CN106543701A - 一种环保型tpu帐篷材料 - Google Patents

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Abstract

发明公开了一种环保型TPU帐篷材料，由以下成分制成：聚醚TPU粒子、粉末丁腈橡胶、改性粉煤灰、环氧脂肪酸甲酯、填料、聚丙烯、分散润滑剂、聚羟基脂肪酸酯、硬脂酸锌；与现有帐篷材料相比，本发明TPU帐篷材料，原料来源丰富，成本低廉，各个组分之间相互作用和协调，具有防水、气密性好、环保、抗老化、不含邻苯类有害物质的功能特点。

Description

一种环保型TPU帐篷材料
技术领域
本发明涉及帐篷材料领域，特别是涉及一种环保型TPU帐篷材料。
背景技术
在野外进行活动时，往往需要用到帐篷，帐篷可以给人们提供一个休息的场所，当遇到雨天、炎热天气时，还可以用于抵抗暴雨和酷热，在这些极端的天气下，对帐篷的耐候性提出了很高的考验，如抗雨水的性能、抗日照的性能、耐高温的性能等等。
热塑性聚氨酯弹性体(TPU)材料是一种无味环保材质，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，同时还具有高防水透湿性、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。国外最先将该材料应用于航空和医疗领域。随着对环保和安全的愈加重视，近年国内也逐步出现并应用于游乐设备、生活用品等行业。TPU按分子结构可分为聚酯型和聚醚型两种，按加工方式可分为注塑级、挤出级、吹塑级等。而聚醚TPU材料相比较聚酯TPU而言耐水解，在使用一定时间后其内部物质不会溶解于水、不易发黄、较聚酯型柔软、适用于水上产品为行业材料首选、性能优越，目前无其它材料可取代。现有的TPU帐篷材料虽然性能上相比其他塑料材料具有明显的优势，但是其综合性能仍然达不到某些场合的需求，需要进一步的改进，以满足市场的需求。
发明内容
为此，本发明的目的是一种环保型TPU帐篷材料。
本发明通过以下技术方案实现：
一种环保型TPU帐篷材料，按重量份计由以下成分制成：聚醚TPU粒子100-110、粉末丁腈橡胶2-5、改性粉煤灰2-5、环氧脂肪酸甲酯1-4、填料12-15、聚丙烯3-6、分散润滑剂2-4、聚羟基脂肪酸酯1-3、硬脂酸锌3-5；通过添加聚丙烯与聚羟基脂肪酸酯，其二者的协同配合作用，能够提高各成分之间的相容性，从而提高TPU帐篷材料的性能品质。
进一步的，所述粉末丁腈橡胶与改性粉煤灰按1:1质量比例混合。
进一步的，所述改性粉煤灰的制备方法为：将粉煤灰在275-290℃下煅烧30min，然后冷却至40-45℃，添加到质量浓度为5.5%的硫酸溶液中，搅拌10min后，添加粉煤灰质量2.65%的三聚氰胺，继续搅拌2h后，过滤，采用清水进行表面清洗，即得所需改性粉煤灰。
进一步的，所述填料由轻质碳酸钙、凹凸棒土、绢云母按4:1:2的质量比例混合而成。
进一步的，所述分散润滑剂为硬脂酸单甘油酯。
一种环保型TPU帐篷材料的制备方法，按各重量份将聚醚TPU粒子、粉末丁腈橡胶、改性粉煤灰、环氧脂肪酸甲酯、填料、聚丙烯、聚羟基脂肪酸酯、硬脂酸锌、分散润滑剂依次添加到开炼机中，包辊成胶块，炼制成无颗粒块状，打成坯块，投入行星挤出机进行塑化，塑化过程中抽真空脱泡，在155-175℃下形成半透明柱状物，得到聚醚TPU材料，将四辊压延机设定温度为158-188℃，投入上述的聚醚TPU材料，进行辊面成膜，膜厚为0.05-0.15mm，在红外预热下与尼龙基布复合，在1.25MPa的压力下贴合，冷却定型，制得TPU帐篷材料。
本发明的有益效果是：与现有帐篷材料相比，本发明TPU帐篷材料，原料来源丰富，成本低廉，各个组分之间相互作用和协调，具有防水、气密性好、环保、抗老化、不含邻苯类有害物质的功能特点，并且还具有防霉功能，材轻、抗拉强度高、耐酸碱、抗高温、洗刷折叠方便等特点；本发明通过采用定比的粉末丁腈橡胶与改性粉煤灰，其互相配合协同作用，能够大大提高TPU帐篷材料的强度、耐磨性、耐热性、耐候性、阻燃性和耐洗刷性，避免了传统制备的TPU帐篷材料长期洗刷后，性能逐渐降低，易老化的问题；相较于现有TPU帐篷材料在相同的使用环境下，本发明TPU帐篷材料的使用寿命能提高20-25%。
具体实施方式
实施例1
一种环保型TPU帐篷材料，按重量份计由以下成分制成：聚醚TPU粒子100、粉末丁腈橡胶2、改性粉煤灰2、环氧脂肪酸甲酯1、填料12、聚丙烯3、分散润滑剂2、聚羟基脂肪酸酯1、硬脂酸锌3。
实施例2
一种环保型TPU帐篷材料，按重量份计由以下成分制成：聚醚TPU粒子110、粉末丁腈橡胶5、改性粉煤灰5、环氧脂肪酸甲酯4、填料15、聚丙烯6、分散润滑剂4、聚羟基脂肪酸酯3、硬脂酸锌5。
实施例3
一种环保型TPU帐篷材料，按重量份计由以下成分制成：聚醚TPU粒子106、粉末丁腈橡胶3、改性粉煤灰3、环氧脂肪酸甲酯2、填料13、聚丙烯5、分散润滑剂3、聚羟基脂肪酸酯2、硬脂酸锌4。
上述实施例中：
进一步的，所述粉末丁腈橡胶与改性粉煤灰按1:1质量比例混合。
进一步的，所述改性粉煤灰的制备方法为：将粉煤灰在275-290℃下煅烧30min，然后冷却至40-45℃，添加到质量浓度为5.5%的硫酸溶液中，搅拌10min后，添加粉煤灰质量2.65%的三聚氰胺，继续搅拌2h后，过滤，采用清水进行表面清洗，即得所需改性粉煤灰。
进一步的，所述填料由轻质碳酸钙、凹凸棒土、绢云母按4:1:2的质量比例混合而成。
进一步的，所述分散润滑剂为硬脂酸单甘油酯。
一种环保型TPU帐篷材料的制备方法，按各重量份将聚醚TPU粒子、粉末丁腈橡胶、改性粉煤灰、环氧脂肪酸甲酯、填料、聚丙烯、聚羟基脂肪酸酯、硬脂酸锌、分散润滑剂依次添加到开炼机中，包辊成胶块，炼制成无颗粒块状，打成坯块，投入行星挤出机进行塑化，塑化过程中抽真空脱泡，在155-175℃下形成半透明柱状物，得到聚醚TPU材料，将四辊压延机设定温度为158-188℃，投入上述的聚醚TPU材料，进行辊面成膜，膜厚为0.05-0.15mm，在红外预热下与尼龙基布复合，在1.25MPa的压力下贴合，冷却定型，制得TPU帐篷材料。
对比例1：与实施例3的区别仅为不添加粉末丁腈橡胶。
对比例2：与实施例3的区别仅为不添加改性粉煤灰。
对比例3：与实施例3的区别仅为采用不经过改性的粉煤灰。
耐侯性的性能测试：
碳弧灯老化试验按GB/T16422.4-1996进行，采用连续720h光照试验，黑板温度为(65±3)℃，相对湿度为(50±5)％。测其产品的拉伸强度保持率，拉伸强度保持率＝老化后拉伸强度/老化前拉伸强度×100％。
表1 实施例的拉伸强度保持率的数值：
实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2 对比例3
拉升强度保持率 92% 92% 93% 80% 81% 85
由表1可以看出，实施例3的效果最佳，而不加粉末丁腈橡胶或改性粉煤灰的产品效果较差，而对于粉煤灰的是否改性处理，其效果也是不一样。

Claims (6)

1.一种环保型TPU帐篷材料，其特征在于，按重量份计由以下成分制成：聚醚TPU粒子100-110、粉末丁腈橡胶2-5、改性粉煤灰2-5、环氧脂肪酸甲酯1-4、填料12-15、聚丙烯3-6、分散润滑剂2-4、聚羟基脂肪酸酯1-3、硬脂酸锌3-5。
2.根据权利要求1所述的一种环保型TPU帐篷材料，其特征在于，所述粉末丁腈橡胶与改性粉煤灰按1:1质量比例混合。
3.根据权利要求1所述的一种环保型TPU帐篷材料，其特征在于，所述改性粉煤灰的制备方法为：将粉煤灰在275-290℃下煅烧30min，然后冷却至40-45℃，添加到质量浓度为5.5%的硫酸溶液中，搅拌10min后，添加粉煤灰质量2.65%的三聚氰胺，继续搅拌2h后，过滤，采用清水进行表面清洗，即得所需改性粉煤灰。
4.根据权利要求1所述的一种环保型TPU帐篷材料，其特征在于，所述填料由轻质碳酸钙、凹凸棒土、绢云母按4:1:2的质量比例混合而成。
5.根据权利要求1所述的一种环保型TPU帐篷材料，其特征在于，所述分散润滑剂为硬脂酸单甘油酯。
6.根据权利要求1所述的一种环保型TPU帐篷材料的制备方法，其特征在于，按各重量份将聚醚TPU粒子、粉末丁腈橡胶、改性粉煤灰、环氧脂肪酸甲酯、填料、聚丙烯、聚羟基脂肪酸酯、硬脂酸锌、分散润滑剂依次添加到开炼机中，包辊成胶块，炼制成无颗粒块状，打成坯块，投入行星挤出机进行塑化，塑化过程中抽真空脱泡，在155-175℃下形成半透明柱状物，得到聚醚TPU材料，将四辊压延机设定温度为158-188℃，投入上述的聚醚TPU材料，进行辊面成膜，膜厚为0.05-0.15mm，在红外预热下与尼龙基布复合，在1.25MPa的压力下贴合，冷却定型，制得TPU帐篷材料。
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