CN110846733B - 一种特斯林墙布 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及墙布技术领域，具体涉及一种特斯林墙布，特斯林墙布由特斯林纱线编织而成，所述特斯林纱线包括PVC皮层和涤纶芯层，所述PVC皮层由改性PVC粒子熔融挤出而成，所述改性PVC粒子包括PVC、环氧大豆油改性聚氨酯弹性体、无机填料及助剂。聚氨酯弹性体具有韧性高、抗腐蚀性和耐寒性好，将其作为本发明PVC的增韧剂，可以有效改善PVC的断裂伸长率和耐寒性，而环氧大豆油改性后的聚氨酯在机械强度上会有所改善，与PVC基体也具有较好的相容性，因此也可以提高PVC的抗拉强度。

Description

一种特斯林墙布
技术领域
本发明涉及墙布技术领域，具体涉及一种特斯林墙布。
背景技术
特斯林是无梭机生产的特种纺织品，采用特殊包复结构的复合纱线，即PVC/PET皮芯型纱线。芯体采高强涤纶工业长丝，皮层为耐老化，抗紫外线辐射的聚氯乙烯PVC材料。涤纶长丝引伸包复，经拉光冷却形成表面光滑、防水、防油、无毒、凉爽感的复合线。经纱通过智能型整经机制成织轴，无须上浆，直接在绕性剑杆织机上织造成网，再整理成最终产品。
虽然特斯林的力学性能主要由高强的涤纶芯纱所决定，但是在受力点是发生在皮层，因此作为PVC皮层的拉伸性能同等重要。拉伸性能主要体现的指标为抗拉强度和断裂伸长率，二者一般成反相关关系，即抗拉强度高则断裂伸长率一般较低。在抗拉强度的改善上，一般可以通过无机填料的加入来补强，但对于断裂伸长率往往容易产生的误区在于：抗冲击强度和断裂伸长率均为韧性的表现，因此二者的改性手段是相通的。但实际上，二者并不是等同的概念，采用改善抗冲击强度的主要手段，例如ACR、MBS和CPE等，在改善断裂伸长率上并不适用。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种力学性能较佳的特斯林墙布及其制备方法。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种特斯林墙布，由特斯林纱线编织而成，所述特斯林纱线包括PVC皮层和涤纶芯层，所述PVC皮层由改性PVC粒子熔融挤出而成，所述改性PVC粒子包括如下重量份的原料：
Figure BDA0002275752750000011
Figure BDA0002275752750000021
所述增韧剂为环氧大豆油改性聚氨酯弹性体，所述环氧大豆油改性聚氨酯弹性体通过如下方法制得：
(1)将40重量份的聚丙二醇1000、55重量份的二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯、16重量份的环氧大豆油和0.02重量份的催化剂加入到反应容器中，在85℃下反应2h，然后降温至75℃，加入扩链剂反应1h，然后降温至25℃，加入200重量份的水进行乳化，得到聚氨酯乳液；
(2)往所述聚氨酯乳液中加入硫酸镁进行破乳，洗涤、过滤、干燥，即得到所述增韧剂。
其中，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。
其中，所述扩链剂由三乙醇胺和丁二醇按重量比1-2:1的比例组成。
其中，所述所述PVC粉为山东齐鲁化石的PVC S-1000，具有较高的加工性能和机械性能。
其中，所述增塑剂由环氧大豆油和对苯二甲酯二辛酯按重量比4-5:1的比例组成。
其中，所述热稳定剂为钙锌复合热稳定剂。
其中，所述润滑剂为硬脂酸酰胺、滑石粉和聚乙烯蜡中的至少一种。
其中，所述阻燃剂为聚磷酸铵、可膨胀石墨、氢氧化镁和氢氧化铝中的至少一种。
其中，所述抗紫外剂为UV-327和/或UV-531。
其中，所述抗氧化剂为抗氧剂1010和抗氧剂168组成的混合物。
其中，所述改性PVC粒子的制备方法为：将各原料进行混合后，加入至双螺杆挤出机中进行熔融挤出，双螺杆挤出机的螺杆温度为：一区温度140-146℃、二区温度155-165℃、三区温度150-158℃、四区温度146-150℃和五区温度140-145℃。
本发明的有益效果在于：
1、聚氨酯弹性体具有韧性高、抗腐蚀性和耐寒性好，将其作为本发明PVC的增韧剂，可以有效改善PVC的断裂伸长率和耐寒性，而环氧大豆油改性后的聚氨酯在机械强度上会有所改善，与PVC基体也具有较好的相容性，因此也可以提高PVC的抗拉强度；
2、本发明在PVC中加入热稳定剂、阻燃剂、抗紫外剂和抗氧剂等助剂，可以有效改善PVC的热稳定性、阻燃性和耐老化性；
3、本发明采用环氧大豆油作为主增塑剂，与环氧大豆油改性聚氨酯弹性体具有相同的分子结构，根据相似相容的原理，可以有效改善环氧大豆油改性聚氨酯弹性体与PVC的相容性，提高增韧剂的分散性；此外，环氧大豆油作为主增塑剂更符合绿色经济的要求。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
实施例1
一种特斯林墙布，由特斯林纱线编织而成，所述特斯林纱线包括PVC皮层和涤纶芯层，所述PVC皮层由改性PVC粒子熔融挤出而成，所述改性PVC粒子包括如下重量份的原料：
Figure BDA0002275752750000041
所述增韧剂为环氧大豆油改性聚氨酯弹性体，所述环氧大豆油改性聚氨酯弹性体通过如下方法制得：
(1)将40重量份的聚丙二醇1000、55重量份的二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯、16重量份的环氧大豆油和0.02重量份的催化剂加入到反应容器中，在85℃下反应2h，然后降温至75℃，加入扩链剂反应1h，然后降温至25℃，加入200重量份的水进行乳化，得到聚氨酯乳液；
(2)往所述聚氨酯乳液中加入硫酸镁进行破乳，洗涤、过滤、干燥，即得到所述增韧剂。
其中，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。
其中，所述扩链剂由三乙醇胺和丁二醇按重量比1.5:1的比例组成。
其中，所述PVC粉为山东齐鲁化石的PVC S-1000。
其中，所述无机填料为纳米碳酸钙，纳米碳酸钙的粒径为40nm。
其中，所述增塑剂由环氧大豆油和对苯二甲酯二辛酯按重量比4.5:1的比例组成。
其中，所述热稳定剂为钙锌复合热稳定剂。
其中，所述润滑剂为硬脂酸酰胺和聚乙烯蜡按重量比1:1组成的混合物。
其中，所述阻燃剂为聚磷酸铵和氢氧化镁按重量比1:1组成的混合物。
其中，所述抗紫外剂为UV-327和UV-531按重量比1:1组成的混合物。
其中，所述抗氧化剂为抗氧剂1010和抗氧剂168组成按重量比1:1组成的混合物。
其中，所述改性PVC粒子的制备方法为：将各原料进行混合后，加入至双螺杆挤出机中进行熔融挤出，双螺杆挤出机的螺杆温度为：一区温度1403℃、二区温度160℃、三区温度154℃、四区温度148℃和五区温度143℃。
实施例2
一种特斯林墙布，由特斯林纱线编织而成，所述特斯林纱线包括PVC皮层和涤纶芯层，所述PVC皮层由改性PVC粒子熔融挤出而成，所述改性PVC粒子包括如下重量份的原料：
Figure BDA0002275752750000051
所述增韧剂为环氧大豆油改性聚氨酯弹性体，所述环氧大豆油改性聚氨酯弹性体通过如下方法制得：
(1)将40重量份的聚丙二醇1000、55重量份的二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯、16重量份的环氧大豆油和0.02重量份的催化剂加入到反应容器中，在85℃下反应2h，然后降温至75℃，加入扩链剂反应1h，然后降温至25℃，加入200重量份的水进行乳化，得到聚氨酯乳液；
(2)往所述聚氨酯乳液中加入硫酸镁进行破乳，洗涤、过滤、干燥，即得到所述增韧剂。
其中，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。
其中，所述扩链剂由三乙醇胺和丁二醇按重量比1:1的比例组成。
其中，所述PVC粉为山东齐鲁化石的PVC S-1000。
其中，所述无机填料为纳米碳酸钙，纳米碳酸钙的粒径为50nm。
其中，所述增塑剂由环氧大豆油和对苯二甲酯二辛酯按重量比4:1的比例组成。
其中，所述热稳定剂为钙锌复合热稳定剂。
其中，所述润滑剂为滑石粉。
其中，所述阻燃剂为可膨胀石墨。
其中，所述抗紫外剂为UV-327。
其中，所述抗氧化剂为抗氧剂1010和抗氧剂168按重量比2:1组成的混合物。
其中，所述改性PVC粒子的制备方法为：将各原料进行混合后，加入至双螺杆挤出机中进行熔融挤出，双螺杆挤出机的螺杆温度为：一区温度140℃、二区温度155℃、三区温度150℃、四区温度146℃和五区温度140℃。
实施例3
一种特斯林墙布，由特斯林纱线编织而成，所述特斯林纱线包括PVC皮层和涤纶芯层，所述PVC皮层由改性PVC粒子熔融挤出而成，所述改性PVC粒子包括如下重量份的原料：
Figure BDA0002275752750000071
所述增韧剂为环氧大豆油改性聚氨酯弹性体，所述环氧大豆油改性聚氨酯弹性体通过如下方法制得：
(1)将40重量份的聚丙二醇1000、55重量份的二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯、16重量份的环氧大豆油和0.02重量份的催化剂加入到反应容器中，在85℃下反应2h，然后降温至75℃，加入扩链剂反应1h，然后降温至25℃，加入200重量份的水进行乳化，得到聚氨酯乳液；
(2)往所述聚氨酯乳液中加入硫酸镁进行破乳，洗涤、过滤、干燥，即得到所述增韧剂。
其中，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。
其中，所述扩链剂由三乙醇胺和丁二醇按重量比2:1的比例组成。
其中，所述PVC粉为山东齐鲁化石的PVC S-1000。
其中，所述无机填料为纳米碳酸钙，纳米碳酸钙的粒径为60nm。
其中，所述增塑剂由环氧大豆油和对苯二甲酯二辛酯按重量比5:1的比例组成。
其中，所述热稳定剂为钙锌复合热稳定剂。
其中，所述润滑剂为硬脂酸酰胺。
其中，所述阻燃剂为氢氧化铝。
其中，所述抗紫外剂为UV-531。
其中，所述抗氧化剂为抗氧剂1010和抗氧剂168按重量比1:1组成的混合物。
其中，所述改性PVC粒子的制备方法为：将各原料进行混合后，加入至双螺杆挤出机中进行熔融挤出，双螺杆挤出机的螺杆温度为：一区温度146℃、二区温度165℃、三区温度158℃、四区温度150℃和五区温度145℃。
实施例4
一种特斯林墙布，由特斯林纱线编织而成，所述特斯林纱线包括PVC皮层和涤纶芯层，所述PVC皮层由改性PVC粒子熔融挤出而成，所述改性PVC粒子包括如下重量份的原料：
Figure BDA0002275752750000081
所述增韧剂为环氧大豆油改性聚氨酯弹性体，所述环氧大豆油改性聚氨酯弹性体通过如下方法制得：
(1)将40重量份的聚丙二醇1000、55重量份的二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯、16重量份的环氧大豆油和0.02重量份的催化剂加入到反应容器中，在85℃下反应2h，然后降温至75℃，加入扩链剂反应1h，然后降温至25℃，加入200重量份的水进行乳化，得到聚氨酯乳液；
(2)往所述聚氨酯乳液中加入硫酸镁进行破乳，洗涤、过滤、干燥，即得到所述增韧剂。
其中，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。
其中，所述扩链剂由三乙醇胺和丁二醇按重量比1.2:1的比例组成。
其中，所述PVC粉为山东齐鲁化石的PVC S-1000。
其中，所述无机填料为纳米碳酸钙，纳米碳酸钙的粒径为40nm。
其中，所述增塑剂由环氧大豆油和对苯二甲酯二辛酯按重量比4.3:1的比例组成。
其中，所述热稳定剂为钙锌复合热稳定剂。
其中，所述润滑剂为滑石粉。
其中，所述阻燃剂为氢氧化镁和氢氧化铝按重量比1:1组成的混合物。
其中，所述抗紫外剂为UV-327和UV-531按重量比2:1组成的混合物。
其中，所述抗氧化剂为抗氧剂1010和抗氧剂168按重量比3:1组成的混合物。
其中，所述改性PVC粒子的制备方法为：将各原料进行混合后，加入至双螺杆挤出机中进行熔融挤出，双螺杆挤出机的螺杆温度为：一区温度142℃、二区温度162℃、三区温度157℃、四区温度148℃和五区温度141℃。
实施例5
一种特斯林墙布，由特斯林纱线编织而成，所述特斯林纱线包括PVC皮层和涤纶芯层，所述PVC皮层由改性PVC粒子熔融挤出而成，所述改性PVC粒子包括如下重量份的原料：
Figure BDA0002275752750000101
所述增韧剂为环氧大豆油改性聚氨酯弹性体，所述环氧大豆油改性聚氨酯弹性体通过如下方法制得：
(1)将40重量份的聚丙二醇1000、55重量份的二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯、16重量份的环氧大豆油和0.02重量份的催化剂加入到反应容器中，在85℃下反应2h，然后降温至75℃，加入扩链剂反应1h，然后降温至25℃，加入200重量份的水进行乳化，得到聚氨酯乳液；
(2)往所述聚氨酯乳液中加入硫酸镁进行破乳，洗涤、过滤、干燥，即得到所述增韧剂。
其中，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。
其中，所述扩链剂由三乙醇胺和丁二醇按重量比1.6:1的比例组成。
其中，所述PVC粉为山东齐鲁化石的PVC S-1000。
其中，所述无机填料为纳米碳酸钙，纳米碳酸钙的粒径为40nm。
其中，所述增塑剂由环氧大豆油和对苯二甲酯二辛酯按重量比4.8:1的比例组成。
其中，所述热稳定剂为钙锌复合热稳定剂。
其中，所述润滑剂为聚乙烯蜡。
其中，所述阻燃剂为膨胀石墨。
其中，所述抗紫外剂为UV-327和UV-531按重量比1:2组成的混合物。
其中，所述抗氧化剂为抗氧剂1010和抗氧剂168按重量比4:1组成的混合物。
其中，所述改性PVC粒子的制备方法为：将各原料进行混合后，加入至双螺杆挤出机中进行熔融挤出，双螺杆挤出机的螺杆温度为：一区温度145℃、二区温度158℃、三区温度152℃、四区温度147℃和五区温度142℃。
对比例1
本对比例与实施例1的区别在于：
所述增韧剂为聚氨酯弹性体，所述聚氨酯弹性体通过如下方法制得：
(1)将50重量份的聚丙二醇1000、55重量份的二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯和0.02重量份的催化剂加入到反应容器中，在85℃下反应2h，然后降温至75℃，加入扩链剂反应1h，然后降温至25℃，加入200重量份的水进行乳化，得到聚氨酯乳液；
(2)往所述聚氨酯乳液中加入硫酸镁进行破乳，洗涤、过滤、干燥，即得到所述增韧剂。
对比例2
本对比例与实施例1的区别在于：
所述增韧剂为MBS增韧剂，所述MBS增韧剂为韩国LG化学的EM500。
对比例3
本对比例与实施例1的区别在于：
所述增塑剂为对苯二甲酯二辛酯。
对比例4
本对比例与实施例1的区别在于：
所述扩链剂为三乙醇胺。
将实施例1和对比例1-4的PVC制成试样，按照GB/T1040 2006进行拉伸强度和断裂伸长率的性能测试，测试结果如下表：
拉伸强度(MPa) 断裂伸长率(％)
实施例1 24.5 313
对比例1 18.6 288
对比例2 20.1 267
对比例3 19.3 281
对比例4 22.8 305
由实施例1、对比例1和对比例2的对比可知，相对常规的TPU弹性体、MBS弹性体，本发明环氧大豆油改性聚氨酯对PVC的机械性能的提升更加显著。从实施例1和对比例3的对比可知，对苯二甲酯二辛酯一般比环氧大豆油更适合作为主增塑剂，但是由于对苯二甲酯二辛酯对于环氧大豆油改性聚氨酯相容性改性作用并不如环氧大豆油，因此对比例3也不能达到最佳的性能；从实施例1和对比例4的对比可知，扩链剂的选择对于最终的PVC的物料性能也是影响较大的，本发明采用三乙醇胺和丁二醇复配而成的扩链剂对最终的PVC的物料性能提升较为显著。
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种特斯林墙布，其特征在于：由特斯林纱线编织而成，所述特斯林纱线包括PVC皮层和涤纶芯层，所述PVC皮层由改性PVC粒子熔融挤出而成，所述改性PVC粒子包括如下重量份的原料：
Figure FDA0003518534680000011
所述增韧剂为环氧大豆油改性聚氨酯弹性体，所述环氧大豆油改性聚氨酯弹性体通过如下方法制得：
(1)将40重量份的聚丙二醇1000、55重量份的二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯、16重量份的环氧大豆油和0.02重量份的催化剂加入到反应容器中，在85℃下反应2h，然后降温至75℃，加入扩链剂反应1h，然后降温至25℃，加入200重量份的水进行乳化，得到聚氨酯乳液；
(2)往所述聚氨酯乳液中加入硫酸镁进行破乳，洗涤、过滤、干燥，即得到所述增韧剂；
所述增塑剂由环氧大豆油和对苯二甲酯二辛酯按重量比4-5:1的比例组成。
2.根据权利要求1所述的一种特斯林墙布，其特征在于：所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。
3.根据权利要求1所述的一种特斯林墙布，其特征在于：所述扩链剂由三乙醇胺和丁二醇按重量比1-2:1的比例组成。
4.根据权利要求1所述的一种特斯林墙布，其特征在于：所述热稳定剂为钙锌复合热稳定剂。
5.根据权利要求1所述的一种特斯林墙布，其特征在于：所述润滑剂为硬脂酸酰胺、滑石粉和聚乙烯蜡中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种特斯林墙布，其特征在于：所述阻燃剂为聚磷酸铵、可膨胀石墨、氢氧化镁和氢氧化铝中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的一种特斯林墙布，其特征在于：所述抗紫外剂为UV-327和/或UV-531。
8.根据权利要求1所述的一种特斯林墙布，其特征在于：所述抗氧化剂为抗氧剂1010和抗氧剂168组成的混合物。
9.根据权利要求1所述的一种特斯林墙布，其特征在于：所述改性PVC粒子的制备方法为：将各原料进行混合后，加入至双螺杆挤出机中进行熔融挤出，双螺杆挤出机的螺杆温度为：一区温度140-146℃、二区温度155-165℃、三区温度150-158℃、四区温度146-150℃和五区温度140-145℃。
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