一种非粘性高摩擦系数复合材料及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种非粘性高摩擦系数复合材料及其应 用。
【背景技术】
[0002] 很多居家、商业和工业场合，需要用到具有高摩擦系数的材料及制品，如鞋套、桌 布、盖布等。目前市场上很多制品是通过表面涂上一层具有粘性的水胶或热熔胶，这些胶水 能提供较高的摩擦系数，但是和很多基材粘合力差、及本身强度差，具有很多缺陷，应用范 围受到很多限制，尤其是在医疗卫生无纺布类制品。
[0003] 无纺布在医疗卫生领域得到广泛应用，聚丙烯无纺布因其价格低、生产工艺成熟、 且为碳氢结构的非极性聚合物，具有吸水性低、耐化学药品性能好、细菌病毒侵入难，与人 体皮肤无刺激、无毒性等优点，因此医疗卫生领域几乎都使用聚丙烯无纺布。但聚丙烯为 非极性高分子，而且纤维表面光滑，单独用无纺布制得的制品不具有高的摩擦系数，如医用 鞋套、手术铺巾、手术台布等，需要在表面加上一层高摩擦系数的材料达到增加防滑性的作 用，从而可应用于要求具有很好防滑性的场合。
[0004] 医用鞋套不仅要求具有防护阻隔功能，同时也必须有良好的防滑功能，以防止医 生、护士、病人等行走时滑倒、跌倒和摔伤。现有市场上医用鞋套的防滑是在无纺布表面涂 上一层具有粘性的水胶或热熔胶，穿在脚上行走时这些具有粘性的水胶及热熔胶会与地 面产生高的摩擦力来达到防滑效果，摩擦系数一般在0. 3-0. 8。常用的水胶及热熔胶，如聚 醋酸乙烯酯、乙烯-醋酸乙烯、丙烯酸酯、聚苯乙烯类、乙烯醋酸乙烯类、丙烯酸类等，这些 水胶及热熔胶皆为带有极性的化学物质。涂布在非极性聚丙烯的无纺布上，相互间的结合 只有微弱的分子间范德华力，分子间没有互相缠绕，所以粘合强度低；为保证可进行容易上 胶，必须选用分子量小，分子量分布宽的胶水，固化后胶本身强度差。这些缺点会造成鞋套 与地面摩擦时容易掉胶。掉胶即是防滑胶水层脱离无纺布，导致不防滑，同时胶粘性大，脱 落的胶会粘于地面，造成地面清洁困难；同时胶粘到地面，若没有及时清理，使脏物和病毒 聚集，对环境控制造成困难；尤其对于要求无菌环境的手术室，可能造成手术感染的风险， 存在很多隐患。同时水胶的涂布过程中水胶要经过润湿、扩散、干燥固化等工序，工序复杂， 同时水胶粘度随环境和时间变数大，加工不易，产品品质稳定性差，上胶机器清理保养困 难。热熔胶需要使用较高温度及压力，胶水容易劣化，同样也是有产品品质稳定性差，上 胶机器清理保养困难等缺点。因此亟待开发一种非粘性高摩擦系数以及制作工艺简单的材 料制得医用鞋套，解决上述问题。
[0005] 手术铺巾主要应用于手术室，手术时除显露手术切口所必需的最小皮肤区之外， 遮盖手术病人其他部位，使手术周围环境成为一个较大范围的无菌区域，以避免和尽量减 少手术中的污染。根据不同手术部位，有不同尺寸和功能的手术铺巾；根据手术的需要，可 铺一层或多层铺巾。普遍的铺巾要求具有吸水功能，可吸收手术过程产生的血液、体液等； 同时要求具有阻隔功能，可阻隔血液、体液渗透到病人身上；也要求具有一定的防滑性，防 止手术时，放置于铺巾上的物品滑落，或铺巾在病人身上、上下层铺巾之间产生滑动，或铺 巾从病人身上、上层从下层铺巾滑落，对医生手术过程造成影响。目前市场上的手术铺巾采 用亲水无纺布，为提高防滑性是在表面涂布一层乳胶、压敏胶或热熔胶。如前面上胶医用鞋 套提到的，因胶水和聚丙烯极性的不同，及胶水本身强度差，上胶工艺复杂的缺点，上胶手 术铺巾也有相同问题。目前市场上手术铺巾也有采用亲水无纺布和聚乙烯薄膜的复合物， 通过在聚乙烯薄膜层添加高摩擦系数材料，如聚乙烯弹性体来增加防滑性，因聚乙烯和聚 丙烯为不同的高分子，热复合无法形成均匀的单相，分子间没有互相缠绕，两种高分子的界 面只靠微弱的范德华力结合，接合强度小。也有使用热熔胶贴合的复合面料，铺巾灭菌和使 用过程，因温度和压力的变化，中间层的热熔胶因高温软化或遭受压力而变形，有可能渗漏 到无纺布的最外层，使铺巾折叠后的层与层互相粘接，手术室铺巾展开困难，同时漏出的胶 粘结异物，存在手术交叉感染的风险。因此手术铺巾也亟待开发一种非粘性高摩擦系数的、 制作工艺简单的材料解决上述问题。
[0006] 手术台布是铺设于手术台面的，一般用于存放器械和药品，防止相互污染的作用， 同时要求具有一定的防滑性，防止手术台布上的器械和药品滑动及手术台布从台面滑落， 避免手术感染的风险。目前市场上的手术台布是采用聚乙烯薄膜中间区域再复合一层无纺 布，因聚乙烯薄膜本身摩擦系数低，防滑效果不佳。使用过程中，也有使用压敏胶带和台面 进行固定，但是压敏胶会转移到台面，造成台面污染及清洁困难。因此也亟待开发一种非粘 性高摩擦系数的手术台布解决上述问题。
【发明内容】
[0007] 本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种非粘性高摩擦系数复合材料。
[0008] 为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种非粘性高摩擦系数复合材料，
[0009] (a)它为非粘性高摩擦系数高分子材料和无纺布复合材料；
[0010] (b)所述非粘性高摩擦系数高分子材料为等规聚丙烯高分子或/和其衍生物；
[0011] (C)所述等规聚丙烯高分子或/和其衍生物的流速参量为5~15,，优选为5. 5~ 8 ;所述流速参量的计算公式为（MI5Ke-MI2.16K(；V(5-2. 16)，式中MI5kg、MI2.16kg分别为按照 ASTM D1238标准（热塑性塑料熔体流动速率的标准测试方法）在190°C条件下按照测试载 荷分别为5kg、2. 16kg时测定的熔融指数，即这两个载荷的熔融指数增量和载荷增量的比 值，代表材料对剪切力的敏感性。
[0012] 优选的，非粘性高摩擦系数复合材料，（a)包含等规聚丙烯结构或/和等规聚丙烯 衍生物结构（这里的聚丙烯衍生物结构是指其接枝或/和嵌段有乙基、丁基、己基和辛基 等常见基团的聚丙烯结构），具体指它的结构通式或其组分的结构通式中包含规聚丙烯或 /和等规聚丙烯衍生物结构嵌段，这种化学结构嵌段可以是无规则的，也可以是规格排布 的）；(b)所述非粘性高摩擦系数高分子材料的流速参量或其组分的流速参量为5~15。
[0013] 优选的，非粘性高摩擦系数复合材料，（a)它包含等规共聚聚丙烯弹性体或/和等 规均聚聚丙烯弹性体；(b)所述等规共聚聚丙烯弹性体结果通式中含有质量百分比为5~ 30%的聚乙稀结构；（c)所述等规均聚聚丙稀的恪融指数为1~15g/10min，即按照ASTM D1238标准在190°C条件下按照测试载荷为2. 16KG时测定的熔融指数为l-15g/10min。
[0014] 优选的，所述等规聚丙烯高分子及其衍生物的的熔融指数为0. 5~20g/10min， 即按照ASTM D1238标准在190 °C条件下按照测试载荷为2. 16KG时测定的熔融指数为 0. 5-20g/10min，优选为l-15g/10min。所述非粘性高摩擦系数高分子材料的密度为0. 7~ 1. lg/cm3,优选为 0. 8-1. 05g/cm3,其测定标准参考 ASTM D1505。
[0015] 进一步优选的，所述非粘性高摩擦系数高分子材料的原料配方中包含以下质量分 数的组分：等规共聚聚丙烯弹性体20~90%;等规均聚聚丙烯10~80%，爽滑剂、开口剂、 抗静电剂、色母、阻燃剂、抗菌剂、填充剂均为〇~10%，具体可以根据实际需要进行添加， 需要注意的是当将多种添加剂（例如爽滑剂、抗静电剂、抗菌剂和阻燃剂）组合使用时能够 取得一定的意想不到的效果：提高高分子材料的韧性以及与其它物质的粘结力。或者混合 比例为等规共聚聚丙烯弹性体30~99. 5%，聚乙烯0~90%，爽滑剂、开口剂、抗静电剂、 色母、阻燃剂、抗菌剂、填充剂均为0~10%，优选为0. 5~10%。
[0016] 将所述非粘性高摩擦系数高分子材料加热熔融后通过淋膜或涂布全面覆盖或局 部覆盖在聚丙烯无纺布表面，经冷却固化制得非粘性高摩擦系数复合材料。所述聚丙烯无 纺布可选用经电晕处理的无纺布提高接着性。所述在线方式包括在线淋膜，在线涂布等。该 复合材料可为单面或双面的全面覆盖复合，或条状、点状、圆圈状的单面或双面局部覆盖复 合。因本发明中包含等规聚丙烯结构或/和等规聚丙烯衍生物结构，使其具有优秀的机械 性能；同时特定流速参量和熔融指数的材料，产生了意想不到的效果：所制得的材料具有 高的防滑性能且不具有粘性。而且无纺布复合材料一边为含等规聚丙烯结构或/和等规聚 丙烯衍生物结构的高分子材料材料，另一边为聚丙烯，两种相同材质表层经加热熔融分子 间互相扩散和互相渗透，分子与分子互相缠绕形成均匀