一种具有纹理和自清洁功能的高分子复合材料及其制造方法

专利名称：一种具有纹理和自清洁功能的高分子复合材料及其制造方法
技术领域：
本发明属于新材料领域，也属高分子新材料，特别是涉及一种表面有各种纹理，如皮卡纹(即牛皮纹)、钻石纹、蟾皮纹、树皮纹等，同时具有自清洁功能的新型改性高分子复合功能材料及其制备方法。
背景技术：
随着社会的不断进步和商品的日益丰富，产业用纺织品得到了迅猛发展，从十一五开始，国家鼓励发展“特殊装饰用产品”，特别是汽车用织物。我国这几年高速公路发展很快，每年发生的交通事故很多，造成较大伤亡率的原因之一是硬体车厢，因为这种碰撞会导致伤亡的可能性大大提高。而软体车厢材料、既能满足装载货物的需求，又能减轻车身自重，同时减少发生交通事故时的伤亡率。所以发达国家较早从硬体车厢向软体车厢转变，特别是皮卡车得到了极大而广泛地应用。原来使用真皮作为汽车内饰材料以及皮卡车的篷盖材料、侧帘材料造价昂贵。中国专利为200710070556.8公开了一种高强度直涂式刀刮法篷布的制造方法，以纺织材料为基布，采用双面刀刮法在基布表面涂上由高分子材料复配而成的涂层剂，制成一种新型涂层织物，强度高，性能好，广泛用作车厢篷布、车厢侧帘布、开顶集装箱布和火车篷布及轮船篷布等。但这种涂层织物由于表面没有纹理，装饰性无法满足人们需求。而国外的具有丰富色彩和各种纹理的皮卡车的外表风格，符合人们审美的习惯，为人们带来视觉享受。因此表面具有各种纹理的涂层织物便成为研发的重点之一。然而，上述涂层织物由于使用了增塑剂，产品投入使用后，增塑剂不断向表面析出，导致表面玷污，使用一段时间以后，产品表面就变得很脏，影响了制品的美观，产品的表面如果印有广告，还会影响广告的效果。通常采用表面自清洁处理的技术来解决表面防污的问题，现在市场上普通产品采用丙烯酸表面处理剂或含氟表面处理剂对其进行表面处理，但类似的表面处理技术却不适用于具有纹理的涂层产品，一方面，表面处理过程可能破坏精心设计制造而形成的纹·理，另一方面，这种表面处理只能实施于相对一个平面的表面，对于具有纹理的表面，实施难度较大。

发明内容
本发明针对上述现有技术的不足，提出了一种具有自清洁功能和特殊纹理的高分子复合材料，其表面哑光，具有纹理且自清洁。本发明同时提出了该高分子复合材料的制备方法。本发明解决技术问题所采取的技术方案是:
第一个方面，一种具有纹理和自清洁功能的高分子复合材料，包括基布和涂层，还包括表面膜，且表面具有带凹凸感的纹理。所述涂层包括正面涂层和反面涂层；所述带凹凸感的纹理是仿天然物质的纹理。作为一种优选，所述带凹凸感的纹理酷似皮卡纹、钻石纹、蟾皮纹或树皮纹类天然物质的纹理。即表面呈现出天然物质表面纹理的纹理，如皮卡(牛皮)纹、蟾皮纹或树皮纹，或者表面呈现出天然物质形状的纹理，如钻石纹。作为一种优选，所述表面膜是在涂层表面涂覆表面处理液而形成的轻薄的膜或称为微膜，所述的表面处理液的配方以重量份计如下:
商品丙烯酸表面处理剂 100份，
溶剂20 100份，
消光剂1 4份。作为进一步的优选，所述的商品丙烯酸表面处理剂为韩国ROWA公司的G-3483或G-3555表面处理剂，或者荷兰STAHL公司的LV-77-203表面处理剂；所述的溶剂为丁酮(MEK)、丙酮(PA)、甲苯(TOL)和四氢呋喃(THF)之中的一种或两种；所述的消光剂为0K-412、TS-100和3300消光剂之中的一种或两种。第二个方面，一种具有纹理和自清洁功能的高分子复合材料的制造方法，包括基布织造、涂层剂制备、涂层剂涂布、烘干和塑化成型，还包括表面处理液制备和表面处理液涂覆、纹理辊筒制作和辊压纹理，具体为:
基布织造完成后将预先制备好的涂层剂涂布到基布表面并进行烘干处理；然后涂覆预先制备好的表面处理液并塑化成型；再用预先制作好的纹理辊筒辊压纹理。作为一种优选，其中:
所述基布选择纤度为560dtex 2230dtex，定负荷伸长为6% 12.5%的涤纶工业长丝为原料在织机上编织而成的机织布；
所述表面处理液的配方按重量份计为:商品丙烯酸表面处理剂100份、溶剂20 100份和消光剂I 4份；按配方的重量份混合均匀即为表面处理液；
所述纹理辊筒制作中控制辊筒工作表面粗糙度不大于1.6 μ m，工作面对两端轴支撑面径向跳动允差为0.025mm,工作面圆度为0.036mm ;纹理雕刻深度为0.2 0.3mm,网格线条50 70条；纹理雕刻好后镀硬铬层，厚度为0.03 0.05mm ；
所述辊压纹理为:先将塑化成型的涂层织物经红外线加热装置进行红外加热；然后用选定的纹理辊筒压纹，再经冷却后切边、收卷；控制红外加热装置输出功率使压纹清晰，辊筒压力为5O 80KPa。作为进一步的优选，所述基布选择纤度为llOOdtex，定负荷伸长为12.5%的涤纶工业长丝为原料在织机上编织而成的机织布。作为进一步的优选，所述的商品丙烯酸表面处理剂为韩国ROWA公司的G-3483或G-3555表面处理剂，或者荷兰STAHL公司的LV-77-203表面处理剂；所述的溶剂为丁酮、丙酮、甲苯和四氢呋喃之中的一种或两种；所述的消光剂为0K-412、TS-100和3300消光剂之中的一种或两种。本发明高分子复合材料以纤度为560dtex 2230dtex且定负荷伸长为6% 12.5%的涤纶工业长丝在织机上编织而成的基布为骨架，正反两面均涂布用高分子改性技术配制而成的涂层剂，并经单面或双面涂覆表面处理液并塑化成型，然后用有特殊纹理的辊筒压纹成型。产品 表 面哑光且具有带凹凸感的纹理和自清洁功能，这种带凹凸感的纹理是仿天然物质的纹理，即表面呈现出天然物质表面纹理的纹理，如皮卡纹、蟾皮纹或树皮纹，或者天然物质形状的纹理，职钻石纹。
所述的涂层剂的配方以重量份计为:
PVC糊树脂100份，
增塑剂50 80份，
稳定剂2 5份，
改性剂10 80份，
颜料适量，
异氰酸酯交联剂O或适量，
紫外线吸收剂UV-531 O I。所述的PVC糊树脂可以选用以下的一种或几种(其总量为100份):如上海天原化工或天津渤天化工生产的P440或R1069，沈阳化工生产的PSM-31或PSL-31。总之，属于PVC糊树脂，K值在65 75之间的树脂都可选用。所述的增塑剂可以选用以下品种:如邻苯二甲酸二辛酯[邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯](D0P)、邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)、邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)、辅助增塑剂己二酸二辛酯[己二酸二( 2-乙基己)酯](D0A)、环氧大豆油(ES0 ;作用是增塑剂兼稳定剂)、对苯二甲酸二辛酯[对苯二甲酸二(2-乙基己)酯](DOTP)、(含十个碳原子的混合酯)DPHP,环已烷1，2— 二羧酸二异壬基酯(DINCH)和张家港爱迪生化工有限公司生产的一种聚酯增塑剂(W-8000)。总之，属于PVC增塑剂，包括各邻苯类增塑剂、聚酯增塑齐U、植物油基增塑剂、芳烃类增塑剂和各种新型环保增塑剂都可选用。所述的稳定剂包括热稳定剂、抗氧剂、紫外线吸收剂和螯合剂等，可根据成品使用要求和加工工艺要求选用不同品种，不同数量的稳定剂。比如钡锌稳定剂、液体有机钙稳定剂、PVC液体稳定剂、1010-抗氧剂、UV-531紫外线吸收剂(光稳定剂)等。PVC在高温下状态下极易放出HC1，形成不稳定的聚烯结构。同时，HCl具有自催化作用，会使PVC进一步降解。另外，如果有氧存在或有铁、铝、锌、锡、铜和镉等离子存在，都会对PVC降解起催化作用，力口速其老化。因此PVC高分子材料将出现各种不良现象，如变色、变形、龟裂、机械强度下降、电绝缘性能下降、发脆等。因此，配方中必须加入稳定剂，尤其热稳定剂更是必不可少。所述改性剂包括碳酸钙，细度从800目到纳米碳酸钙，包括普通粉体和采用偶联剂做表面处理的纳米级碳酸钙，还包括各种细度的以及经过偶联剂表面处理的氢氧化铝、氢氧化镁、三氧化二锑、硼酸锌、钛白粉。不同的改性剂可使复合材料获得比如抗撕破改性、阻燃改性、抗红外线改性等系列功能制品。所述颜料可选择的品种很多，不同颜色之间相互搭配可呈现各种颜色。如无机颜料包括钛白粉、炭黑、柠檬黄、钛黄、铬黄、镉红等，有机颜料包括喹吖啶酮类、二哑嚓类、异吲哚琳酮类、吡咯并吡咯二酮类(DPP)、蒽醌杂环类、苯并咪唑酮类、缩合偶氮类等。选择颜料的原则是:耐迁移性好，与涂层剂配方中的各类材料无对抗性、对光和气候的抗性、着色强度高、容易分散，耐化学药品。这些颜料以一定的比例加入涂层剂中，通过研磨工序获得均一的涂层剂，可以制成各种颜色的制品。比如颜料红122，可以制成红色制品，监B、监BGS可以制成蓝色制品，110黄、钛黄、铬黄可以制成黄色制品，但铬、镉为重金属，其使用已经受到了一些应用领域的限制。颜料红2030和颜料黄180以一定比例混合可以制成橙色制品
坐寸ο所述异氰酸酯交联剂的有效成份为芳香族聚异氰脲酸酯。其主要通过与织物发生化学反应实现粘合，此外，在交联剂和涂层或其它助剂之间也可能发生化学反应。因为聚酯织物含有羧基和羟基官能团，与交联剂反应生成氨基甲酸酯(RNHCOOR’)，从而提高涂层材料和涤纶基布的粘接牢度。使产品的剥离强度从60N/5cm做到200N/5cm左右，一般控制在100N/5cm左右。异氰酸酯交联剂的添加量一般为3 8份。上述配方各组份混合并经研磨和过滤制得所需颜色的涂层剂。不管是正面涂层还是反面涂层，涂层剂的涂布可以分两次进行，一次涂布所用的涂层剂应加入交联剂，而二次涂布所用的涂层剂可不加交联剂。通常，先在基布正反两面均匀地涂布一层添加交联剂的涂层剂，涂布量为80 350g/m2，然后进行烘干处理，控制烘箱温度为140°C 160°C，涂布的速度可根据烘箱长度、涂层剂的涂布量和实际温度来决定，控制烘箱出口涂层表面干燥、不粘手；再在表面(正面或正反两面)涂布一层不加交联剂的涂层剂，涂布量为200 450g/m2，并进入另一烘箱进行烘干处理，控制烘箱温度在160°C 180°C之间，速度也需根据涂层剂的涂布量和实际温度来决定。所制得的半成品经普通的哑光辊辊压后进入收卷装置收卷，或者也可在普通的哑光辊辊压后直接涂覆表面处理液。所述表面处理液的配方如前所述，其按重量份计为:
商品丙烯酸表面处理剂 100份，
溶剂20 100份，
消光剂I 4份。上述配方中，商品丙烯酸表面处理剂首选韩国ROWA公司的G-3483或G-3555表面处理剂，也可选用STAHL公司的LV-77-203表面处理剂；溶剂选择丁酮、丙酮、甲苯、四氢呋喃之中的一种或两种，根据生产实际，气温高时溶剂比例要适当加大，以防表面处理液粘度太高，一般地，表面处 理液的 粘度应保持在500 mPa.s 1500mPa.s之间为宜，如粘度太低，表面处理液的上浆量不够，影响哑光效果，粘度太高，会造成表面处理液上浆不匀等问题；消光剂能有效降低表面的摩擦系数和提高涂层的抗磨性能，也可使表面获得哑光，“湿润”外观和改善手感，适用的消光剂品种主要有0K-412及TS-100和3300，可以单独使用一种，也可以两种拼混使用，0K-412颗粒度细，TS-100颗粒度相对要大，消光效果要好，但容易干，3300不容易干，透明性好，但价格昂贵，使用时应根据产品风格及价格因素综合考虑。以上三组份按重量份混合均匀即为表面处理液。将表面处理液均匀涂覆于所得半成品的正面或正反两面，然后进入烘箱整体塑化成型，控制温度为180°C 210°C。塑化成型后进行辊压纹理工序，在烘箱的出口处需要安装红外线加热装置进行红外加热；然后经选定的预选制作好的纹理辊筒压纹，再经冷却后收卷；控制红外加热装置输出功率使压纹清晰，辊筒压力为50 80KPa。本发明所述的纹理辊筒，雕刻有天然物质的纹理，如皮卡纹、钻石纹、蟾皮纹或树皮纹等等，根据这些纹理的不同，雕刻各种具有不同纹理的纹理辊筒；通过辊压在高分子复合材料表面压制(模拟)出花纹或某些动物皮粒面的图纹，改善美化外观，掩盖织物原来的表面缺陷，提高装饰效果，提升使用价值。本发明在辊压纹理工艺过程中，在压纹之前需加装红外线加热装置进行红外加热，因为从烘箱的半成品，通过吸风装置时容易使布面得到冷却，到达纹理辊筒压纹时由于温度不够而使压纹不够清晰，就会影响产品的表面效果。
本发明制备的高分子复合材料，强度和耐磨性等技术指标符合相关标准，同时可根据客户要求按需定制；其表面哑光且具有带凹凸感的纹理和自清洁功能，所述带凹凸感的纹理是仿天然物质的纹理，与天然物质表面纹理或者天然物质的形状极为相似，即表面呈现出天然物质表面纹理的纹理，如皮卡纹、蟾皮纹或树皮纹，或者天然物质形状的纹理，如钻石纹，装饰效果极佳。


图1为本发明制造方法工艺流程图。图2为本发明一种实施方式产品表面纹理(皮卡纹)示意图。图3为本发明另一种实施方式产品表面纹理(钻石纹)示意图。图4为本发明又一种实施方式产品表面纹理(蟾皮纹)示意图。图5为本发明再一种实施方式产品表面纹理(树皮纹)示意图。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步说明。实施例1:750g/m2黑色皮卡纹耐磨改性高分子复合材料的制备方法
基布采用1100 dtexXllOO dtex，20 X 20根/inch的机织布，基布宽度为2m，制成成品宽度为1.8m。涂层剂的配方按重量份计如下所示:
底层涂层剂:
PSM-31 (沈阳化工集团):100份，
DINP (镇江联成化工):73份，
ESO:1 份，
液体有机钙稳定剂:2.5份，
800目碳酸钙:35份，
炭黑:3份，
异氰酸酯交联剂:6份。面涂涂层剂:
R1069 (天津渤天化工):70份，
PSM-31 (沈阳化工集团):30份，
DINP (镇江联成化工):50份，
DPHP:10 份，
W-8000:10 份，
ESO:2 份，
Ba-Zn液体稳定剂:2.5份，
3000目碳酸钙:25份，
炭黑:4份。表面处理液的配方按重量份计如下所示:
G-3483:100 份，MEK:70 份，
OK-412:3.5 份。生产流程如图1所示，主要包括基布织造、涂层剂制备、涂层剂涂布、烘干、表面处理液制备、表面处理液涂覆、塑化成型、红外加热、纹理辊筒制作和辊压纹理、冷却、切边和收卷。具体为:
1.准备阶段
⑴选择纤度为IlOOdtex且定负荷伸长为12.5%的涤纶工业长丝在剑杆织机上编织成1100dtexX1100dtex，20X20根/inch的机织布作为基布，基布宽度为2m。⑵根据底层涂层剂配方准确称取各组份，先将液体物料增塑剂DINP置于带搅拌密闭容器中，搅拌均匀后再加PVC糊树脂粉PSM-31、碳酸钙和其它辅助料(交联剂除外)，然后密闭搅拌，使物料充分浸润，混合均匀。临使用前加入异氰酸酯交联剂，搅拌均匀后立即送涂布生产线涂层。⑶根据面层涂层剂配方准确称取各组份，先将液体物料增塑剂DINP、DPHP、W_8000置于带搅拌密闭容器中，搅拌均匀后再加PVC糊树脂粉R1069和PSM-31、碳酸钙和其它辅助料，然后密闭搅拌，使物料充分浸润，混合均匀后待用。⑷根据表面处理液配方准确称取各组份，置于带搅拌密闭容器中，搅拌，混合均匀后待用。(5)纹理辊筒制作:严格控制辊筒工作表面粗糙度不大于1.6 μ m，工作面对两端轴支撑面径向跳动允差为0.025mm，工作面圆度为0.036mm ;雕刻皮卡纹，雕刻深度为0.25mm,网格线条60条，皮卡纹雕刻完成后镀硬铬层，厚度为0.03 0.05_。2.制造阶段`
(6)涂布涂层剂并烘干:取织造好的基布，采用正反两面一次涂层法，先在正反两面分别涂布底层涂层剂，上浆量控制在200g/m2左右，然后进入烘箱烘干，控制温度为140°C 160°C，速度为8 18m/min ;再在正反两面分别涂布面层涂布剂，上浆量控制在350g/m2左右，然后进入烘箱烘干，控制温度在160°C 180°C之间，速度为8 18m/min。随后经哑光棍棍压，以获得哑光表面。(7)涂覆表面处理液:烘干并经哑光辊辊压后，在正反两面分别涂覆表面处理液，用量为 20g/m2 30g/m2。(8)塑化成型:涂覆表面处理液后，进入烘箱塑化，控制温度为180°C 210°C，速度为 8 18m/min。(9)辊压纹理:塑化成型后先经安装于纹理辊筒前的红外灯板进行红外加热，该红外灯板总功率为40KWh，控制红外灯板输出功率为总功率的70% 90%，然后进入纹理辊筒压制纹理，控制辊筒压力为50 80KPa。(1Φ冷却、切边并收卷:辊压纹理后通过多只串联的中空且带有循环冷却水的辊筒进行冷却，然后切边并收卷，即得宽度为1.8 m成品。其表面纹理为皮卡纹，如图2所示。成品经测定，其主要技术指标为:
①断裂强度(经/纬):彡2000N/5cm/2000N/5cm,
②撕破强度(经/纬):彡180/180N，
③剥离强度(经/纬):彡90N/5cm,④克重:750±10g/m2，
⑤耐磨性能(马丁代尔耐磨仪)300000次。产品双面哑光，具有皮卡纹理和自清洁功能。主要应用于皮卡车篷盖布，也可作为汽车内饰；或者也可制成具有个性的颜色而作为家装材料，沙发面料等等。实施例2:630g/m2米色钻石纹抗撕破改性车辆用高分子复合材料的生产方法
基布采用1100dtexX1100dtex，20X2(^g/inch的加捻机织布，经纬向捻度为60s，基布幅宽为1.7m,成品幅宽为1.5m。涂层剂的配方按重量份计如下所示:
底层涂层剂:
P440 (天津渤天化工):20份，
PSM-31 (沈阳化工集团):80份，
DINP (镇江联成化工):72份，
ESO:1.5 份，
液体有机钙稳定剂:2.5份，
经表面处理的纳米级碳酸 钙:30份，
钛白粉:4份,
颜料红2030:0.01份，
炭黑:0.01份，
异氰酸酯交联剂:6份。面涂涂层剂:
P440 (天津渤天化工):50份，
PSM-31 (沈阳化工集团):50份，
DINP (镇江联成化工):66份，
PVC液体稳定剂:2.5份，
3000目碳酸钙:20份，
钛白粉:4份,
颜料红2030:0.01份，
炭黑:0.01份。表面处理液的配方按重量份计如下所示:
G-3555:100 份，
MEK:70 份，
TS-100:2 份，
0K-412:1.5 份。生产流程如图1所示，主要包括基布织造、涂层剂制备、涂层剂涂布、烘干、表面处理液制备、表面处理液涂覆、塑化成型、红外加热、纹理辊筒制作和辊压纹理、冷却、切边和收卷。具体为:
1.准备阶段
⑴选择纤度为IlOOdtex且定负荷伸长为12.5%的涤纶工业长丝在剑杆织机上编织成IlOOdtexX IlOOdtex, 20X20根/inch，经纬向捻度为60s的加捻机织布作为基布，基布宽度为1.7m。⑵根据底层涂层剂配方准确称取各组份，先将液体物料增塑剂DINP置于带搅拌密闭容器中，搅拌均匀后再加PVC糊树脂粉P440和PSM-31、碳酸钙和其它辅助料(交联剂除外)，然后密闭搅拌，使物料充分浸润，混合均匀。临使用前加入异氰酸酯交联剂，搅拌均匀后立即送涂布生产线涂层。⑶根据面层涂层剂配方准确称取各组份，先将液体物料增塑剂DINP置于带搅拌密闭容器中，搅拌均匀后再加PVC糊树脂粉P440和PSM-31、碳酸钙和其它辅助料，然后密闭搅拌，使物料充分浸润，混合均匀后待用。⑷根据表面处理液配方准确称取各组份，置于带搅拌密闭容器中，搅拌，混合均匀，控制表面处理液的粘度为1200mPa.S。(5)纹理辊筒制作:严格控制辊筒工作表面粗糙度不大于1.6 μ m，工作面对两端轴支撑面径向跳动允差为0.025mm，工作面圆度为0.036mm ;雕刻钻石纹，雕刻深度为0.25mm,网格线条60条，钻石纹雕刻完成后镀硬铬层，厚度为0.03 0.05_。2.制造阶段
(6)涂布涂层剂并烘干:取织造好的基布，采用正反两面二次涂层法，先在反面涂布底层涂层剂，上浆量控制在180g/m2左右，然后进入烘箱烘干，控制温度为140°C 160°C，再在反面涂布面层涂布剂，上浆量控制在260g/m2左右，然后进入烘箱烘干，控制温度在约1800C,车速在20 30m/min之间；收卷后再拉回生产线起始部位放卷,涂布正面,步骤与反面涂布相同，先涂布底层涂层剂并烘干，再涂布面层涂布剂并烘干，温度控制在约180°C，控制速度在15m/min。随后经哑光辊辊压，以获得哑光表面。(7)涂覆表面处理液:烘干并经哑光辊辊压后，经网纹辊在ιΗ反两面分别涂覆表面处理液，涂覆量控制在湿重20 30g/m2,干重6 8g/m2之间。(8)塑化成型:涂覆表面处理液，进入烘箱塑化，烘箱为三段总长12m，温度分别控制为 180°C、190°C和 200°C，速度为 llm/min。(9)辊压纹理:塑化成型后先经安装于纹理辊筒前的红外灯板进行红外加热，该红外灯板总功率为30KWh，控制红外灯板输出功率为总功率的70% 90%，然后进入纹理辊筒压制纹理，控制辊筒压力为50 80KPa。(1Φ冷却、切边并收卷:辊压纹理后经过多只串联的中空带冷却水循环的大面积辊筒进行冷却，然后切边并收卷，即得幅宽为1.5m的成品。其表面纹理为钻石纹，如图3所示。成品经测定，其主要技术指标为:
经测定所得主要技术指标为:
①断裂强度(经/纬):彡2000N/5cm/2000N/5cm,
②撕破强度(经/纬):彡300/300N，
③剥离强度:(经/纬):彡90N/5cm，
④克重:630±10g/m2。此产品正反两面哑光，具有钻石纹纹理，可以做成皮卡车篷盖、体育用品装饰、车用内饰材料等，主要特点为抗撕破强度高，表面具有自清洁功能，防污性好，表面可以喷绘图案，做广告等，深受用户喜爱。采用经表面处理的纳米级碳酸钙的目的是提高产品的抗撕破强力，经测试 对比，添加经表面处理的纳米级碳酸钙与添加相同量的普通800目重质碳酸钙相比较，产品的撕破强力要提高30%以上。实施例3:900g/m2灰色阻燃改性蟾皮纹车辆用软体车箱材料的生产方法
基布采用IlOOdtexX 1100dtex，30X28根/inch的双经双纬织法的机织布，基布幅宽为3.2m,成品幅宽为3m。涂层剂的配方按重量份计如下所示: 底层涂层剂:
P440 (天津渤天化工):20份，
PSM-31 (沈阳化工集团):80份，
DINP (镇江联成化工):75份 ESO:3 份，
Ba-Zn液体稳定剂:2.5份，
三氧化二锑:8份，
氢氧化铝(1250目):30份，
钛白粉:5份，
炭黑:0.02份，
122B 红:0.01 份，
异氰酸酯交联剂:5份。面层涂层剂:
P440 (天津渤天化工):40份，
PSM-31 (沈阳化工集团):60份，
DINP (镇江联成化工):70份，
ESO:2 份，
Ba-Zn液体稳定剂:2.5份，
三氧化二锑:8份，
氢氧化铝(1250目):30份，
钛白粉:5份，
炭黑:0.02份，
122B 红:0.01 份。表面处理液的配方按重量份计如下所示:
LV-77-203:100 份，
MEK:40 份，
TOL:30 份，
TS-100:2.5 份，
0K-412:1 份。生产流程如图1所示，主要包括基布织造、涂层剂制备、涂层剂涂布、烘干、表面处理液制备、表面处理液涂覆、塑化成型、红外加热、纹理辊筒制作和辊压纹理、冷却、切边和收卷。具体为:
1.准备阶段
⑴选择纤度为IlOOdtex且定负荷伸长为12.5%的涤纶工业长丝在剑杆织机上编织成IlOOdtexX 1100dtex，30X28根/inch的双经双纬织法机织布作为基布，基布宽度为3.2m。⑵根据底层涂层剂配方准确称取各组份，先将液体物料增塑剂DINP置于带搅拌密闭容器中，搅拌均匀后再加PVC糊树脂粉P440和PSM-31、氢氧化铝和其它辅助料(交联剂除外)，然后密闭搅拌，使物料充分浸润，混合均匀。临使用前加入异氰酸酯交联剂，搅拌均匀后立即送涂布生产线涂层。⑶根据面层涂层剂配方准确称取各组份，先将液体物料增塑剂DINP置于带搅拌密闭容器中，搅拌均匀后再加PVC糊树脂粉P440和PSM-31、氢氧化铝和其它辅助料，然后密闭搅拌，使物料充分浸润，混合均匀后待用。⑷根据表面处理液配方准确称取各组份，置于带搅拌密闭容器中，搅拌，混合均匀，控制表面处理液的粘度为1200mPa.S。(5)纹理辊筒制作:严格控制辊筒工作表面粗糙度不大于1.6 μ m，工作面对两端轴支撑面径向跳动允差为0.025mm，工作面圆度为0.036mm ;雕刻蟾皮纹，雕刻深度为0.25mm,网格线条50条，蟾皮纹雕刻 完成后镀硬铬层，厚度为0.03 0.05mm。2.制造阶段
(6)涂布涂层剂并烘干:取织造好的基布，采用正反两面一次涂层法，先在正反两面分别涂布底层涂层剂，上浆量控制在230g/m2左右，然后进入烘箱烘干，控制温度为150°C ± 10°C，再在反面涂布面层涂布剂，上浆量控制在430g/m2左右，然后进入烘箱烘干，控制温度在170°C ±10°C，再在正面涂布面层涂布剂，上浆量控制在430g/m2左右，然后进入烘箱烘干，控制温度在170°C ±10°C，速度为6 12m/min。随后经哑光辊辊压，以获得哑光表面。(7)涂覆表面处理液:烘干并经哑光辊辊压后，经网纹辊在正反两面分别涂覆表面处理液，涂覆量控制在湿重20 30g/m2,干重6 8g/m2之间。(8)塑化成型:涂覆表面处理液，进入烘箱塑化，控制温度为195°C ±10°C。(9)辊压纹理:塑化成型后先经安装于纹理辊筒前的红外灯板进行红外加热，该红外灯板总功率为30KWh，控制红外灯板输出功率为总功率的70% 90%，然后进入纹理辊筒压制纹理，控制辊筒压力为50 80KPa。(1Φ冷却、切边并收卷:辊压纹理后采用多只串联的中空带冷却水循环的大面积辊筒进行冷却，然后切边并收卷，即得幅宽为3m的成品。其表面纹理为蟾皮纹，如图4所示。成品经测定，其主要技术指标为:
①断裂强度(经/纬):彡3500N/5cm/3500N/5cm,
②撕破强度(经/纬):彡500/500N，
③剥离强度(经/纬):彡120N/5cm,
④克重:900± 10g/m2，
⑤阻燃性能:通过DIN4102 BI级测试及NFP 92503 M2级测试。本产品正反两面哑光，具有蟾皮纹纹理，阻燃性能好，强度高。主要用作软体车箱材料，也可以做成各种颜色，表面喷绘广告，图案，用作广告布、装饰材料等。实施例4:780 g/ m2环境友好改性树皮纹蓝色卡车用侧帘布的生产方法
基布采用IIOOdtexX IlOOdtex，23 X 23根/inch的机织布，基布幅宽为2.7m，成品幅宽为 2.5m。
涂层剂的配方按重量份计如下所示:
底层涂层剂:
P440 (天津渤天化工):20份，
PSM-31 (沈阳化工集团):80份，
DOTP:75 份，
ESO:3 份，
PVC液体稳定剂:2.5份，
800目碳酸钙:30份，
钦白粉:2份，
蓝B:1.5份，
122B 红:0.5 份异氰酸酯交联剂:8份面层涂层剂:
P440 (天津渤天化工):40份，
PSM-31 (沈阳化工集团):60份，
DINCH:70 份，
ESO:2 份，
Ba-Zn液体稳定剂:2.5份，
800目碳酸钙:30份，
钦白粉:2份，
蓝B:1.5份，
122B 红:0.5 份。表面处理液的配方按重量份计如下所示:
G-3555:100 份，
MEK:60 份，
TOL:20 份，
TS-100:2 份，
0K-412:1.5 份。生产流程如图1所示，主要包括基布织造、涂层剂制备、涂层剂涂布、烘干、表面处理液制备、表面处理液涂覆、塑化成型、红外加热、纹理辊筒制作和辊压纹理、冷却、切边和收卷。具体为:1.准备阶段
⑴选择纤度为IlOOdtex且定负荷伸长为12.5%的涤纶工业长丝在剑杆织机上编织成IlOOdtexX IlOOdtex,23X23根/inch的机织布作为基布，基布宽度为2.7m。⑵根据底层涂层剂配方准确称取各组份，先将液体物料增塑剂DOTP置于带搅拌密闭容器中，搅拌均匀后再加PVC糊树脂粉P440和PSM-31、碳酸钙和其它辅助料(交联剂除外)，然后密闭搅拌，使物料充分浸润，混合均匀。临使用前加入异氰酸酯交联剂，搅拌均匀后立即送涂布生产线涂层。⑶根据面层涂层剂配方准确称取各组份，先将液体物料增塑剂DINCH置于带搅拌密闭容器中，搅拌均匀后再加PVC糊树脂粉P440和PSM-31、碳酸钙和其它辅助料，然后密闭搅拌，使物料充分浸润，混合均匀后待用。⑷根据表面处理液配方准确称取各组份，置于带搅拌密闭容器中，搅拌，混合均匀，控制表面处理液的粘度为1200mPa.S。(5)纹理辊筒制作:严格控制辊筒工作表面粗糙度不大于1.6 μ m，工作面对两端轴支撑面径向跳动允差为0.025mm，工作面圆度为0.036mm ;雕刻树皮纹，雕刻深度为0.25mm,网格线条60条，树皮纹雕刻完成后镀硬铬层，厚度为0.03 0.05mm。2.制造阶段
正反两面面层涂布剂的上浆量控制在370g/m2左右，其余与实施例1相同。得到幅宽为2.5m的成品，其表面纹理为树皮纹，如图5所示。成品经测定，其主要技术指标为:
①断裂强度(经/纬):≥2800N/5cm/2800N/5cm,
②撕破强度(经/纬):≥200/200N，
③剥离强度(经/纬):≥100N/5cm，
④克重:780±10g/m2。⑤环境友好性:符合欧盟REACH指令，符合ASTM F963-07，符合EN 71-3,EN 71-9。产品双面哑光，具有树皮纹纹理和自清洁功能。符合世界各国环保要求，可以大量出口，主要应用于卡车侧帘布，也可作为汽车内饰；或者也可制成具有个性的颜色而作为家装材料，沙发面料等等。
权利要求
1.一种具有纹理和自清洁功能的高分子复合材料，包括基布和涂层，其特征在于，还包括表面膜，且表面具有带凹凸感的纹理。
2.根据权利要求1所述的具有纹理和自清洁功能的高分子复合材料，其特征在于，所述带凹凸感的纹理酷似皮卡纹、钻石纹、蟾皮纹或树皮纹类天然物质表面纹理。
3.根据权利要求1所述的具有纹理和自清洁功能的高分子复合材料，其特征在于，所述表面膜是在涂层表面涂覆表面处理液而形成的轻薄的膜，所述的表面处理液的配方以重量份计如下: 商品丙烯酸表面处理剂 100份， 溶剂20 100份， 消光剂I 4份。
4.根据权利要求3所述的具有纹理和自清洁功能的高分子复合材料，其特征在于，所述的商品丙烯酸表面处理剂为韩国ROWA公司的G-3483或G-3555表面处理剂，或者荷兰STAHL公司的LV-77-203表面处理剂；所述的溶剂为丁酮、丙酮、甲苯和四氢呋喃之中的一种或两种；所述的消光剂为0K-412、TS-100和3300消光剂之中的一种或两种。
5.根据权利要求1至4之任意一项所述的一种具有纹理和自清洁功能的高分子复合材料的制造方法，包括基布织造、涂层剂制备、涂层剂涂布、烘干和塑化成型，其特征在于，还包括表面处理液制备和表面处理液涂覆、纹理辊筒制作和辊压纹理，具体为: 基布织造完成后将预先制备好的涂层剂涂布到基布表面并进行烘干处理；然后涂覆预先制备好表面处理液并塑化成型；再用预先制作好的纹理辊筒辊压纹理。
6.根据权利要求5所述的一种具有纹理和自清洁功能的高分子复合材料的制造方法，其特征在于: 所述基布选择纤度为560dtex 2230dtex，定负荷伸长为6% 12.5%的涤纶工业长丝为原料在织机上编织而成的机织布； 所述表面处理液的配方按重量份计为:商品丙烯酸表面处理剂100份、溶剂20 100份和消光剂I 4份；按配方的重量份混合均匀即为表面处理液； 所述纹理辊筒制作中控制辊筒工作表面粗糙度不大于1.6 μ m，工作面对两端轴支撑面径向跳动允差为0.025mm,工作面圆度为0.036mm ;纹理雕刻深度为0.2 0.3mm,网格线条50 70条；纹理雕刻好后镀硬铬层，厚度为0.03 0.05mm ； 所述辊压纹理为:先将塑化成型的涂层织物经红外线加热板装置进行红外加热；然后用选定的纹理辊筒压纹，再经冷却后切边、收卷；控制红外加热装置输出功率使压纹清晰，辊筒压力为5O 8OKPa。
7.根据权利要求6所述的一种具有纹理和自清洁功能的高分子复合材料的制造方法，其特征在于，所述基布选择纤度为IlOOdtex定负荷伸长为12.5%的涤纶工业长丝为原料在织机上编织而成的机织布。
8.根据权利要求6所述的一种具有纹理和自清洁功能的高分子复合材料的制造方法，其特征在于，所述的商品丙烯酸 表面处理剂为韩国ROWA公司的G-3483或G-3555表面处理齐U，或者荷兰STAHL公司的LV-77-203表面处理剂；所述的溶剂为丁酮、丙酮、甲苯和四氢呋喃之中的一种或两种；所述的消光剂为0K-412、TS-100和3300消光剂之中的一种或两种。
全文摘要
本发明公开了一种具有纹理和自清洁功能的高分子复合材料及其制造方法，该高分子复合材料包括基布、涂层和表面膜，且表面具有带凹凸感的仿天然物质的纹理，酷似牛皮纹、蟾皮纹、树皮纹或钻石纹等。表面膜是在涂层表面涂覆表面处理液而形成的轻薄的膜或称为微膜，表面处理液的配方以重量份计为商品丙烯酸表面处理剂100份，溶剂20～100份，消光剂1～4份。其制造方法是将涂层剂涂布到基布表面并烘干；然后涂覆表面处理液并塑化成型；再经红外加热后辊压纹理。本发明制备的高分子复合材料，强度和耐磨性等技术指标符合相关标准，同时可根据客户要求按需定制；其表面哑光且具有带凹凸感的纹理和自清洁功能。装饰效果极佳。
文档编号C08L27/06GK103231559SQ20131012114
公开日2013年8月7日 申请日期2013年4月9日 优先权日2013年4月9日
发明者叶雪康, 叶华亦, 叶峰灵 申请人:海宁锦达涂层有限公司