CN109130398A - 一种抗菌防霉型tpu复合材料及制备方法 - Google Patents

一种抗菌防霉型tpu复合材料及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种抗菌防霉型TPU复合材料及制备方法，属于材料领域，本发明是通过制备TPU底层膜以及TPU表皮膜，以及在TPU底层膜与基布复合制备初级复合材料，后与压延制得TPU表皮膜压制复合获得半成品；最后通过表面处理以及加热吸纹制备的复合材料能够满足在一些潮湿环境下的装饰的安全要求、高标准环保要求且具备良好的耐用性。同时，本发明整个工艺简单易控，不使用增塑剂，安全环保，制得的复合材料手感柔软且物理性能高，符合高标准环保要求。

Description

一种抗菌防霉型TPU复合材料及制备方法
技术领域
本发明属于材料领域，特别是一种抗菌防霉型TPU复合材料及制备方法。
背景技术
TPU(热塑性聚氨酯弹性体橡胶)是一类硬度范围宽(60HA-85HD)、耐磨、耐油，透明，弹性好的新型材料，由于其在生产过程中可以不添加增塑剂而保持材料本身柔软的性能，因此作为环保材料而广泛用于日用品、体育用品、玩具、室内装饰材料等领域。目前市售TPU复合材料用在潮湿的地方容易发霉，难以满足汽车内饰用革等场合使用的需要。因此制备一种能够在潮湿的环境中还能够防止发霉，同时具备耐磨、耐油，透明，弹性好特性的TPU材料是本领域技术人员厄待解决的技术难题。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的问题，公开了一种抗菌防霉型TPU复合材料及制备方法，通过本发明的制备方法制得的TPU复合材料具有良好的综合性能，既符合高标准环保要求，而且抗菌防霉性能高，在潮湿的环境里使用时间更长，本发明是这样实现的：
一种抗菌防霉型TPU复合材料，其特征在于，所述的复合材料包括TPU底层膜以及TPU表皮膜；所述的TPU底层膜包括热稳定剂LF522、TPU颗粒及纳米钙粉；所述的TPU表皮膜包括防霉剂、TPU颗粒及PVC色饼，所述的防霉剂为bm-2型防霉剂。
进一步，所述的热稳定剂为LF522；所述的热稳定剂、TPU颗粒及纳米钙粉的质量比为1:30:6。
进一步，所述的防霉剂、TPU颗粒及PVC色饼的质量比为1:10:1。
本发明还公开了一种抗菌防霉型TPU复合材料的制备方法，步骤如下：
步骤一：制备TPU底层膜；
1.1，一次开炼：将LF522热稳定剂、TPU颗粒及纳米钙粉按照质量比为1:30:6于120℃密炼至混合均匀，再于180℃开炼；
1.2，二次开炼；一次开炼后过滤，过滤产物进行二次开炼，开炼温度为180℃，开炼后的混合物送入四辊压延机压延，即获得TPU底层膜；
步骤二：压制TPU底层膜：将TPU底层膜与基布复合压制，得到初级复合材料；
步骤三：制备TPU表皮膜；
3.1，取质量比为1:10:1的bm-2型防霉剂、TPU颗粒及PVC色饼在120℃密炼至混合均匀，再于190℃开炼，开炼产物过滤后进行二次开炼；
3.2，二次开炼：温度为190℃，开炼后的混合物融入到四辊压延机压延，压延制得TPU表皮膜；
步骤四：压制TPU表皮膜：将TPU表皮膜与初级复合材料的发泡层面压制复合，获得半成品；此时的半成品即为三层：最下层为底布，中间为底布的发泡层，发泡层的表层为表皮膜。
步骤五：表面处理；对半成品用水性处理剂进行表面涂饰处理，然后在150℃
烘箱中烘干；
步骤六：加热吸纹；将经过表面处理后的半成品在190℃烘箱中进行加热，
加热时间为30秒，然后经过真空吸纹机吸出花纹，即获得所述抗菌防霉型
TPU复合装饰材料。
进一步，所述的步骤一中压延机辊筒温度分别设置为200℃、190℃、175℃、170℃。
进一步，所述的步骤三中压延机辊筒温度分别设置为205℃、200℃、190℃、185℃。
进一步，所述的步骤二中TPU底层膜与基布复合压制的压力为0.8MPa。
进一步，所述的步骤四中TPU表皮膜与初级复合材料的发泡层面压制复合的压力为0.8MPa。
本发明与现有技术相比的有益效果在于：通过本发明的方法，通过制备TPU底层膜以及TPU表皮膜，以及在TPU底层膜与基布复合制备初级复合材料，后与压延制得TPU表皮膜压制复合获得半成品；最后通过表面处理以及加热吸纹制备的复合材料能够满足在一些潮湿环境下的装饰的安全要求、高标准环保要求且具备良好的耐用性。
同时，本发明整个工艺简单易控，不使用增塑剂，安全环保，制得的复合材料手感柔软且物理性能高，符合高标准环保要求。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚，明确，以下举实例对本发明进一步详细说明。应当指出此处所描述的具体实施仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
步骤一：制备TPU底层膜；将LF522热稳定剂、TPU颗粒及纳米钙粉按照质量比为1:30:6于120℃密炼至混合均匀，再于180℃开炼；一次开炼后过滤，过滤产物进行二次开炼，开炼温度为180℃，开炼后的混合物送入四辊压延机压延，压延机辊筒温度分别设置为200℃、190℃、175℃、170℃，即获得TPU底层膜；
步骤二：压制TPU底层膜：将TPU底层膜与基布复合压制，TPU底层膜与基布复合压制的压力为0.8MPa，得到初级复合材料；
步骤三：制备TPU表皮膜；取质量比为1:10:1的bm-2型防霉剂、TPU颗粒及PVC色饼在120℃密炼至混合均匀，再于190℃开炼，开炼产物过滤后进行二次开炼；温度为190℃，开炼后的混合物融入到四辊压延机压延，压延机辊筒温度分别设置为205℃、200℃、190℃、185℃。压延制得TPU表皮膜；
步骤四：压制TPU表皮膜：将TPU表皮膜与初级复合材料的发泡层面压制复合，TPU表皮膜与初级复合材料的发泡层面压制复合的压力为0.8MPa，获得半成品；
步骤五：表面处理；对半成品用水性处理剂进行表面涂饰处理，然后在150℃烘箱中烘干；
步骤六：加热吸纹；将经过表面处理后的半成品在190℃烘箱中进行加热，加热时间为30秒，然后经过真空吸纹机吸出花纹，即获得所述抗菌防霉型TPU复合装饰材料。
除了上述的实施例外，本发明还提供了不添加部分创造性组分的对比实施例，具体如下：
对比例1
步骤一：制备TPU底层膜；将LF522热稳定剂、TPU颗粒及纳米钙粉按照质量比为1:30:6于120℃密炼至混合均匀，再于180℃开炼；一次开炼后过滤，过滤产物进行二次开炼，开炼温度为180℃，开炼后的混合物送入四辊压延机压延，压延机辊筒温度分别设置为200℃、190℃、175℃、170℃，即获得TPU底层膜；
步骤二：压制TPU底层膜：将TPU底层膜与基布复合压制，TPU底层膜与基布复合压制的压力为0.8MPa，得到初级复合材料；
步骤三：制备TPU表皮膜；取质量比为10:1的TPU颗粒及PVC色饼在120℃密炼至混合均匀，再于190℃开炼，开炼产物过滤后进行二次开炼；温度为190℃，开炼后的混合物融入到四辊压延机压延，压延机辊筒温度分别设置为205℃、200℃、190℃、185℃。压延制得TPU表皮膜；
步骤四：压制TPU表皮膜：将TPU表皮膜与初级复合材料的发泡层面压制复合，TPU表皮膜与初级复合材料的发泡层面压制复合的压力为0.8MPa，获得半成品；
步骤五：表面处理；对半成品用水性处理剂进行表面涂饰处理，然后在150℃烘箱中烘干；
步骤六：加热吸纹；将经过表面处理后的半成品在190℃烘箱中进行加热，加热时间为30秒，然后经过真空吸纹机吸出花纹，即获得所述抗菌防霉型TPU复合装饰材料。
该对比例1与实施例1的区别在于，在制备的过程中不使用bm-2型防霉剂的组分，制备完成后，与实施例1制备的产品进行防霉性能进行对比。具体的对比如表1所示。
对比例2
步骤一：制备TPU底层膜；将LF522热稳定剂、TPU颗粒及纳米钙粉按照质量比为1:30:6于120℃密炼至混合均匀，再于180℃开炼；一次开炼后过滤，过滤产物进行二次开炼，开炼温度为180℃，开炼后的混合物送入四辊压延机压延，压延机辊筒温度分别设置为200℃、190℃、175℃、170℃，即获得TPU底层膜；
步骤二：压制TPU底层膜：将TPU底层膜与基布复合压制，TPU底层膜与基布复合压制的压力为0.8MPa，得到初级复合材料；
步骤三：制备TPU表皮膜；取质量比为2:10:1的bm-2型防霉剂、TPU颗粒及PVC色饼在120℃密炼至混合均匀，再于190℃开炼，开炼产物过滤后进行二次开炼；温度为190℃，开炼后的混合物融入到四辊压延机压延，压延机辊筒温度分别设置为205℃、200℃、190℃、185℃。压延制得TPU表皮膜；
步骤四：压制TPU表皮膜：将TPU表皮膜与初级复合材料的发泡层面压制复合，TPU表皮膜与初级复合材料的发泡层面压制复合的压力为0.8MPa，获得半成品；
步骤五：表面处理；对半成品用水性处理剂进行表面涂饰处理，然后在150℃烘箱中烘干；
步骤六：加热吸纹；将经过表面处理后的半成品在190℃烘箱中进行加热，加热时间为30秒，然后经过真空吸纹机吸出花纹，即获得所述抗菌防霉型TPU复合装饰材料。
该对比例2与实施例1的区别在于，在制备的过程中双倍量使用bm-2型防霉剂的组分，制备完成后，与实施例1制备的产品进行防霉性能进行对比。具体的对比如表1所示。
表1：
通过选用bm-2型防霉剂能够使得本产品满足在潮湿环境下的装饰的安全要求，在不添加bm-2型防霉剂情况下制备的汽车用革并不能满足防霉性能的要求。并且在bm-2型防霉剂选用双倍量的情况下，还是同样满足防霉性能，因此，并不需要过量的防霉剂用量。优选地，防霉剂、TPU颗粒及PVC色饼的质量比为1:10:1。
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，这些改进也应视为本发明的保护范围。
本通过该方法制备的复合装饰材料能够满足一些潮湿环境下的装饰的安全要求、高标准环保要求且具备耐用性的优点。

Claims (8)

1.一种抗菌防霉型TPU复合材料，其特征在于，所述的复合材料包括TPU底层膜以及TPU表皮膜；所述的TPU底层膜包括热稳定剂LF522、TPU颗粒及纳米钙粉；所述的TPU表皮膜包括防霉剂、TPU颗粒及PVC色饼，所述的防霉剂为bm-2型防霉剂。
2.根据权利要求1所述的一种抗菌防霉型TPU复合材料，其特征在于，所述的热稳定剂为LF522；所述的热稳定剂、TPU颗粒及纳米钙粉的质量比为1:30:6。
3.根据权利要求1所述的一种抗菌防霉型TPU复合材料，其特征在于，所述的防霉剂、TPU颗粒及PVC色饼的质量比为1:10:1。
4.一种如权利要求1~3任一所述的一种抗菌防霉型TPU复合材料的制备方法，其特征在于，步骤如下：
步骤一：制备TPU底层膜；
1.1，一次开炼：将LF522热稳定剂、TPU颗粒及纳米钙粉按照质量比为1:30:6于120℃密炼至混合均匀，再于180℃开炼；
1.2，二次开炼；一次开炼后过滤，过滤产物进行二次开炼，开炼温度为180℃，开炼后的混合物送入四辊压延机压延，即获得TPU底层膜；
步骤二：压制TPU底层膜：将TPU底层膜与基布复合压制，得到初级复合材料；
步骤三：制备TPU表皮膜；
3.1，取质量比为1:10:1的bm-2型防霉剂、TPU颗粒及PVC色饼在120℃密炼至混合均匀，再于190℃开炼，开炼产物过滤后进行二次开炼；
3.2，二次开炼：温度为190℃，开炼后的混合物融入到四辊压延机压延，压延制得TPU表皮膜；
步骤四：压制TPU表皮膜：将TPU表皮膜与初级复合材料的发泡层面压制复合，获得半成品；
步骤五：表面处理；对半成品用水性处理剂进行表面涂饰处理，然后在150℃烘箱中烘干；
步骤六：加热吸纹；将经过表面处理后的半成品在190℃烘箱中进行加热，加热时间为30秒，然后经过真空吸纹机吸出花纹，即获得所述抗菌防霉型TPU复合装饰材料。
5.根据权利要求4所述的一种抗菌防霉型TPU复合材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤一中压延机辊筒温度分别设置为200℃、190℃、175℃、170℃。
6.根据权利要求4所述的一种抗菌防霉型TPU复合材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤三中压延机辊筒温度分别设置为205℃、200℃、190℃、185℃。
7.根据权利要求4所述的一种抗菌防霉型TPU复合材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤二中TPU底层膜与基布复合压制的压力为0.8MPa。
8.根据权利要求4所述的一种抗菌防霉型TPU复合材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤四中TPU表皮膜与初级复合材料的发泡层面压制复合的压力为0.8MPa。
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