本发明涉及人造革制造
技术领域：
，具体涉及一种改性tpu人造革及其制备方法。
背景技术：
：人造革是一种外观、手感似皮革并可代替其使用的塑料制品。通常以织物为底基，涂覆合成树脂及各种塑料添加制成。主要有pvc人造革、pu人造革和pu合成革三类。其中，pvc人造革是最早发明用于皮质面料的代用品，它是用pvc加增塑剂和其他的助剂压延复合在布上制成。目前国内pvc装饰人造革生产过程中，通常采用增塑剂、pvc树脂粉、重钙、稳定剂、发泡剂、色饼等主要原料组成。但这种人造革容易变硬、变脆，其中如增塑剂等化工原料会给装饰人造革带来环境污染。在人造革生产过程中应该尽量避免使用溶剂、卤素等成分。tpu材料具在较佳的广的硬度范围下仍具有较佳弹性和耐磨性、机械强度高、耐寒性突出、耐化学腐蚀性且加工性能。作为人造革的tpu材料，尤其是应用于长期处于高强度机械作用力条件下的tpu人造革通常存在着使用寿命短、色牢度不高和易老化等问题。技术实现要素：为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种机械韧性高、不易老化的改性tpu人造革。该改性tpu人造革通过优化配方比例，有效提高了产品的韧性，经向和纬向的断裂伸长率和撕裂负荷大为提高，表面色牢度大幅度改善，老化性能测试不开裂。本发明的目的之二在于提供该改性tpu人造革的制备方法。本发明的目的之一采用如下技术方案实现：一种改性tpu人造革，包括基布层、pu层和tpu层，其中，pu层由pu浆料在基布上浆固化而成，tpu层由tpu浆料在pu层上压延而成，tpu浆料由按重量份的以下组分制成：80-120份tpu树脂、0.5-1.5份硬酯酸锌、2-4份粉体稳定剂、5-10份活性碳酸钙、3-5份ac发泡剂、3-5份泡孔调节剂和20-50份丁腈橡胶；所述tpu树脂的硬度为70a-75a；所述泡孔调节剂为丙烯酸类高分子聚合物。本发明通过使用硬度为70-75a的聚醚tpu树脂与丁腈橡胶作为复合的基础树脂，能有效提高人造革的韧性、耐老化性和耐久性，同时，得到的人造革手感与真皮的手感非常相似。进一步地，所述活性碳酸钙为细度大于2000目的活性重质碳酸钙。进一步地，所述ac发泡粉的细度为5-8μm、发气量为200-220ml/g，分解温度为180-220℃。进一步地，所述pu浆料的上浆量为28-32g/m2。pu浆料作为粘结剂，以提高基布层和tpu层的附着力。进一步地，粉体稳定剂为钡锌稳定剂。进一步地，tpu浆料由按重量份的以下组分制成：100份tpu树脂、1.5份硬酯酸锌、3份粉体稳定剂、10份活性碳酸钙、4份ac发泡剂、3份泡孔调节剂和40份丁腈橡胶；所述tpu树脂的硬度为70a。进一步地，tpu浆料由按重量份的以下组分制成：100份tpu树脂、1份硬酯酸锌、2份粉体稳定剂、10份活性碳酸钙、4份ac发泡剂、3份泡孔调节剂和30份丁腈橡胶；所述tpu树脂的硬度为70a。本发明的目的之二采用如下技术方案实现：一种上述的改性tpu人造革的制备方法，包括以下步骤：1)在基布上通过浆布机，以140-160℃的上浆温度、28-32g/m2的上浆量上浆，得到第一复合层；2)将tpu树脂与粉体丁腈橡胶混合造粒，加入硬酯酸锌、粉体稳定剂、活性碳酸钙、ac发泡剂和泡孔调节剂，于135-150℃密炼，得到tpu浆料；3)将步骤2)得到的tpu浆料使用四辊压延机在步骤1)得到第一复合层上压延，得到第二复合层；4)将第二复合层经过4段式发泡机发泡，得到改性tpu人造革。步骤2)中，混炼过程依次包括使用开炼机粗炼、使用挤出机挤出和使用开炼机精炼，其中，开炼机温度为145-170℃，转速为35-45转/分；挤出机温度为120-150℃，转速为40-55转/分。步骤3)中，压延机第一辊筒温度为160-180℃，第二辊筒温度为165-185℃，第三辊筒温度为165-185℃，第四辊筒温度为160-180℃。相比现有技术，本发明的有益效果在于：本发明提供的改性tpu人造革，通过优化的tpu浆料配方，即使用粉体丁腈橡胶与tpu进行复合的方式，可使得到的人造革具有较佳的韧性和仿真手感，可有效对抗经向和纬向的撕裂作用力，耐老化，能应用于对人造革韧性、耐久性要求较高的场合；本发明还提供了该改性tpu人造革的制备方法，该方法通过将tpu树脂与丁腈进行混合造粒，再加其它组分进行密炼，通过压延工艺复合于涂布有pu浆料的基布上，最终得到具有较强的复合强度的tpu人造革。具体实施方式下面，结合具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。以下是本发明具体的实施例，在下述实施例中所采用的原材料、设备等除特殊限定外均可以通过购买方式获得。本发明提供一种改性tpu人造革，包括基布层、pu层和tpu层，其中，pu层由pu浆料在基布上浆固化而成，tpu层由tpu浆料在pu层上压延而成，tpu浆料由按重量份的以下组分制成：80-120份tpu树脂、0.5-1.5份硬酯酸锌、2-4份粉体稳定剂、5-10份活性碳酸钙、3-5份ac发泡剂、3-5份泡孔调节剂和20-50份丁腈橡胶；所述tpu树脂的硬度为70a-75a；所述泡孔调节剂为丙烯酸类高分子聚合物。即本申请通过使用丁腈橡胶与tpu树脂进行混炼，以得到具有较强机械韧性和耐老化性的人造革基材，并通过对包括硬酯酸锌等添加剂的添加量进行优化，最终得到具有较佳均质性、发泡可控的tpu浆料，最终发泡可得到综合性能较佳的tpu人造革。本发明同时还提供该改性tpu人造革的制备方法，包括以下步骤：1)在基布上通过浆布机，以140-160℃的上浆温度、28-32g/m2的上浆量上浆，得到第一复合层；2)将tpu树脂与粉体丁腈橡胶混合造粒，加入硬酯酸锌、粉体稳定剂、活性碳酸钙、ac发泡剂和泡孔调节剂，于135-150℃密炼，得到tpu浆料；3)将步骤2)得到的tpu浆料使用四辊压延机在步骤1)得到第一复合层上压延，得到第二复合层；4)将第二复合层经过4段式发泡机发泡，得到改性tpu人造革。即该tpu人造革的制备方法是通过在基布上复合pu浆料、使用tpu和丁腈橡胶混炼造粒后加其它组分料密炼得到tpu浆料、通过压延机压延复合、发泡后得到的，通过控制该4个过程中上浆温度、压延条件和发泡条件，使该制备方法的质量稳定性高，得到的tpu人造革综合性能佳。以下具体实施方式，所使用的原料包括但不限于以下原料，tpu树脂为德国拜耳公司提供的70a或75a硬度的聚醚tpu树脂；粉体稳定剂使用的为钡锌稳定剂：活性碳酸钙为细度大于2000目的活性重质碳酸钙；ac发泡剂细度为5-8μm、发气量为200-220ml/g，分解温度为180-220℃的发泡剂；泡孔调节剂为丙烯酸类高分子聚合物类(hf-100)泡孔调节剂。实施例1：一种改性tpu人造革，包括基布层、pu层和tpu层，其中，pu层由pu浆料在基布上浆固化而成，tpu层由tpu浆料在pu层上压延而成，tpu浆料由按重量份的以下组分制成：100份70a聚醚tpu树脂、1.5份硬酯酸锌、3份粉体稳定剂、10份活性碳酸钙、4份ac发泡剂、3份泡孔调节剂和40份丁腈橡胶；该改性tpu人造革的制备方法包括以下步骤：1)在基布上通过浆布机，以150℃的上浆温度、30g/m2的上浆量上浆，得到第一复合层；2)将tpu树脂与粉体丁腈橡胶经过单螺杆挤出机混合塑化造粒，加入硬酯酸锌、粉体稳定剂、活性碳酸钙、ac发泡剂和泡孔调节剂，先使用开炼机于160℃、转速为40转/分进行粗炼、再以140℃的温度挤出后，以炼制温度为160℃、转速为45转/分进行精炼，得到tpu浆料；3)将步骤2)得到的tpu浆料使用四辊压延机在步骤1)得到第一复合层上压延，得到第二复合层；四辊压延机温度为：第一辊筒温度为160-180℃，第二辊筒温度为165-185℃，第三辊筒温度为165-185℃，第四辊筒温度为160-180℃；4)将第二复合层经过4段式发泡机发泡；其中，4段式发泡机的发泡温度：第1段温度为185-190℃；第2段温度为210-215℃；第3段温度为210-215℃；第4段温度为160-165℃，得到改性tpu人造革。实施例2：一种改性tpu人造革，包括基布层、pu层和tpu层，其中，pu层由pu浆料在基布上浆固化而成，tpu层由tpu浆料在pu层上压延而成，tpu浆料由按重量份的以下组分制成：100份70a聚醚tpu树脂、1份硬酯酸锌、2份粉体稳定剂、10份活性碳酸钙、4份ac发泡剂、3份泡孔调节剂和30份丁腈橡胶。该改性tpu人造革的制备方法包括以下步骤：1)在基布上通过浆布机，以150℃的上浆温度、30g/m2的上浆量上浆，得到第一复合层；2)将tpu树脂与粉体丁腈橡胶经过单螺杆挤出机混合塑化造粒，加入硬酯酸锌、粉体稳定剂、活性碳酸钙、ac发泡剂和泡孔调节剂，先使用开炼机于155℃、转速为40转/分进行粗炼、再以140℃的温度挤出后，以炼制温度为165℃、转速为45转/分进行精炼，得到tpu浆料；3)将步骤2)得到的tpu浆料使用四辊压延机在步骤1)得到第一复合层上压延，得到第二复合层；四辊压延机温度为：第一辊筒温度为160-180℃，第二辊筒温度为165-185℃，第三辊筒温度为165-185℃，第四辊筒温度为160-180℃；4)将第二复合层经过4段式发泡机发泡；其中，4段式发泡机的发泡温度：第1段温度为185-190℃；第2段温度为210-215℃；第3段温度为210-215℃；第4段温度为160-165℃，得到改性tpu人造革。实施例3：一种改性tpu人造革，包括基布层、pu层和tpu层，其中，pu层由pu浆料在基布上浆固化而成，tpu层由tpu浆料在pu层上压延而成，tpu浆料由按重量份的以下组分制成：80份70a聚醚tpu树脂、0.5份硬酯酸锌、2份粉体稳定剂、5份活性碳酸钙、3份ac发泡剂、3份泡孔调节剂和20份丁腈橡胶；该改性tpu人造革的制备方法包括以下步骤：1)在基布上通过浆布机，以140℃的上浆温度、28g/m2的上浆量上浆，得到第一复合层；2)将tpu树脂与粉体丁腈橡胶经过单螺杆挤出机混合塑化造粒，加入硬酯酸锌、粉体稳定剂、活性碳酸钙、ac发泡剂和泡孔调节剂，先使用开炼机于150℃、转速为40转/分进行粗炼、再以120℃的温度挤出后，以炼制温度为150℃、转速为45转/分进行精炼，得到tpu浆料；3)将步骤2)得到的tpu浆料使用四辊压延机在步骤1)得到第一复合层上压延，得到第二复合层；四辊压延机温度为：第一辊筒温度为160-180℃，第二辊筒温度为165-185℃，第三辊筒温度为165-185℃，第四辊筒温度为160-180℃；4)将第二复合层经过4段式发泡机发泡；其中，4段式发泡机的发泡温度：第1段温度为185-190℃；第2段温度为210-215℃；第3段温度为210-215℃；第4段温度为160-165℃，得到改性tpu人造革。实施例4：一种改性tpu人造革，包括基布层、pu层和tpu层，其中，pu层由pu浆料在基布上浆固化而成，tpu层由tpu浆料在pu层上压延而成，tpu浆料由按重量份的以下组分制成：120份75a聚醚tpu树脂、1.5份硬酯酸锌、4份粉体稳定剂、10份活性碳酸钙、5份ac发泡剂、5份泡孔调节剂和50份丁腈橡胶；该改性tpu人造革的制备方法包括以下步骤：1)在基布上通过浆布机，以160℃的上浆温度、32g/m2的上浆量上浆，得到第一复合层；2)将tpu树脂与粉体丁腈橡胶经过单螺杆挤出机混合塑化造粒，加入硬酯酸锌、粉体稳定剂、活性碳酸钙、ac发泡剂和泡孔调节剂，先使用开炼机于170℃、转速为50转/分进行粗炼、再以150℃的温度挤出后，以炼制温度为170℃、转速为55转/分进行精炼，得到tpu浆料；3)将步骤2)得到的tpu浆料使用四辊压延机在步骤1)得到第一复合层上压延，得到第二复合层；四辊压延机温度为：第一辊筒温度为160-180℃，第二辊筒温度为165-185℃，第三辊筒温度为165-185℃，第四辊筒温度为160-180℃；4)将第二复合层经过4段式发泡机发泡；其中，4段式发泡机的发泡温度：第1段温度为185-190℃；第2段温度为210-215℃；第3段温度为210-215℃；第4段温度为160-165℃，得到改性tpu人造革。对比例1：一种改性tpu人造革，包括基布层、pu层和tpu层，其中，pu层由pu浆料在基布上浆固化而成，tpu层由tpu浆料在pu层上压延而成，tpu浆料由按重量份的以下组分制成：140份70a聚醚tpu树脂、1.5份硬酯酸锌、3份粉体稳定剂、10份活性碳酸钙、4份ac发泡剂和3份泡孔调节剂；该改性tpu人造革的制备方法包括以下步骤：1)在基布上通过浆布机，以150℃的上浆温度、30g/m2的上浆量上浆，得到第一复合层；2)将tpu树脂加入硬酯酸锌、粉体稳定剂、活性碳酸钙、ac发泡剂和泡孔调节剂，先使用开炼机于160℃、转速为40转/分进行粗炼、再以140℃的温度挤出后，以炼制温度为160℃、转速为45转/分进行精炼，得到tpu浆料；3)将步骤2)得到的tpu浆料使用四辊压延机在步骤1)得到第一复合层上压延，得到第二复合层；四辊压延机温度为：第一辊筒温度为160-180℃，第二辊筒温度为165-185℃，第三辊筒温度为165-185℃，第四辊筒温度为160-180℃；4)将第二复合层经过4段式发泡机发泡；其中，4段式发泡机的发泡温度：第1段温度为185-190℃；第2段温度为210-215℃；第3段温度为210-215℃；第4段温度为160-165℃，得到改性tpu人造革。对比例2：一种改性tpu人造革，包括基布层、pu层和tpu层，其中，pu层由pu浆料在基布上浆固化而成，tpu层由tpu浆料在pu层上压延而成，tpu浆料由按重量份的以下组分制成：70份70a聚醚tpu树脂、1.5份硬酯酸锌、3份粉体稳定剂、10份活性碳酸钙、4份ac发泡剂、3份泡孔调节剂和70份丁腈橡胶；该改性tpu人造革的制备方法包括以下步骤：1)在基布上通过浆布机，以150℃的上浆温度、30g/m2的上浆量上浆，得到第一复合层；2)将tpu树脂与粉体丁腈橡胶经过单螺杆挤出机混合塑化造粒，加入硬酯酸锌、粉体稳定剂、活性碳酸钙、ac发泡剂和泡孔调节剂，先使用开炼机于160℃、转速为40转/分进行粗炼、再以140℃的温度挤出后，以炼制温度为160℃、转速为45转/分进行精炼，得到tpu浆料；3)将步骤2)得到的tpu浆料使用四辊压延机在步骤1)得到第一复合层上压延，得到第二复合层；四辊压延机温度为：第一辊筒温度为160-180℃，第二辊筒温度为165-185℃，第三辊筒温度为165-185℃，第四辊筒温度为160-180℃；4)将第二复合层经过4段式发泡机发泡；其中，4段式发泡机的发泡温度：第1段温度为185-190℃；第2段温度为210-215℃；第3段温度为210-215℃；第4段温度为160-165℃，得到改性tpu人造革。性能检测1、拉伸性能测试将实施例1-4与对比例1-2得到的改性tpu人造革进行拉伸试验，结果如下表所示：表1拉伸性能测试由上表可知，本申请实施例1-4得到的改性tpu人造革具有较佳的韧性，径向和纬向拉伸负荷均较高，纬向的断裂伸长率高达13％；撕裂负荷和剥离负荷均较高；而对比例1的不含丁腈橡胶复配的改性tpu的韧性显著降低，且实施例2中，丁腈橡胶的添加量过高，造成虽然断裂伸长率较高，但产品的拉伸负荷和撕裂负荷以及剥离负荷均明显降低。2、固色性对实施例1-4以及对比例1-2提供的改性tpu人造革进行摩擦色牢度，结果如下表所示：表2固色性测试结果由上表可知，使用丁腈橡胶与tpu树脂进行复配得到的改性tpu人造革，其表面的固色性显著提高，但当丁腈橡胶的使用量超出一定范围时，固色性有所下降。3、抗老化测试对实施例1-4以及对比例1-2提供的改性tpu人造革进行抗老化测试，结果如下表所示：表3老化测试结果测试标准标准值实施例1实施例2实施例3紫外线老化gb/t16422.3≥44-54-54-5测试标准标准值实施例4对比例1对比例2紫外线老化gb/t16422.3≥44-554由上表可知，本发明得到的改性tpu人造革均可通过抗老化测试，具有较低佳的耐老化性和耐久性。上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。当前第1页12