CN114736489A - 一种免喷涂智能穿戴材料及其制备方法和应用 - Google Patents

一种免喷涂智能穿戴材料及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种免喷涂智能穿戴材料，具体为：聚酯材料和聚醚酯材料。本发明通过配方设计，采用不同弹性材料进行搭配，使获得的材料在不进行手感油漆附着的情况下也能达到亲肤般的手感，而手感来源于材料本身的表面结构，并在抚摸舒适度上体现，能够减少终端产品成型后的后加工，降低成本，减少环境污染。本发明还提供了一种免喷涂智能穿戴材料的制备方法和应用。

Description

一种免喷涂智能穿戴材料及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于智能穿戴材料技术领域，尤其涉及一种免喷涂智能穿戴材料及其制备方法和应用，具体由橡塑均化混合而成。
背景技术
目前市场上通用的智能穿戴产品都是以TPU为主，但由于TPU材料表面过于光滑，导致材料的触感偏生硬，所以通常会在表面附加一层手感油漆，制备方法较为繁琐。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种免喷涂智能穿戴材料及其制备方法和应用，本发明提供的免喷涂智能穿戴材料能够避免油喷漆的使用，减少加工步骤，降低环境污染，提高生产效率。
本发明提供了一种免喷涂智能穿戴材料，具体为：
聚酯材料和聚醚酯材料。
优选的，所述聚酯材料为TPEE；
所述聚醚酯材料为TPU。
优选的，所述聚酯材料和聚醚酯材料的质量比为(60～80)：(20～40)。
优选的，所述TPEE选自和创28DMG产品和杜邦3078产品中的一种或几种；
所述TPU选自美瑞E95产品、美瑞E185L产品、美瑞E270产品、万华1195产品和巴斯夫1170A产品中的一种或几种。
优选的，所述聚酯材料和聚醚酯材料的质量比为70：30。
优选的，还含有接枝剂；
所述接枝剂选自PP、POE、马来酸酐-聚酯共聚物和SEBS中的一种或几种。
所述接枝剂的质量为聚酯材料和聚醚酯材料总质量的3～5％。
本发明提供了一种上述技术方案所述的免喷涂智能穿戴材料的制备方法，包括：
将聚酯材料和聚醚酯材料混合，得到混合物；
将所述混合物进行挤出后干燥，得到免喷涂智能穿戴材料。
优选的，所述挤出过程包括10个加热区，第1～3个加热区的温度独立的选自180～190℃，第4～6个加热区的温度独立的选自200～210℃，第7～10个加热区的温度从210℃逐渐降低至170℃。
优选的，所述混合物的制备方法包括：
将聚酯材料、聚醚酯材料和接枝剂混合，得到混合物。
本发明提供了一种智能穿戴设备，由包括上述技术方案所述的免喷涂智能穿戴材料的原料制备得到。
本发明通过配方设计，采用不同弹性材料进行搭配，使获得的材料在不进行手感油漆附着的情况下也能达到亲肤般的手感，而手感来源于材料本身的表面结构，并在抚摸舒适度上体现。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
本发明提供了一种免喷涂智能穿戴材料，具体为：
聚酯材料和聚醚酯材料。
在本发明中，所述聚酯材料优选为TPEE(热塑性聚酯弹性体)，更优选选自和创28DMG产品和杜邦3078产品中的一种或几种。
在本发明中，所述聚醚酯优选为TPU(热塑性聚氨酯弹性体橡胶)，更优选选自选自美瑞E95产品、美瑞E185L产品、美瑞E270产品、万华1195产品和巴斯夫1170A产品中的一种或几种。
本发明首先针对TPU进行初步评估，欲解决材料的表面效果且不影响材料本身的强度及弹性，需要采用性能较优越的弹性体，对TPU与SEBS、EVA、POE等弹性材料的相容性进行了测试(将TPU分别与SEBS、EVA、POE进行双螺杆混合造粒，添加了部分马来酸酐接枝作为相容剂)，研究发现SEBS跟TPU混合后，增加了复合材料的橡胶感，但是大大降低了材料的强度和弹性，同时降低了材料的耐刮效果；而EVA和POE进行混合后，并没有起到太大的弹性效果和表面效果，同时在相容方面仍然存在问题，在终端注塑容易分层。本发明经过研究优选采用TPU和TPEE材料制备免喷涂智能穿戴材料。
本发明对TPU材料和聚醚酯类材料(TPEE)进行共混，对材料共混效果进行了测试，按照质量比1:1进行共混测试，采用两种TPU材料，一种为聚酯型材料，一种为聚醚型材料，分别共混后研究发现，聚酯型TPU的相容性更好。
在本发明中，所述聚酯材料和聚醚酯材料的质量比优选为(60～80)：(20～40)，更优选为(65～75)：(25～35)，最优选为70：30。
在本发明中，所述免喷涂智能穿戴材料优选还含有接枝剂；所述接枝剂优选选自PP(聚丙烯)、POE(聚烯烃弹性体)、马来酸酐-聚酯共聚物和SEBS(苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物)中的一种或几种。
在本发明中，所述接枝剂的质量优选为聚酯材料和聚醚酯材料总质量的3～5％，更优选为3.5～4.5％，最优选为4％。
本发明提供了一种上述技术方案所述的免喷涂智能穿戴材料的制备方法，包括：
将聚酯材料和聚醚酯材料混合，得到混合物；
将所述混合物进行挤出后干燥，得到免喷涂智能穿戴材料。
在本发明中，所述混合物的制备方法优选包括：
将聚酯材料、聚醚酯材料和接枝剂混合，得到混合物。
在本发明中，所述混合优选在搅拌的条件下进行；所述搅拌优选为将搅拌桶在搅拌机中进行；所述搅拌优选为高速搅拌，所述搅拌的速度优选为1000～1500/min，更优选为1100～1400r/min，最优选为1200～1300r/min；所述搅拌的时间优选为0.5～1.5min，更优选为0.8～1.2min，最优选为1min。
在本发明中，所述挤出过程优选包括10个加热区，第1～3个加热区的温度优选独立的选自180～190℃，更优选为185℃；第4～6个加热区的温度优选独立的选自200～210℃，更优选为205℃；第7～10个加热区的温度优选从210℃逐渐降低至170℃；第7加热区的温度优选为200～210℃；第8加热区的温度优选为190～200℃；第9加热区的温度优选为180～190℃；第10加热区的温度优选为170～180℃。
在本发明中，聚酯型TPU与聚醚酯材料共混材料分层，同时生产过程中因为两种材料的熔点以及在同一温度下的熔融指数差别过大，导致材料在生产时容易出现其中一个材料不融，一个材料已经完全液化，液化材料将未融材料包裹住无法进行混合。针对上述问题，本发明发现可以对对生产工艺进行调整，调整双螺杆的温度解决上述不融问题。在本发明中，优选挤出过程中的10加热分区中，前3加热区在180～190℃，将低耐温材料先融，中3加热区升高温度，约在200～210℃，后4加热区温度从210℃逐渐递减至170℃，本发明采用这种特殊生产工艺能够解决材料无法融合的问题。
在本发明中，所述挤出完成后优选还包括：
将挤出后的长条进行切粒。
在本发明中，所述切粒优选在切粒机中进行。
在本发明中，所述干燥优选在烤箱中进行；所述干燥的温度优选为70～90℃，更优选为75～85℃，最优选为80℃；所述干燥的时间优选为1～3小时，更优选为1.5～2.5小时，最优选为2小时。
在本发明中，所述干燥完成后优选还包括：
将干燥后的产物进行包装密封。
本发明提供了一种智能穿戴设备，由包括上述技术方案所述的免喷涂智能穿戴材料的原料制备得到。
本发明通过配方设计，采用不同弹性材料进行搭配，使获得的材料在不进行手感油漆附着的情况下也能达到亲肤般的手感，而手感来源于材料本身的表面结构，并在抚摸舒适度上体现。
实施例1
将吉美瑞的E180产品与和创28D产品按照质量比1：1在双螺杆挤出机中混合挤出，得到智能穿戴材料；混合挤出过程中采用10个温区，加热温度依次为190℃、200℃、205℃、200℃、195℃、195℃、190℃、190℃、185℃、180℃。
实施例1制备的挤出产品聚酯材料和聚醚酯不能在同一温区同时融解，发生聚酯材料已经融解完全将聚醚酯材料完全包裹的情况，聚醚酯材料还未融，从双螺杆挤出机中挤出的条中还有未融的聚醚酯颗粒。
实施例2
将吉美瑞的E180产品与和创28D产品按照质量比1：1在双螺杆挤出机中混合挤出，得到智能穿戴材料；混合挤出过程中采用10个温区，加热温度依次为200℃、210℃、220℃、220℃、220℃、215℃、210℃、210℃、205℃、200℃。
相比于实施例1，实施例2在混合挤出时将整体温度全部拉升，经过双螺杆挤出后得到的产品聚醚酯材料未融现象仍然存在，虽然比实施例1的效果略微有改善，但是仍然无法完成材料的共混。
经过本发明研究发现，聚酯材料和聚醚酯材料的熔融温度略有区别，聚酯材料的熔融温度大致为150℃，聚醚酯的熔融温度大致为175℃；因为熔融温度的差别，导致如果长期处于高温会使熔融温度较低的材料液化程度过高，对熔融温度较高的材料在螺杆中形成包裹状，使得熔融温度较高的材料无法提升温度进行熔融。
实施例3
将吉美瑞的E180产品与和创28D产品按照质量比1：1在双螺杆挤出机中混合挤出，得到智能穿戴材料；混合挤出过程中采用10个温区，第1～3个加热温区的加热温度依次为180℃、185℃、190℃(前3加热区在180～190℃)；第4～6个加热温区的加热温度依次为205℃、210℃、205℃(中3加热区温度升高在200～210℃)；第7～10个加热温区的加热温度分别为190℃、185℃、180℃、170℃(后4区的加热温度从200℃逐渐递减至170℃)。
实施例3的10加热分区中，前3加热区在180～190℃，将低耐温材料先融，中3加热区升高温度，约在200～210℃，后4加热区温度从210℃逐渐递减至170℃，进行双螺杆挤出，原料能完全融化，且相容性很好，制备得到的产品没有断层，没有分层，挤出条截面分布均匀。
实施例4
按照实施例3的方法制备得到智能穿戴材料，与实施例3的区别在于，将制备原料替换为质量比为1：1的万华1180产品和科奕莱3020产品。
实施例5
按照实施例3的方法制备得到智能穿戴材料，与实施例3的区别在于，将吉美瑞E180产品与和创28D产品的质量比替换为30：70。
实施例6
按照实施例3的方法制备得到智能穿戴材料，与实施例3的区别在于，将吉美瑞E180产品与和创28D产品的质量比替换为70：30。
实施例7
按照实施例3的方法制备得到智能穿戴材料，与实施例3的区别在于，加入聚酯相容剂(可乐丽的E5265产品)，聚酯相容剂的用量为吉美瑞E180产品与和创28D产品总质量的2％。
实施例8
按照实施例3的方法制备得到智能穿戴材料，与实施例3的区别在于，加入马来酸酐共聚物作为相容剂(科腾的1901产品)，马来酸酐共聚物的用量为吉美瑞E180产品与和创28D产品总质量的2％。
实施例9
按照实施例3的方法制备得到智能穿戴材料，与实施例3的区别在于，同时加入聚酯相容剂(可乐丽的E5265产品)和马来酸酐共聚物作为相容剂(科腾的1901产品)，聚酯相容剂的用量为吉美瑞E180产品与和创28D产品总质量的2％；马来酸酐共聚物的用量为吉美瑞E180产品与和创28D产品总质量的2％。
实施例10
按照实施例3的方法制备得到智能穿戴材料，与实施例3的区别在于，同时加入聚酯相容剂(可乐丽的E5265产品)和马来酸酐共聚物作为相容剂(科腾的1901产品)，聚酯相容剂的用量为吉美瑞E180产品与和创28D产品总质量的4％；马来酸酐共聚物的用量为吉美瑞E180产品与和创28D产品总质量的4％。
实施例11
按照实施例3的方法制备得到智能穿戴材料，与实施例3的区别在于，同时加入聚酯相容剂(可乐丽的E5265产品)和马来酸酐共聚物作为相容剂(科腾的1901产品)，聚酯相容剂的用量为吉美瑞E180产品与和创28D产品总质量的1％；马来酸酐共聚物的用量为吉美瑞E180产品与和创28D产品总质量的1％。
性能检测
对本发明实施例制备的产品进行性能检测，混合效果的检测方法为：观察产品在注塑机进行注塑的过程中，水口有无进行分层来判断；表面手感的检测方法为：通过进行触摸来判断产品表面是否有毛绒感，用指甲轻微对产品外观进行刮擦，查看产品外观是否有变化及刮痕；综合性能的测试方法为：按照ASTM D412标准检测产品的拉伸强度、延伸率；相容性改变的测试方法：对比未添加相容剂的产品，观察外观效果，在注塑机的注塑过程中，观察水口是否存在分层，产品折断后，截面是否均匀；物性改变的测试方法：按照ASTMD412、ASTM D792、ASTM D1238进行拉伸强度、终极延伸率、比重、熔融流动指数等性能检测；包胶效果的测试：将被包覆的材料ABS放入注塑机的模具中，采用包覆材料(本发明实施例制备的产品)进行注塑，注塑温度为200～210℃，注塑完成后进行冷却，得到复合材料；检测复合材料中包覆层的剥离力，将包覆产品用夹具分离包覆层，测试剥离需要的力。
检测结果如下：
Figure BDA0003647314660000071
Figure BDA0003647314660000081
本发明针对智能穿戴类产品，以材料改性基材本身所带有的表面触感代替喷漆材料，减少终端产品成型后的后加工，降低成本，减少环境污染。本发明提供的材料制备的智能穿戴或亲肤类产品，有着极佳的材料触感(表面有毛绒感)。
虽然已参考本发明的特定实施例描述并说明本发明，但是这些描述和说明并不限制本发明。所属领域的技术人员可清晰地理解，在不脱离如由所附权利要求书定义的本发明的真实精神和范围的情况下，可进行各种改变，以使特定情形、材料、物质组成、物质、方法或过程适宜于本申请的目标、精神和范围。所有此类修改都意图在此所附权利要求书的范围内。虽然已参考按特定次序执行的特定操作描述本文中所公开的方法，但应理解，可在不脱离本发明的教示的情况下组合、细分或重新排序这些操作以形成等效方法。因此，除非本文中特别指示，否则操作的次序和分组并非本申请的限制。

Claims (10)

1.一种免喷涂智能穿戴材料，具体为：
聚酯材料和聚醚酯材料。
2.根据权利要求1所述的免喷涂智能穿戴材料，其特征在于，所述聚酯材料为TPEE；
所述聚醚酯材料为TPU。
3.根据权利要求1所述的免喷涂智能穿戴材料，其特征在于，所述聚酯材料和聚醚酯材料的质量比为(60～80)：(20～40)。
4.根据权利要求2所述的免喷涂智能穿戴材料，其特征在于，所述TPEE选自和创28DMG产品和杜邦3078产品中的一种或几种；
所述TPU选自美瑞E95产品、美瑞E185L产品、美瑞E270产品、万华1195产品和巴斯夫1170A产品中的一种或几种。
5.根据权利要求3所述的免喷涂智能穿戴材料，其特征在于，所述聚酯材料和聚醚酯材料的质量比为70：30。
6.根据权利要求1所述的免喷涂智能穿戴材料，其特征在于，还含有接枝剂；
所述接枝剂选自PP、POE、马来酸酐-聚酯共聚物和SEBS中的一种或几种；
所述接枝剂的质量为聚酯材料和聚醚酯材料总质量的3～5％。
7.一种权利要求1所述的免喷涂智能穿戴材料的制备方法，包括：
将聚酯材料和聚醚酯材料混合，得到混合物；
将所述混合物进行挤出后干燥，得到免喷涂智能穿戴材料。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述挤出过程包括10个加热区，第1～3个加热区的温度独立的选自180～190℃，第4～6个加热区的温度独立的选自200～210℃，第7～10个加热区的温度从210℃逐渐降低至170℃。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述混合物的制备方法包括：
将聚酯材料、聚醚酯材料和接枝剂混合，得到混合物。
10.一种智能穿戴设备，由包括权利要求1所述的免喷涂智能穿戴材料的原料制备得到。
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