CN111391451A - 一种耐磨耐污且兼具软触感的阻燃复合材料的制造方法 - Google Patents

一种耐磨耐污且兼具软触感的阻燃复合材料的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐磨耐污且兼具软触感的阻燃复合材料的制造方法，包括下列步骤：S1、制备基材层；S2、将软质弹性层和含氟化合物薄膜依次铺放在所述基材层表面上；然后使所述软质弹性层和含氟化合物薄膜覆盖在所述基材层上；S3、然后排除出各层材料间的空气，进行真空加压贴合；S4、在2～10倍大气压条件下，进行加压保温，移除所述基材层、软质弹性层和含氟化合物薄膜之间的界面存留的气泡，得到耐磨耐污且兼具软触感的阻燃复合材料。本发明的制造方法制得的耐磨耐污且兼具软触感的阻燃复合材料具有优异的刚性和抗冲击性，同时兼具表面耐磨、耐划、耐化学性能，又具有软质弹性材料的柔触感，还同时具有良好的防火阻燃性。

Description

一种耐磨耐污且兼具软触感的阻燃复合材料的制造方法
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种耐磨耐污且兼具软触感的阻燃复合材料的制造方法。
背景技术
在汽车内饰、航空轨道座椅、消费电子、手机等应用中，往往会要求部件的表面具有良好的柔软触感，同时满足耐污、耐候、耐磨、耐化学品接触等要求。为实现上述功能，工业界开发了众多产品，例如用传统的软质PVC材料、硅胶材料、thermoplasticpolyurethane(TPU)材质或者TPE(thermoplastic elastomer)材质来覆盖在阻燃工程塑料如聚碳酸酯PC、ABS、PMMA、尼龙或者金属表面等。上述柔性面材可以采用包覆或者表层涂覆的方式和刚性基材相结合，从而兼具了上述两种材料的各自优点。
但需要指出的是，在上述应用场景中，表面往往要经受人体、衣物的反复摩擦，人体表面，尤其是人手上经常会涂抹各种护肤品或者防晒霜等；而且由于这些部件都是外观件，经常需要承受额外的清洁来去除污渍，会与不同的化学品相接触。相比刚性基材，这些柔性的表面材料大多具有较弱的耐化性能和耐磨性能。在反复摩擦下甚至可能从刚性基材表面分层脱落，造成软触感的实效或美观性的降低。而且柔性材料的耐污性能一般较差，长期使用后污渍往往会在柔性表面残留，从而影响卫生及美观。
因此，需要开发一种新型的软触材料，目的是兼具刚性基材的优异抗拉、刚性、抗冲击性能，同时又具有优异的表面耐磨、耐污、耐化学性能，又具有柔性材料的软触感；还同时满足汽车、航空及轨道交通、电子产品等应用中阻燃性的要求，这样的材料，其应用进而可以推广到建筑、装饰、医疗、安防等众多领域，因而必将具有显著的经济及社会价值。
基于上述情况，本发明提出了一种耐磨耐污且兼具软触感的阻燃复合材料的制造方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐磨耐污且兼具软触感的阻燃复合材料的制造方法。本发明的耐磨耐污且兼具软触感的阻燃复合材料的制造方法制得的耐磨耐污且兼具软触感的阻燃复合材料包括力学性能优异的刚性高分子材料基材及贴合在基材上的软质弹性材料、以及表面的含氟化合物薄膜粘接复合。这种复合材料兼具刚性基材的优异抗拉、刚性、抗冲击性能，同时又具有优异的表面耐磨、耐污、耐化学性能，又具有柔性材料的软触感；还同时满足汽车、航空及轨道交通、电子产品等应用中对阻燃性的要求，这些技术优越性将促进该复合板材在众多领域的广泛应用，从而带来良好的经济及社会效益。
为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是：
一种耐磨耐污且兼具软触感的阻燃复合材料的制造方法，(如果高分子材料是刚性优异不易弯曲的片材形式)包括下列步骤：
S1、将阻燃刚性高分子材料片材表面经除尘清洁处理，然后用印刷的方式，将文字和/或图画转移到该阻燃刚性高分子材料表面上，形成基材层(1)；
S2、将所述基材层(1)放置在表面带真空吸附的平台上，将软质弹性层(2) 和含氟化合物薄膜(3)依次铺放在所述基材层(1)表面上；然后采用(在一定的温度和压力条件下，本领域的技术人员可根据需要进行温度和压力条件的选择)辊轮辅助滚动加压，使得所述软质弹性层(2)和含氟化合物薄膜(3) 覆盖在所述基材层(1)上；
S3、然后转移至真空箱或真空袋中抽真空，排除出各层材料间的空气，并使得各层材料(在一定的升温条件下，本领域的技术人员可根据需要进行升温条件的选择)相互接触，进行真空加压贴合；
S4、将贴合后的产品转移至热压机中，在2～10倍大气压条件下，(在一定升高温度范围内，本领域的技术人员可根据需要进行升高温度范围的选择) 进行加压保温，移除所述基材层(1)、软质弹性层(2)和含氟化合物薄膜(3) 之间的界面存留的气泡，得到耐磨耐污且兼具软触感的阻燃复合材料；
或(如果高分子材料是卷材或者易弯曲的片材形式)包括下列步骤：
S4、将阻燃高分子材料卷材表面经除尘清洁等处理，然后用印刷的方式，将文字和/或图画等转移到该阻燃高分子材料表面上，或者采用热压，在该阻燃高分子材料表面压制出装饰图样和/或微结构纹理，形成基材层(1)；
S5、将所述基材层(1)送入双辊或多辊连续热复合机，同时将软质弹性层 (2)和含氟化合物薄膜(3)依次送入连续热复合机与所述基材层(1)进行复合；
S6、通过调整热复合机的复合温度，复合线速度以及薄膜与复合辊筒的接触时间，排出所述基材层(1)、软质弹性层(2)和含氟化合物薄膜(3)之间的残留空气，同时(在高温高压条件下，本领域的技术人员可根据需要进行温度和压力条件的选择)使得软质弹性层(2)部分熔化，和所述基材层(1)和含氟化合物薄膜(3)形成粘结，然后在牵引装置牵引下经辊筒压花、定厚、冷却，形成耐磨耐污且兼具软触感的阻燃复合材料。
优选的，在步骤S2中，将软质弹性层(2)和含氟化合物薄膜(3)依次铺放在所述基材层(1)表面上，并在所述基材层(1)、软质弹性层(2)和含氟化合物薄膜(3)任意两层之间插入贴合层(4)。
优选的，在步骤S5中，将所述基材层(1)送入双辊或多辊连续热复合机，同时将贴合层(4)、软质弹性层(2)、贴合层(4)和含氟化合物薄膜(3) 依次送入连续热复合机与所述基材层(1)进行复合；
在步骤S6中，通过调整热复合机的复合温度，复合线速度以及薄膜与复合辊筒的接触时间，排出所述基材层(1)、软质弹性层(2)和含氟化合物薄膜 (3)之间的残留空气，同时(在高温高压条件下，本领域的技术人员可根据需要进行温度和压力条件的选择)使得贴合层(4)和/或软质弹性层(2)部分熔化，和所述基材层(1)和含氟化合物薄膜(3)形成粘结，然后在牵引装置牵引下经辊筒压花、定厚、冷却，形成耐磨耐污且兼具软触感的阻燃复合材料。
优选的，所述基材层(1)为增强阻燃改性聚碳酸酯(PC)、增强阻燃改性亚克力(PMMA)、透明刚性的增强阻燃改性聚氯乙烯(PVC)、增强阻燃改性聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、增强阻燃改性聚苯乙烯(PS)、增强阻燃改性丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、增强阻燃改性聚乙烯(PE)、高透明的增强阻燃改性聚丙烯(PP)中的任意一种；
优选的，所述软质弹性层(2)为软质PVC、硅胶、TPU和TPE中的任意一种；
优选的，所述含氟化合物薄膜(3)为聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯 (PVDF)、氟化乙烯丙烯共聚物(FEP)、聚氟乙烯(PVF)和PVDF-PMMA 双层膜中的任意一种。
本发明的耐磨耐污且兼具软触感的阻燃复合材料的制造方法制得的耐磨耐污且兼具软触感的阻燃复合材料包括力学性能优异的刚性高分子材料基材及贴合在基材上的软质弹性材料、以及表面的含氟化合物薄膜粘接复合。这种复合材料兼具刚性基材的优异抗拉、刚性、抗冲击性能，同时又具有优异的表面耐磨、耐污、耐化学性能，又具有柔性材料的软触感；还同时满足汽车、航空及轨道交通、电子产品等应用中对阻燃性的要求，这些技术优越性将促进该复合板材在众多领域的广泛应用，从而带来良好的经济及社会效益。
本发明的耐磨耐污且兼具软触感的阻燃复合材料(产品)具有触感柔软，使用体验优良，并且表面由于含有氟化物，可以保持材料抵抗日常使用所能遇到的破坏，如化学清洗剂的侵蚀，耐紫外线老化等。
优选的，所述贴合层(4)为有机硅型树脂、丙烯酸型树脂、不饱和聚酯、聚氨酯、环氧树脂中的任意一种。
本发明的耐磨耐污且兼具软触感的阻燃复合材料(产品)具有更好的触感柔软，使用体验优良，并且表面由于含有氟化物，可以保持材料抵抗日常使用所能遇到的破坏，如化学清洗剂的侵蚀，耐紫外线老化等。
优选的，任何所述增强阻燃改性均为采用阻燃剂和增强填料对材料进行改性，所采用的阻燃剂为磷酸烷基酯类阻燃剂、磷酸芳基酯类阻燃剂、双环戊二烯类阻燃剂、脂肪族卤代烃类阻燃剂、有机硅类阻燃剂阻燃剂和无机阻燃剂中的至少一种；所述无机阻燃剂为碲化合物、羟基铝、氢氧化镁和硼酸盐中的至少一种；
这些阻燃剂的使用，可以大大提高材料的阻燃性能，极大的扩展材料的应用领域。因为在一些特殊领域，如航空、轨道交通、或者电子设备中对材料的阻燃性能有极为苛刻的阻燃要求。
优选的，任何所述增强阻燃改性均为采用阻燃剂和增强填料对材料进行改性，所采用的增强填料为无机填料、玻璃纤维、碳纤维中的至少一种，所述无机填料为高岭土、滑石粉和钛白粉中的至少一种。
以上填料或者无机纤维的使用，可以更好地提高整个制件的刚性，同等刚性要求的情况下可以使用更薄或者更少的材料，减少部件重量。
优选的，所述基材层(1)为增强阻燃改性聚碳酸酯；
聚碳酸酯本身是工程塑料，具有很多优点，如透明性、冲击性能好、阻燃性能优良。
优选的，所述增强阻燃改性聚碳酸酯为由阻燃剂和增强填料对聚碳酸酯改性而得，所采用的增强填料为滑石粉，所采用的阻燃剂为质量之比为1：1.5～ 2.5的三聚氰胺和多聚磷酸酯的混合物，或者为质量之比为1：0.7～1.5的季戊四醇磷酸酯的三聚氰胺盐和环磷酰胺聚合物。
以上配方的阻燃剂，对于本发明来说可以达到阻燃与模量的平衡，达到即减重又能保持阻燃性能的优点。
优选的，所述软质弹性层(2)为软质阻燃改性PVC、阻燃改性硅胶、阻燃改性TPU和阻燃改性TPE中的任意一种。
以上所述软质弹性层(2)的使用主要是为了更好地改善高分子材料表面的硬度，提高材料触感。
优选的，所述软质弹性层(2)为阻燃改性TPU；
TPU为高性能材料，软硬度可通过工程控制来调整，且透明。
优选的，所述含氟化合物薄膜(3)为聚氟乙烯(PVF)或PVDF-PMMA双层膜。
以上氟化物膜的使用可更好地改善材料表面的使用性能，如易清洁、耐化学品侵蚀，耐磨等等。
优选的，所述软质弹性层(2)的光透过率≥85％；
透光率越高，越能体现/展现底层的图案设计。
优选的，所述含氟化合物薄膜(3)的光透过率≥90％。
透光率越高，越能体现/展现底层的图案设计。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
本发明的耐磨耐污且兼具软触感的阻燃复合材料的制造方法制得的耐磨耐污且兼具软触感的阻燃复合材料结构简单，采用包括力学性能优异的刚性高分子材料基材(基材层)及贴合在基材上的软质弹性材料(软质弹性层)、以及在该软质弹性材料表面复合的一层含氟化合物薄膜，所述软质弹性材料和刚性高分子材料基材之间，以及软质弹性材料和含氟化合物薄膜之间可以采用贴合层粘接复合，或者依赖于软质材料的粘接性能，可以直接热熔复合在刚性高分子材料基材表面；
其中，刚性高分子材料基材具有优异的抗拉伸、刚性、抗冲击等性能，在航空或轨道内饰应用场合还需要具有优异的阻燃、低烟毒等性能以满足这些行业对所用材料阻燃安全性的要求。含氟化合物薄膜位于表面，从而提供了优异的表面耐磨、耐污、耐化学性能。而中间一定厚度的软质弹性材料则提供了柔软的触感。本发明的耐磨耐污且兼具软触感的阻燃复合材料具有优异的刚性和抗冲击性，同时兼具表面耐磨、耐划、耐化学性能，又具有软质弹性材料的柔触感，还同时具有良好的防火阻燃性。
同时弹性软质材料如果是透明材料，则可以在刚性高分子材料表面进行不同的装饰或修饰，如采用表面微结构纹理，表面印刷、表面压纹或烫金等处理，以提高该复合材料的装饰性。这样制备出来的复合材料兼具了高分子材料表面纹理图案的装饰性、弹性材料的软触感以及表面氟化物的耐磨耐化耐污性能，可以在手机后盖、电脑外壳、汽车内饰、航空及轨道器材内饰等应用中找到众多潜在机会。
附图说明
图1为本发明一实施例的结构示意图；
图2为本发明另一实施例的结构示意图。
其中，1为基材层，2为软质弹性层，3为含氟化合物薄膜，4为贴合层。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是不能理解为对本专利的限制。
下述实施例中所述试验方法或测试方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均从常规商业途径获得，或以常规方法制备。
一种耐磨耐污且兼具软触感的阻燃复合材料的制造方法，包括下列步骤：
S1、将阻燃刚性高分子材料片材表面经除尘清洁处理，然后用印刷的方式，将文字和/或图画转移到该阻燃刚性高分子材料表面上，形成基材层(1)；
S2、将所述基材层(1)放置在表面带真空吸附的平台上，将软质弹性层(2) 和含氟化合物薄膜(3)依次铺放在所述基材层(1)表面上；然后采用(在一定的温度和压力条件下，本领域的技术人员可根据需要进行温度和压力条件的选择)辊轮辅助滚动加压，使得所述软质弹性层(2)和含氟化合物薄膜(3) 覆盖在所述基材层(1)上；
S3、然后转移至真空箱或真空袋中抽真空，排除出各层材料间的空气，并使得各层材料(在一定的升温条件下，本领域的技术人员可根据需要进行升温条件的选择)相互接触，进行真空加压贴合；
S4、将贴合后的产品转移至热压机中，在2～10倍大气压条件下，(在一定升高温度范围内，本领域的技术人员可根据需要进行升高温度范围的选择) 进行加压保温，移除所述基材层(1)、软质弹性层(2)和含氟化合物薄膜(3) 之间的界面存留的气泡，得到耐磨耐污且兼具软触感的阻燃复合材料；
或包括下列步骤：
S4、将阻燃高分子材料卷材表面经除尘清洁等处理，然后用印刷的方式，将文字和/或图画等转移到该阻燃高分子材料表面上，或者采用热压，在该阻燃高分子材料表面压制出装饰图样和/或微结构纹理，形成基材层(1)；
S5、将所述基材层(1)送入双辊或多辊连续热复合机，同时将软质弹性层 (2)和含氟化合物薄膜(3)依次送入连续热复合机与所述基材层(1)进行复合；
S6、通过调整热复合机的复合温度，复合线速度以及薄膜与复合辊筒的接触时间，排出所述基材层(1)、软质弹性层(2)和含氟化合物薄膜(3)之间的残留空气，同时(在高温高压条件下，本领域的技术人员可根据需要进行温度和压力条件的选择)使得软质弹性层(2)部分熔化，和所述基材层(1)和含氟化合物薄膜(3)形成粘结，然后在牵引装置牵引下经辊筒压花、定厚、冷却，形成耐磨耐污且兼具软触感的阻燃复合材料。
优选的，在步骤S2中，将软质弹性层(2)和含氟化合物薄膜(3)依次铺放在所述基材层(1)表面上，并在所述基材层(1)、软质弹性层(2)和含氟化合物薄膜(3)任意两层之间插入贴合层(4)。
优选的，在步骤S5中，将所述基材层(1)送入双辊或多辊连续热复合机，同时将贴合层(4)、软质弹性层(2)、贴合层(4)和含氟化合物薄膜(3) 依次送入连续热复合机与所述基材层(1)进行复合；
在步骤S6中，通过调整热复合机的复合温度，复合线速度以及薄膜与复合辊筒的接触时间，排出所述基材层(1)、软质弹性层(2)和含氟化合物薄膜 (3)之间的残留空气，同时(在高温高压条件下，本领域的技术人员可根据需要进行温度和压力条件的选择)使得贴合层(4)和/或软质弹性层(2)部分熔化，和所述基材层(1)和含氟化合物薄膜(3)形成粘结，然后在牵引装置牵引下经辊筒压花、定厚、冷却，形成耐磨耐污且兼具软触感的阻燃复合材料。
优选的，所述基材层(1)为增强阻燃改性聚碳酸酯(PC)、增强阻燃改性亚克力(PMMA)、透明刚性的增强阻燃改性聚氯乙烯(PVC)、增强阻燃改性聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、增强阻燃改性聚苯乙烯(PS)、增强阻燃改性丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、增强阻燃改性聚乙烯(PE)、高透明的增强阻燃改性聚丙烯(PP)中的任意一种；
优选的，所述软质弹性层(2)为软质PVC、硅胶、TPU和TPE中的任意一种；
优选的，所述含氟化合物薄膜(3)为聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯 (PVDF)、氟化乙烯丙烯共聚物(FEP)、聚氟乙烯(PVF)和PVDF-PMMA 双层膜中的任意一种。
优选的，所述贴合层(4)为有机硅型树脂、丙烯酸型树脂、不饱和聚酯、聚氨酯、环氧树脂中的任意一种。
所述软质弹性层所用的弹性软质材料是一层具有良好弹性的软触层。该层可以是软质PVC材料、硅胶材料、thermoplasticpolyurethane(TPU)材质或者 TPE(thermoplasticelastomer)材质，也可以是上述材料与其他添加剂(如阻燃剂、抗氧剂、填料等)的共混改性材料。
优选的，所述软质弹性层为软质PVC、硅胶、TPU和TPE中的任意一种。
优选的，所述软质弹性层为软质阻燃改性PVC、阻燃改性硅胶、阻燃改性 TPU和阻燃改性TPE中的任意一种。
优选的，所述软质弹性层为阻燃改性TPU。
优选的，所述软质弹性层的光透过率≥85％。
该层优选具有良好粘结性能的软质材料，因其具有和刚性高分子基材以及表面氟化物良好的粘接性能，从而可以增强各层之间的结合强度，同时减少贴合层的使用，进而降低生产成本，简化生产工艺。同时该层优选具有良好透光率和耐候性的规格，长期使用时不易发生黄变或小分子添加剂析出，进而可以使得软质材料所覆盖的纹理或印刷图案清晰可见，具有良好的通透性。
该弹性软质层的厚度范围为0.03mm至2.0毫米。
所述基材层(刚性高分子材料基材)为片材或卷材形式，材料可以为聚碳酸酯材料(PC)、亚克力材料(PMMA)、透明刚性聚氯乙烯(PVC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚苯乙烯(PS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、及聚乙烯(PE)、高透明聚丙烯(PP)等；
优选的，所述基材层(1)为增强阻燃改性聚碳酸酯(PC)、增强阻燃改性亚克力(PMMA)、透明刚性的增强阻燃改性聚氯乙烯(PVC)、增强阻燃改性聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、增强阻燃改性聚苯乙烯(PS)、增强阻燃改性丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、增强阻燃改性聚乙烯(PE)、高透明的增强阻燃改性聚丙烯(PP)中的任意一种；
任何所述增强阻燃改性均为采用阻燃剂和增强填料对材料进行改性；当然也可以采用单独添加各类阻燃剂进行改性，后得到具有优异阻燃性能的上述透明材料基材；在某些具有高刚度要求的应用场合，如手机笔记本壳体或者航空及轨道座椅等应用中，也可以单独采用增强填料，如，无机填料(高岭土、talc (滑石粉)和钛白粉等)、玻璃纤维或碳纤维增强的上述阻燃高分子材料基材。刚性高分子材料基材的厚度范围为0.5-10mm。
任何所述增强阻燃改性均为采用阻燃剂和增强填料对材料进行改性，所采用的阻燃剂为可以是一种或几种添加型阻燃剂或者化学键合的反应型阻燃剂。典型的阻燃剂包括磷酸烷基酯类、磷酸芳基酯类、双环戊二烯类、脂肪族卤代烃类、有机硅类阻燃剂等；也可以是无机阻燃剂如碲化合物、羟基铝、氢氧化镁、硼酸盐等；或者是有机氮系阻燃剂和磷系阻燃剂的复合协同配方，如三聚氰胺和多聚磷酸酯混合组成的阻燃剂，或者季戊四醇磷酸酯的三聚氰胺盐、环磷酰胺聚合物等。
本领域根据需要选择阻燃剂的种类和用量，选择应该满足电子电器、轨道交通、航空应用场合下低火焰传播、低烟密度、低烟毒性以及低燃烧热释放量等要求。优选可以满足电子电气类UL94中V0级别的阻燃体系，或/和优选可以满足欧洲铁路阻燃标准EN45545-2中R1或R6类应用的阻燃剂体系；或/和优选可以满足TB/T3237中国铁道部动车内装材料阻燃防火标准要求的阻燃剂体系；或/和优选可以满足美国联邦航空局FAR所制定的FAR25.853中各部分要求的阻燃剂体系。
任何所述增强阻燃改性均为采用阻燃剂和增强填料对材料进行改性，所采用的增强填料为无机填料、玻璃纤维、碳纤维中的至少一种，所述无机填料为高岭土、talc和钛白粉中的至少一种。
所述的含氟化合物薄膜可以为以下氟化物材料，如聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、氟化乙烯丙烯共聚物(FEP)和聚氟乙烯(PVF)等。
优选的，所述含氟化合物薄膜(3)为聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯 (PVDF)、氟化乙烯丙烯共聚物(FEP)、聚氟乙烯(PVF)和PVDF-PMMA 双层膜中的任意一种。
优选的，所述含氟化合物薄膜(3)为聚氟乙烯(PVF)或PVDF-PMMA双层膜。
优选的，所述含氟化合物薄膜(3)的光透过率≥85％。
含氟聚合物薄膜性能上的优势主要有阻燃性、耐化学性、介电性能、耐候性能、防潮性、透明和机械强度等。含氟聚合物同时还能与其他聚合物如聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯等相容，从而共同制备成单层或多层复合膜。如 PVDF-PMMA双层膜等。该发明优选具有无色透明、光透过率在90％以上、强度良好、高耐候、耐污、抗紫外线的含氟化合物膜。含氟化合物由于表面自由能较低，在和软性弹性材料粘结时往往容易玻璃，因而本发明优选在配制时加入处理剂，具有与软触弹性基材良好粘结性、且易于复合的氟化物薄膜。该类薄膜的厚度范围为0.01-0.1毫米。
所述贴合层材料主要应用于软性弹性材料和刚性基材，以及软弹性材料和氟化物薄膜的粘接处理。如果软弹性材料本身具有良好的粘结性能，则可以不适用额外的贴合层材料。
优选的，所述贴合层为有机硅型树脂、丙烯酸型树脂、不饱和聚酯、聚氨酯、环氧树脂中的任意一种。
该贴合层材料可以是有机硅型、丙烯酸型树脂及不饱和聚酯、聚氨酯、环氧树脂等类型。其厚度范围为0-0.05毫米。
所述对刚性高分子材料基材进行装饰或修饰，包含但不限于通过印刷的形式，将文字、图画、照片、防伪等转移到高分子材料表面上；或者在刚性高分子材料表面压制微结构纹理；或者用其他装饰薄膜对刚性高分子材料进行复合包覆等装饰方法。
实施例1：
一种耐磨耐污且兼具软触感的阻燃复合材料的制造方法，包括下列步骤：
S1、将阻燃刚性高分子材料片材表面经除尘清洁处理，然后用印刷的方式，将文字和/或图画转移到该阻燃刚性高分子材料表面上，形成基材层(1)；
S2、将所述基材层(1)放置在表面带真空吸附的平台上，将软质弹性层(2) 和含氟化合物薄膜(3)依次铺放在所述基材层(1)表面上；然后采用(在一定的温度和压力条件下，本领域的技术人员可根据需要进行温度和压力条件的选择)辊轮辅助滚动加压，使得所述软质弹性层(2)和含氟化合物薄膜(3) 覆盖在所述基材层(1)上；
S3、然后转移至真空箱或真空袋中抽真空，排除出各层材料间的空气，并使得各层材料(在一定的升温条件下，本领域的技术人员可根据需要进行升温条件的选择)相互接触，进行真空加压贴合；
S4、将贴合后的产品转移至热压机中，在2～10倍大气压条件下，(在一定升高温度范围内，本领域的技术人员可根据需要进行升高温度范围的选择) 进行加压保温，移除所述基材层(1)、软质弹性层(2)和含氟化合物薄膜(3) 之间的界面存留的气泡，得到耐磨耐污且兼具软触感的阻燃复合材料；
或包括下列步骤：
S4、将阻燃高分子材料卷材表面经除尘清洁等处理，然后用印刷的方式，将文字和/或图画等转移到该阻燃高分子材料表面上，或者采用热压，在该阻燃高分子材料表面压制出装饰图样和/或微结构纹理，形成基材层(1)；
S5、将所述基材层(1)送入双辊或多辊连续热复合机，同时将软质弹性层 (2)和含氟化合物薄膜(3)依次送入连续热复合机与所述基材层(1)进行复合；
S6、通过调整热复合机的复合温度，复合线速度以及薄膜与复合辊筒的接触时间，排出所述基材层(1)、软质弹性层(2)和含氟化合物薄膜(3)之间的残留空气，同时(在高温高压条件下，本领域的技术人员可根据需要进行温度和压力条件的选择)使得软质弹性层(2)部分熔化，和所述基材层(1)和含氟化合物薄膜(3)形成粘结，然后在牵引装置牵引下经辊筒压花、定厚、冷却，形成耐磨耐污且兼具软触感的阻燃复合材料。
优选的，在步骤S2中，将软质弹性层(2)和含氟化合物薄膜(3)依次铺放在所述基材层(1)表面上，并在所述基材层(1)、软质弹性层(2)和含氟化合物薄膜(3)任意两层之间插入贴合层(4)。
优选的，在步骤S5中，将所述基材层(1)送入双辊或多辊连续热复合机，同时将贴合层(4)、软质弹性层(2)、贴合层(4)和含氟化合物薄膜(3) 依次送入连续热复合机与所述基材层(1)进行复合；
在步骤S6中，通过调整热复合机的复合温度，复合线速度以及薄膜与复合辊筒的接触时间，排出所述基材层(1)、软质弹性层(2)和含氟化合物薄膜 (3)之间的残留空气，同时(在高温高压条件下，本领域的技术人员可根据需要进行温度和压力条件的选择)使得贴合层(4)和/或软质弹性层(2)部分熔化，和所述基材层(1)和含氟化合物薄膜(3)形成粘结，然后在牵引装置牵引下经辊筒压花、定厚、冷却，形成耐磨耐污且兼具软触感的阻燃复合材料。
优选的，所述基材层(1)为增强阻燃改性聚碳酸酯(PC)、增强阻燃改性亚克力(PMMA)、透明刚性的增强阻燃改性聚氯乙烯(PVC)、增强阻燃改性聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、增强阻燃改性聚苯乙烯(PS)、增强阻燃改性丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、增强阻燃改性聚乙烯(PE)、高透明的增强阻燃改性聚丙烯(PP)中的任意一种；
优选的，所述软质弹性层(2)为软质PVC、硅胶、TPU和TPE中的任意一种；
优选的，所述含氟化合物薄膜(3)为聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、氟化乙烯丙烯共聚物(FEP)、聚氟乙烯(PVF)和PVDF-PMMA 双层膜中的任意一种。
优选的，所述贴合层(4)为有机硅型树脂、丙烯酸型树脂、不饱和聚酯、聚氨酯、环氧树脂中的任意一种。
优选的，任何所述增强阻燃改性均为采用阻燃剂和增强填料对材料进行改性，所采用的阻燃剂为磷酸烷基酯类阻燃剂、磷酸芳基酯类阻燃剂、双环戊二烯类阻燃剂、脂肪族卤代烃类阻燃剂、有机硅类阻燃剂阻燃剂和无机阻燃剂中的至少一种；所述无机阻燃剂为碲化合物、羟基铝、氢氧化镁和硼酸盐中的至少一种；
优选的，任何所述增强阻燃改性均为采用阻燃剂和增强填料对材料进行改性，所采用的增强填料为无机填料、玻璃纤维、碳纤维中的至少一种，所述无机填料为高岭土、滑石粉和钛白粉中的至少一种。
优选的，所述基材层(1)为增强阻燃改性聚碳酸酯；
优选的，所述增强阻燃改性聚碳酸酯为由阻燃剂和增强填料对聚碳酸酯改性而得，所采用的增强填料为滑石粉，所采用的阻燃剂为质量之比为1：1.5～ 2.5的三聚氰胺和多聚磷酸酯的混合物，或者为质量之比为1：0.7～1.5的季戊四醇磷酸酯的三聚氰胺盐和环磷酰胺聚合物。
优选的，所述软质弹性层(2)为软质阻燃改性PVC、阻燃改性硅胶、阻燃改性TPU和阻燃改性TPE中的任意一种。
优选的，所述软质弹性层(2)为阻燃改性TPU；
优选的，所述含氟化合物薄膜(3)为聚氟乙烯(PVF)或PVDF-PMMA双层膜。
优选的，所述软质弹性层(2)的光透过率≥85％；
优选的，所述含氟化合物薄膜(3)的光透过率≥90％。
实施例2：
一种耐磨耐污且兼具软触感的阻燃复合材料，包括一层1毫米厚度透明阻燃聚碳酸酯片材(基材层(1))、表面一层0.05毫米厚度的PVF氟化物膜(含氟化合物薄膜(3))，以及阻燃聚碳酸酯及PVF膜之间的0.3mm厚软质阻燃 TPU弹性层(软质弹性层(2))。在聚碳酸酯片材的下表面还印刷有装饰图案。
其制作方法为：
1)将1毫米厚度透明阻燃聚碳酸酯板材经除尘清洁等处理，然后用印刷机将装饰图案印刷到板材下表面，并收卷，
2)将聚碳酸酯卷材引入多辊组连续热压复合机，同时将0.3毫米厚阻燃级 TPU弹性层及PVF薄膜依次引入连续热复合机与聚碳酸酯卷材进行复合；
3)调整热复合机的复合温度至110度，复合线速度2m/分钟，在2MPa的压力条件下利用连续辊压方式，排出各层间的残留空气
4)在高温高压条件下使得TPU材料层部分熔化，和聚碳酸酯材料及PVF 膜形成良好粘结，
5)在牵引装置牵引下经冷却辊筒定厚冷却形成表面耐磨耐污且兼具软触感的复合材料产品。
经测试，该实施例中的阻燃聚碳酸酯基复合材料整体满足UL94测试V0级阻燃要求。
实施例3：
一种耐磨耐污且兼具软触感的阻燃复合材料，包括一层含18％无机填料 (Talc粉末)增强的3毫米厚度阻燃聚碳酸酯板材(基材层(1))、表面一层 0.05毫米厚度的PVF氟化物膜(含氟化合物薄膜(3))，以及阻燃聚碳酸酯及 PVF膜之间的0.3mm厚软质阻燃TPU弹性层(软质弹性层(2))。
其制作方法为：
1)将3毫米厚度阻燃聚碳酸酯板材表面清洁除尘；
2)在100度烘箱中对阻燃聚碳酸酯板材进行烘干，时间6小时，然后将其放置在表面带真空吸附的平台上，将0.3毫米厚的阻燃TPU膜贴敷在高分子板材上表面，期间用橡胶辊轮辅助加压，使得TPU膜完全平整覆盖住高分子板材上。将0.05mm厚度的氟化物薄膜通过展平辊展开，然后用橡胶辊轮辅助加压覆盖在TPU膜表面，
3)然后将上述复合材料放置于真空层合机中进行真空加压贴合，
4)将贴合后的产品转移至加压设备中，在3大气压条件下，90oC温度范围加压保温10分钟，制备得到所需要的高刚度表面耐磨耐污且兼具软触感的复合材料。
经测试，该实施例中的阻燃聚碳酸酯材料满足TB/T 3237动车内装材料阻燃防火标准要求，在和上述PVF膜及TPU材料复合后，所制备的复合材料具有优异的软触感及表面耐污性能。
下面对本发明实施例2和3得到的耐磨耐污且兼具软触感的阻燃复合材料以及普通复合材料进行性能测试，测试结果如表1所示：
表1
Figure BDA0002468648660000161
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，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)

1.一种耐磨耐污且兼具软触感的阻燃复合材料的制造方法，其特征在于，包括下列步骤：
S1、将阻燃刚性高分子材料片材表面经除尘清洁处理，然后用印刷的方式，将文字和/或图画转移到该阻燃刚性高分子材料表面上，形成基材层(1)；
S2、将所述基材层(1)放置在表面带真空吸附的平台上，将软质弹性层(2)和含氟化合物薄膜(3)依次铺放在所述基材层(1)表面上；然后采用辊轮辅助滚动加压，使得所述软质弹性层(2)和含氟化合物薄膜(3)覆盖在所述基材层(1)上；
S3、然后转移至真空箱或真空袋中抽真空，排除出各层材料间的空气，并使得各层材料相互接触，进行真空加压贴合；
S4、将贴合后的产品转移至热压机中，在2～10倍大气压条件下，进行加压保温，移除所述基材层(1)、软质弹性层(2)和含氟化合物薄膜(3)之间的界面存留的气泡，得到耐磨耐污且兼具软触感的阻燃复合材料；
或包括下列步骤：
S4、将阻燃高分子材料卷材表面经除尘清洁等处理，然后用印刷的方式，将文字和/或图画等转移到该阻燃高分子材料表面上，或者采用热压，在该阻燃高分子材料表面压制出装饰图样和/或微结构纹理，形成基材层(1)；
S5、将所述基材层(1)送入双辊或多辊连续热复合机，同时将软质弹性层(2)和含氟化合物薄膜(3)依次送入连续热复合机与所述基材层(1)进行复合；
S6、通过调整热复合机的复合温度，复合线速度以及薄膜与复合辊筒的接触时间，排出所述基材层(1)、软质弹性层(2)和含氟化合物薄膜(3)之间的残留空气，同时使得软质弹性层(2)部分熔化，和所述基材层(1)和含氟化合物薄膜(3)形成粘结，然后在牵引装置牵引下经辊筒压花、定厚、冷却，形成耐磨耐污且兼具软触感的阻燃复合材料。
2.根据权利要求1所述的耐磨耐污且兼具软触感的阻燃复合材料的制造方法，其特征在于，在步骤S2中，将软质弹性层(2)和含氟化合物薄膜(3)依次铺放在所述基材层(1)表面上，并在所述基材层(1)、软质弹性层(2)和含氟化合物薄膜(3)任意两层之间插入贴合层(4)。
3.根据权利要求1所述的耐磨耐污且兼具软触感的阻燃复合材料的制造方法，其特征在于，在步骤S5中，将所述基材层(1)送入双辊或多辊连续热复合机，同时将贴合层(4)、软质弹性层(2)、贴合层(4)和含氟化合物薄膜(3)依次送入连续热复合机与所述基材层(1)进行复合；
在步骤S6中，通过调整热复合机的复合温度，复合线速度以及薄膜与复合辊筒的接触时间，排出所述基材层(1)、软质弹性层(2)和含氟化合物薄膜(3)之间的残留空气，同时使得贴合层(4)和/或软质弹性层(2)部分熔化，和所述基材层(1)和含氟化合物薄膜(3)形成粘结，然后在牵引装置牵引下经辊筒压花、定厚、冷却，形成耐磨耐污且兼具软触感的阻燃复合材料。
4.根据权利要求1所述的耐磨耐污且兼具软触感的阻燃复合材料的制造方法，其特征在于，所述基材层(1)为增强阻燃改性聚碳酸酯、增强阻燃改性亚克力、透明刚性的增强阻燃改性聚氯乙烯、增强阻燃改性聚对苯二甲酸乙二醇酯、增强阻燃改性聚苯乙烯、增强阻燃改性丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、增强阻燃改性聚乙烯、高透明的增强阻燃改性聚丙烯中的任意一种；
所述软质弹性层(2)为软质PVC、硅胶、TPU和TPE中的任意一种；
所述含氟化合物薄膜(3)为聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、氟化乙烯丙烯共聚物、聚氟乙烯和PVDF-PMMA双层膜中的任意一种。
5.根据权利要求2或3任一项所述的耐磨耐污且兼具软触感的阻燃复合材料的制造方法，其特征在于，所述贴合层(4)为有机硅型树脂、丙烯酸型树脂、不饱和聚酯、聚氨酯、环氧树脂中的任意一种。
6.根据权利要求4所述的耐磨耐污且兼具软触感的阻燃复合材料的制造方法，其特征在于，任何所述增强阻燃改性均为采用阻燃剂和增强填料对材料进行改性，所采用的阻燃剂为磷酸烷基酯类阻燃剂、磷酸芳基酯类阻燃剂、双环戊二烯类阻燃剂、脂肪族卤代烃类阻燃剂、有机硅类阻燃剂阻燃剂和无机阻燃剂中的至少一种；所述无机阻燃剂为碲化合物、羟基铝、氢氧化镁和硼酸盐中的至少一种；
任何所述增强阻燃改性均为采用阻燃剂和增强填料对材料进行改性，所采用的增强填料为无机填料、玻璃纤维、碳纤维中的至少一种，所述无机填料为高岭土、滑石粉和钛白粉中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的耐磨耐污且兼具软触感的阻燃复合材料的制造方法，其特征在于，所述基材层(1)为增强阻燃改性聚碳酸酯；
所述增强阻燃改性聚碳酸酯为由阻燃剂和增强填料对聚碳酸酯改性而得，所采用的增强填料为滑石粉，所采用的阻燃剂为质量之比为1：1.5～2.5的三聚氰胺和多聚磷酸酯的混合物，或者为质量之比为1：0.7～1.5的季戊四醇磷酸酯的三聚氰胺盐和环磷酰胺聚合物。
8.根据权利要求1所述的耐磨耐污且兼具软触感的阻燃复合材料的制造方法，其特征在于，所述软质弹性层(2)为软质阻燃改性PVC、阻燃改性硅胶、阻燃改性TPU和阻燃改性TPE中的任意一种。
9.根据权利要求1所述的耐磨耐污且兼具软触感的阻燃复合材料的制造方法，其特征在于，所述软质弹性层(2)为阻燃改性TPU；所述含氟化合物薄膜(3)为聚氟乙烯或PVDF-PMMA双层膜。
10.根据权利要求1所述的耐磨耐污且兼具软触感的阻燃复合材料的制造方法，其特征在于，所述软质弹性层(2)的光透过率≥85％；所述含氟化合物薄膜(3)的光透过率≥90％。
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