本发明涉及拉链技术领域，具体涉及一种具有立体效果的防水拉链及其制作方法。
背景技术：
日常生活中常常会见到纽扣及拉链两种产品，两者均有其可用之处，然而在现代忙碌的生活中，拉链却是应用最广泛的，原因是是拉链使用较为方便，可迅速达到扣合的目的，不用像纽扣须一一扣合，让赶时间的人感到相当方便。比如我们每天所穿的衣裤或者箱包等大多均装设有拉链，可见拉链在现代人生活中确实是不可缺少的一项产品。
拉链可分为尼龙拉链、树脂拉链和金属拉链三大类，拉链是一种依靠连续排列的链牙，使物品并合或分离的连接件，可广泛应用于服装和包袋领域。
随着社会进步和生活水平的不断提高，人们对服装和箱包的要求越来越高，防水拉链作为近几年推出的一款新型拉链，逐步在户外服装和户外用品上广泛应用，由于传统防水拉链布带颜色单一，然而，作为服装的主要配件之一，如何在一条拉链布带上做出立体效果，既具备拉链的主要功能性要求，又能满足对服装的修饰，是行业内亟待解决的问题。
技术实现要素：
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种具有立体效果的防水拉链，该防水拉链通过在tpu防水膜的外表面设置立体图案层，不会因为水洗而掉纹，立体感比较强，且立体显示效果可以与衣服更好的搭配，装饰性好，还具有较好的防水效果，结构简单，加工方便，成本低廉，实用性强。
本发明的另一目的在于提供一种具有立体效果的防水拉链的制作方法，
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种具有立体效果的防水拉链，包括拉链本体，拉链本体包括由左拉链带和右拉链带构成的拉链带，左拉链带和右拉链带相对的边缘部分别设有一排可相互啮合的链牙，所述链牙为尼龙链牙、树脂链牙或金属链牙，所述拉链带的正面均设置有tpu防水膜，所述tpu防水膜的外表面设置有立体图案层。
优选的，所述树脂链牙包括如下重量份的原料：聚甲醛树脂40-80份、聚氨酯弹性体20-40份、增塑剂5-15份、填充剂5-15份、阻燃剂1-5份、抗菌剂2-4份、分散剂4-8份、抗氧剂1-3份、抗紫外线剂1.5-2.5份和甲醛吸收剂1-2份。
本发明的树脂链牙将共聚甲醛与聚氨酯弹性体混合用于制备注塑拉链，两者可以形成氢键，提供更好的硬度和韧性；同时，一定含量的聚氨酯弹性体能够大幅提高韧性和抗冲击性。将上述两种组分配合其他组分协同作用，增强了链牙的单牙强力和单牙移位能力，避免了使用过程中链牙容易脆裂脱落的问题。
优选的，所述增塑剂为合成植物酯、环己烷-1,2-二羧酸二异丙酯、偏苯三酸三辛酯、柠檬酸三丁酯、柠檬酸三辛酯和环氧大豆油中的至少一种。本发明通过采用上述增塑剂，可以增加树脂的可塑性，使其柔韧性增强，容易加工。
所述填充剂为碳酸钙、陶土、高岭土、硅藻土、凹凸棒土、滑石粉、硅微粉、石棉粉、钛白粉、云母粉和石英粉中的至少一种。本发明通过采用上述填充剂，可以提高tpu防水膜的硬度和机械强度。
优选的，所述阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、三氧化二锑、五氧化二锑和硼酸锌中的至少一种。本发明通过采用上述阻燃剂，其阻燃效果好，可以提高tpu防水膜的阻燃性能。
所述抗菌剂为载银沸石、载银磷酸锆、载银活性炭、氧化锌和氧化铜中的至少一种。本发明通过采用上述抗菌剂，使拉链具有良好的抗菌功能，可有效降低拉链上细菌的传播和滋生，为人们提供了更为优良和健康的生活。
所述甲醛吸收剂为丙烯酸酰联氨、共聚酰胺/三聚氰胺复合助剂、均聚酰胺/三聚氰胺复合助剂和乙二胺甲醛缩聚物中的至少一种。本发明通过采用上述甲醛吸收剂，可以吸收并减少甲醛的挥发，，为人们提供了更为优良和健康的生活。
优选的，所述tpu防水膜包括如下重量份的原料：多元醇40-80份、多异氰酸酯10-30份、扩链剂1-10份、交联剂1-2份、偶联剂1-3份、链转移剂2-6份、分散剂1-5份、抗氧剂1-2份和抗紫外线剂0.5-1.5份。
优选的，所述多元醇为聚酯多元醇或聚醚多元醇，所述聚酯多元醇为聚乙二醇二乙二醇丁二酸酯多元醇、聚乙二醇二乙二醇苯酐己二酸酯多元醇、聚葵二酸-2-乙基-1,3-己二醇酯多元醇、聚乙二醇-1,4丁二醇己二酸酯多元醇、聚己二酸乙二醇二乙二醇三甲基戊二醇三羟甲基丙烷酯多元醇、聚环己烷二甲酸己二酸乙二醇二乙二醇1,3-丁二醇多元醇和聚二聚酸乙二醇1,4-丁二醇1,3-丁二醇三甲基戊二醇酯多元醇中的至少一种；所述聚醚多元醇为聚氧化丙烯二醇、聚四氢呋喃二醇、四氢呋喃-氧化丙烯共聚二醇和环氧乙烷环氧丙烷共聚醚中的至少一种。本发明通过采用上述聚酯多元醇，制得的tpu防水膜具有较高的强度和优异的加工性能，还具有优异的耐磨性和弹性。本发明通过采用上述聚醚多元醇，制得的tpu防水膜低温柔顺性能好，耐水解性能优良，虽然机械性能不如聚酯型聚氨酯，但原料体系粘度低，易与异氰酸酯、助剂等组份互溶，加工性能优良。
优选的，所述多异氰酸酯为4，4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、2，4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、碳化二胺-脲酮亚胺改性的4，4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、萘-1,5二异氰酸酯、多苯基多次甲基多异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯中的至少一种。本发明通过采用上述多异氰酸酯，制得的tpu防水膜具有较高的机械强度、柔曲性和回弹性。
所述扩链剂为乙二醇、丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、己二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1,4-环己烷二甲醇、对苯二酚双(2-羟乙基)醚、4-羟乙基氧乙基-1-羟乙基苯二醚、间苯二酚-双(β-羟乙基)醚和3-羟乙基氧乙基-1-羟乙基苯二醚中的至少一种。本发明通过采用上述扩链剂，可以提高tpu防水膜的力学性能和加工性能。
优选的，所述交联剂为甲基丙烯酸烯丙酯、马来酸烯丙酯、富马酸二烯丙酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸丙二醇酯和二甲基丙烯酸新戊二醇酯中的至少一种。本发明通过采用上述交联剂，其交联效果好，可以提高tpu防水膜的防水性能。
所述偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。本发明通过采用上述偶联剂，其偶联效果好，可以提高tpu防水膜的的强度。
所述链转移剂为叔十二烷基硫醇、正辛基硫醇、正十四烷基硫醇和正己基硫醇中的至少一种。本发明通过采用上述链转移剂，能有效地使链增长自由基发生自由基转移的物质，调节聚氨酯的相对分子质量。
优选的，所述分散剂为乙烯基双硬脂酰胺、硬脂酸单甘油酯、三硬脂酸甘油酯、硬脂酸钙、硬脂酸钡、微晶石蜡和聚乙烯蜡中的至少一种。本发明通过采用上述分散剂，分散性能好，防止填料粒子之间相互聚集，与树脂、填料有良好的相容性；热稳定性良好，成型加工时的流动性好，不影响制品的性能，无毒、价廉。
所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂ca、抗氧剂164、抗氧剂tnp、抗氧剂tpp和抗氧剂264中的至少一种。本发明通过采用上述抗氧剂，可以延缓或抑制材料氧化过程的进行，从而阻止材料的老化并延长其使用寿命。
所述抗紫外线剂为紫外线吸收剂uv-p、紫外线吸收剂uv-o、紫外线吸收剂uv-9、紫外线吸收剂uv-531、紫外线吸收剂uvp-327和紫外线吸收剂rmb中的至少一种。本发明通过采用上述抗紫外线剂，能强烈吸收紫外线，提高材料的耐候性能。
本发明的另一目的通过下述技术方案实现：一种具有立体效果的防水拉链的制备方法，包括如下步骤：
(1)tpu防水膜的制作：采用带有立体图案的载体膜转印，制得带有立体图案的tpu防水膜；
(2)贴膜和排牙：先在拉链带的一面贴覆一层tpu防水膜，然后在拉链带的一侧边缘排布树脂链牙；或者，先在拉链带的一侧边缘排布树脂链牙，然后在拉链带的一面贴覆一层tpu防水膜，得到具有立体效果的拉链。
本发明的有益效果在于：本发明的防水拉链通过在tpu防水膜的外表面设置立体图案层，不会因为水洗而掉纹，立体感比较强，且立体显示效果可以与衣服更好的搭配，装饰性好，还具有较好的防水效果，结构简单，加工方便，成本低廉，实用性强。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
实施例1
一种具有立体效果的防水拉链，包括拉链本体，拉链本体包括由左拉链带和右拉链带构成的拉链带，左拉链带和右拉链带相对的边缘部分别设有一排可相互啮合的链牙，所述链牙为尼龙链牙、树脂链牙或金属链牙，其特征在于：所述拉链带的正面均设置有tpu防水膜，所述tpu防水膜的外表面设置有立体图案层。
所述树脂链牙包括如下重量份的原料：聚甲醛树脂40份、聚氨酯弹性体20份、增塑剂5份、填充剂5份、阻燃剂1份、抗菌剂2份、分散剂4份、抗氧剂1份、抗紫外线剂1.5份和甲醛吸收剂1份。
所述增塑剂为合成植物酯；所述填充剂为碳酸钙、陶土或高岭土。
所述阻燃剂为氢氧化铝；所述抗菌剂为载银沸石；所述甲醛吸收剂为丙烯酸酰联氨。
所述tpu防水膜包括如下重量份的原料：多元醇40份、多异氰酸酯10份、扩链剂1份、交联剂1份、偶联剂1份、链转移剂2份、分散剂1份、抗氧剂1份和抗紫外线剂0.5份。
所述多元醇为聚酯多元醇或聚醚多元醇，所述聚酯多元醇为聚乙二醇二乙二醇丁二酸酯多元醇或聚乙二醇二乙二醇苯酐己二酸酯多元醇；所述聚醚多元醇为聚氧化丙烯二醇。
所述多异氰酸酯为4，4'-二苯基甲烷二异氰酸酯或2，4'-二苯基甲烷二异氰酸酯；所述扩链剂为乙二醇、丙二醇、1,3-丁二醇或1,4-丁二醇。
所述交联剂为甲基丙烯酸烯丙酯；所述偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷；所述链转移剂为叔十二烷基硫醇。
所述分散剂为乙烯基双硬脂酰胺；所述抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂1076；所述抗紫外线剂为紫外线吸收剂uv-p。
一种具有立体效果的防水拉链的制备方法，包括如下步骤：
(1)tpu防水膜的制作：采用带有立体图案的载体膜转印，制得带有立体图案的tpu防水膜；
(2)贴膜和排牙：先在拉链带的一面贴覆一层tpu防水膜，然后在拉链带的一侧边缘排布树脂链牙；或者，先在拉链带的一侧边缘排布树脂链牙，然后在拉链带的一面贴覆一层tpu防水膜，得到具有立体效果的拉链。
实施例2
本实施例与上述实施例1的不同之处在于：
所述树脂链牙包括如下重量份的原料：聚甲醛树脂50份、聚氨酯弹性体25份、增塑剂8份、填充剂8份、阻燃剂2份、抗菌剂2.5份、分散剂5份、抗氧剂1.5份、抗紫外线剂1.8份和甲醛吸收剂1.2份。
所述增塑剂为环己烷-1,2-二羧酸二异丙酯；所述填充剂为硅藻土或凹凸棒土。
所述阻燃剂为氢氧化镁；所述抗菌剂为载银磷酸锆；所述甲醛吸收剂为共聚酰胺/三聚氰胺复合助剂。
所述tpu防水膜包括如下重量份的原料：多元醇50份、多异氰酸酯15份、扩链剂3份、交联剂1.2份、偶联剂1.5份、链转移剂3份、分散剂2份、抗氧剂1.2份和抗紫外线剂0.8份。
所述多元醇为聚酯多元醇或聚醚多元醇，所述聚酯多元醇为聚葵二酸-2-乙基-1,3-己二醇酯多元醇或聚乙二醇-1,4丁二醇己二酸酯多元醇；所述聚醚多元醇为聚四氢呋喃二醇。
所述多异氰酸酯为碳化二胺-脲酮亚胺改性的4，4'-二苯基甲烷二异氰酸酯；所述扩链剂为2-甲基-1,3-丙二醇、己二醇或3-甲基-1,5-戊二醇。
所述交联剂为马来酸烯丙酯；所述偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷；所述链转移剂为正辛基硫醇。
所述分散剂为硬脂酸单甘油酯或三硬脂酸甘油酯；所述抗氧剂为抗氧剂ca或抗氧剂164；所述抗紫外线剂为紫外线吸收剂uv-o。
实施例3
本实施例与上述实施例1的不同之处在于：
所述树脂链牙包括如下重量份的原料：聚甲醛树脂60份、聚氨酯弹性体30份、增塑剂10份、填充剂10份、阻燃剂3份、抗菌剂3份、分散剂6份、抗氧剂2份、抗紫外线剂2份和甲醛吸收剂1.5份。
所述增塑剂为偏苯三酸三辛酯；所述填充剂为滑石粉或硅微粉。
所述阻燃剂为三氧化二锑；所述抗菌剂为载银活性炭；所述甲醛吸收剂为均聚酰胺/三聚氰胺复合助剂。
所述tpu防水膜包括如下重量份的原料：多元醇60份、多异氰酸酯20份、扩链剂5份、交联剂1.5份、偶联剂2份、链转移剂4份、分散剂3份、抗氧剂1.5份和抗紫外线剂1份。
所述多元醇为聚酯多元醇或聚醚多元醇，所述聚酯多元醇为聚己二酸乙二醇二乙二醇三甲基戊二醇三羟甲基丙烷酯多元醇；所述聚醚多元醇为四氢呋喃-氧化丙烯共聚二醇。
所述多异氰酸酯为萘-1,5二异氰酸酯或多苯基多次甲基多异氰酸酯；所述扩链剂为1,4-环己烷二甲醇。
所述交联剂为富马酸二烯丙酯；所述偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷；所述链转移剂为叔正十四烷基硫醇。
所述分散剂为硬脂酸钙或硬脂酸钡；所述抗氧剂为抗氧剂tnp；所述抗紫外线剂为紫外线吸收剂uv-9。
实施例4
本实施例与上述实施例1的不同之处在于：
所述树脂链牙包括如下重量份的原料：聚甲醛树脂70份、聚氨酯弹性体35份、增塑剂12份、填充剂12份、阻燃剂4份、抗菌剂3.5份、分散剂7份、抗氧剂2.5份、抗紫外线剂2.2份和甲醛吸收剂1.8份。
所述增塑剂为柠檬酸三丁酯或柠檬酸三辛酯；所述填充剂为石棉粉或钛白粉。
所述阻燃剂为五氧化二锑；所述抗菌剂为氧化锌；所述甲醛吸收剂乙二胺甲醛缩聚物。
所述tpu防水膜包括如下重量份的原料：多元醇70份、多异氰酸酯25份、扩链剂8份、交联剂1.8份、偶联剂2.5份、链转移剂5份、分散剂4份、抗氧剂1.8份和抗紫外线剂1.2份。
所述多元醇为聚酯多元醇或聚醚多元醇，所述聚酯多元醇为聚环己烷二甲酸己二酸乙二醇二乙二醇1,3-丁二醇多元醇；所述聚醚多元醇为环氧乙烷环氧丙烷共聚醚。
所述多异氰酸酯为多苯基多次甲基多异氰酸酯；所述扩链剂为对苯二酚双(2-羟乙基)醚或4-羟乙基氧乙基-1-羟乙基苯二醚。
所述交联剂为二甲基丙烯酸乙二醇酯或二甲基丙烯酸丙二醇酯；所述偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷；所述链转移剂为叔正己基硫醇。
所述分散剂为微晶石蜡；所述抗氧剂为抗氧剂tpp；所述抗紫外线剂为紫外线吸收剂uv-531或紫外线吸收剂uvp-327。
实施例5
本实施例与上述实施例1的不同之处在于：
所述树脂链牙包括如下重量份的原料：聚甲醛树脂80份、聚氨酯弹性体40份、增塑剂15份、填充剂15份、阻燃剂5份、抗菌剂4份、分散剂8份、抗氧剂3份、抗紫外线剂2.5份和甲醛吸收剂2份。
所述增塑剂为环氧大豆油；所述填充剂为云母粉或石英粉。
所述阻燃剂为硼酸锌；所述抗菌剂为氧化铜；所述甲醛吸收剂为丙烯酸酰联氨。
所述tpu防水膜包括如下重量份的原料：多元醇80份、多异氰酸酯30份、扩链剂10份、交联剂2份、偶联剂3份、链转移剂6份、分散剂5份、抗氧剂2份
和抗紫外线剂1.5份。
所述多元醇为聚酯多元醇或聚醚多元醇，所述聚酯多元醇为聚二聚酸乙二醇1,4-丁二醇1,3-丁二醇三甲基戊二醇酯多元醇；所述聚醚多元醇为聚氧化丙烯二醇。
所述多异氰酸酯为1,6-己二异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸酯中；所述扩链剂为间苯二酚-双(β-羟乙基)醚或3-羟乙基氧乙基-1-羟乙基苯二醚。
所述交联剂为二甲基丙烯酸新戊二醇酯；所述偶联剂为n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷；所述链转移剂为叔十二烷基硫醇。
所述分散剂为聚乙烯蜡；所述抗氧剂为抗氧剂264；所述抗紫外线剂为紫外线吸收剂rmb。
本发明的防水拉链通过在tpu防水膜的外表面设置立体图案层，不会因为水洗而掉纹，立体感比较强，且立体显示效果可以与衣服更好的搭配，装饰性好，还具有较好的防水效果，结构简单，加工方便，成本低廉，实用性强。
将本发明制得的防水拉链按照标准qb/t2172-2024中的负荷拉次标准方法进行测试，考察防水拉链的耐磨性能。实验结果表明，在有负载的情况下，往复拉合4000次后，拉链牙齿表面及边角处没有出现明显的磨损划痕。
将本发明制得的防水拉链按照标准qb/t2172-2024中的拉链单牙移位强力测试标准进行测试，考察防水拉链的单牙移位强力。实验结果表明，本发明制得的防水拉链的单牙移位强力的平均值可以达到95n以上。
将本发明制得的防水拉链按照标准astmd2061-2017中的单牙强力测试标准进行测试，考察防水拉链的单牙强力。实验结果表明，本发明制得的防水拉链的单牙强力的平均值可以达到63n以上。
按照欧盟童装环保标准检测本发明制得的防水拉链的甲醛释放量，实验结果表明，本发明制得的防水拉链的甲醛释放量＜10ppm，达到了欧盟童装化学品限制要求。
将本发明制得的防水拉链进行防水测试，其表面接触角为155.8-158.9°，滚动角为5-7°，防水效果好，可以满足防水拉链服装的需求。
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。