改性尼龍基布和尼龍tpu複合材料及其兩者的製備方法
2023-09-18 13:13:05 4
改性尼龍基布和尼龍tpu複合材料及其兩者的製備方法
【專利摘要】本發明公開一種改性尼龍基布的製備方法，其包括：1）配製塗層溶液：先在溶劑中加入阻燃劑，並攪拌均勻，所述阻燃劑為環狀磷酸酯類化合物；2）尼龍基布塗層處理；3）烘乾：採用梯度升溫烘乾步驟2）得到的帶塗層的尼龍基布，得到所述的改性尼龍基布。然後再將改性尼龍基布與TPU薄膜貼合得到尼龍TPU複合材料。本發明的改性尼龍基布通過調整阻燃劑與溶劑的配比，可調整改性尼龍基布的阻燃級別，可根據要求調整配方，生產方便，生產成本易控制，還可提高尼龍基布後期與TPU薄膜的剝離強度。本發明應用所述的改性尼龍基布製備的尼龍TPU複合材料不僅成本低，阻燃性和剝離強度好，同時，尼龍TPU複合材料的表面滑爽度和耐汙性得到提高。
【專利說明】改性尼龍基布和尼龍TPU複合材料及其兩者的製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及尼龍基布及TPU複合材料，尤其涉及一種改性尼龍基布和尼龍TPU複合材料及其兩者的製備方法。
【背景技術】
[0002]TPU (熱塑性聚氨酯彈性體橡膠)材料具有耐磨、耐油，透明，彈性好等優點，在日用品、體育用品、玩具、裝飾材料等領域得到廣泛應用。將尼龍布跟TPU膜複合之後得到尼龍TPU材料。普通尼龍TPU材料的阻燃性較差，燃燒過程中易產生熔滴，離火續燃時間長。而目前的高阻燃性的尼龍TPU複合材料，單純選用阻燃性的TPU樹脂，成本高，TPU薄膜透明度很低，阻燃效果並不理想，特別是對於較薄的尼龍TPU複合材料，其阻燃性和剝離強度都不能完全滿足客戶的要求。另外直接購買阻燃處理後的尼龍基布，成本高，且無法控制尼龍基布的阻燃級別，對尼龍基布與TPU的複合具有一定的影響，製備的尼龍TPU複合材料剝離強度不好。
【發明內容】
[0003]為了克服現有技術的不足，本發明的目的在於提供一種成本低、阻燃性好，方便調整性能的改性尼龍基布及其製備方法，本發明還提供了一種剝離強度好，成本低的尼龍TPU複合材料及其製備方法。
[0004]本發明的技術方案為:一種改性尼龍基布的製備方法，所述製備方法包括:
1)配製塗層溶液:先在溶劑中加入阻燃劑，並攪拌均勻，所述阻燃劑為環狀磷酸酯類化合物；所述加入的溶劑與阻燃劑的重量份數分別為:
溶劑 100份；
阻燃劑0.5-2份；
2)尼龍基布塗層處理:採用輥塗工藝，在尼龍基布上塗覆步驟I)配製的塗層溶液，卷目輪的目數為60-120目，控制塗層溼重為50-150g/m2 ；
3)烘乾:採用梯度升溫烘乾步驟2)得到的帶塗層的尼龍基布，第一梯度為:在100-105 °C下烘乾20-30s ;第二梯度為:在120_130°C下烘乾15_20s ;第三梯度為:在160-170°C下烘乾5-10s，得到所述的改性尼龍基布。
[0005]本發明以環狀磷酸酯類化合物為阻燃劑，阻燃效果好；同時，通過調整阻燃劑與溶劑的配比，可調整改性尼龍基布的阻燃級別，可根據改性尼龍基布的性能要求調整配方，生產方便，生產成本易控制。
[0006]所述溶劑為甲苯或丁酮中的一種或兩種的混合。採用甲苯或丁酮為溶劑，可以對尼龍基布上上漿(尼龍基布自身製備過程中的上漿過程)後退漿不徹底的一些殘留進行清除，提高尼龍基布後期與TPU薄膜的剝離強度。
[0007]本發明還公開所述的改性尼龍基布的製備方法製備得到的改性尼龍基布。
[0008]應用所述的改性尼龍基布的尼龍TPU複合材料的製備方法，所述製備方法包括以下步驟:
1)改性尼龍基布塗覆粘合層:先在改性尼龍基布上塗覆粘合層，採用刮刀進行塗覆，控制上糊溼重為60-150g/m2 ；
2)貼合工藝:將步驟I)塗覆粘合層的改性尼龍基布與TPU薄膜依次由薄膜發送架發送至貼合機中，在130-140°C下充分預熱後，在160-170°C的貼合溫度下，將近熔融態的改性尼龍基布與TPU薄膜貼合在一起；貼合壓力為35-45Kgf，貼合輥速度4-6m/min ；
3)表面處理:採用丙烯酸酯類表面處理劑，塗布採用輥塗刮法工藝，在步驟2)得到的TPU薄膜表面形成表面處理層。
[0009]採用以上方法，將改性尼龍基布與TPU薄膜複合，得到尼龍TPU複合材料，尼龍基布經過改性處理後，尼龍基布的表面纖維被激活，在改性尼龍基布表面塗覆粘合層後，其粘附力得到提高，同時增加了改性尼龍基布的阻燃性。最終賦予尼龍TPU複合材料良好的阻燃性和剝離強度。經過表面處理後，尼龍TPU複合材料的表面滑爽度和耐汙性得到提高。
[0010]進一步，所述步驟I)中的粘合層包括以下重量份數的組分:
PU膠 100份；
架橋劑 5-10份；
溶劑 20-50份；
所述架橋劑為多異氰酸酯類；其為市售產品。
[0011]所述溶劑為丁酮與甲苯任意比例的混合溶液。
[0012]改性尼龍基布表面塗覆上述粘合層後，更易與TPU薄膜貼合，提高製備的尼龍TPU複合材料的剝離強度。
[0013]更進一步，所述步驟2)的TPU薄膜包括以下重量份數的組分:
TPU樹脂 100份；
TPU爽滑劑母粒 0-5份；
TPU色母粒 0-10份；
抗靜電母粒 0-5份；
阻燃母粒10-30份。
[0014]所述TPU樹脂為市售產品。其中，阻燃母粒不會影響TPU薄膜的透明度，阻燃效果好。
[0015]本發明還公開了由上述方法製備得到的尼龍TPU複合材料，所述尼龍TPU複合材料從上到下依次包括表面處理層、TPU薄膜層、粘合層和改性尼龍基布層。
[0016]總之，本發明的改性尼龍基布通過調整阻燃劑與溶劑的配比，可調整改性尼龍基布的阻燃級別，可根據改性尼龍基布的性能要求調整配方，生產方便，生產成本易控制，還可提高尼龍基布後期與TPU薄膜的剝離強度。
[0017]本發明應用所述的改性尼龍基布製備的尼龍TPU複合材料不僅成本低，阻燃性和剝離強度好，同時，尼龍TPU複合材料的表面滑爽度和耐汙性得到提高。
【具體實施方式】
[0018]下面結合【具體實施方式】對本發明作進一步詳細的說明。
[0019]本發明公開一種改性尼龍基布的製備方法，所述製備方法包括: 1)配製塗層溶液:先在溶劑中加入阻燃劑，並攪拌均勻，所述阻燃劑為環狀磷酸酯類化合物；所述加入的溶劑與阻燃劑的重量份數分別為:
溶劑 100份；
阻燃劑0.5-2份；
2)尼龍基布塗層處理:採用輥塗工藝，在尼龍基布上塗覆步驟I)配製的塗層溶液，卷目輪的目數為60-120目，控制塗層溼重為50-150g/m2 ；
3)烘乾:採用梯度升溫烘乾步驟2)得到的帶塗層的尼龍基布，第一梯度為:在100-105 °C下烘乾20-30s ;第二梯度為:在120_130°C下烘乾15_20s ;第三梯度為:在160-170°C下烘乾5-10s，得到所述的改性尼龍基布。
[0020]應用所述的改性尼龍基布的尼龍TPU複合材料的製備方法，所述製備方法包括以下步驟:
1)改性尼龍基布塗覆粘合層:先在改性尼龍基布上塗覆粘合層，採用刮刀進行塗覆，控制上糊溼重為60-150g/m2 ；
2)貼合工藝:將步驟I)塗覆粘合層的改性尼龍基布與TPU薄膜依次由薄膜發送架發送至貼合機中，在130-140°C下充分預熱後，在160-170°C的貼合溫度下，將近熔融態的改性尼龍基布與TPU薄膜貼合在一起；貼合壓力為35-45Kgf，貼合輥速度4-6m/min ；
3)表面處理:採用丙烯酸酯類表面處理劑，塗布採用輥塗刮法工藝，在步驟2)得到的TPU薄膜表面形成表面處理層。
[0021]一、改性尼龍基布的製備 實施例1
一種改性尼龍基布的製備方法，其包括:
1)配製塗層溶液:先在溶劑中加入阻燃劑，並攪拌均勻，所述阻燃劑為環狀磷酸酯類化合物；所述加入的溶劑與阻燃劑的重量份數分別為:
溶劑 100份；
阻燃劑0.5份；
所述溶劑為甲苯或丁酮按質量比2:1的混合；
2)尼龍基布塗層處理:採用輥塗工藝，在尼龍基布上塗覆步驟I)配製的塗層溶液，卷目輪的目數為120目，控制塗層溼重為50g/m2 ；
3)烘乾:採用梯度升溫烘乾步驟2)得到的帶塗層的尼龍基布，第一梯度為:在100-105°C下烘乾20s ;第二梯度為:在120-130°C下烘乾15s ;第三梯度為:在160_170°C下烘乾5s，得到所述的改性尼龍基布。
[0022]實施例2
一種改性尼龍基布的製備方法，其包括:
1)配製塗層溶液:先在溶劑中加入阻燃劑，並攪拌均勻，所述阻燃劑為環狀磷酸酯類化合物；所述加入的溶劑與阻燃劑的重量份數分別為:
溶劑 100份；
阻燃劑2份；
所述溶劑為甲苯或丁酮按質量比1:1的混合；
2)尼龍基布塗層處理:採用輥塗工藝，在尼龍基布上塗覆步驟I)配製的塗層溶液，卷目輪的目數為80目，控制塗層溼重為100g/m2 ；
3)烘乾:採用梯度升溫烘乾步驟2)得到的帶塗層的尼龍基布，第一梯度為:在100-105°C下烘乾25s ;第二梯度為:在120-130°C下烘乾18s ;第三梯度為:在160_170°C下烘乾7s，得到所述的改性尼龍基布。
[0023]實施例3
一種改性尼龍基布的製備方法，其包括:
1)配製塗層溶液:先在溶劑中加入阻燃劑，並攪拌均勻，所述阻燃劑為環狀磷酸酯類化合物；所述加入的溶劑與阻燃劑的重量份數分別為:
溶劑 100份；
阻燃劑I份；
所述溶劑為甲苯或丁酮按質量比1:2的混合；
2)尼龍基布塗層處理:採用輥塗工藝，在尼龍基布上塗覆步驟I)配製的塗層溶液，卷目輪的目數為60目，控制塗層溼重為150g/m2 ；
3)烘乾:採用梯度升溫烘乾步驟2)得到的帶塗層的尼龍基布，第一梯度為:在100-105°C下烘乾30s ;第二梯度為:在120-130°C下烘乾20s ;第三梯度為:在160_170°C下烘乾10s，得到所述的改性尼龍基布。
[0024]
二、尼龍TPU複合材料的製備 實施例1
尼龍TPU複合材料的製備方法，所述製備方法包括以下步驟:
I)改性尼龍基布塗覆粘合層:先在改性尼龍基布上塗覆粘合層，採用刮刀進行塗覆，控制上糊溼重為60g/m2 ；
所述粘合層包括以下重量份數的組分:
PU膠 100份；
架橋劑 5份；
溶劑 50份；
所述架橋劑為多異氰酸酯類；
所述溶劑為丁酮與甲苯按質量比1:1的混合。
[0025]2)貼合工藝:將步驟I)塗覆粘合層的改性尼龍基布與TPU薄膜依次由薄膜發送架發送至貼合機中，在130°C下充分預熱後，在170°C的貼合溫度下，將近熔融態的改性尼龍基布與TPU薄膜貼合在一起；貼合壓力為35Kgf，貼合輥速度5m/min ；
其中，所述TPU薄膜包括以下重量份數的組分:
TPU樹脂 100份；
TPU爽滑劑母粒 5份；
抗靜電母粒5份；
阻燃母粒10份。
[0026]3)表面處理:採用丙烯酸酯類表面處理劑，塗布採用輥塗刮法工藝，在步驟2)得到的TPU薄膜表面形成表面處理層。
[0027]實施例2 尼龍TPU複合材料的製備方法，所述製備方法包括以下步驟:
I)改性尼龍基布塗覆粘合層:先在改性尼龍基布上塗覆粘合層，採用刮刀進行塗覆，控制上糊溼重為100g/m2 ；
所述粘合層包括以下重量份數的組分:
PU膠 100份；
架橋劑 10份；
溶劑 20份；
所述架橋劑為多異氰酸酯類；
所述溶劑為丁酮與甲苯按質量比2:1的混合。
[0028]2)貼合工藝:將步驟I)塗覆粘合層的改性尼龍基布與TPU薄膜依次由薄膜發送架發送至貼合機中，在140°C下充分預熱後，在160°C的貼合溫度下，將近熔融態的改性尼龍基布與TPU薄膜貼合在一起；貼合壓力為45Kgf，貼合輥速度6m/min ；
其中，所述TPU薄膜包括以下重量份數的組分:
TPU樹脂 100份；
TPU色母粒 10份；
阻燃母粒30份。
[0029]3)表面處理:採用丙烯酸酯類表面處理劑，塗布採用輥塗刮法工藝，在步驟2)得到的TPU薄膜表面形成表面處理層。
[0030]實施例3
尼龍TPU複合材料的製備方法，所述製備方法包括以下步驟:
I)改性尼龍基布塗覆粘合層:先在改性尼龍基布上塗覆粘合層，採用刮刀進行塗覆，控制上糊溼重為150g/m2 ；
所述粘合層包括以下重量份數的組分:
PU膠 100份；
架橋劑 8份；
溶劑 35份；
所述架橋劑為多異氰酸酯類；
所述溶劑為丁酮與甲苯按質量比1:2的混合。
[0031]2)貼合工藝:將步驟I)塗覆粘合層的改性尼龍基布與TPU薄膜依次由薄膜發送架發送至貼合機中，在135°C下充分預熱後，在165°C的貼合溫度下，將近熔融態的改性尼龍基布與TPU薄膜貼合在一起；貼合壓力為40Kgf，貼合輥速度4m/min ；
其中，所述TPU薄膜包括以下重量份數的組分:
TPU樹脂 100份；
TPU爽滑劑母粒 2份；
TPU色母粒5份；
抗靜電母粒3份；
阻燃母粒20份。
[0032]3)表面處理:採用丙烯酸酯類表面處理劑，塗布採用輥塗刮法工藝，在步驟2)得到的TPU薄膜表面形成表面處理層。[0033]實施例4
以普通尼龍基布為原料，採用實施例3的工藝條件，製備得到尼龍TPU複合材料。
[0034]實施例1至實施例4製備的尼龍TPU複合材料性能檢測如表1所示。
[0035]表1實施例1至實施例4製備的尼龍TPU複合材料性能檢測數據
檢測性能I剝離強度I阻燃級別一.實施例161N/3cm 離火2秒內滅，無融滴
實施例258N/3cm 離火2秒內滅，無融滴
實施例360N/3cm 離火2秒內滅，無融滴
實施例4|30N/3cm |一直燃燒，融滴嚴重 從表1可以看出，採用本發明的改性尼龍基布製備的尼龍TPU複合材料在剝離強度及阻燃性方面，具有明顯的提高。
【權利要求】
1.一種改性尼龍基布的製備方法,其特徵在於:所述製備方法包括: 1)配製塗層溶液:先在溶劑中加入阻燃劑，並攪拌均勻，所述阻燃劑為環狀磷酸酯類化合物；所述加入的溶劑與阻燃劑的重量份數分別為: 溶劑 100份； 阻燃劑0.5-2份； 2)尼龍基布塗層處理:採用輥塗工藝，在尼龍基布上塗覆步驟I)配製的塗層溶液，卷目輪的目數為60-120目，控制塗層溼重為50-150g/m2 ； 3)烘乾:採用梯度升溫烘乾步驟2)得到的帶塗層的尼龍基布，第一梯度為:在100-105 °C下烘乾20-30s ;第二梯度為:在120_130°C下烘乾15_20s ;第三梯度為:在160-170°C下烘乾5-10s，得到所述的改性尼龍基布。
2.根據權利要求1所述的改性尼龍基布的製備方法，其特徵在於:所述溶劑為甲苯或丁酮中的一種或兩種的混合。
3.—種如權利要求1或2之一所述的改性尼龍基布的製備方法製備得到的改性尼龍基布。
4.應用如權利要求3所述的改性尼龍基布的尼龍TPU複合材料的製備方法，其特徵在於:所述製備方法包括以下步驟: 1)改性尼龍基布塗覆粘合層:先在改性尼龍基布上塗覆粘合層，採用刮刀進行塗覆，控制上糊溼重為60-150g/m2 ； 2)貼合工藝:將步驟I)塗覆粘合層的改性尼龍基布與TPU薄膜依次由薄膜發送架發送至貼合機中，在130-140°C下充分預熱後，在160-170°C的貼合溫度下，將近熔融態的改性尼龍基布與TPU薄膜貼合在一起；貼合壓力為35-45Kgf，貼合輥速度4-6m/min ； 3)表面處理:採用丙烯酸酯類表面處理劑，塗布採用輥塗刮法工藝，在步驟2)得到的TPU薄膜表面形成表面處理層。
5.根據權利要求4所述的尼龍TPU複合材料的製備方法，其特徵在於:所述步驟I)中的粘合層包括以下重量份數的組分: PU膠 100份； 架橋劑 5-10份； 溶劑 20-50份； 所述架橋劑為多異氰酸酯類； 所述溶劑為丁酮與甲苯任意比例的混合溶液。
6.根據權利要求4所述的尼龍TPU複合材料的製備方法，其特徵在於:所述步驟2)的!PU薄膜包括以下重量份數的組分: TPU樹脂 100份； TPU爽滑劑母粒 0-5份； TPU色母粒 0-10份； 抗靜電母粒 0-5份； 阻燃母粒10-30份。
7.—種如權利要求4得到的尼龍TPU複合材料，其特徵在於:所述尼龍TPU複合材料從上到下依次包括表面處理層、TPU薄膜層、粘合層和改性尼龍基布層。
【文檔編號】B32B27/18GK103710971SQ201310671964
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月12日 優先權日:2013年12月12日
【發明者】林生雄, 張宏旺, 黃萬能, 蔣石生, 鄧中文 申請人:福建思嘉環保材料科技有限公司