CN115260699B - 一种链牙及其制备方法，以及拉链 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种链牙及其制备方法，以及拉链。本发明提供的链牙，由原料经注塑制得；其中，所述原料包括：基体和改性材料；以所述改性材料中各组分占所述基体的质量比计，所述改性材料包括：0.1％～8％的玻璃微珠，0.1％～0.2％的色粉，0.001％～0.1％的白油，0.1％～1％的PE蜡，0.1％～1％的滑石粉，0.1％～5％的热塑性聚氨酯弹性体橡胶TPU，0.1％～5％的热塑性聚酯弹性体橡胶TPEE，0％～5％的SEBS‑g‑MA。本发明将以上组分以一定比例搭配作为改性材料去对POM基体进行改性，能够提高链牙耐磨性、平拉强力和顺滑性，有效解决金属拉头与链牙在使用过程中链牙的起粉问题。
Description
技术领域
本发明涉及服装辅料领域，特别涉及一种链牙及其制备方法，以及拉链。
背景技术
拉链为服装辅料，主要有拉头、链牙、上下止、布带等组成(参见图1)。链牙作为塑钢拉链的重要组成部分，通过一滑动件(即拉头)将两排塑料齿拉入联锁位置实现物品的开合，通常用于服饰、包袋等。
目前，市场上拉链主要包括尼龙、塑钢、金属拉链，而塑钢拉链由于加工稳定，齿型多变，成为使用较多的一款产品。目前塑钢拉链大都采用POM作为加工材料。POM虽然本身具有高强，耐磨、且具有润性等性能。但是由于金属拉头内腔经电镀后，较为粗糙，在与POM制成的链牙配合使用时，经与链牙摩擦会导致链牙磨损而产生一些粉末(如图2所示)，影响使用体验效果，达不到MONCLER等高端客户的需求。
目前，市场大部分的塑钢链牙使用100％POM作为原材料进行生产。CN104231490B针对改善塑钢拉链耐磨性问题提出了一种耐磨塑钢拉链，通过改变塑钢拉链的拉头成分配比，采用聚氯乙烯树脂和填充剂、抗氧剂、稳定剂、着色剂以及抗冲击改质剂物种添加剂制得，从而提高拉链的耐磨性。但是通过改变拉头成分配比，没有对链牙材料本身进行修改，这就导致在使用其它拉头时并不能有效且在根本上解决起粉效果，具有一定的局限性。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种链牙及其制备方法，以及拉链。本发明提供的链牙能够提高材料的顺滑度、韧性及耐磨性，使链牙在拉滑后不起粉。
本发明提供了一种链牙，由原料经注塑制得；
所述原料包括：基体和改性材料；
以所述改性材料中各组分占所述基体的质量比计，所述改性材料包括：
优选的，所述热塑性聚氨酯弹性体橡胶TPU的硬度为85±2A；
所述热塑性聚酯弹性体橡胶TPEE的硬度为30±2D。
优选的，所述玻璃微珠的真密度为0.57～0.63g/cm3。
优选的，所述PE蜡的数均分子量为1500～5000。
优选的，所述滑石粉的粒度为1000～1500目。
优选的，所述SEBS-g-MA的接枝率为0.8％～1.0％，熔融指数为105±5g/10min；所述基体为POM。
优选的，所述白油为90号白油。
本发明还提供了一种上述技术方案中所述的链牙的制备方法，包括：
a)将基体和改性材料混合，得到混合料；
b)对所述混合料进行注塑成型，得到链牙。
优选的，所述步骤b)中，所述注塑成型的温度为180～190℃，射压30～35s。
本发明还提供了一种拉链，所述拉链的链牙为上述技术方案中所述的链牙或为上述技术方案中所述的制备方法制得的链牙。
本发明提供的链牙，将玻璃微珠、色粉、白油、PE蜡、滑石粉、热塑性聚氨酯弹性体橡胶TPU、热塑性聚酯弹性体橡胶TPEE、(可选的)SEBS-g-MA以一定比例搭配作为改性材料去对POM基体进行改性，能够提高链牙耐磨性，且同时使材料具有优异的平拉强力和顺滑性，有效解决金属拉头与链牙在使用过程中链牙的起粉问题，使拉链在拉滑后不起粉。其中，特定规格的玻璃微珠、特定热塑性聚氨酯弹性体橡胶TPU与热塑性聚酯弹性体橡胶TPEE的引入尤为关键，对链牙上述综合性能的提升有重要作用。另外，本发明改性材料不含硫、氟等元素，环保符合OEKO要求。
实验结果表明，本发明提供的链牙，使拉链的顺滑阻力在3.21N以下，平拉强力在415N以上，负荷拉测试中反复拉滑600次后，链牙平整不起粉，表现出优异的顺滑度、平拉强力，并有效克服链牙起粉问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为拉链的结构示意图；
图2为现有技术中拉链拉滑后链牙发生起粉现象的示意图。
具体实施方式
本发明提供一种链牙，由原料经注塑制得；其中，所述原料包括：基体和改性材料；
以所述改性材料中各组分占所述基体的质量比计，所述改性材料包括：
本发明提供的链牙，将玻璃微珠、色粉、白油、PE蜡、滑石粉、热塑性聚氨酯弹性体橡胶TPU、热塑性聚酯弹性体橡胶TPEE、(可选的)SEBS-g-MA以一定比例搭配作为改性材料去对POM基体进行改性，能够提高链牙耐磨性，且同时使材料具有优异的平拉强力和顺滑性，有效解决金属拉头与链牙在使用过程中链牙的起粉问题，使拉链在拉滑后不起粉。其中，特定规格的玻璃微珠、特定热塑性聚氨酯弹性体橡胶TPU与热塑性聚酯弹性体橡胶TPEE的引入尤为关键，对链牙上述综合性能的提升有重要作用。另外，本发明改性材料不含硫、氟等元素，环保符合OEKO要求。
关于基体：
本发明中，所述基体为POM(即聚甲醛)。本发明中，所述POM的数均分子量优选为20000～50000，具体可为20000、25000、30000、35000、40000、45000、50000。本发明对所述基体的来源没有特殊限制，为市售商业品或按照本领域技术人员熟知的常规制备方法制得即可。
关于改性材料：
按照本发明，所述改性材料包括：玻璃微珠、色粉、白油、PE蜡、滑石粉、热塑性聚氨酯弹性体橡胶TPU、热塑性聚酯弹性体橡胶TPEE、(可选的)SEBS-g-MA。
本发明中，所述玻璃微珠优选为真密度为0.57～0.63g/cm3的玻璃微珠，若其真密度过高，则会影响拉链的顺滑度，若其真密度过低，则在注塑排咪时，导致有些玻璃微珠未经融化就直接排出；玻璃微珠引入后，所得拉链的性能有了很大的改善，在强力方面，如平拉强力、单牙移位强力等平均增长了10N，在600次负荷拉中，起粉效果有了很大的改善，与未添加之前相比，链牙不再磨损和起粉。所述真密度具体可为0.57g/cm3、0.58g/cm3、0.59g/cm3、0.60g/cm3、0.61g/cm3、0.62g/cm3、0.63g/cm3，更优选为0.60g/cm3。本发明中，所述玻璃微珠中的Pb含量优选为≤90wt％，更优选为≤10wt％，在本发明的一些实施例中为10wt％。本发明对所述玻璃微珠的来源没有特殊限制，为市售商业品或按照本领域技术人员熟知的常规制备方法制得即可。本发明中，所述玻璃微珠∶基材的质量比为0.1％～8％，具体可为0.1％、0.5％、1.0％、1.5％、2.0％、2.5％、3.0％、3.5％、4.0％、4.5％、5.0％、5.5％、6.0％、6.5％、7.0％、7.5％、8.0％。
本发明中，所述色粉的种类没有特殊限制，其作用是实现链牙颜色的差异性和多样性，可根据实际需要在本领域常用色粉中进行选择，在本发明的一些实施例中，所述色粉为黑色色粉。本发明对所述色粉的来源没有特殊限制，为市售商业品即可。本发明中，所述色粉∶基材的质量比为0.1％～0.2％，具体可为0.1％、0.2％。
本发明中，所述白油优选为90号白油，具体化化妆级90号白油，可由广东中海南联能源有限公司福建分公司提供。本发明中，所述白油∶基材的质量比为0.001％～0.1％，具体可为0.001％、0.05％、0.1％。
本发明中，所述PE蜡的数均分子量优选为1500～5000，若其分子量过低，则在注塑排咪时，导致所制拉链顺滑度不高，也会使产品表面色泽、光亮度较差，若其分子量过高，则在注塑成型时，会在改性材料与机筒之间形成一层隔离膜，熔融材料和设备之间会打滑，材料得不到塑化所需的力，所以排咪时物料塑化不良，熔体强度较差，注塑困难，最后导致成品拉链性能不合格。所述分子量具有可为1500、2000、2500、3000、3500、4000、4500、5000。本发明对所述PE蜡的来源没有特殊限制，为市售商业品即可。本发明中，所述PE蜡∶基材的质量比为0.1％～1％，具体可为0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1.0％。
本发明中，所述滑石粉的粒度优选为1000～1500目，若粒度过大，则导致无法形成完整的黏结面，进而无法均匀地传递应力，会使成品拉链的韧性及抗冲击性能有所下降；若其粒度过小，则会造成粉尘污染，在注塑时也会发生熔融不完全导致颗粒直接从料口排出。所述粒度具体，可为1000目、1050目、1100目、1150目、1200目、1250目、1300目、1350目、1400目、1450目、1500目。本发明对所述滑石粉的来源没有限制，为市售商业品即可。本发明中，所述滑石粉∶基材的质量比为0.1％～1％，具体可为0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1.0％。
本发明中，所述热塑性聚氨酯弹性体橡胶TPU优选为硬度为85±2A的热塑性TPU，具体可为83A、84A、85A、86A、87A，更优选为85A。本发明对所述热塑性聚氨酯弹性体橡胶TPU的来源没有特殊限制，为市售商业品即可。本发明中，所述热塑性聚氨酯弹性体橡胶TPU∶基材的质量比为0.1％～5％，具体可为0.1％、0.5％、1.0％、1.5％、2.0％、2.5％、3.0％、3.5％、4.0％、4.5％、5.0％。
本发明中，所述热塑性聚酯弹性体橡胶TPEE优选为硬度为30±2D的热塑性TPEE，具体可为28D、29D、30D、31D、32D，更优选为30D。本发明对所述热塑性聚酯弹性体橡胶TPEE的来源没有特殊限制，为市售商业品即可。本发明中，所述热塑性聚酯弹性体橡胶TPEE∶基材的质量比为0.1％～5％，具体可为0.1％、0.5％、1.0％、1.5％、2.0％、2.5％、3.0％、3.5％、4.0％、4.5％、5.0％。本发明采用特定硬度的热塑性TPU与特定硬度的热塑性TPEE搭配使用，对于本发明链牙产品的性能至关重要，若二者的硬度过高，则导致产品顺滑度降低，若二者的硬度过低，则会降低拉链强力，例如使用75A的TPU时，与使用85A的TPU相比，产品的强力降低30N左右。
本发明中，所述SEBS-g-MA(即苯乙烯-乙烯-丁二烯三嵌段共聚物上接枝有马来酸酐，为马来酸酐接枝的苯乙烯-乙烯-丁二烯三嵌段共聚物)的接枝率优选为0.8％～1.0％，具体可为0.8％、0.9％、1.0％；所述SEBS-g-MA的熔融指数优选为105±5g/10min，具体可为100g/10min、101g/10min、102g/10min、103g/10min、104g/10min、105g/10min、106g/10min、107g/10min、108g/10min、109g/10min、110g/10min。若其接枝率过低，则各个材料界面相容性低，拉链链牙材料的拉伸强度下降，若其熔融指数过低，则材料流动性降低，导致注塑量变少，拉链的生产效率下降，若其熔融指数过高，材料的流动性过大，导致注塑拉链链牙有飞边毛刺等现象。本发明对所述SEBS-g-MA的来源没有特殊限制，为市售商业品即可。本发明中，所述SEBS-g-MA∶基材的质量比为0％～5％，具体可为0％、1％、2％、3％、4％、5％，优选不为0％。
本发明提供的链牙，将玻璃微珠、色粉、白油、PE蜡、滑石粉、热塑性聚氨酯弹性体橡胶TPU、热塑性聚酯弹性体橡胶TPEE、(可选的)SEBS-g-MA以一定比例搭配作为改性材料去对POM基体进行改性，能够提高链牙耐磨性，且同时使材料具有优异的平拉强力和顺滑性，有效解决起粉问题。其中，特定规格的玻璃微珠、特定热塑性聚氨酯弹性体橡胶TPU与热塑性聚酯弹性体橡胶TPEE的引入尤为关键，对链牙上述综合性能的提升有重要作用。
本发明还提供了一种上述技术方案中所述的链牙的制备方法，包括：
a)将基体和改性材料混合，得到混合料；
b)对所述混合料进行注塑成型，得到链牙。
其中，所述基体和改性材料的种类及用量等均与前文技术方案中所述一致，在此不再一一赘述。
关于步骤a)：所述混合的方式没有特殊限制，按照本领域技术人员熟知的常规混料方式将物料混匀即可，具体可通过高速分散搅拌来搅匀。所述搅拌的速率优选为60～90rpm，搅拌时间优选为2～5min。更具体的，先将改性材料中的色粉与基体混合，配制所需要的颜色，然后再加入其它改性材料混合均匀。经混合后，得到混合料。
关于步骤b)：将步骤a)混合均匀的混合料投入注塑机中进行注塑成型。其中，注塑温度优选为180～190℃，具体可为180℃、185℃、190℃；射压优选为30～35s，具体可为30s、31s、32s、33s、34s、35s。经注塑成型后，得到链牙。
本发明还提供了一种拉链，其中的链牙为上述技术方案中所述的链牙或上述技术方案中所述的制备方法制得的链牙。
本发明提供的链牙，将玻璃微珠、色粉、白油、PE蜡、滑石粉、热塑性聚氨酯弹性体橡胶TPU、热塑性聚酯弹性体橡胶TPEE、(可选的)SEBS-g-MA以一定比例搭配作为改性材料去对POM基体进行改性，能够提高链牙耐磨性，且同时使材料具有优异的平拉强力和顺滑性，有效解决金属拉头与链牙在使用过程中链牙的起粉问题，使拉链在拉滑后不起粉。其中，特定规格的玻璃微珠、特定热塑性聚氨酯弹性体橡胶TPU与热塑性聚酯弹性体橡胶TPEE的引入尤为关键，对链牙上述综合性能的提升有重要作用。另外，本发明改性材料不含硫、氟等元素，环保符合OEKO要求。
实验结果表明，本发明提供的链牙，使拉链的顺滑阻力在3.12N以下，平拉强力在431N以上，负荷拉测试中反复拉滑600次后，链牙平整不起粉，表现出优异的顺滑度、平拉强力，并有效克服链牙起粉问题。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
以下实施例及对比例中，如无特殊说明，原料为市售商业品。其中，色粉为黑色色粉，购自伊零化工。
实施例1
1、原料
基体：POM(分子量40000)。
改性材料如下：
2、制备：
将色粉加入POM中，然后加入其它改性材料，混合均匀，得到混合料。然后，加入注射机中进行排咪注塑成型，注塑温度为190℃、射压30s。注塑完成后得到链牙。
实施例2
1、原料
基体：POM(分子量40000)。
改性材料如下：
2、制备：
将色粉加入POM中，然后加入其它改性材料，混合均匀，得到混合料。然后，加入注射机中进行排咪注塑成型，注塑温度为190℃、射压30s。注塑完成后得到链牙。
实施例3
按照实施例2实施，不同的是，玻璃微珠真密度为0.57g/cm3，热塑性TPU的硬度为83A，热塑性TPEE的硬度为28D。
实施例4
按照实施例2实施，不同的是，玻璃微珠真密度为0.63g/cm3，热塑性TPU的硬度为87A，热塑性TPEE的硬度为32D。
实施例5
按照实施例2实施，不同的是，PE蜡的分子量为1500，滑石粉的粒度为1000目，SEBS-g-MA的接枝率为1.0％，熔融指数为110g/10min。
实施例6
按照实施例2实施，不同的是，原料中改性材料中各组分的比例有所调整，具体如下：
对比例1
1、原料：
基体：POM(分子量40000)。
改性材料：色粉0.1％。
2、制备：
将色粉加入POM中，混合均匀。然后，加入注射机中进行排咪注塑成型，注塑温度为190℃、射压30s。注塑完成后得到链牙。
对比例2
按照实施例1实施，不同的是，原料中不添加玻璃微珠。
对比例3
按照实施例1实施，不同的是，将原料中的热塑性弹性体TPEE替换为等量的硬度为85A的热塑性弹性体TPU(即热塑性弹性体全部采用TPU)。
对比例4
按照实施例1实施，不同的是，将原料中的热塑性弹性体TPU替换为等量的硬度为30D的热塑性弹性体TPEE(即热塑性弹性体全部采用TPEE)。
实施例7：产品测试
对实施例1-6和对比例1-4所得链牙按照本领域标准工艺流程即织带-染色-排咪注塑-后道工序制成塑钢拉链，其尺寸规格等符合国标规定的5号拉链。其中，与链牙配套的拉头材质为锌合金。对拉链进行顺滑度、平拉强力和负荷拉测试，测试结果参见表1。
其中，顺滑阻力测试，是在顺滑度测试仪中勾住要测试的拉链拉头，平整的将拉链放入仪器中进行测试。平拉强力测试，使用强力测试机固定拉链两边布带，使受力点位于拉链链牙处。负荷拉测试，是在拉链两边负重，横重16N，纵重14N，在负荷拉测试仪中拉滑600次。
表1：产品性能
| 顺滑阻力，N | 平拉强力，N | 负荷拉测试起粉效果 | |
| 实施例1 | 3.12 | 431.1 | 链牙平整，不磨损起粉 |
| 实施例2 | 3.04 | 455.5 | 链牙平整，不磨损起粉 |
| 实施例3 | 3.18 | 420.2 | 链牙平整，不磨损起粉 |
| 实施例4 | 3.21 | 415.9 | 链牙平整，不磨损起粉 |
| 实施例5 | 3.17 | 421.4 | 链牙平整，不磨损起粉 |
| 实施例6 | 3.15 | 422.3 | 链牙平整，不磨损起粉 |
| 对比例1 | 4.58 | 403.5 | 链牙磨损严重，严重起粉 |
| 对比例2 | 3.47 | 411.2 | 链牙磨损，有少量起粉 |
| 对比例3 | 3.33 | 410.8 | 链牙磨损，有少量起粉 |
| 对比例4 | 3.26 | 412.3 | 链牙磨损，有少量起粉 |
由表1测试结果可以看出，本发明实施例1-6所得产品的顺滑阻力在3.21N以下，平拉强力在415N以上，负荷拉测试中链牙平整、不起粉，表现出优异的顺滑度、平拉强力，并有效克服链牙起粉问题。对比例1与实施例1的效果对比证明，若仅添加色粉而不添加其它改性材料(即相当于仅为POM材料)，则产品的顺滑度较差、平拉强力较低，负荷拉测试中链牙磨损严重，发生严重的起粉现象。对比例2与实施例1相比，原料中缺少玻璃微珠，结果所得产品的顺滑度变差、平拉强力变差，负荷拉测试中链牙磨损，发生起粉现象，证明，本发明改性材料中，引入玻璃微珠与其它组分搭配，能够有效改善产品的顺滑度、平拉强力和起粉现象。对比例3-4与实施例1相比，原料中仅采用一种热塑性弹性体，结果所得产品的顺滑度变差、平拉强力变差，负荷拉测试中链牙磨损，发生起粉现象，证明，本发明改性材料中，引入两种热塑性弹性体搭配能够有效改善产品的顺滑度、平拉强力和起粉现象。而且，实施例1的效果优于对比例3-4，即两种特定热塑性弹性搭配时的效果优于采用任一种热塑性弹性体时的效果，证明，本发明体系中两种热塑性弹性产生了协同作用，从而有效改善产品的顺滑度、平拉强力和起粉现象。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，包括最佳方式，并且也使得本领域的任何技术人员都能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统，和实施任何结合的方法。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。本发明专利保护的范围通过权利要求来限定，并可包括本领域技术人员能够想到的其他实施例。如果这些其他实施例具有近似于权利要求文字表述的结构要素，或者如果它们包括与权利要求的文字表述无实质差异的等同结构要素，那么这些其他实施例也应包含在权利要求的范围内。
Claims (6)
1.一种链牙，其特征在于，由原料经注塑制得；
所述原料包括：基体和改性材料；
以所述改性材料中各组分占所述基体的质量比计，所述改性材料包括：
玻璃微珠 0.1%~8%；
色粉 0.1%~0.2%；
白油 0.001%~0.1%；
PE蜡 0.1%~1%；
滑石粉 0.1%~1%；
热塑性聚氨酯弹性体橡胶TPU 0.1%~5%；
热塑性聚酯弹性体橡胶TPEE 0.1%~5%；
SEBS-g-MA 0%~5%；
所述热塑性聚氨酯弹性体橡胶TPU的硬度为85±2A；
所述热塑性聚酯弹性体橡胶TPEE的硬度为30±2D；
所述玻璃微珠的真密度为0.57~0.63 g/cm3；
所述PE蜡的数均分子量为1500~5000；
所述滑石粉的粒度为1000~1500目；
所述基体为POM。
2.根据权利要求1所述的链牙，其特征在于，所述SEBS-g-MA的接枝率为0.8%~1.0%，熔融指数为105±5 g/10min。
3.根据权利要求1所述的链牙，其特征在于，所述白油为90号白油。
4.一种权利要求1~3中任一项所述的链牙的制备方法，其特征在于，包括：
a）将基体和改性材料混合，得到混合料；
b）对所述混合料进行注塑成型，得到链牙。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤b）中，所述注塑成型的温度为180~190℃，射压30~35s。
6.一种拉链，其特征在于，所述拉链的链牙为权利要求1~3中任一项所述的链牙或为权利要求4~5中任一项所述的制备方法制得的链牙。
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