CN114013136A - 一种聚氨酯胶布及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及材料领域，具体讲，涉及一种聚氨酯胶布及其制备方法。聚氨酯胶布为三层结构，中间层为尼龙66基布层，上下表层均为聚氨酯复合膜层；尼龙66基布层为经过防霉抗菌处理过的尼龙66基布；聚氨酯复合膜层中的聚氨酯中含有聚醚型聚氨酯和聚酯型聚氨酯。本发明的聚氨酯胶布在确定高强度纤维织物的基础上赋予其优异的防霉性能，便于在满足强度需求的前提下减小后续膜层厚度，进而降低克重，提高胶布的柔软性。本发明的聚氨酯胶布获得了很好的耐海水腐蚀性和气密保持性，适于在海上漂浮装置等救生制品的应用环境中使用。本发明的聚氨酯胶布，生产过程中没有有毒溶剂的挥发等污染问题，环保安全。

Description

一种聚氨酯胶布及其制备方法
技术领域
本发明涉及材料领域，具体讲，涉及一种聚氨酯胶布及其制备方法。
背景技术
目前救生制品特别是充气囊体用材料已广泛应用于国防军工、国民经济和生活的各个方面，制作充气囊体的基本材料是气密性胶布。胶布材料为高分子聚合物与纤维织物的涂覆复合物，其中，天然橡胶是最早用于气密性胶布的高分子聚合物，但有易老化变质及耐油性差等缺点；而合成橡胶的抗屈挠、抗撕裂性能较差；聚氯乙烯虽价格低廉，但其耐低温曲挠性能差，并会释放出有毒物质。
聚氨酯全称为聚氨基甲酸酯，热塑性聚氨酯弹性体是由包含各种-(NHCOO)-单元的异氰酸酯和低聚物多元醇反应合成的一类嵌段共聚物，通式可写为-[O-CONH]n-。聚氨酯弹性体的特征是耐油、耐低温、耐臭氧、耐磨、强度高、易加工、成本低，兼具橡胶的弹性和塑料的易加工性，只有耐水解性稍差于丁腈橡胶。聚氨酯弹性体的耐低温性尤为优异，可在-50℃环境中正常使用。故以聚氨酯作为气密性胶布的高分子聚合物具有很多优势。对于纤维织物，聚酯纤维与聚酰胺纤维(尼龙)相比，聚酯纤维的断裂强度大、伸长率小，价格比聚酰胺纤维便宜，但聚酯纤维的分子结晶较大、表面光滑、表面活性低，与高分子聚合物的粘接性能较差，故以尼龙织物作为胶布骨架更具应用前景。
针对尼龙胶布，公开的专利文献有：
中国专利CN 203611516 U，公开了一种高强度尼龙救生衣复合面料，以尼龙66作为外层骨架，TPU高强度耐水解薄膜作为内层，聚酯聚醚型胶粘剂作为中间粘贴层。中间层起到了提高面料粘结强度、耐水解的作用，但隔断了TPU与尼龙66之间的渗透复合，且增加了面料厚度和克重，造成手感僵硬。
中国专利CN 103710971 A，发明了改性尼龙基布的制备方法，其包括：1)配制膜层溶液：先在溶剂中加入阻燃剂，并搅拌均匀；2)尼龙基布膜层处理；3)烘干，即采用梯度升温烘干步骤2)得到的带膜层的尼龙基布，得到所述的改性尼龙基布。然后再将改性尼龙基布与TPU薄膜贴合得到尼龙TPU复合材料。虽然剥离强度高，但配制膜层溶液时用到了甲苯等有毒溶剂，在烘干时污染空气环境；且所得复合材料从上到下依次包括表面处理层、TPU薄膜层、PU粘合层和改性尼龙基布层四层，工艺较复杂难控，也存在增加厚度和硬度的缺陷。
中国专利CN 108274864 A，公开了一种改性TPU薄膜织物复合物及其制备方法，该薄膜织物复合物依序包括改性TPU面膜层、PU面粘合层、聚乙烯纤维增强尼龙基布、PU底粘合层、改性TPU底膜层，是将TPU改性剂与聚醚型TPU树脂按比例混合干燥，挤出流延成膜，再将所得改性TPU膜层与经除湿、上糊、干燥后的尼龙基布进行预热后再经两支镜面辊对压贴合、收卷。虽所得复合物拥有优异的力学性能，但其粘合层中也有挥发性溶剂，在烘干时造成污染与浪费，且层数很多，工艺难点也相应增加。
特别地，对于海上漂浮装置等在恶劣环境下使用的救生制品，耐海水浸泡、耐老化、耐高低温、耐盐雾、耐水解、耐油、气密性、柔软度、克重、材料强度、剥离强度等性能的需求尤为重要。而目前还没有理想的聚氨酯气密性胶布可以同时满足这些性能，特别是对于克重、气密性、柔软度、材料强度等容易顾此失彼的性能难以兼顾，亟待开发新型浮筒用聚氨酯胶布来解决这些问题。
发明内容
本发明的首要发明目的在于提供一种聚氨酯胶布。
本发明的第二发明目的在于提供该聚氨酯胶布的制备方法。
为了完成本发明的发明目的，采用的技术方案为：
本发明提出一种聚氨酯胶布，所述聚氨酯胶布为三层结构，中间层为尼龙66基布层，上下表层均为聚氨酯复合膜层；
所述尼龙66基布层为经过防霉抗菌处理过的尼龙66基布；
所述聚氨酯复合膜层中的聚氨酯中含有聚醚型聚氨酯和聚酯型聚氨酯。
可选的，所述尼龙66基布的单丝细度为180D～250D，经纬密度范围在160～320根/10cm。
可选的，所述防霉抗菌处理的处理液中含有防霉剂、抗菌剂、茶皂素和偶联剂；防霉剂优选为防霉抗菌剂ATE 9280；抗菌剂优选为异噻唑啉酮类杀菌剂；偶联剂优选为硅烷偶联剂；
可选的，所述防霉抗菌处理的处理液中还含有柔软剂和渗透剂；柔软剂优选为改性硅油平滑柔软剂，渗透剂优选为快速渗透剂T。
可选的，所述防霉抗菌处理的处理液中含有：
Figure BDA0003362168390000031
可选的，所述聚氨酯复合膜层的材料的组成为：80～90份聚氨酯主体、6～10份交联剂、4～10份防老化剂、5～8份色母粒组成；聚氨酯主体中软段占质量比为49％～63％；在软段中，聚醚型聚氨酯、聚酯型聚氨酯的物质的量之比为2.2：1～1.8：1；所述交联剂优选为异氰酸酯类化合物的一种或几种；异氰酸酯类化合物包括异佛尔酮二异氰酸酯和M125C异氰酸酯；所述防老化剂优选为含有光稳定剂与耐高温助剂的组合物；所述光稳定剂选自UV-123、UV-234、UV-320、UV-328中的一种或几种；所述耐高温助剂选自气相纳米二氧化硅、TiB2中的一种或两种；
所述耐高温助剂的粒径范围为20～200nm，平均粒径为50nm。
本发明提出聚氨酯胶布的制备方法，至少包括以下步骤：
S1、将尼龙66基布进行防霉抗菌处理；
S2、制备得到聚氨酯薄膜；优选的，所述聚氨酯薄膜的厚度为50～350μm；熔体流动速率为14～30g/10min(224℃/1200g)；
S3、在所述尼龙66基布的上下表面分别层压复合所述聚氨酯薄膜，即得所述聚氨酯胶布。
可选的，S1包括：
S11、配制防霉抗菌处理的处理液，将所述尼龙66基布浸泡于所述防霉抗菌处理的处理液中；
S12、将浸泡后的所述尼龙66基布采用轧辊轧过，轧余率为30～40％；
S13、烘干温度105～115℃，时间45～75min；
S14、烘焙温度170～180℃，时间2～3min。
可选的，S2包括：
S21、将防老化剂、色母粒在180～210℃下熔化并混合，再依次加入交联剂和聚氨酯，混合后送入挤出机进行熔融塑化，所述挤出机的料筒温度为175～215℃；
优选的，先对防老化剂和色母粒在100～110℃下鼓风干燥2～3h；
S22、挤出成型，得到所述聚氨酯薄膜，所述成型的温度为180～200℃。
可选的，S3中，所述层压复合的压力为28～42kgf/cm2，贴合辊的车速为3～4.2m/min。
本发明至少具有以下有益的效果：
本发明的浮筒用聚氨酯胶布，采用尼龙66织物作为基布层，并对其进行防霉抗菌整理。在确定高强度纤维织物的基础上赋予其优异的防霉性能，便于在满足强度需求的前提下减小后续膜层厚度，进而降低克重，提高胶布的柔软性。
本发明的聚氨酯胶布，对尼龙66织物进行防霉抗菌整理，使其在使用过程中也能长久保持防霉性能和物理机械性能，不会因水流冲刷、光照日晒等造成性能的削弱。
本发明的聚氨酯胶布，聚氨酯包含聚酯/聚醚两个类型。将聚醚型聚氨酯和聚醚型聚氨酯按一定比例共混改性后，不仅可以克服单一聚酯型、聚醚型聚氨酯的性能缺点，还能起到协同增效的作用，更易于成型加工，且后续固化程度更高，有利于赋予其他功能性。混合型聚氨酯固化程度较高，能够提供较高的静水压，所得双面覆膜胶布可满足约300kPa的静水压要求。本发明的聚氨酯胶布令人意外地获得了很好的耐海水腐蚀性和气密保持性，适于在海上漂浮装置等救生制品的应用环境中使用。
本发明的聚氨酯胶布，成本适中，工艺简单，原料无毒无害，生产过程中没有有毒溶剂的挥发等污染问题，也不具有聚氯乙烯等材料的潜在危害，环保安全。
本发明的聚氨酯胶布的适应范围广，不仅适用于海上漂浮装置/救生船的气密性材料，还可广泛应用于救生衣、救生圈、救生担架等救生制品的制备。
附图说明
图1为实施例1中的浮筒材料内的压力变化曲线；
图2为实施例1中的补气间隔次数图。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提出一种聚氨酯胶布，聚氨酯胶布为三层结构，中间层为尼龙66基布层，上下表层均为聚氨酯复合膜层；即尼龙66基布层为内层，即中间层；聚氨酯复合膜层为外层，即上外层、下外层两层。
传统聚氨酯胶布多以尼龙6作为纤维织物基材。尼龙6，即PA6，聚酰胺6。熔点220℃，密度1.12g/cm3。尼龙66又叫聚酰胺66、聚己二酰己二胺，熔点264℃，密度1.15g/cm3。尽管尼龙6造价相对便宜，同时气温低时脆性稍好，但尼龙6强度小较为柔软，耐磨性比尼龙66差些，尼龙66的手感细腻，融化后遇冷迅速凝固，强度更高，安全性更好，故综合考虑采用尼龙66作为胶布基材。其中，尼龙66基布层为经过防霉抗菌处理过的尼龙66基布。因此，在确定高强度纤维织物的基础上赋予其优异的防霉性能，便于在满足强度需求的前提下减小后续膜层厚度，进而降低克重，提高胶布的柔软性。
并且，聚氨酯复合膜层中的聚氨酯中含有聚醚型聚氨酯和聚酯型聚氨酯。以C-C-C-C链为骨架的聚酯型热塑性聚氨酯弹性体，耐油性较好，耐水性、耐霉菌性较差；以C-O-C-O-C-O-C链为骨架的聚醚型热塑性聚氨酯，耐油性与丁腈橡胶相当，耐臭氧、耐霉菌等性能优于丁腈橡胶，耐水性又相对聚酯型的好。将聚醚型聚氨酯和聚醚型聚氨酯按共混改性后，可以克服单一聚酯型、聚醚型聚氨酯的性能缺点，还能起到协同增效的作用，更易于成型加工，且后续固化程度更高，有利于赋予其他功能性。
尼龙66基布为高强尼龙66织物，尼龙66基布的单丝细度为180D～250D，优选单丝细度为180D、210D或250D，经纬密度范围在160～320根/10cm。
在某一优选的实施方式中，防霉抗菌处理的处理液中含有防霉剂、抗菌剂、茶皂素和偶联剂；其中，防霉剂优选为防霉抗菌剂ATE 9280，抗菌剂优选为异噻唑啉酮类杀菌剂，异噻唑啉酮类杀菌剂具有高效、广谱、低毒的优点，特别适合应用在在水处理应用中；偶联剂优选为硅烷偶联剂；本发明实施例采用防霉剂与异噻唑啉酮、茶皂素复配，保证了材料在长期贮存过程中，不被霉菌、真菌和细菌污染，且防霉抗菌处理的处理液无毒无害，环境友好。茶皂素的适量使用，出人意料地提高了织物的防紫外线性能，可与内层的聚氨酯膜层中的防老化剂等协同增效，提升了浮筒用聚氨酯胶布整体的耐日晒老化性能。这些特点的综合作用，使其在使用过程中也能长久保持防霉性能和物理机械性能，不会因水流冲刷、光照日晒等造成性能的削弱。硅烷偶联剂通过改善织物与防霉抗菌剂间的界面性能，提升了防霉抗菌剂的固化牢度，保证使其缓释。
在某一优选的实施方式中，防霉抗菌处理的处理液中还含有柔软剂和渗透剂；柔软剂选自改性硅油平滑柔软剂，渗透剂选自快速渗透剂T。柔软剂和渗透剂等的添加也有利于防霉抗菌剂在织物上的均匀分布。
在某一优选的实施方式中，防霉抗菌处理的处理液中含有：
Figure BDA0003362168390000081
本发明经过不断调整比例，得到了协同效应最佳的配比。如果硅烷偶联剂的添加量过大，则影响手感，使胶布发硬，如果硅烷偶联剂的添加量过小，则相当于对照例2，影响防霉抗菌剂的固着和发挥。
如果防霉抗菌剂ATE 9280的添加量过大，则不利于其他功能助剂的固着和发挥，使其他性能略下降；如果防霉抗菌剂ATE 9280的添加量过小，则影响抗菌性能。
如果异噻唑啉酮的添加量过大，会使得胶布刺激性增大，略影响防霉性能。如果异噻唑啉酮的添加量过小，则抗菌性能不足。
如果茶皂素的添加量过大，会影响胶布表面平整；如果茶皂素的添加量过小，则如对照例3，影响紫外反射率、抗菌防霉等。
如果改性硅油平滑柔软剂的添加量过大，不利于其他功能助剂的固着和发挥，使其他性能略下降，更影响胶膜的附着力，即剥离强力，如果改性硅油平滑柔软剂的添加量过小，则会影响胶布柔软性，略影响抗菌防霉作用的均匀性。
如果快速渗透剂T的添加量过大，则不利于功能助剂的固着和发挥，使其他性能略下降，更影响胶膜的附着力，即剥离强力；如果快速渗透剂T的添加量过小，则影响抗菌防霉作用的均匀性。
在某一优选的实施方式中，聚氨酯复合膜层的材料的组成为：80～90份聚氨酯、6～10份交联剂、4～10份防老化剂、5～8份色母粒组成；防老化剂可与茶皂素协同增效，用于提升浮筒用聚氨酯胶布整体的耐日晒老化性能；色母粒的作用是染色；交联剂使聚氨酯交联固化，即在聚氨酯分子链之间形成桥键，变为三维结构，从而起增强作用。
聚氨酯主体中软段占质量比为49％～63％；在软段中，聚醚型聚氨酯、聚酯型聚氨酯的物质的量之比为2.2：1～1.8：1。因此，经过调整两种类型聚氨酯的比例，得到协同效应最佳的配比，使得固化交联的聚氨酯膜层，具有更优异的柔韧性、耐磨性，静水压值高，膜层附着力好。聚氨酯结构中含有大量的氢键、羟基、氨基甲酸酯键等极性官能团，与织物纤维有良好的化学键合。另外，相对于其他高分子膜层材料，混合型聚氨酯固化程度较高，能够提供较高的静水压，所得双面覆膜胶布可满足约300kPa的静水压要求。如果聚醚型聚氨酯比例过大，则耐高温和机械强度变差；聚醚型聚氨酯比例过小，则会导致耐低温性、柔韧性变差。
其中，交联剂优选为异氰酸酯类化合物的一种或几种；异氰酸酯类化合物包括异佛尔酮二异氰酸酯和M125C异氰酸酯等。
防老化剂优选为含有光稳定剂与耐高温助剂的组合物；防老化剂中所含光稳定剂和耐高温助剂的共同作用，一方面对应增强了聚氨酯胶布耐日晒和耐高温老化的性能，另一方面在未使胶布柔软度变差的前提下明显提升了其物理机械性能，甚至出人意料地好于基布原来的力学性能(织物在与塑料复合后其强度一般会变差)，使得聚氨酯复合膜层不仅能起到原本的耐静水压、气密性、防晒、耐老化等的要求，更能作为加强层提高最终所得胶布的强度，充分体现了复合材料的特性，保障了浮筒材料在应用时面对恶劣环境时的冗余性。即，光稳定剂吸收外界光，减少基布受到的光照伤害；耐高温助剂则提高基布的本身耐光、耐热的特性，两者具有协同增效的作用。稳定剂选自UV-123、UV-234、UV-320、UV-328中的一种或几种，耐高温助剂选自气相纳米二氧化硅、TiB2中的一种或两种；耐高温助剂的粒径范围为20～200nm，平均粒径为50nm。
本发明的聚氨酯胶布令人意外地获得了很好的耐海水腐蚀性和气密保持性，而在更换配比及工艺后该性能会大大降低，说明浮筒用聚氨酯胶布的各成分在制备过程中发生了协同增效的作用，从而赋予其独特性能。经分析，这可能是由于混合型聚氨酯薄膜固化交联程度更高，同时与高强尼龙66织物的融合性很好，形成了闭气结构(即基布层与涂层并非有明显的界限，而是相互渗透，形成聚氨酯树脂基体内嵌附纤维织物增强骨架的结构)，紧密严实，从而提升了耐海水侵蚀和气密性。另外，由于聚氨酯胶布难免有微米甚至纳米级的小孔存在，但在海水浸泡的过程中，聚氨酯膜层的轻微溶胀逐渐填充了微孔，使得气密性在一定时间内反而随着海水浸泡时间的增加而提升，赋予其独特性能，更适于在海上漂浮装置等救生制品的应用环境中使用。
本发明实施还涉及该聚氨酯胶布的制备方法，至少包括以下步骤：
S1、将尼龙66基布进行防霉抗菌处理；
S2、制备得到聚氨酯薄膜；
S3、在尼龙66基布的上下表面分别层压复合聚氨酯薄膜，即得聚氨酯胶布。
本发明的聚氨酯胶布，成本适中，工艺简单，原料无毒无害，生产过程中没有有毒溶剂的挥发等污染问题，也不具有聚氯乙烯等材料的潜在危害，环保安全。
优选的，聚氨酯薄膜的厚度为50～350μm；熔体流动速率为14～30g/10min(224℃/1200g)；其中，224℃/1200g表示在224℃温度条件下，1200g压力条件下，树脂熔料通过标准毛细管在10min内流出的熔料克数。
具体的，S1包括：
S11、按照上述配方配制防霉抗菌处理的处理液，将尼龙66基布浸泡于防霉抗菌处理的处理液中；浸泡的条件为常温常压，浸没即可；S12、将浸泡后的所述尼龙66基布采用轧辊轧过，轧余率为30～40％；
S13、烘干温度105～115℃，时间45～75min；
S14、烘焙温度170～180℃，时间2～3min。
具体的，S2包括：
S21、将防老化剂、色母粒在180～210℃下熔化并混合，再依次加入交联剂和聚氨酯，混合后送入挤出机进行熔融塑化，所述挤出机的料筒温度为175～215℃；
优选的，先对防老化剂和色母粒在100～110℃下鼓风干燥2～3h；
S22、挤出成型，得到聚氨酯薄膜，成型的温度为180～200℃。
具体的，S3中，层压复合的压力为28～42kgf/cm2，贴合辊的车速为3～4.2m/min。
本发明实施例中的测试方法具体为：
单位面积质量测试：
参考GB/T 4669-2008的测定原理和方法，用手压式圆盘取样机(瑞安市塘下双华标准件厂，型号QY-100-2019)截取面积为100cm2的圆形试样，称其质量，据此计算单位面积质量(g/m2)。
力学性能测试：
参考GB/T 3923.1-2013第1部分(条样法)、FZ/T 01010-2012的方法，使用电子织物强力机(温州大荣纺织仪器有限公司，型号YG(B)026G)对浮筒胶布试样进行测试，得到其断裂强力(N/5cm)、膜层剥离强力(N/25mm)。
爆破压力测试：
对浮筒胶布制成的浮筒充气直至浮筒爆破。若压力充至70kPa时浮筒仍未破裂，则试验可终止。记录浮筒破裂时或试验终止时的压力(kPa)。
耐压性能测试：
对浮筒胶布制成的浮筒充压至35kPa，放置10min，检查漂浮装置/救生船外观，并测试浮筒剩余压力(kPa)，记录试验结果。
气密性测试：
参考GB/T 1038-2000压差法的方法对浮筒胶布的CO2气体透过量(L/m2·24h·0.1MPa)进行测试，取三次平均值。
耐水压测试：
参考GB/T 4744-2013的方法，使用纺织品耐静水压测试仪(温州大荣纺织仪器有限公司，型号YG(B)811Q-20)对浮筒胶布试样进行测试，得到其静水压值(kPa)。
耐水解测试：
参考GB/T 34315.3-2017的方法，将浮筒胶布在温度(70±5)℃，相对湿度95％±5％的条件下，放置21天后，测试其膜层剥离强力(N/25mm)。
耐油性测试：
参考GB/T 34315.3-2017的方法，在温度(20±2)℃下，将浮筒胶布放置于航空汽油、润滑油、煤油等，胶布完全浸入油中，浸泡2h后擦干油渍观察胶布有无发粘。
耐老化测试：
参考GB/T 34315.3-2017的方法，将浮筒胶布在(70±5)℃的温度下进行21天，观察胶布有无裂纹、气泡和发粘。
耐海水浸泡测试：
以船篷、船底和浮筒用聚氨酯胶布制成海上漂浮装置/救生船，将其浮筒用空气充气至14kPa后，漂浮于海水或配置海水中，内部放置不小于120kg的配重，使浮筒吃水均匀。在水中浸泡15天后(期间允许对浮筒补气)观察记录漂浮装置外观状态，观察胶布表面有无腐蚀、剥离、龟裂、气泡、脱层现象。
耐霉菌/抗菌性测试：
参考GJB 150.10A-2009的试验方法，得到浮筒胶布试样的耐霉菌等级。
参照GB/T 20944.3—2008，采用振荡法对浮筒胶布试样进行测试，通过其对于阴性革兰氏大肠杆菌的抑菌率来衡量，实验结果为三次测量的平均数值。
抗紫外性能测试：
采用紫外/可见/近红外分光光度计(PerkinElmer公司，型号LAMBDA 950S)对浮筒胶布试样在280～400nm波长范围内的紫外反射率进行测试，得到其平均反射率(％)。
耐气候测试(日晒/雨淋老化、耐湿热老化)：
参照AATCC 169-2003的选项1～120分钟循环，90分钟光照，70±5％RH，30分钟照射与水喷淋交替，黑色表盘温度77±3℃，做112个循环，对处理前后的浮筒胶布试样的耐气候性(耐日晒、雨淋)进行测试，对比得到其残余强度百分值(％)。
参照GB/T 24135-2009的方法C(耐湿热)，保持温度70℃±1℃及相对湿度至少为95％，经过168h，对处理前后的浮筒胶布试样的耐老化性进行测试，对比得到其残余强度百分值(％)。
气密保持性：
对浮筒胶布制作而成的救生船进行海上漂浮试验，期间检查受试样机的状态，检查内容包含以下几点：
①完成当日试验环境条件的检测，包含温度、湿度、风速、海浪、降水、海水温度的测量与记录；
②观察漂浮装置有无偏离初始分布位置，若偏离初始位置及时作出限位调整，避免与相邻样机或漂浮环发生碰撞摩擦；
③观察漂浮装置的漂浮状态，浸入海水以下部位是否超出1/2位置，若超出1/2位置根据其漂浮状态进行判断，观察漂浮装置内部是否浸水，出现浸水的原因可能是风浪较大海水灌入，或降雨天气雨水汇入，根据当日和前一日的环境条件进行推断并记入当日观测记录内容。
④使用测压补气装置依次对受试样机浮筒内压力进行测量并记录，当压力值小于4kPa时，使用补气装置进行补气操作，将浮筒内压力重新维持在13kPa～14kPa，并记录维护后的压力数值。
根据以上数据得出浮筒材料内的压力变化曲线。
膜层厚度测试：
参照FZ/T 01006-2008的方法测量浮筒胶布试样的膜层厚度(μm)。
试剂来源：
KH-560硅烷偶联剂采购自南京全希化工有限公司；
防霉抗菌剂ATE 9280采购自赫特化工(深圳)有限公司
改性硅油平滑柔软剂采购自威海华恩橡塑新材料有限公司；
快速渗透剂T采购自江苏省海安石油化工厂；
茶皂素采购自济南旺田化工有限公司；
异噻唑啉酮采购自济南卡松化工有限公司；
对比例7产品来源：无锡翔隆高分子面料有限公司，通过压延法制造的TPU双温膜复合面料；
其余原料均为市售原料。
实施例1：
对单丝细度为210D，经密为280根/10cm，纬密为265根/10cm的高强尼龙66织物进行防霉整理，采用一浸一轧的工艺，整理液中含4g/L KH-560硅烷偶联剂，18g/L防霉抗菌剂ATE 9280，1g/L异噻唑啉酮，0.9g/L茶皂素，2.75g/L改性硅油平滑柔软剂，2g/L快速渗透剂T，余量为去离子水，轧余率在35％，烘干温度105℃(60min)，烘焙温度175℃(2.5min)，得到尼龙66基布层。
将干燥处理后的2份UV-234、2份UV-328、1.5份气相纳米二氧化硅、1.5份TiB2、6.5份色母粒在195℃下熔化并均匀混合，在不断搅拌和持续加热的过程中，再依次加入3份异佛尔酮二异氰酸酯交联剂、5份M125C异氰酸酯交联剂、85份聚氨酯主体(聚氨酯主体为聚醚型聚氨酯、聚酯型聚氨酯的组合物，其在软段中的物质的量之比为2:1，熔体流动速率为21g/10min(224℃/1200g))，待整体均匀混合后，经过模口挤出流延成型所需厚度的聚氨酯薄膜，成型温度为190℃，与经过防霉整理后的尼龙66基布层进行在线层压复合，贴合压力为35kgf/cm2，贴合辊车速3.6m/min，干燥处理的工艺为在105℃下鼓风干燥2.5h，得到单面覆膜胶布；以同样的工艺在单面覆膜胶布的另一面再复合一次聚氨酯薄膜，得到双面覆膜的浮筒用聚氨酯胶布。
测试结果：所得浮筒聚氨酯胶布经向断裂强力为2427N/5cm，纬向断裂强力为2156N/5cm，力学性能优异；膜层剥离强力为122N/25mm，膜层与织物间结合很好；爆破压力为85.1kPa，浮筒爆破强度优异；浮筒充压至35kPa，放置10min后，不开胶、破裂，且剩余压力为34.3kPa，耐压性能好；静水压值为295.9kPa，防水性好；CO2气体透过量为0.25L/m2·24h·0.1MPa，气密性很好；水解试验后，涂层剥离强力为59N/25mm，耐水解性能很好；耐油试验后，胶布样品不发粘，耐油性能很好；耐老化试验后，胶布样品无开裂、气泡和发粘，耐老化(高温)性能很好；耐海水浸泡试验后，胶布样品表面无腐蚀、剥离、龟裂、气泡、脱层现象，耐海水浸泡性能优异；耐霉菌等级为0级，抑菌率为98.0％，防霉抗菌性能优异；表面紫外平均反射率为75.5％，防紫外性能良好；耐日晒、雨淋残余强度百分值为92.6％，耐湿热残余强度百分值为93.8％，耐气候老化性能很好；膜单层厚度为84μm，胶布单位面积质量为301g/m2，所得浮筒用聚氨酯胶布轻薄。
经过21天测试后，浮筒材料内的压力变化曲线如图1，补气间隔次数如图2：
由图1可见，随着漂浮装置/救生船在海水中的持续漂浮、浸泡，浮筒需要补气的频率逐渐下降，即浮筒材料的气密保持性反而越来越好。
对照例1：
与实施例1相比，对照例1的织物种类为尼龙6而非尼龙66，其他原料及工艺均相同。
对照例2：
与实施例1相比，对照例2的整理液中不含KH-560硅烷偶联剂，其他原料及工艺均相同。
对照例3：
与实施例1相比，对照例3的整理液中不含茶皂素，其他原料及工艺均相同。
对照例4：
与实施例1相比，对照例4中，防老化剂中去掉耐高温助剂，其他原料及工艺均相同。
对照例5：
与实施例1相比，对照例5的料筒温度为165℃，成型温度为170℃，其他原料及工艺均相同。
对照例6：
与实施例1相比，对照例6的贴合压力为15kgf/cm2。
对照例7：
对照例7为无锡翔隆通过压延法得到的双面膜层的聚氨酯胶布。
各实施例和对照例的性能测试结果如表1所示。
表1不同配方得到的浮筒用聚氨酯胶布的性能
Figure BDA0003362168390000171
Figure BDA0003362168390000181
经过压力变化曲线的比较，对照例1～6有类似实施例1的特点趋势，但对照例7则呈现不同的特点，对照例7的浮筒需要补气的频率没有明显的下降，且最后阶段略有上升，即浮筒材料的气密保持性基本不变或略显颓势。
本申请虽然以较佳实施例公开如上，但并不是用来限定权利要求，任何本领域技术人员在不脱离本申请构思的前提下，都可以做出若干可能的变动和修改，因此本申请的保护范围应当以本申请权利要求所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种聚氨酯胶布，其特征在于，所述聚氨酯胶布为三层结构，中间层为尼龙66基布层，上下表层均为聚氨酯复合膜层；
所述尼龙66基布层为经过防霉抗菌处理过的尼龙66基布；
所述聚氨酯复合膜层中的聚氨酯中含有聚醚型聚氨酯和聚酯型聚氨酯。
2.根据权利要求1所述的聚氨酯胶布，其特征在于，所述尼龙66基布的单丝细度为180D～250D，经纬密度范围在160～320根/10cm。
3.根据权利要求1所述的聚氨酯胶布，其特征在于，所述防霉抗菌处理的处理液中含有防霉剂、抗菌剂、茶皂素和偶联剂；
防霉剂优选为防霉抗菌剂ATE 9280；
抗菌剂优选为异噻唑啉酮类杀菌剂；
偶联剂优选为硅烷偶联剂。
4.根据权利要求3所述的聚氨酯胶布，其特征在于，所述防霉抗菌处理的处理液中还含有柔软剂和渗透剂；
柔软剂优选为改性硅油平滑柔软剂，渗透剂优选为快速渗透剂T。
5.根据权利要求4所述的聚氨酯胶布，其特征在于，所述防霉抗菌处理的处理液中含有：
Figure FDA0003362168380000011
余量为去离子水。
6.根据权利要求1所述的聚氨酯胶布，其特征在于，所述聚氨酯复合膜层的材料的组成为：80～90份聚氨酯主体、6～10份交联剂、4～10份防老化剂、5～8份色母粒组成；
所述聚氨酯主体中软段占质量比为49％～63％；在所述软段中，聚醚型聚氨酯、聚酯型聚氨酯的物质的量之比为2.2：1～1.8：1；
所述交联剂优选为异氰酸酯类化合物的一种或几种；异氰酸酯类化合物包括异佛尔酮二异氰酸酯和M125C异氰酸酯；
所述防老化剂优选为含有光稳定剂与耐高温助剂的组合物；所述光稳定剂选自UV-123、UV-234、UV-320、UV-328中的一种或几种；所述耐高温助剂选自气相纳米二氧化硅、TiB2中的一种或两种；
所述耐高温助剂的粒径范围为20～200nm，平均粒径为50nm。
7.如权利要求1～6任一项所述的聚氨酯胶布的制备方法，其特征在于，至少包括以下步骤：
S1、将尼龙66基布进行防霉抗菌处理；
S2、制备得到聚氨酯薄膜；优选的，所述聚氨酯薄膜的厚度为50～350μm；熔体流动速率为14～30g/10min(224℃/1200g)；
S3、在所述尼龙66基布的上下表面分别层压复合所述聚氨酯薄膜，即得所述聚氨酯胶布。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，S1包括：
S11、配制防霉抗菌处理的处理液，将所述尼龙66基布浸泡于所述防霉抗菌处理的处理液中；
S12、将浸泡后的所述尼龙66基布采用轧辊轧过，轧余率为30～40％；
S13、烘干温度105～115℃，时间45～75min；
S14、烘焙温度170～180℃，时间2～3min。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，S2包括：
S21、将防老化剂、色母粒在180～210℃下熔化并混合，再依次加入交联剂和聚氨酯，混合后送入挤出机进行熔融塑化，所述挤出机的料筒温度为175～215℃；
优选的，先对防老化剂和色母粒在100～110℃下鼓风干燥2～3h；
S22、挤出成型，得到所述聚氨酯薄膜，所述成型的温度为180～200℃。
10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，S3中，所述层压复合的压力为28～42kgf/cm2，贴合辊的车速为3～4.2m/min。
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