[發明專利]一種新型高性能TPU復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201410756873.5
• 申請日: 2014-12-10
• 公開（公告）號: CN104452306A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 何健雄;王一良
• 申請（專利權）人: 東莞市雄林新材料科技股份有限公司;蘇州市雄林新材料科技有限公司
• 主分類號: D06M15/564
• 分類號: D06M15/564;D06M11/05;D06M10/10;C08L75/04;B29C47/92
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟;楊晞

1.一種TPU復合材料，其特征在于，所述TPU復合材料的芯部為絲線或棉線，在所述芯部的外表面包裹TPU材料。

2.如權利要求1所述的TPU復合材料，其特征在于，所述的復合材料按重量份包括以下組份：TPU材料63-85份；絲線或棉線8-20份，助劑8-18份。

3.如權利要求1或2所述的TPU復合材料，其特征在于，所述的絲線或棉線為無機纖維和/或有機纖維；

優選地，所述的無機纖維為玻璃纖維、碳纖維、硼纖維或玄武巖纖維中的任意一種或至少兩種的混合；

優選地，所述的有機纖維為粘膠纖維、錦綸、滌綸或芳綸中的任意一種或至少兩種的混合；

優選地，所述的TPU材料為TPU薄膜材料和/或TPU熱熔膠。

4.如權利要求1-3任一項所述的TPU復合材料，其特征在于，所述絲線或棉線的直徑為20-50μm，優選為25-45μm，進一步優選為38-40μm；

優選地，所述TPU材料的直徑為30-60μm，優選為35-50μm，進一步優選為40-46μm。

5.如權利要求1-4任一項所述的TPU復合材料的制備方法，其特征在于，所述的方法包括以下步驟：

(1)準備TPU材料，將所述的TPU材料通過擠壓機進行擠壓；

(2)將步驟(1)得到的TPU材料包覆在絲線或棉線的外表面，即得。

6.如權利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述的TPU材料擠出前經干燥處理，優選地，所述的干燥處理為80-110℃下干燥2-5h；

優選地，所述的擠出機為螺桿擠出機；

優選地，所述擠壓機的加工溫度為175-220℃；

優選地，所述擠壓機的螺桿轉速為20-50rpm；

優選地，所述的TPU材料經擠壓后進行冷卻。

7.如權利要求5或6所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)為采用將所述的TPU材料繞絲線或棉線軸向進行纏繞包裹，以便完全涂覆所述的絲線或棉線；

優選地，所述的TPU材料通過多個繞線架沿不同的螺旋方向卷繞在所述絲線或棉線的外表面。

8.如權利要求5-7任一項所述的制備方法，其特征在于，所述的方法具體包括以下步驟：

(1)對絲線或棉線進行預處理，包括采用水簾噴射和低氧等離子體處理；

(2)把TPU材料加入料斗內，密封料斗后，在80℃-90℃，干燥并除濕2-4h，開動擠出機；

(3)調節所述擠出機的機頭上、下口型的距離，保證涂覆的厚度；

(4)設置機頭預熱溫度在190-200℃，開動擠出機，打開牽引，使絲線或棉線通過機頭口型，TPU材料進入螺桿擠出機，粒料在螺桿推動下向機頭方向移動，經過4-5段加熱，使粒料在機頭出口處溫度達到200-210℃，超過粒料熔點，粒料以熔融狀的粘流態進入擠出機頭，涂覆在絲線或棉線的外周圍，即得。

9.如權利要求8所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述的水簾噴射為采用從100-120孔/m的多孔噴射板中產生0.11-0.15mm的微細水流形成水簾對絲線或棉線進行沖擊，并產生1.8×10⁸-2.2×10⁸Pa的壓力，達到410-450m/s的速度；

優選地，所述的低氧等離子體處理條件為：時間15-25min，壓強60-100Pa，功率80-100W。

10.如權利要求5-9任一項所述的制備方法，其特征在于，所述方法制得的TPU復合材料纏繞成線卷，利用紡織機制成紡織品；

任選地，所述的TPU復合材料直接紡織成紡織品。