蒸气贯穿加热装置和贯穿方式，以实现或优化蒸汽贯穿加热的效果。

[0036] 在本发明提供的制备方法中，优选通过高压水蒸气锅炉获得加压饱和水蒸气；一方面，可以利用高压提高水蒸气的贯穿能力，避免温度梯度的产生；另一方面，饱和水蒸气具有更高的相变潜热，可以提高对泡沫的加热效率；此外，加压后的高温饱和水蒸气还可以通过各种作用(增塑、氢键等)使聚氨酯泡沫基体的硬度、软化点等发生改变，进一步促进聚氨酯泡沫的凹角转化‑定型过程。

[0037] 在本发明提供的制备方法中，对所述冷却定型没有特殊限定，自然冷却至室温即可。

[0038] 本发明还提供了一种采用上述技术方案所述方法制备的开孔聚氨酯负泊松比泡沫材料，具体来说，该材料由开孔聚氨酯泡沫依次经过压缩、加压饱和水蒸气贯穿加热和冷却定型后制成。

[0039] 在本发明提供的开孔聚氨酯负泊松比泡沫材料中，所述开孔聚氨酯泡沫的来源、指标参数，所述压缩、加压饱和水蒸气贯穿加热和冷却定型的条件参数和实现方式在上文中已经介绍，在此不再赘述。

[0040] 在本发明提供的开孔聚氨酯负泊松比泡沫材料中，所述开孔聚氨酯负泊松比泡沫材料沿压缩方向的表层和芯层泊松比均匀一致，其在压缩方向上的泊松比优选为‑1.5～‑0.1，具体可为‑1.1、‑1、‑0.7、‑0.5、‑0.4、‑0.3或‑0.2。

[0041] 本发明提供的技术方案材料内外结构均匀，制备过程绿色、环保、简单、迅速，易于工业化。更具体来说，本发明技术方案具有以下优点：

[0042] 1)制备过程中不需要使用丙酮、乙醚等挥发性有机溶剂，安全性高，绿色环保；

[0043] 2)生产成本低，制备效率高，同时可有效避免因温度梯度带来的材料内外层结构不均匀现象；

[0044] 3)可制备尺寸较大的开孔聚氨酯负泊松比聚合物泡沫材料，适合大规模生产；

[0045] 4)材料具有高抗缺口性、抗断裂性、高剪切模量、高回弹韧性和高能量吸收性能等优异的性能，其在声障、绝热、缓冲器、靠垫、鞋材，尤其是在人造椎间盘、人造血管、夹芯板材、运动保护装备、制造紧固件或安全带、内燃机中催化剂转化器的载体材料等领域具有广阔的应用前景。

[0046] 为更清楚起见，下面通过以下实施例和比较例进行详细说明。

[0047] (1)在本发明下述实施例和比较例中，所使用的开孔聚氨酯泡沫部分来自于市售，部分为自制；其中，自制开孔聚氨酯泡沫所用的制备原料和制品密度如表1所示：

[0048] 表1制备不同密度开孔聚氨酯泡沫的原料配方表(单位：质量份)

[0049]

[0050] 表1中，聚醚多元醇330N采购自山东蓝星东大有限公司；辛酸亚锡采购自南通浩泰化工产品有限公司；DMP‑30全名2,4,6‑三(二甲胺基甲基)苯酚，采购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司；硅油牌号(AO‑580)采购自南通三鹰聚氨酯有限公司；PMDI全名聚二苯基甲烷二异氰酸酯，为陶氏化学的PAPI 27产品。

[0051] 所述自制开孔聚氨酯泡沫的具体制备步骤如下：先将聚醚多元醇、辛酸亚锡、DMP‑30、水和硅油按照配方比例进行均匀混合制备成白料，然后将白料与PMDI迅速混合搅拌均匀，倒入长方体容器中自由发泡，5h后泡沫完全固化，取出得到自制开孔聚氨酯泡沫；

[0052] (2)在本发明下述实施例和比较例中，所使用的压缩模具是一个长方体铁盒，长方体的边可以移动并固定，铁盒上下两个面上有小孔，孔的直径为1.5mm，孔间距为25mm；所使用的水蒸气贯穿加热装置的结构如图1所示。

[0053] 实施例1

[0054] 将密度为10kg/m3的开孔聚氨酯泡沫(自制，配方见表1，泊松比为0.5，尺寸为16cm×10cm×7cm)进行三轴压缩处理，压缩倍率为5.0倍，压缩后尺寸为9.37cm×5.85cm×4.09cm，将压缩后的泡沫连带压缩模具一起放在水蒸气贯穿加热装置内，利用170℃的高压饱和水蒸气中单侧贯穿加热5s，然后连带压缩模具一起取出冷却至室温。经检测，该泡沫材料的表层和芯层泊松比均匀一致，泊松比均为‑1.0。

[0055] 图2是本发明实施例1提供的泡沫材料的扫描电镜图，图a为泡沫芯层的扫描电镜图，图b为泡沫表层的扫描电镜图。通过图2可以看出，泡沫材料的表层的凹角程度几乎没有区别。

[0056] 比较例1

[0057] 将密度为10kg/m3的开孔聚氨酯泡沫(自制，配方见表1，泊松比为0.5，尺寸为16cm×10cm×7cm)进行三轴压缩处理，压缩倍率为5.0倍，压缩后尺寸为9.37cm×5.85cm×4.09cm，然后按照Lakes(Science.1987,235,1038‑1040)所述方法，将压缩后的泡沫连带压缩模具一起放在烘箱中170℃加热1h，然后连带压缩模具一起取出冷却至室温。经检测，该泡沫材料的表层和芯层泊松比不一致，表层泊松比为‑0.8，芯层泊松比为‑0.4。

[0058] 图3是本发明比较例1提供的泡沫材料的扫描电镜图，图a为泡沫芯层的扫描电镜图，图b为泡沫表层的扫描电镜图。通过图3可以看出，泡沫材料的表层的凹角程度更加明显。

[0059] 通过实施例1与比较例1对比可以看出，采用蒸汽贯穿加热法可以获得内外层泊松比更均匀的负泊松比泡沫材料。

[0060] 实施例2

[0061] 将密度为23kg/m3的开孔聚氨酯泡沫(东莞市恒盈海绵制品有限公司，泊松比为0.4，尺寸为16cm×10cm×7cm)进行三轴压缩处理，压缩倍率为3.4倍，压缩后尺寸为
10.65cm×6.65cm×4.65cm，将压缩后的泡沫连带压缩模具一起放在水蒸气贯穿加热装置内，利用165℃的高压饱和水蒸气中双侧反复贯穿加热60s(具体为：左侧贯穿30s后，切换至右侧贯穿30s)，然后连带压缩模具一起取出冷却至室温。经检测，该泡沫材料的表层和芯层泊松比均匀一致，泊松比均为‑0.7。

[0062] 比较例2

[0063] 将密度为23kg/m3的开孔聚氨酯泡沫(东莞市恒盈海绵制品有限公司，泊松比为0.4，尺寸为16cm×10cm×7cm)进行三轴压缩处理，压缩倍率为3.4倍，压缩后尺寸为
10.65cm×6.65cm×4.65cm，后按照Lakes(Science.1987,235,1038‑1040)所述方法，将压缩后的泡沫连带压缩模具一起放在烘箱中165℃加热3h，然后连带压缩模具一起取出冷却至室温。经检测，该泡沫材料的表层和芯层泊松比不一致，表层泊松比为‑0.6，芯层泊松比为‑0.3。

[0064] 通过实施例2与比较例2对比可以看出，采用蒸汽贯穿加热法可以获得内外层泊松比更均匀的负泊松比泡沫材料。

[0065] 实施例3

[0066] 将密度为60kg/m3的开孔聚氨酯泡沫(自制，配方见表1，泊松比为0.4，尺寸为16cm×10cm×7cm)进行三轴压缩处理，压缩倍率为4.0倍，压缩后尺寸为10.06cm×6.31cm×4.41cm，将压缩后的泡沫连带压缩模具一起放在水蒸气贯穿加热装置内，利用130℃的高压饱和水蒸气中双侧反复贯穿加热300s(具体为：左侧贯穿60s后，切换至右侧贯穿60s，然后双侧同时通入蒸汽加压贯穿180s)，然后连带压缩模具一起取出冷却至室温。经检测，该泡沫材料的表层和芯层泊松比均匀一致，泊松比均为‑0.4。

[0067] 比较例3

[0068] 将密度为60kg/m3的开孔聚氨酯泡沫(自制，配方见表1，泊松比为0.4，尺寸为16cm×10cm×7cm)进行三轴压缩处理，压缩倍率为4.0倍，压缩后尺寸为10.06cm×6.31cm×4.41cm，后按照Grima(Adv.Eng.Mater.2009,11,533‑535)所述方法，将压缩后的泡沫连带压缩模具一起放丙酮溶剂中1h，然后取出风干。经检测，该泡沫材料的表层和芯层泊松比不一致，表层泊松比为‑0.5，芯层泊松比为‑0.4。

[0069] 通过实施例3与比较例3对比可以看出，采用蒸汽贯穿加热法可以获得内外层泊松比更均匀的负泊松比泡沫材料，且未使用有机溶剂，更具有环保性。

[0070] 实施例4

[0071] 将密度为120kg/m3的开孔聚氨酯泡沫(东莞市杰熹实业有限公司，泊松比为0.3，尺寸为16cm×10cm×7cm)两轴压缩处理，压缩倍率为4倍，压缩后尺寸为8×5cm×7cm，将压缩后的泡沫连带压缩模具一起放在水蒸气贯穿加热装置内，利用160℃的高压饱和水蒸气中双侧反复贯穿加热200s(具体为：左侧贯穿50s后，切换至右侧贯穿50s，之后再切换回左侧贯穿50s，再切换至右侧贯穿50s)，然后连带压缩模具一起取出冷却至室温。经检测，该泡沫材料的表层和芯层泊松比均匀一致，泊松比表现出各项异性的特性：沿压缩的两个方向的泊松比为‑0.5，沿未压缩方向的泊松比为正值。

[0072] 实施例5

[0073] 将密度为300kg/m3的开孔聚氨酯泡沫(自制，配方见表1，泊松比为0.2，尺寸为16cm×10cm×7cm)进行单轴压缩处理，压缩倍率为2.0倍，压缩后尺寸为8cm×10cm×7cm，将压缩后的泡沫连带压缩模具一起放在水蒸气贯穿加热装置内，利用180℃的高压饱和水蒸气中单侧贯穿加热80s，然后连带压缩模具一起取出冷却至室温。经检测，该泡沫材料的表层和芯层泊松比均匀一致，泊松比表现出各项异性的特性：沿压缩方向的泊松比为‑0.3，沿其他两个未压缩方向的泊松比为正值。

[0074] 实施例6

[0075] 将密度为28kg/m3的开孔聚氨酯泡沫(广州洁雅泡沫材料有限公司，泊松比为0.5，尺寸为16cm×10cm×7cm)三轴压缩处理，压缩倍率为5.0倍，压缩后尺寸为9.37cm×5.85cm×4.09cm，将压缩后的泡沫连带压缩模具一起放在水蒸气贯穿加热装置内，利用200℃的高压饱和水蒸气中单侧贯穿加热180s，然后连带压缩模具一起取出冷却至室温。经检测，该泡沫材料的表层和芯层泊松比均匀一致，泊松比均为‑1.1。

[0076] 实施例7

[0077] 将密度为28kg/m3的开孔聚氨酯泡沫(广州洁雅泡沫材料有限公司，泊松比为0.5，尺寸为16cm×10cm×7cm)三轴压缩处理，压缩倍率为5.0倍，压缩后尺寸为8cm×5.6cm×5cm，将压缩后的泡沫连带压缩模具一起放在水蒸气贯穿加热装置内，利用200℃的高压饱和水蒸气中单侧贯穿加热180s，然后连带压缩模具一起取出冷却至室温。经检测，该泡沫材料的表层和芯层泊松比均匀一致，泊松比存才各向异性，各方向泊松比分别为‑1.1、‑0.8和‑0.3。

[0078] 实施例8

[0079] 将密度为40kg/m3的开孔聚氨酯泡沫(长春百思特聚氨酯科技有限公司，泊松比为0.4，尺寸为16cm×10cm×7cm)三轴压缩处理，压缩倍率为3.5倍，压缩后尺寸为10.54cm×
6.58cm×4.61cm，将压缩后的泡沫连带压缩模具一起放在水蒸气贯穿加热装置内，利用160℃的高压饱和水蒸气中双侧反复贯穿加热100s(具体为：左侧贯穿50s后，切换至右侧贯穿
50s)，然后连带压缩模具一起取出冷却至室温。经检测，该泡沫材料的表层和芯层泊松比均匀一致，泊松比均为‑0.5。

[0080] 实施例9

[0081] 将密度为40kg/m3的开孔聚氨酯泡沫(长春百思特聚氨酯科技有限公司，泊松比为0.4，尺寸为16cm×10cm×7cm)三轴压缩处理，压缩倍率为4.0倍，压缩后尺寸为10.06cm×
6.31cm×4.41cm，将压缩后的泡沫连带压缩模具一起放在水蒸气贯穿加热装置内，利用180℃的高压饱和水蒸气中单侧贯穿加热15s，然后连带压缩模具一起取出冷却至室温。经检测，该泡沫材料的表层和芯层泊松比均匀一致，泊松比均为‑0.2。

[0082] 实施例10

[0083] 将密度为200kg/m3的开孔聚氨酯泡沫(东莞市杰熹实业有限公司，泊松比为0.3，尺寸为16cm×10cm×7cm)三轴压缩处理，压缩倍率为3.0倍，压缩后尺寸为11.10cm×6.94cm×4.85cm，将压缩后的泡沫连带压缩模具一起放在水蒸气贯穿加热装置内，利用190℃的高压饱和水蒸气中双侧反复贯穿加热250s(具体为：左侧贯穿60s后，切换至右侧贯穿
60s，之后两侧同时加压贯穿130s)，然后连带压缩模具一起取出冷却至室温。经检测，该泡沫材料的表层和芯层泊松比均匀一致，泊松比均为‑0.7。

[0084] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。