CN114196054A - 一种聚烯烃座椅及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本申请属于塑料座椅技术领域，尤其涉及一种聚烯烃座椅及其制备方法和应用。本申请提供的聚烯烃座椅包括聚烯烃座椅本体和防污层，防污层覆盖在聚烯烃座椅本体表面，聚烯烃座椅本体组分中的枝接极性基团的聚烯烃提升了聚烯烃座椅的表面能并与防污层中基团发生化学键合，提高了防污层与聚烯烃座椅本体之间的附着力，从而解决了聚烯烃座椅表面防污层易脱落、耐用性差的技术问题。

Description

一种聚烯烃座椅及其制备方法和应用
技术领域
本申请属于塑料座椅技术领域，尤其涉及一种聚烯烃座椅及其制备方法和应用。
背景技术
体育馆、汽车站以及火车站等大型公共场所的座椅，在长期使用过程中，容易在座椅表面产生污渍，影响美观，而且大型公共场所的人流量大，面积广，清洁座椅表面污渍或替换新座椅耗时耗力；因此，大型公共场所的座椅表面会覆盖一层防污层减少污渍的产生，减少人力物力的消耗以及提升座椅的美观性。
然而，一方面由于防污层与座椅属于两种材质，不同材质的防污层与座椅之间的相容性、附着力不好，另一方面由于温度、湿度等自然因素对防污层的腐蚀或者人在座椅上摩擦等人为因素导致了防污层容易从座椅上脱落、防污层耐用性差；并且与金属、皮革面料的等座椅相比，聚烯烃座椅由于原料聚烯烃的表面能低，因此，难以在聚烯烃座椅表面覆盖一层附着力好、不易脱落、耐用性好的防污层。
发明内容
有鉴于此，本申请提供了一种聚烯烃座椅及其制备方法和应用。通过对聚烯烃座椅中组分的改进，提高了聚烯烃座椅表面防污层与聚烯烃座椅本体之间的附着力，解决了现有技术中聚烯烃座椅表面防污层易脱落、耐用性差的技术问题。
本申请第一方面提供了一种聚烯烃座椅，包括聚烯烃座椅本体和防污层；
所述防污层覆盖在所述聚烯烃座椅本体表面；
所述聚烯烃座椅本体的组分包括枝接极性基团的聚烯烃。
优选的，所述枝接极性基团的聚烯烃包括枝接丙烯酸甲酯的聚烯烃、枝接马来酸酐的聚烯烃、枝接甲基丙烯酸缩水甘油酯的聚烯烃中的一种或多种。
优选的，所述枝接极性基团的聚烯烃为枝接马来酸酐的聚烯烃。
需要说明的是，与丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯等极性基团相比，马来酸酐极性高，有利于进一步提高聚烯烃座椅表面防污层与聚烯烃座椅本体之间的附着力，避免了防污层易脱落、耐用性差。
优选的，所述聚烯烃座椅和枝接马来酸酐的聚烯烃中聚烯烃为乙烯、丙烯或高级烯烃中的一种或多种聚合物。
优选的，所述聚烯烃为聚丙烯。
本申请第二方面提供了上述聚烯烃座椅的制备方法，包括步骤：将聚烯烃基料、枝接极性基团的聚烯烃熔融挤出，注塑成型，将防污层覆盖在所述聚烯烃座椅本体的表面，得到聚烯烃座椅。
需要说明的是，注塑成型得到的聚烯烃座椅本体形状是根据体育馆、汽车站以及火车站等大型公共场所的座椅形状需求，选择对应的注塑模具，并注塑成型为对应的形状。
优选的，将聚烯烃基料、枝接极性基团的聚烯烃熔融挤出，注塑成型，将防污层覆盖在所述聚烯烃座椅本体的表面，得到聚烯烃座椅具体包括步骤：
步骤1、将聚烯烃基料、枝接极性基团的聚烯烃熔融挤出，注塑成型，得到聚烯烃座椅本体；
步骤2、将所述防污层的原料喷洒在所述聚烯烃座椅本体表面，干燥将防污层覆盖在所述聚烯烃座椅本体的表面，得到聚烯烃座椅。
优选的，将聚烯烃基料、枝接极性基团的聚烯烃熔融挤出，注塑成型，将防污层覆盖在所述聚烯烃座椅本体的表面，得到聚烯烃座椅具体包括步骤：
步骤1、将聚烯烃基料、枝接极性基团的聚烯烃熔融挤出，注塑成型，得到聚烯烃座椅本体；
步骤2、将所述聚烯烃座椅本体浸泡在所述防污层的原料中，干燥将防污层覆盖在所述聚烯烃座椅本体的表面，得到聚烯烃座椅。
需要说明的是，与通过喷洒手段在聚烯烃座椅本体表面形成的防污层相比，将聚烯烃座椅本体浸泡在防污层原料中，利用防污层原料液体的流动性，确保了聚烯烃座椅本体表面所有位置都覆盖有防污层，可以避免喷洒不均匀导致的防污层厚度不均匀、甚至聚烯烃座椅本体部分位置没有被喷洒到的情况发生，而当防污层厚度不均匀、甚至聚烯烃座椅本体部分位置没有形成防污层时，温度、湿度等自然因素会顺着较薄的或者没有防污层的位置对防污层加快腐蚀，从而导致防污层附着力下降，易脱落，因此，与喷洒手段相比，浸泡手段提升了聚烯烃座椅本体表面防污层的耐用性。
优选的，将聚烯烃基料、枝接极性基团的聚烯烃熔融挤出，注塑成型，将防污层覆盖在所述聚烯烃座椅本体的表面，得到聚烯烃座椅具体包括步骤：
步骤1、在所述注塑成型的模具上喷洒所述防污层的原料；
步骤2、将聚烯烃基料、枝接极性基团的聚烯烃熔融挤出，注射入所述模具中，保温保压将防污层覆盖在所述聚烯烃座椅本体的表面，得到聚烯烃座椅。
优选的，将聚烯烃基料、枝接极性基团的聚烯烃熔融挤出，注塑成型，将防污层覆盖在所述聚烯烃座椅本体的表面，得到聚烯烃座椅具体包括步骤：
步骤1、将所述注塑成型的模具浸泡在所述防污层的原料中；
步骤2、将聚烯烃基料、枝接极性基团的聚烯烃熔融挤出，注射入所述模具中，保温保压将防污层覆盖在所述聚烯烃座椅本体的表面，得到聚烯烃座椅。
需要说明的是，与常规干燥将防污层覆盖在所述聚烯烃座椅本体的表面相比，在所述注塑成型的模具上喷洒所述防污层的原料或将所述注塑成型的模具浸泡在所述防污层的原料中后，将注塑成型的模具装在注塑机中，并进行熔融挤出，注塑成型，在保温保压下通过热压成型使防污层覆盖在聚烯烃座椅本体上，利用热压成型的温度促进了极性基团中的各种基团与防污层中的组分中基团进一步发生化学键合，进一步提高了防污层与聚烯烃座椅本体之间的附着力。
优选的，将聚烯烃基料、枝接极性基团的聚烯烃熔融挤出前，还包括步骤：在所述聚烯烃基料和所述枝接极性基团的聚烯烃中加入色母粒搅拌。
需要说明的是，色母粒是将颜料、聚烯烃以及添加剂混合而成的产品，用于对聚烯烃座椅染色，以满足不同公共场所座椅的颜色需求，提升公共场所座椅的美观性。
优选的，所述色母粒中聚烯烃与枝接极性基团的聚烯烃中聚烯烃、聚烯烃基料中的聚烯烃为同一种聚烯烃。
需要说明的是，当色母粒中负载颜料的聚烯烃与枝接极性基团的聚烯烃中聚烯烃、聚烯烃基料中的聚烯烃为同一种聚烯烃时，可以提升色母粒与聚烯烃座椅本体的相容性，提高了色母粒的分散性，避免了聚烯烃座椅出现颜色不均匀等情况发生，提升了公共场所座椅的美观性。
优选的，所述色母粒中聚烯烃与枝接极性基团的聚烯烃中聚烯烃、聚烯烃基料中的聚烯烃为聚丙烯。
优选的，所述搅拌的温度为25～40℃，所述搅拌的转速为100～500r/min，所述搅拌的时间为10～40min。
优选的，所述熔融挤出的温度为240～260℃，所述熔融挤出的螺杆转速为10～60r/min，所述注塑成型的模具温度为60～80℃。
优选的，以质量份计算，所述聚烯烃座椅的组分包括：
所述色母粒2～5份；
所述枝接极性基团的聚烯烃5～20份；
所述聚烯烃基料中的聚烯烃80～90份。
优选的，所述防污层原料的制备方法包括步骤：将丙酮通入反应釜中，通N2保护，开启搅拌，搅拌地转速为100～400r/min，升温至80～100℃，在1～3h内将全氟癸基三甲氧基硅烷、改性气相二氧化硅、正硅酸四乙酯、二乙酸二丁基锡通入反应釜中，保温3-5h，得到防污层原料。
优选的，以质量份计算，所述防污层原料的制备方法中各组分的投料为：
所述丙酮150份；
所述全氟癸基三甲氧基硅烷100份；
所述正硅酸四乙酯5-15份；
所述改性气相二氧化硅5-10份；
所述引发剂0.5-2份。
本申请第三方面提供了上述聚烯烃座椅在运动场所中的应用。
需要说明的是，本申请提供的聚烯烃座椅具有耐用防污的性质，因此，作为体育馆、汽车站以及火车站等人流量大的、面积广的公共场所的座椅，可减少清洁座椅表面污渍或替换新座椅的人力物力成本。
综上所述，本申请提供了一种聚烯烃座椅及其制备方法和应用；聚烯烃座椅包括聚烯烃座椅本体和防污层，防污层覆盖在聚烯烃座椅本体表面，聚烯烃座椅本体的组分包括枝接极性基团的聚烯烃，其中，与不含枝接极性基团的聚烯烃座椅相比，本申请提供的聚烯烃座椅组分中的枝接极性基团的聚烯烃，一方面提升了聚烯烃座椅的表面能，使防污层与聚烯烃座椅本体之间的附着力改善，另一方面，极性基团中的各种基团也能与防污层中的组分中基团发生化学键合，使防污层与聚烯烃座椅本体之间的附着力改善，本申请提供的聚烯烃座椅组分中的枝接极性基团的聚烯烃通过物理改性和化学键合作用改善了防污层与聚烯烃座椅本体之间的附着力，从而聚烯烃座椅表面防污层易脱落、耐用性差的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本申请实施例提供的聚烯烃座椅制备方法的流程示意图。
具体实施方式
本申请提供了一种聚烯烃座椅及其制备方法和应用。通过对聚烯烃座椅中组分的改进，提高了聚烯烃座椅表面防污层与聚烯烃座椅本体之间的附着力，解决了现有技术中聚烯烃座椅表面防污层易脱落、耐用性差的技术问题。
下面将对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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它实施例，都属于本申请保护的范围。
其中，以下实施例所用试剂或原料均为市售或自制。
实施例1
本实施例1提供了第一种防污层原料的制备方法，包括以下步骤：
将150g丙酮通入反应釜中，通N2保护，开启搅拌，搅拌地转速为250r/min，升温至85℃，在3h将20g全氟癸基三甲氧基硅烷、5g正硅酸丁酯、5g改性气相二氧化硅和0.5g二乙酸二丁基锡倒入反应釜内，保温3h，得第一产物1。
实施例2
本实施例2提供了第一种聚烯烃座椅的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、将95g聚丙烯原料，5g聚丙烯接枝马来酸酐混合，在25℃下搅拌，搅拌转速300r/min，搅拌时间为20min，得到聚丙烯座椅本体原料；
步骤2、将实施例1提供的防污层原料喷洒在注塑机注塑成型的模具中，之后将步骤1提供的聚丙烯座椅本体原料熔融挤出，注射入喷洒有防污层原料的模具内，保温保压10min，在空气中冷却后，得到聚丙烯座椅；
其中，本实施例的熔融挤出的温度为260℃，熔融挤出的螺杆转速为30r/min，模具温度为75℃，空气的冷却温度为25℃。。
实施例3
本实施例3提供了第二种聚烯烃座椅的制备方法，制备方法与实施例2不同之处在于：步骤1、将95g聚丙烯原料，4gPP色母粒，5g聚丙烯接枝马来酸酐混合，在25℃下搅拌，搅拌转速300r/min，搅拌时间为20min，得到聚丙烯座椅本体原料。
实施例4
本实施例4提供了第三种聚烯烃座椅的制备方法，制备方法与实施例3不同之处在于：步骤2、将注塑机注塑成型的模具浸泡在实施例1提供的防污层原料后，将注塑成型的模具装在注塑机中，之后将步骤1提供的聚丙烯座椅本体原料熔融挤出，注射入喷洒有防污层原料的模具内，保温保压，在空气中冷却后，得到聚丙烯座椅。
实施例5
本实施例5提供了第四种聚烯烃座椅的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、将85g聚丙烯原料，4gPP色母，15g聚丙烯接枝马来酸酐混合，在25℃下搅拌，搅拌转速400r/min，搅拌时间为20min，得到聚丙烯座椅本体原料；
步骤2、将实施例1提供的防污层原料喷洒在注塑机注塑成型的模具中后，将聚丙烯座椅本体原料熔融挤出，注射入模具内，保温保压10min，在空气中冷却后，得到聚丙烯座椅；
其中，本实施例中，熔融挤出的温度为260℃，熔融挤出的螺杆转速为40r/min，模具温度为80℃，空气的冷却温度为25℃。
对比例1
本对比例1提供了第五种聚烯烃座椅的制备方法，制备方法包括以下步骤：
步骤1、将85g聚丙烯原料，4gPP色母，在25℃下搅拌，搅拌转速400r/min，搅拌时间为20min，得到聚丙烯座椅本体原料；
步骤2、将聚丙烯座椅本体原料熔融挤出，注射入模具内，保温保压10min，在空气中冷却后，得到聚丙烯座椅；
其中，本实施例中，熔融挤出的温度为260℃，熔融挤出的螺杆转速为40r/min，模具温度为80℃，空气的冷却温度为25℃。
对比例2
本对比例2提供了第六种聚烯烃座椅的制备方法，制备方法与对比例1的区别在于，还包括步骤3，将实施例1提供的防污层原料通过喷洒、浸泡或者涂覆等方式覆盖在步骤2制备得到的。
实施例6
本实施例6为检测实施例3、实施例5以及对比例1提供的聚丙烯座椅的防污能力，检测方法为用德国克吕士DSA 30接触角测量仪测量产品表面与水的静态接触角，纯水体积一律为5μL，每个试样在同一样品不同位置测试5次，取平均值，得到的结果如表1所示。
水接触角(°)
对比例1制备的聚丙烯座椅 30
实施例3制备的聚丙烯座椅 142.5
实施例5制备的聚丙烯座椅 147.6
表1
从表1可以确定的是，与对比例1制备的聚丙烯座椅的水接触角相比，本申请实施例3、实施例5制备的聚丙烯座椅的水接触角大，说明难以润湿，具有防污性能。
实施例7
本实施例7为检测实施例3、实施例5以及对比例2提供的聚丙烯座椅的耐用性能，检测方法为用强力环氧胶黏剂涂在实验所用的拉拔柱子表面，并粘接在覆盖有防污层的聚丙烯座椅上，每个聚丙烯座椅粘四个拉拨柱子，静置几天，用液压附着力测试仪拉拔柱子，测试防污涂料附着力，其结果如表2所示。
附着力/Mpa
对比例2制备的聚丙烯座椅 0.23
实施例3制备的聚丙烯座椅 1.09
实施例5制备的聚丙烯座椅 1.25
表2
从上表2可以看出，与对比例2中不含极性基团的聚丙烯座椅相比，本申请实施例3、实施例5制备的聚丙烯座椅表面的防污层附着力大，难以脱落，耐用性好，说明聚烯烃座椅组分中的枝接极性基团的聚烯烃，一方面提升了聚烯烃座椅的表面能，使防污层与聚烯烃座椅本体之间的附着力改善，另一方面，极性基团中的各种基团也能与防污层中的组分中基团发生化学键合，使防污层与聚烯烃座椅本体之间的附着力改善，本申请提供的聚烯烃座椅组分中的枝接极性基团的聚烯烃通过物理改性和化学键合作用改善了防污层与聚烯烃座椅本体之间的附着力，从而聚烯烃座椅表面防污层易脱落、耐用性差的技术问题。
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。

Claims (10)

1.一种聚烯烃座椅，其特征在于，所述聚烯烃座椅包括聚烯烃座椅本体和防污层；
所述防污层覆盖在所述聚烯烃座椅本体表面；
所述聚烯烃座椅本体的组分包括枝接极性基团的聚烯烃。
2.根据权利要求1所述的聚烯烃座椅，其特征在于，所述枝接极性基团的聚烯烃为枝接马来酸酐的聚烯烃。
3.根据权利要求1所述的聚烯烃座椅，其特征在于，所述聚烯烃为聚丙烯。
4.权利要求1-3任一项所述聚烯烃座椅的制备方法，其特征在于，包括步骤：将聚烯烃基料、枝接极性基团的聚烯烃熔融挤出，注塑成型，将防污层覆盖在所述聚烯烃座椅本体的表面，得到聚烯烃座椅。
5.根据权利要求4所述聚烯烃座椅的制备方法，其特征在于，将聚烯烃基料、枝接极性基团的聚烯烃熔融挤出，注塑成型，将防污层覆盖在所述聚烯烃座椅本体的表面，得到聚烯烃座椅具体包括步骤：
步骤1、将聚烯烃基料、枝接极性基团的聚烯烃熔融挤出，注塑成型，得到聚烯烃座椅本体；
步骤2、将所述防污层的原料喷洒在所述聚烯烃座椅本体表面，干燥将防污层覆盖在所述聚烯烃座椅本体的表面，得到聚烯烃座椅。
6.根据权利要求4所述聚烯烃座椅的制备方法，其特征在于，将聚烯烃基料、枝接极性基团的聚烯烃熔融挤出，注塑成型，将防污层覆盖在所述聚烯烃座椅本体的表面，得到聚烯烃座椅具体包括步骤：
步骤1、将聚烯烃基料、枝接极性基团的聚烯烃熔融挤出，注塑成型，得到聚烯烃座椅本体；
步骤2、将所述聚烯烃座椅本体浸泡在所述防污层的原料中，干燥将防污层覆盖在所述聚烯烃座椅本体的表面，得到聚烯烃座椅。
7.根据权利要求4所述聚烯烃座椅的制备方法，其特征在于，将聚烯烃基料、枝接极性基团的聚烯烃熔融挤出，注塑成型，将防污层覆盖在所述聚烯烃座椅本体的表面，得到聚烯烃座椅具体包括步骤：
步骤1、在所述注塑成型的模具上喷洒所述防污层的原料；
步骤2、将聚烯烃基料、枝接极性基团的聚烯烃熔融挤出，注射入所述模具中，保温保压将防污层覆盖在所述聚烯烃座椅本体的表面，得到聚烯烃座椅。
8.根据权利要求4所述聚烯烃座椅的制备方法，其特征在于，将聚烯烃基料、枝接极性基团的聚烯烃熔融挤出，注塑成型，将防污层覆盖在所述聚烯烃座椅本体的表面，得到聚烯烃座椅具体包括步骤：
步骤1、将所述注塑成型的模具浸泡在所述防污层的原料中；
步骤2、将聚烯烃基料、枝接极性基团的聚烯烃熔融挤出，注射入所述模具中，保温保压将防污层覆盖在所述聚烯烃座椅本体的表面，得到聚烯烃座椅。
9.根据权利要求4所述聚烯烃座椅的制备方法，其特征在于，将聚烯烃基料、枝接极性基团的聚烯烃熔融挤出前，还包括步骤：在所述聚烯烃基料和所述枝接极性基团的聚烯烃中加入色母粒搅拌；
所述色母粒中聚烯烃与枝接极性基团的聚烯烃中聚烯烃、聚烯烃基料中的聚烯烃为同一种聚烯烃。
10.权利要求1-3任一项所述聚烯烃座椅或权利要求4-9任一项所述制备方法制备得到的聚烯烃座椅在运动场所中的应用。
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