CN104494256A - 一种环保热塑性弹性体发泡地垫材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及地垫材料技术领域，尤其涉及一种环保热塑性弹性体发泡地垫材料及其制备方法，其依序包括表面处理层、TPU薄膜层、表面PU粘合层、增强纤维网布层、底面PU粘合层和TPE发泡层；本发明融合了TPU和TPE两种材料的特性，制得的环保热塑性弹性体发泡地垫材料硬度适中、强度高、弹性高、韧性好，具有抗菌防霉性、止滑性和阻燃性优良等特点。

Description

一种环保热塑性弹性体发泡地垫材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及地垫材料技术领域，尤其涉及一种环保热塑性弹性体发泡地垫材料及其制备方法。
技术背景
目前地垫多采用塑胶地垫，这类地垫大多数是PVC 材料制成。PVC，即聚氯乙烯，该材料微黄色半透明状，有光泽，透明度胜于聚乙烯、聚苯烯，差于聚苯乙烯，随助剂用量不同，分为软、硬聚氯乙烯，但大都不具备阻燃性能。
热塑性聚氨酯弹性体（TPU），有聚酯型和聚醚型之分，TPU具有卓越的高张力、高拉力、强韧和耐老化的特性，是一种成熟的环保材料。目前，TPU已广泛应用与医疗卫生、电子电器、工业及体育等方面，其具有其它塑料材料所无法比拟的强度高、韧性好、耐磨、耐寒、耐油、耐水、耐老化、耐气候等特性，同时他具有高防水性透湿性、防风、防寒、抗菌、防霉、保暖、抗紫外线以及能量释放等许多优异的功能。
TPE（Thermoplastic Elastomer） 是一种具有橡胶的高弹性，高强度，高回弹性，又具有可注塑加工的特征的材料。具有环保无毒安全，硬度范围广，有优良的着色性，触感柔软，耐候性，抗疲劳性和耐温性，加工性能优越，无须硫化，可以循环使用降低成本，既可以二次注塑成型，与PP、PE、PC、PS、ABS等基体材料包覆粘合，也可以单独成型。热塑性弹性体既具有热塑性塑料的加工性能，又具有硫化橡胶的物理性能，可谓是塑料和橡胶优点的优势组合。由于TPE兼具橡胶和塑料的优点，为橡胶工业开辟了新的应用领域。可用于塑料的增强、增韧改性。自补强性大，配方简化，配合剂对聚合物的影响制约小，质量性能更易掌握。但TPE的耐热性不如橡胶，随着温度上升而物性下降幅度较大，因而适用范围受到限制。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种硬度适中、弹性好、止滑性和阻燃性优良的环保热塑性弹性体发泡地垫材料及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种环保热塑性弹性体发泡地垫材料，其依序包括表面处理层、TPU薄膜层、表面PU粘合层、增强纤维网布层、底面PU粘合层和TPE发泡层；
所述TPU薄膜层包括以下重量份的组分：
TPU树脂               100份；              沙林树脂          10-20份；
TPU爽滑剂母粒         2-4份；              TPU色母粒          3-6份；
阻燃母粒            25-35份；
所述TPE发泡层包括以下重量份的组分：
TPE树脂               100份；              硫酸钡母粒        20-30份；
高温发泡母粒          8-10份；              TPE色母粒          3-6份；
防霉抗菌母粒           5-8份。
所述高温发泡母粒包括以下重量份的组分：
乙烯-醋酸乙烯共聚物     50份；              AC发泡剂             50份；
乙撑双硬脂酰胺         3-5份。
所述TPU树脂硬度为90-95A。
所述TPU爽滑母粒为蒙旦蜡与TPU按质量配比1:1混合制得。
所述阻燃母粒为无卤阻燃剂Exolit OP935与5000目氢氧化镁按质量配比2:1混合的复配体系。
所述硫酸钡母粒为铝钛偶联剂改性硫酸钡与TPE按质量配比60:40混合挤出造粒制得。
所述防霉抗菌剂母粒是以乙烯-醋酸乙烯共聚物为载体，按乙烯-醋酸乙烯共聚物与纳米银防霉抗菌剂质量比1:1混合造粒制得。
所述表面处理层为聚丙烯酸酯类表面处理剂经一版以上丝网印刷处理而成。
一种环保热塑性弹性体发泡地垫材料制备方法，其包括以下步骤：
1）将TPU薄膜层的各组份倒入压延成型机中压延成型，得到TPU薄膜层；
2）将TPE发泡层的各组份倒入压延成型机中压延成型，得到TPE发泡层；
3）再将增强纤维网布在加热辊下预热并除去表面附着的杂质，然后将其经发送装置送入涂布机中，在PU粘合层涂液中浸渍，送入刮刀装置中控制上糊量，然后送入烘箱干燥、塑化，得到表面及底面设有PU粘合层的一级增强纤维网布；
4）在预热辊上对一级增强纤维网布的表面及底面进行预热，然后在加热辊上对其表面及底面进行加热，再分别将TPU薄膜层和TPE发泡层发送至贴合机中，先在预热辊上预热，再在加热辊上加热，然后用气压驱动贴合辊将TPU薄膜层和TPE发泡层分别贴合在一级增强纤维网布的表面和底面，得到二级增强纤维网布；
5）将二级聚酯纤维网布经由冷冻水辊筒进行冷却后，再在表面PU粘合层上进行表面处理，得到环保热塑性弹性体发泡地垫材料。
本发明采用以上技术方案，所述阻燃母粒具有阻燃、抑烟效果好，添加份数低，成本优势明显；所述TPU爽滑剂母粒不仅能调节TPU薄膜表面的动态和静态摩擦系数，提高TPU薄膜的透明性及表面光洁性，而且对薄膜有补强作用，提高其抗蠕变性能，同时还是很好的润滑剂和脱模剂；所述TPU薄膜层具有强度高、韧性好等优点；所述以TPE树脂为原料制得的TPE发泡层不但具有橡胶的高弹性，高强度，高回弹性、可注塑加工等特性，而且发泡层中防霉抗菌母粒还具有抗菌、防霉的性能。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
一种环保热塑性弹性体发泡地垫材料，其依序包括表面处理层、TPU薄膜层、表面PU粘合层、增强纤维网布层、底面PU粘合层和TPE发泡层；
所述TPU薄膜层包括以下重量份的组分：
TPU树脂               100份；              沙林树脂          10-20份；
TPU爽滑剂母粒         2-4份；              TPU色母粒          3-6份；
阻燃母粒            25-35份；
所述TPE发泡层包括以下重量份的组分：
TPE树脂               100份；              硫酸钡母粒        20-30份；
高温发泡母粒          8-10份；              TPE色母粒          3-6份；
防霉抗菌母粒           5-8份。
所述高温发泡母粒包括以下重量份的组分：
乙烯-醋酸乙烯共聚物     50份；              AC发泡剂             50份；
乙撑双硬脂酰胺         3-5份。
所述TPU树脂硬度为90-95A。
所述TPU爽滑母粒为蒙旦蜡与TPU按质量配比1:1混合制得。
所述阻燃母粒为无卤阻燃剂Exolit OP935与5000目氢氧化镁按质量配比2:1混合的复配体系。
所述硫酸钡母粒为铝钛偶联剂改性硫酸钡与TPE按质量配比60:40混合挤出造粒制得。
所述防霉抗菌剂母粒是以乙烯-醋酸乙烯共聚物为载体，按乙烯-醋酸乙烯共聚物与纳米银防霉抗菌剂质量比1:1混合造粒制得。
所述表面处理层为聚丙烯酸酯类表面处理剂经一版以上丝网印刷处理而成。
一种环保热塑性弹性体发泡地垫材料制备方法，其包括以下步骤：
1）将TPU薄膜层的各组份倒入压延成型机中压延成型，得到TPU薄膜层；
2）将TPE发泡层的各组份倒入压延成型机中压延成型，得到TPE发泡层；
3）再将增强纤维网布在加热辊下预热并除去表面附着的杂质，然后将其经发送装置送入涂布机中，在PU粘合层涂液中浸渍，送入刮刀装置中控制上糊量，然后送入烘箱干燥、塑化，得到表面及底面设有PU粘合层的一级增强纤维网布；
4）在预热辊上对一级增强纤维网布的表面及底面进行预热，然后在加热辊上对其表面及底面进行加热，再分别将TPU薄膜层和TPE发泡层发送至贴合机中，先在预热辊上预热，再在加热辊上加热，然后用气压驱动贴合辊将TPU薄膜层和TPE发泡层分别贴合在一级增强纤维网布的表面和底面，得到二级增强纤维网布；
5）将二级聚酯纤维网布经由冷冻水辊筒进行冷却后，再在表面PU粘合层上进行表面处理，得到环保热塑性弹性体发泡地垫材料。
实施例1
一种环保热塑性弹性体发泡地垫材料制备方法，其包括以下步骤：
1）将TPU薄膜层的各组份倒入压延成型机中压延成型，得到TPU薄膜层；
所述TPU薄膜层包括以下重量份的组分：
TPU树脂                 100份；               沙林树脂             10份；
TPU爽滑剂母粒             2份；               TPU色母粒             3份；
阻燃母粒                 25份；
2）将TPE发泡层的各组份倒入压延成型机中压延成型，得到TPE发泡层；
所述TPE发泡层包括以下重量份的组分：
TPE树脂                100份；                硫酸钡母粒           20份；
高温发泡母粒             8份；                 TPE色母粒            3份；
防霉抗菌母粒            5份；
所述高温发泡母粒包括以下重量份的组分：
乙烯-醋酸乙烯共聚物    50份；                  AC发泡剂           50份；
乙撑双硬脂酰胺          3份；
3）再将增强纤维网布在加热辊下预热并除去表面附着的杂质，然后将其经发送装置送入涂布机中，在PU粘合层涂液中浸渍，送入刮刀装置中控制上糊量，然后送入烘箱干燥、塑化，得到表面及底面设有PU粘合层的一级增强纤维网布；
4）在预热辊上对一级增强纤维网布的表面及底面进行预热，然后在加热辊上对其表面及底面进行加热，再分别将TPU薄膜层和TPE发泡层发送至贴合机中，先在预热辊上预热，再在加热辊上加热，然后用气压驱动贴合辊将TPU薄膜层和TPE发泡层分别贴合在一级增强纤维网布的表面和底面，得到二级增强纤维网布；
5）将二级聚酯纤维网布经由冷冻水辊筒进行冷却后，再在表面PU粘合层上进行表面处理，得到环保热塑性弹性体发泡地垫材料。
实施例2
一种环保热塑性弹性体发泡地垫材料制备方法，其包括以下步骤：
1）将TPU薄膜层的各组份倒入压延成型机中压延成型，得到TPU薄膜层；
所述TPU薄膜层包括以下重量份的组分：
TPU树脂               100份；                沙林树脂             13份；
TPU爽滑剂母粒           3份；                TPU色母粒            4份；
阻燃母粒               38份；
2）将TPE发泡层的各组份倒入压延成型机中压延成型，得到TPE发泡层；
所述TPE发泡层包括以下重量份的组分：
TPE树脂               100份；                 硫酸钡母粒          24份；
高温发泡母粒          8.5份；                 TPE色母粒            4份；
防霉抗菌母粒            6份；
所述高温发泡母粒包括以下重量份的组分：
乙烯-醋酸乙烯共聚物    50份；                 AC发泡剂           50份；
乙撑双硬脂酰胺          4份；
3）再将增强纤维网布在加热辊下预热并除去表面附着的杂质，然后将其经发送装置送入涂布机中，在PU粘合层涂液中浸渍，送入刮刀装置中控制上糊量，然后送入烘箱干燥、塑化，得到表面及底面设有PU粘合层的一级增强纤维网布；
4）在预热辊上对一级增强纤维网布的表面及底面进行预热，然后在加热辊上对其表面及底面进行加热，再分别将TPU薄膜层和TPE发泡层发送至贴合机中，先在预热辊上预热，再在加热辊上加热，然后用气压驱动贴合辊将TPU薄膜层和TPE发泡层分别贴合在一级增强纤维网布的表面和底面，得到二级增强纤维网布；
5）将二级聚酯纤维网布经由冷冻水辊筒进行冷却后，再在表面PU粘合层上进行表面处理，得到环保热塑性弹性体发泡地垫材料。
实施例3
一种环保热塑性弹性体发泡地垫材料制备方法，其包括以下步骤：
1）将TPU薄膜层的各组份倒入压延成型机中压延成型，得到TPU薄膜层；
所述TPU薄膜层包括以下重量份的组分：
TPU树脂               100份；                 沙林树脂           17份；
TPU爽滑剂母粒         3.5份；                 TPU色母粒          5份；
阻燃母粒               33份；
2）将TPE发泡层的各组份倒入压延成型机中压延成型，得到TPE发泡层；
所述TPE发泡层包括以下重量份的组分：
TPE树脂               100份；                硫酸钡母粒         26份；
高温发泡母粒          9.5份；                 TPE色母粒          5份；
防霉抗菌母粒            7份；
所述高温发泡母粒包括以下重量份的组分：
乙烯-醋酸乙烯共聚物    50份；                 AC发泡剂          50份；
乙撑双硬脂酰胺        4.5份；
3）再将增强纤维网布在加热辊下预热并除去表面附着的杂质，然后将其经发送装置送入涂布机中，在PU粘合层涂液中浸渍，送入刮刀装置中控制上糊量，然后送入烘箱干燥、塑化，得到表面及底面设有PU粘合层的一级增强纤维网布；
4）在预热辊上对一级增强纤维网布的表面及底面进行预热，然后在加热辊上对其表面及底面进行加热，再分别将TPU薄膜层和TPE发泡层发送至贴合机中，先在预热辊上预热，再在加热辊上加热，然后用气压驱动贴合辊将TPU薄膜层和TPE发泡层分别贴合在一级增强纤维网布的表面和底面，得到二级增强纤维网布；
5）将二级聚酯纤维网布经由冷冻水辊筒进行冷却后，再在表面PU粘合层上进行表面处理，得到环保热塑性弹性体发泡地垫材料。
实施例4
一种环保热塑性弹性体发泡地垫材料制备方法，其包括以下步骤：
1）将TPU薄膜层的各组份倒入压延成型机中压延成型，得到TPU薄膜层；
所述TPU薄膜层包括以下重量份的组分：
TPU树脂                100份；               沙林树脂           20份；
TPU爽滑剂母粒            4份；               TPU色母粒          6份；
阻燃母粒                35份；
2）将TPE发泡层的各组份倒入压延成型机中压延成型，得到TPE发泡层；
所述TPE发泡层包括以下重量份的组分：
TPE树脂                100份；               硫酸钡母粒         30份；
高温发泡母粒            10份；                TPE色母粒          6份；
防霉抗菌母粒             8份；
所述高温发泡母粒包括以下重量份的组分：
乙烯-醋酸乙烯共聚物     50份；              AC发泡剂             50份；
乙撑双硬脂酰胺           5份；
3）再将增强纤维网布在加热辊下预热并除去表面附着的杂质，然后将其经发送装置送入涂布机中，在PU粘合层涂液中浸渍，送入刮刀装置中控制上糊量，然后送入烘箱干燥、塑化，得到表面及底面设有PU粘合层的一级增强纤维网布；
4）在预热辊上对一级增强纤维网布的表面及底面进行预热，然后在加热辊上对其表面及底面进行加热，再分别将TPU薄膜层和TPE发泡层发送至贴合机中，先在预热辊上预热，再在加热辊上加热，然后用气压驱动贴合辊将TPU薄膜层和TPE发泡层分别贴合在一级增强纤维网布的表面和底面，得到二级增强纤维网布；
5）将二级聚酯纤维网布经由冷冻水辊筒进行冷却后，再在表面PU粘合层上进行表面处理，得到环保热塑性弹性体发泡地垫材料。

Claims (9)

1.一种环保热塑性弹性体发泡地垫材料，其特征在于：其依序包括表面处理层、TPU薄膜层、表面PU粘合层、增强纤维网布层、底面PU粘合层和TPE发泡层；
所述TPU薄膜层包括以下重量份的组分：
TPU树脂               100份；              沙林树脂          10-20份；
TPU爽滑剂母粒         2-4份；              TPU色母粒          3-6份；
阻燃母粒            25-35份；
所述TPE发泡层包括以下重量份的组分：
TPE树脂               100份；              硫酸钡母粒        20-30份；
高温发泡母粒          8-10份；              TPE色母粒          3-6份；
防霉抗菌母粒           5-8份。
2.根据权利要求1所述的一种环保热塑性弹性体发泡地垫材料，其特征在于：所述高温发泡母粒包括以下重量份的组分：
乙烯-醋酸乙烯共聚物     50份；              AC发泡剂             50份；
乙撑双硬脂酰胺         3-5份。
3.根据权利要求1所述的一种环保热塑性弹性体发泡地垫材料，其特征在于：所述TPU树脂硬度为90-95A。
4.根据权利要求1所述的一种环保热塑性弹性体发泡地垫材料，其特征在于：所述TPU爽滑母粒为蒙旦蜡与TPU按质量配比1:1混合制得。
5.根据权利要求1所述的一种环保热塑性弹性体发泡地垫材料，其特征在于：所述阻燃母粒为无卤阻燃剂Exolit OP935与5000目氢氧化镁按质量配比2:1混合的复配体系。
6.根据权利要求1所述的一种环保热塑性弹性体发泡地垫材料，其特征在于：所述硫酸钡母粒为铝钛偶联剂改性硫酸钡与TPE按质量配比60:40混合挤出造粒制得。
7.根据权利要求1所述的一种环保热塑性弹性体发泡地垫材料，其特征在于：所述防霉抗菌剂母粒是以乙烯-醋酸乙烯共聚物为载体，按乙烯-醋酸乙烯共聚物与纳米银防霉抗菌剂质量比1:1混合造粒制得。
8.根据权利要求1所述的一种环保热塑性弹性体发泡地垫材料，其特征在于：所述表面处理层为聚丙烯酸酯类表面处理剂经一版以上丝网印刷处理而成。
9.根据权利要求1所述的一种环保热塑性弹性体发泡地垫材料的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：
1）将TPU薄膜层的各组份倒入压延成型机中压延成型，得到TPU薄膜层；
2）将TPE发泡层的各组份倒入压延成型机中压延成型，得到TPE发泡层；
3）再将增强纤维网布在加热辊下预热并除去表面附着的杂质，然后将其经发送装置送入涂布机中，在PU粘合层涂液中浸渍，送入刮刀装置中控制上糊量，然后送入烘箱干燥、塑化，得到表面及底面设有PU粘合层的一级增强纤维网布；
4）在预热辊上对一级增强纤维网布的表面及底面进行预热，然后在加热辊上对其表面及底面进行加热，再分别将TPU薄膜层和TPE发泡层发送至贴合机中，先在预热辊上预热，再在加热辊上加热，然后用气压驱动贴合辊将TPU薄膜层和TPE发泡层分别贴合在一级增强纤维网布的表面和底面，得到二级增强纤维网布；
5）将二级聚酯纤维网布经由冷冻水辊筒进行冷却后，再在表面PU粘合层上进行表面处理，得到环保热塑性弹性体发泡地垫材料。
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