一种高弹性高耐磨tpu复合面料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及热塑性聚氨酯复合面料，具体涉及一种高弹性高耐磨TPU复合面料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]热塑性聚氨酯弹性体(TPU)是一类加热可塑化、溶济可溶解的聚氨酯材料，具有独特的软硬段嵌段共聚物结构，因其同时具有橡胶的弹性和塑料的可加工性，被广泛应用于诸多领域，例如:汽车车体外部配件、电缆护套、胶带、滑雪鞋、齿轮、胶管、服装面料、充气产品等。通常，不同应用领域对TPU材料有某方面的更高的要求，如:服装及鞋材要求TPU面料具有较佳的防水透湿性，机械设备要求TPU制品具有较高的机械强度，而充气产品(如充气坐垫、安全椅、充气床等)则要求TPU面料具有较佳的弹性、耐磨性能。
[0003]目前，TPU面料提高耐磨的方法是采用加入耐磨剂，耐磨剂为含硅的助剂，对提高TPU面料的耐磨性能有一定的作用，但是含硅材料在TPU中的相容性比较差，容易向TPU表面迀移，影响TPU瑟聚酯织物的粘结，使用过程中不仅会使TPU与聚酯织物分享，还会造成THJ层间的分离。同时，由于耐磨剂向表面迀移，材料的耐磨性能会随之下降。另外，现有的TPU面料随着耐磨性的提高，其弹性反而会降低。因此，现有的TPU面料难以兼顾较高的弹性和耐磨性。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种高弹性高耐磨TPU复合面料，TPU薄膜层与基材的粘合性能好，弹性及耐磨性能相比现有TPU复合面料大大提高，满足对弹性及耐磨性有较高要求的产品，如传送带、充气式安全座椅等。
[0005]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0006]—种高弹性高耐磨TPU复合面料的制备方法，其特征在于包括以下步骤:
[0007](I) 二氧化硅母粒的制备:取气相二氧化硅及重量为其0.5?1%的丙烯酸酯类单体对气相二氧化硅进行接枝改性，然后再加入重量为气相二氧化硅的20?30%高硬度TPU颗粒充分混合，然后造粒；
[0008](2)表层材料的准备:取二氧化硅母粒与高硬度TPU按照重量比为(3?4): 10的比例混合，熔融；
[0009](3)底层材料的准备:取低硬度TPU颗粒熔融；
[0010](4)采用双层共挤工艺制备具有表层和底层的TPU复合薄膜；
[0011](5)对基布进行上胶；
[0012](6)将上胶后的基布与TPU复合薄膜在压延机上在线贴合；
[0013]所述高硬度TPU颗粒的硬度为86-96A，所述低硬度TPU颗粒的硬度为60-75A。
[0014]优选地，步骤(I)丙烯酸酯类单体接枝改性气相二氧化硅的方法是:在超声波中用气相二氧化硅的3倍重量的水将其分散溶解，再加入完全水解的硅烷偶联剂混合均匀，在50?60°C下回流，加入丙稀酸酯类单体和偶氮二异庚腈回流I?2h，离心沉淀，再用丙酮抽提，干燥后得到接枝改性的气相二氧化硅。
[0015]优选地，步骤(I)高硬度TPU颗粒先粉碎至过100目筛后再与接枝改性气相二氧化娃尚速混勾O
[0016]优选地，所述丙烯酸酯类单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、2-甲基丙烯酸甲酯或者2-甲基丙烯酸乙酯中的一种。
[0017]优选地，步骤⑵的熔融温度为170?190°C。
[0018]优选地，步骤(3)的熔融温度为160?175°C。
[0019]优选地，所述共挤工艺中挤出模头的温度为170?180°C。
[0020]优选地，采用EVA热熔胶对基布上胶。
[0021]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
[0022]本发明采用丙烯酸酯类单体对气相二氧化硅进行接枝改性，改性后的二氧化硅再与高硬度TPU制成母粒，再与高硬度TPU制成表层，获得的表层具有较高的耐磨性能。
[0023]本发明的表层及底层采用不同硬度的TPU颗粒材料制成，表层采用高硬度的TPU颗粒原料，而底层采用低硬度的TPU颗粒原料，这样制成的TPU复合面料具有较高的弹性。
【附图说明】
[0024]图1为本发明的TPU复合面料的结构示意图。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图和具体实施例子对本发明做进一步详细介绍。
[0026]实施例1
[0027]请参照图1，本发明一种高弹性高耐磨TPU复合面料包括基布层21、涂胶层22、底层23及表层24。所述胶层22为EVA热熔胶层。所述底层23是采用低硬度的TPU颗粒制成的。所述表层24是采用丙烯酸酯类单体对气相二氧化硅进行接枝改性，然后再加入高硬度TPU颗粒充制成二氧化硅母粒，再与高硬度TPU混合制备而成的。具体的制备方法如下:
[0028]首先，制备改性气相二氧化硅材料:在超声波中用气相二氧化硅的3倍重量的水将其分散溶解，再加入完全水解的硅烷偶联剂混合均匀，在50?60°C下回流，加入丙烯酸酯类单体和偶氮二异庚腈回流I?2h，离心沉淀，再用丙酮抽提，干燥后得到接枝改性的气相二氧化硅。干燥温度为80?90°C。丙烯酸酯类单体的用量为气相二氧化硅重量的0.5?1%，所述丙烯酸酯类单体为丙烯酸甲酯。所述高硬度TPU颗粒的硬度为86-96A。
[0029]其次，制备二氧化硅母粒:取重量为改性后的气相二氧化硅的20?30%的高硬度TPU颗粒与改性气相二氧化硅进充分混合，然后用种过粒机造粒。
[0030]表层材料的准备:取二氧化硅母粒与高硬度TPU按照重量比为(3?4): 10的比例混合，在挤出机中熔融；所述高硬度TPU颗粒的硬度为86-96A，熔融温度为170?190°C。
[0031]底层材料的准备:取低硬度TPU颗粒熔融在挤出机中熔融；所述低硬度TPU颗粒的硬度为60-75A，熔融温度为160?175°C。
[0032]表层挤出机及底层挤出机共同向一个复合挤出模头提供熔融料流，挤出具有表层及底层的双层TPU复合薄膜；挤出模头的温度为170?180°C。
[0033]取基布，并在基布表面上涂上一层EVA热熔胶。
[0034]将上胶后的基布与TPU复合薄膜在压延机上在线贴合。
[0035]实施例2
[0036]请参照图1，本发明一种高弹性高耐磨TPU复合面料包括基布层21、涂胶层22、底层23及表层24。所述胶层22为EVA热熔胶层。所述底层23是采用低硬度的TPU颗粒制成的。所述表层24是采用丙烯酸酯类单体对气相二氧化硅进行接枝改性，然后再加入高硬度TPU颗粒充制成二氧化硅母粒，再与高硬度TPU混合制备而成的。具体的制备方法如下:
[0037]首先，制备改性气相二氧化硅材料:在超声波中用气相二氧化硅的3倍重量的水将其分散溶解，再加入完全水解的硅烷偶联剂混合均匀，在50?