一种TPU‑ABS单面板材及其制备工艺的制作方法

文档序号:12376016阅读:721来源:国知局

技术领域
本发明属于塑料板材
技术领域
,具体涉及一种TPU-ABS单面板材及其制备工艺。
背景技术
:ABS树脂是通用型的热塑性塑料,具有优良的物理力学性能、表面硬度、耐热度和较高的强度,被广泛应用于汽车仪表台、家电外壳、办公用品及管型材等领域。TPU是热塑性弹性体橡胶,具有优异的承载能力,耐磨,弹性好,抗冲击性能突出,广泛应用于电子产品、家用电器、办公用品及汽车等领域。采用TPU与ABS的复合结构,与传统的PP、PS、PET片材相比,具有更好的耐低温、弹性大、抗冲击性能,在钢体托盘运输、车体内饰板中应用前景广阔。但是,由于TPU与ABS两种材料粘合性不足,有些地方易脱开或者粘结不牢,且在压延过程中TPU容易与滚轮发生粘结,目前国内性能达标的TPU-ABS塑料板材主要依靠进口,在宝马等车系中采用较多,成本较高。技术实现要素:针对上述现有技术中的不足,本发明提供了一种耐磨、耐候、耐剥离性能均非常优异的TPU-ABS单面板材,同时提供了一种可制备单面花纹、亮光或哑光板材的并且环保的制备工艺。为实现上述目的之一提供一种TPU-ABS单面板材,本发明采用了以下技术方案:一种TPU-ABS单面板材,其结构为AB层状结构,A层即外层为TPU层,基层即B层为ABS层;以重量百分比计,外TPU层占20~30%、中间ABS层占70~80%;其中,所述TPU组分的重量百分比如下:3~5%的色母、0.5~1.5%的干燥剂、0~2%的雾面剂、1~3‰的耐磨剂、2~4‰的防粘剂、1~5‰的加工助剂、余量的TPU。优选的,所述防粘剂采用芥酸酰胺或硅油母料或PAI树脂;所述耐磨剂采用硅铜母粒。进一步的,所述TPU的牌号为优德兰UTI-90A10;所述干燥剂牌号为紫润助剂CP-599;所述硅铜母粒的牌号为RDMB-501;所述ABS的牌号为台湾奇美747S。优选的,所述雾面剂含量为0%。优选的,所述雾面剂含量为1~2%。本发明的目的之二是提供一种上述TPU-ABS单面板材的制备工艺,包括如下步骤:S1、以外TPU层占20~30%、ABS层占70~80%的重量百分比比例,其中,TPU层组分如下:3~5%的色母、0.5~1.5%的干燥剂、0~2%的雾面剂、1~3‰的耐磨剂、2~4‰的防粘剂、1~5‰的加工助剂、余量的TPU,对各层原料分别进行称重,预混后分别置于高速混合机中搅拌;S2、将S1步骤中的混合均匀的各层原料烘干后,分别加入各自的螺杆挤出机料斗中,其中,中间层原料投入作为主机的挤出机,外层原料投入作为辅机的挤出机,分别挤出;同时作为主机的挤出机各区的温度保持在200~220℃,作为辅机的挤出机各区的温度保持在180~200℃,经挤出机将原料熔融塑化;S3、经熔融挤出的物料经过双层复合模具熔融复合形成双层的单面TPU结构后,再经过辊筒压延机压延成型;S4、切边后通过牵引方式把得到的产品牵出,最后裁切至所需长度,即得到TPU-ABS单面板材。优选的,所述辊筒压延机采用三辊压延机,且上辊筒与下辊筒不带花纹,中间辊筒带花纹,以制备TPU单面花纹/ABS光面的TPU/ABS板材。进一步的,所述下辊筒温度为80~95℃、中间辊筒与下辊筒的温度均为10~30℃。优选的,所述ABS层的螺杆挤出机直径为120mm,70r/min;所述TPU层的螺杆挤出机直径为75mm,60r/min。优选的,步骤S2中的烘干温度为85~95℃,烘干时间为2~3小时。本发明的有益效果在于:1)、本发明制备的TPU-ABS单面板材耐磨性能非常优异,基本达到了进口板材的耐磨指数,应用于制作钢体托盘运输发动机在运输过程中不会因环境的动荡发生摩擦而产生碎屑,从而具有优良的应用前景,本发明产品已经投入实际生产中应用并且口碑良好。2)、本发明制备的TPU-ABS单面板材耐候性优异,不易起泡不易变形,为产品的推广应用提供了可靠的保障。3)、本发明在TPU层与ABS层通过模内熔融复合为一体,未添加任何粘合剂即达到了优异的耐剥离性能,环保,符合当今社会对制造型企业的生产要求。4)本发明通过调整雾面剂的添加量,可以制作出亮光或哑光的单面TPU板材,同时,通过辊筒的配合可制作出不同大小的花纹或者不带花纹的板材;大大充实了TPU与ABS复合的板材产品,为相关企业提供了多种需求。具体实施方式下面将结合本发明实施例,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。应当说明的是,本发明中所有的“%”均代表重量百分比。一种TPU-ABS单面板材其结构为AB层状结构,A层即外层为TPU层,基层即B层为ABS层;以重量百分比计,外TPU层占20~30%、中间ABS层占70~80%;其中,所述TPU组分的重量百分比如下:3~5%的色母、0.5~1.5%的干燥剂、0~2%的TPU雾面剂、1~3‰的耐磨剂、2~4‰的TPU防粘剂、1~5‰的加工助剂、余量的TPU。所述TPU防粘剂采用采用芥酸酰胺或硅油母料或PAI树脂,能有效解决TPU在高温生产线中容易粘模具,难以制备出表面平整、性能优异的ABS-TPU板材的问题;所述耐磨剂采用硅铜母粒,能进一步提高本发明产品的耐磨性能。所述TPU的牌号为德国拜耳公司产的优德兰UTI-90A10;所述干燥剂牌号为紫润助剂CP-599;所述硅铜母粒的牌号为RDMB-501;所述ABS的牌号为台湾奇美747S。当TPU雾面剂含量为0%时,外层为亮光面。当TPU雾面剂含量为1~2%时,外层为哑光面。一种TPU-ABS单面板材的制备工艺包括如下步骤:S1、以外TPU层占20~30%、ABS层占70~80%的重量百分比比例,其中,TPU层组分如下:3~5%的色母、0.5~1.5%的干燥剂、0~2%的雾面剂、1~3‰的耐磨剂、2~4‰的防粘剂、1~5‰的加工助剂、余量的TPU,对各层原料分别进行称重,预混后分别置于高速混合机中搅拌;S2、将S1步骤中的混合均匀的各层原料在85~95℃下烘干2~3小时后,原料水分由原来的8wt%降低至3wt%;分别加入各自的螺杆挤出机料斗中,其中,中间层原料投入作为主机的挤出机,外层原料投入作为辅机的挤出机,分别挤出,ABS层的螺杆挤出机直径为120mm、转速为70r/min;TPU层的螺杆挤出机直径为75mm、转速为60r/min;同时,作为主机的挤出机各区的温度保持在200~220℃,作为辅机的挤出机各区的温度保持在180~200℃,经挤出机将原料熔融塑化;S3、经熔融挤出的物料经过双层复合模具熔融复合形成双层的单面TPU结构后,再经过辊筒压延机压延成型;其中,辊筒压延机采用三辊压延机,且上辊筒与下辊筒不带花纹,中间辊筒(用来压正面即TPU层)带花纹,以制备厚度为0.6~12mm的TPU单面花纹/ABS光面的TPU/ABS板材;所述下辊筒温度为80~95℃、中间辊筒与下辊筒的温度均为10~30℃;S4、切边后通过牵引方式把得到的产品牵出,最后裁切至所需长度,即得到TPU-ABS单面板材。应当说明的是,根据客户需求,可以通过调整上辊筒、中间辊筒、下辊筒是否带花纹来制备得到不同花纹面与光面结合的板材。对制得的TPU-ABS单面板材进行性能测试一、通过第三方检测机构采用耐磨耗试验机分别对本发明制得的单面TPU板材与德国拜尔的进口耐磨TPU板材进行了对照测试,测试结果如下表1所示:表1.耐磨性能测试结果样品标号物性ISO单位检验值德国拜尔样品摩擦损耗4649mg54本发明样品摩擦损耗4649mg52可以看出,本发明产品的耐磨度基本达到了进口的水平,在保证了优良质量的前提下,可以为国内的相关企业节约约一半的成本。二、对本发明产品进行剥离力测试测试结果如下表2所示,表2.剥离强度测试结果项目外层TPU与基层ABS剥离强度,≥,N/cm100本发明产品外观平整无气泡,在使用过程中即使人工进行剥离也非常困难,说明了本发明产品直接通过熔融使中间层与外层达到了优异的复合度。同时,本发明产品经过了一个月的泡水试验,结果并未脱层,并未起泡,也不产生任何变形,具有优异的耐候性。应当指出的是,本发明产品也可以根据特殊使用需求,通过在TPU层添加相应的添加剂来增加板材的抗静电、抗菌、耐寒、阻燃性能。以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本
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的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变形,这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。当前第1页1 2 3 
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