CN107584821A - 一种家具建材用人造革表面层材料及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种家具建材用人造革表面层材料，包括按照重量份计的以下组分：第一TPO 35‑55份；第二TPO 15‑35份；聚乙烯5‑15份；聚丙烯10‑25份；填充剂0‑10份；助剂0.1‑0.5份。该家具建材用人造革表面层材料组成简单，根据硬度需要选取不同的复合基材，即可获取不同硬度的制品，硬度易把握，能够满足不同消费者的需求，且耐热、耐候性和机械性能好。本发明还公开了一种家具建材用人造革表面层材料的制备方法，流程少，操作简便安全，成本低。本发明又公开了一种人造革，硬度可以灵活调整，适用范围广，经久耐用。本发明再公开了一种人造革的制备方法，步骤少，流程简单，操作安全，成本低。

Description

一种家具建材用人造革表面层材料及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及人造革技术领域，尤其涉及一种家具建材用人造革表面层材料及其制备方法和应用。

背景技术

烯烃类热塑性弹性体包括TPO和TPV(ThermoplasticVulcanizate)两种，热塑性聚烯烃弹性体(TPO)是由软链段(大于20％)的橡胶和硬链段的聚烯烃构成的共混物。一般地，橡胶的组分为三元乙丙橡胶(EPDM)、丁腈橡胶(NBR)、丁基橡胶(IIR)及天然橡胶(NR)；聚烯烃的组分主要为聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)。当前用得较多的是EPDM与PP的共混物，也称改性聚丙烯或改性聚乙烯。

聚烯烃热塑性弹性体的最大应用领域是汽车工业，在汽车外装件中，主要用于保险杠、散热器、底盘、车身外板、车轮护罩、活动车顶及其他保护胶条、挡风胶条等；而在汽车内饰件中，主要用于仪表板和内饰板蒙皮、安全气囊外皮层材料等。1998年，世界聚烯烃热塑性弹性体在汽车上的用量约为45.36万吨，其中90％用于汽车外装件。

聚烯烃热塑性弹性体另一重要领域是电线电缆工业，用于制作耐环境性、耐热性要求高的绝缘层和护套以及电气模压件。此外，聚烯烃热塑性弹性体还可用于制造胶管、传送带、胶布制品、密封制品等。

但是到目前为止，聚烯烃热塑性弹性体并没有被运用到家具建材上。现有的家具建材上应用的一般为皮革，或普通的人造革。皮革是经脱毛和鞣制等物理、化学加工所得到的已经变性不易腐烂的动物皮。皮革的使用一直以来受到善待动物组织成员的抗议。而人造革是一种外观、手感似皮革并可代替其使用的塑料制品，透气、透湿性等虽不及天然皮革，但具有一定的强度和耐磨性，且具有生产简便、原料丰富和成本低等特点，故被广泛应用。

但是，我国现有的人造革并没有紧跟世界人造革的发展步伐，我国每年需要花费大量的资金进口高档人造革。特别的是，应用到家具建材上的人造革主要存在以下缺陷：

(1)产品的软硬度不能满足家具建材的使用，要么硬度值太大，影响舒适度；要么硬度值太小，容易产生刮痕，不能很好地满足不同消费者的需求；

(2)耐候性、耐热性和机械性能等不佳。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种家具建材用人造革表面层材料，组成简单，根据硬度需要选取不同的复合基材，成品的硬度易把握，能够满足不同消费者的需求，且耐热、耐候性和机械性能好。

本发明的目的之二在于提供一种家具建材用人造革表面层材料的制备方法，流程少，操作简便安全，成本低。

本发明的目的之三在于提供一种人造革，硬度可以灵活调整，适用范围广，经久耐用。

本发明的目的之四在于提供一种人造革的制备方法，步骤少，流程简单，操作安全，成本低。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种家具建材用人造革表面层材料，包括按照重量份计的以下组分：

第一TPO 35-55份； 第二TPO 15-35份；

聚乙烯 5-15份； 聚丙烯 10-25份；

填充剂 0-10份； 助剂 0.1-0.5份。

进一步地，所述第一TPO的邵氏硬度A为70-95；所述第二TPO为反应型TPO，所述第二TPO的邵氏硬度D为30-50。

进一步地，所述填充剂为钙粉或滑石粉。

进一步地，所述助剂为抗氧剂、阻燃剂和抗紫外剂中的一种或任意组合。

进一步地，还包括适量的颜料，根据产品的颜色需求，加入单一的颜料或不同颜料组合，使得产品展现不同的颜色。

本发明的目的之二采用如下技术方案实现：

一种家具建材用人造革表面层材料的制备方法，包括以下步骤：称取配方量的第一TPO、第二TPO、聚乙烯、聚丙烯、填充剂和助剂，投入密炼机中进行密炼，设置密炼机的密炼温度为160-190℃，密炼的初始电流为260-320A，卸料时的电流为180-240A，即得。

本发明的目的之三采用如下技术方案实现：

一种人造革，包括表面层和基材层，所述表面层粘合在所述基材层的上方，所述表面层由所述的家具建材用人造革表面层材料制备而成。

进一步地，所述基材层为聚丙烯发泡层。

进一步地，所述基材层的密度为35-70kg/m³，厚度为1.5-3.5mm；更加优选的，所述基材层的密度为67kg/m³、50kg/m³或者40kg/m³，厚度为2.0mm；或者，所述基材层的密度为40kg/m³，厚度为3.0mm。

本发明的目的之四采用如下技术方案实现：

一种人造革的制备方法，包括以下步骤：

密炼步骤：称取配方量的第一TPO、第二TPO、聚乙烯、聚丙烯、填充剂和助剂，投入密炼机中进行密炼，得到第一表面层原料；

开炼步骤：将所述第一表面层原料卸料至开炼机中，进一步混炼塑化，得到第二表面层原料；

压延步骤：将所述第二表面层原料投入压延机中，压延成型后，得到第一表面层薄膜；

涂刷步骤：将所述第一表面层薄膜投入涂刷机中，在所述第一表面层薄膜的表面刷涂表面处理层，得到第二表面层薄膜；

覆合步骤：将所述第二表面层薄膜和基材层一起投入压纹机中，压纹，同时使得第二表面层薄膜和基材层粘合在一起，即成。

进一步地，在所述密炼步骤中：设置密炼机的密炼温度为160-190℃，密炼的初始电流为260-320A，卸料时的电流为180-240A；

在所述开炼步骤中：设置开炼机的温度为160-190℃；

在所述压延步骤中：设置温度为150-200℃，压延辊的速度8-15m/min；

在所述涂刷步骤中：所述表面处理层的厚度≤0.01mm；

在所述复合步骤中：压纹时设置温度为130-200℃。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

(1)本发明所提供的家具建材用人造革表面层材料，以两种TPO以及聚丙烯、聚乙烯、填充剂和助剂为原料，经过压延而成。各种原料相互搭配，且合理设置各组分的用量，使得获得的产品质量均一，稳定性好，产品获得更高的抗张强度、撕裂强度和耐磨性；操作加工性优异，耐热性优异；可挤出成型薄膜；耐酸、碱等化学品性优异；可再生利用，材料重复使用和能量再循环比较容易；同时原料易得，成本低。更重要的是，所获得的产品适应性强，当搭配不同的基材(发泡聚丙烯)使用时，能够获取硬度不同的制品，制品硬度适宜且容易把握，可以很好地满足不同消费者的需求。

(2)本发明所提供的人造革，结构简单，通过贴合不同的发泡聚丙烯，可以达到不同的柔软度的产品，满足不同客户的要求。该人造革适用于榻榻米上，舒适度高，手感好，其起到很好的防水作用；当然，该人造革也可以应用于其他类型的家具建材上，适应性广。

(3)本发明所提供的家具建材用人造革表面层材料的制备方法和人造革的制备方法，均具有步骤少，流程简单，操作安全，成本低的特点。

具体实施方式

下面，结合具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

一种家具建材用人造革表面层材料，包括按照重量份计的以下组分：第一TPO 35-55份；第二TPO 15-35份；聚乙烯5-15份；聚丙烯10-25份；填充剂0-10份；助剂0.1-0.5份。

作为进一步的实施方式，第一TPO的邵氏硬度A为70-95；第二TPO为反应型TPO，第二TPO的邵氏硬度D为30-50。原材料的性质直接影响了最终产品的硬度和手感，而且也会对于加工性能产生影响。第一TPO和第二TPO合理搭配，使得产品的加工性能好，手感好，且硬度适宜。第二TPO能够同时兼顾产品的加工性能与力学性能。

反应型TPO是丙烯类热塑性弹性体的一种，是由丙烯聚合成分(结晶成分)与乙烯、丙烯等组成的共聚合成分(橡胶成分)进行逐步聚合而成的聚合物，它是一种非交联型的弹性体。反应型TPO在弹性体中密度最小，现场操作加工性优异；由于可控制聚丙烯的结晶成分，故耐热性优异。

作为进一步的实施方式，填充剂为钙粉或滑石粉，当然也可以采取其他类型的填充剂。钙粉是一种无机填料，成本低，填充在原料中可以增加制品的容积，节约其他原材料，从而大大降低成本。同时，钙粉的加入可以使产品获得更高的抗张强度、撕裂强度和耐磨性；同时，对产品的稳定性起到有很大作用，并提高产品的表面光泽和表面平整性。钙粉用量的不同可以调整产品的硬度。

作为进一步的实施方式，助剂为抗氧剂、阻燃剂和抗紫外剂中的一种或任意组合，当然，也可以是其他类型的助剂。抗氧剂能够减缓物料的氧化速度，减缓其降解；抗紫外剂能够提高产品的耐候性，能够产品的性能更加稳定。

作为进一步的实施方式，还包括适量的颜料，根据产品的颜色需求，加入单一的颜料或不同颜料组合，使得产品展现不同的颜色。

一种家具建材用人造革表面层材料的制备方法，包括以下步骤：称取配方量的第一TPO、第二TPO、聚乙烯、聚丙烯、填充剂和助剂，投入密炼机中进行密炼，设置密炼机的密炼温度为160-190℃，密炼的初始电流为260-320A，卸料时的电流为180-240A，即得。

原料在此条件下进行密炼，可以强化密炼，缩短混炼周期，同时，在此转速下产生的热量不会太高，对原料的粘度影响不大，不会导致机械剪切效果降低，有利于各组分的充分分散；此外，不会出现原料烧焦现象，也不会出现原料压散现象，有利于各组分的分散；同时，能够使得各组分充分分散，同时不会出现过炼现象，不会使产品的机械性能收到损坏，也不会出现焦烧现象。

一种人造革，包括表面层和基材层，表面层粘合在基材层的上方，表面层由家具建材用人造革表面层材料制备而成。

作为进一步的实施方式，基材层为聚丙烯发泡层，原料易得，可以100％的回收利用。聚丙烯发泡材料是一种纯粹的碳氢化合物，不含增塑剂或发泡剂等其它任何不利于再循环的化学物质，因此加热后即可消解，燃烧后留下的只是水和二氧化碳，绿色环保。同时比重轻，耐温能力强，缓冲性能好。

作为进一步的实施方式，基材层的密度为35-70kg/m³，厚度为1.5-3.5mm。更加优选的，基材层的密度为67kg/m³、50kg/m³或者40kg/m³，厚度为2.0mm；或者，基材层的密度为40kg/m³，厚度为3.0mm。表面层通过贴合不同的发泡聚丙烯，可以达到不同的柔软度，以满足不同客户的需求。

一种人造革的制备方法，包括以下步骤：

密炼步骤：称取配方量的第一TPO、第二TPO、聚乙烯、聚丙烯、填充剂和助剂，投入密炼机中进行密炼，得到第一表面层原料；

开炼步骤：将第一表面层原料卸料至开炼机中，进一步混炼塑化，得到第二表面层原料；

压延步骤：将第二表面层原料投入压延机中，压延成型后，得到第一表面层薄膜；

涂刷步骤：将第一表面层薄膜投入涂刷机中，在第一表面层薄膜的表面刷涂表面处理层，得到第二表面层薄膜；

覆合步骤：将第二表面层薄膜和基材层一起投入压纹机中，压纹，同时使得第二表面层薄膜和基材层粘合在一起，即成。

作为进一步的实施方式，在密炼步骤中：设置密炼机的密炼温度为160-190℃，密炼的初始电流为260-320A，卸料时的电流为180-240A；在开炼步骤中，设置开炼机的温度为160-190℃；在压延步骤中：设置温度为150-200℃，压延辊的速度8-15m/min；在涂刷步骤中：表面处理层的厚度≤0.01mm，表面处理层能够调整产品的表面光泽度；一般情况下，表面处理层为聚氨酯类涂层，当然，也可以设置为其他类型的涂层；在复合步骤中：压纹时设置温度为130-200℃。

以下是本发明具体的实施例，在下述实施例中所采用的原材料、设备等除特殊限定外均可以通过购买方式获得。

实施例1-4

一种人造革，包括上下粘合的表面层和基材层。实施例1-4的人造革的成分及用量(重量份)详见下表1。

表1实施例1-4的人造革的配方表

一种人造革的制备方法，包括以下步骤：

密炼步骤：称取配方量的第一TPO、第二TPO、聚乙烯、聚丙烯、填充剂和助剂，投入密炼机中进行密炼，设置密炼机的密炼温度为160-190℃，密炼的初始电流为260-320A，卸料时的电流为180-240A，得到第一表面层原料；

开炼步骤：将第一表面层原料卸料至开炼机中，设置开炼机的温度为160-190℃，进一步混炼塑化，得到第二表面层原料；

压延步骤：将第二表面层原料投入压延机中，压延成型后，得到第一表面层薄膜；压延过程中设置温度为180℃，压延辊的速度12m/min；

涂刷步骤：将第一表面层薄膜投入涂刷机中，在第一表面层薄膜的表面刷涂表面处理层(厚度≤0.01mm)，得到第二表面层薄膜；

覆合步骤：将第二表面层薄膜和基材层一起投入压纹机中，设置温度为170℃，压纹，同时使得第二表面层薄膜和基材层粘合在一起，即成。

效果评价及性能检测

1、硬度测试

采用邵氏硬度计，对实施例1-4获取的人造革的硬度进行测试。结果如下表2所示。

表2实施例1-4人造革的硬度记录表

	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4
					硬度	65	60	55	50

从表2中的数据可得，实施例1-4的人造革的硬度均不一样，依据权利要求1的配方获取表面层原料，制备表面层薄膜后与不同的聚丙烯发泡层粘合，即可获取硬度不同的制品，满足客户的不同需求，以适用于不同的产品上，例如应用在榻榻米上，应用范围广泛，实用性强。同时，获取的产品舒适度高，手感好。

2、物理化学性能测试

取实施例1-4的人造革，分别对其对拉力强度、撕裂强度、剥离强度、表面粘结性、耐磨、耐磨擦色牢度、光照色牢度等进行测试。测试方法分别如下：对拉力强度(ASTMD5034-2009)、撕裂强度(ASTM D2261-2013)、剥离强度(ASTM D571-2011)、表面粘结性(ASTM D6116-2010)、耐磨性(ASTM D4157-2010)、光照色牢度(CFFA-2C)、耐磨擦色牢度(AATCC 8-2007)、耐低温(CFFA-6a)，测试结果详见下表3。

表3实施例1-4的人造革的物理化学性能记录表

注：MD表示经向或长度方向；CD表示维向或宽度方向。

从表3的数据可得，实施例1-4的人造革在所测试的指标中均达标，说明了实施例1-4的人造革的物理化学性能均较好。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种家具建材用人造革表面层材料，其特征在于，包括按照重量份计的以下组分：

2.如权利要求1所述的家具建材用人造革表面层材料，其特征在于，所述第一TPO的邵氏硬度A为70-95；所述第二TPO为反应型TPO，所述第二TPO的邵氏硬度D为30-50。

3.如权利要求1所述的家具建材用人造革表面层材料，其特征在于，所述填充剂为钙粉或滑石粉。

4.如权利要求1所述的家具建材用人造革表面层材料，其特征在于，所述助剂为抗氧剂、阻燃剂和抗紫外剂中的一种或任意组合。

5.一种如权利要求1-4任一项所述的家具建材用人造革表面层材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：称取配方量的第一TPO、第二TPO、聚乙烯、聚丙烯、填充剂和助剂，投入密炼机中进行密炼，设置密炼机的密炼温度为160-190℃，密炼的初始电流为260-320A，卸料时的电流为180-240A，即得。

6.一种人造革，其特征在于，包括表面层和基材层，所述表面层粘合在所述基材层的上方，所述表面层由权利要求1-4任一项所述的家具建材用人造革表面层材料制备而成。

7.如权利要求6所述的人造革，其特征在于，所述基材层为聚丙烯发泡层。

8.如权利要求6或7所述的人造革，其特征在于，所述基材层的密度为35-70kg/m³，厚度为1.5-3.5mm。

9.一种如权利要求6所述的人造革的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

密炼步骤：称取配方量的第一TPO、第二TPO、聚乙烯、聚丙烯、填充剂和助剂，投入密炼机中进行密炼，得到第一表面层原料；

开炼步骤：将所述第一表面层原料卸料至开炼机中，进一步混炼塑化，得到第二表面层原料；

压延步骤：将所述第二表面层原料投入压延机中，压延成型后，得到第一表面层薄膜；

涂刷步骤：将所述第一表面层薄膜投入涂刷机中，在所述第一表面层薄膜的表面刷涂表面处理层，得到第二表面层薄膜；

覆合步骤：将所述第二表面层薄膜和基材层一起投入压纹机中，压纹，同时使得第二表面层薄膜和基材层粘合在一起，即成。

10.如权利要求9所述的人造革的制备方法，其特征在于，在所述密炼步骤中：设置密炼机的密炼温度为160-190℃，密炼的初始电流为260-320A，卸料时的电流为180-240A；

在所述开炼步骤中：设置开炼机的温度为160-190℃；

在所述压延步骤中：设置温度为150-200℃，压延辊的速度8-15m/min；

在所述涂刷步骤中：所述表面处理层的厚度≤0.01mm；

在所述复合步骤中：压纹时设置温度为130-200℃。