[發(fā)明專利]一種木紋TPU復合材料及其制備方法與應用

在審

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• 申請日: 2022-12-27
• 公開（公告）號: CN115948045A
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發(fā)明（設計）人: 黃駿成;謝良科;那海寧;朱錦
• 申請（專利權）人: 中國科學院寧波材料技術與工程研究所
• 主分類號: C08L75/04
• 分類號: C08L75/04;C08L97/02
• 代理公司: 南京利豐知識產(chǎn)權代理事務所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 何勝男

本發(fā)明揭示了一種木紋TPU復合材料及其制備方法與應用。所述木紋TPU復合材料的原料包括按照重量份計量的如下組分：改性植物纖維20?30份，TPU顆粒60?70份，硅烷偶聯(lián)劑3?6份，潤滑劑1?3份，鈦白粉1份和抗氧劑0.5?1份；其中，所述改性植物纖維由植物纖維經(jīng)過纖維素酶改性制得，植物纖維長度在1?5cm。纖維直徑0.1?1mm。本發(fā)明TPU復合材料成型后可見清晰木紋，且改性纖維的添加對TPU本身性能影響較小，適用于彈性保護外殼以及裝飾件等。

技術領域

本發(fā)明屬于TPU復合材料技術領域，具體涉及一種木紋TPU復合材料及其制備方法與應用。

背景技術

TPU也稱為熱塑性聚氨酯彈性體，是一種生活中應用非常廣泛的一種高分子材料。它是由異氰酸酯和聚醚或聚酯多元醇聚合得到。具有很好的斷裂伸長率以及回彈性，由于玻璃化轉變溫度低，其在低溫下也能保持很好的彈性。目前在日用品，工業(yè)機械襯墊，汽車工業(yè)等眾多領域均有應用。其中手機殼，球鞋鞋墊等更是我們每天都能見到的產(chǎn)品。

隨著人民生活水平的提高，對于材料的樣式需求也變多了。以木紋為代表的樣式在當前追求環(huán)保的背景下變得非常火熱。而聚氨酯作為彈性體，彈性是其基本的性能要求，傳統(tǒng)的木粉或者植物纖維的加入將增加其模量，改變其性能。通過印染或是模具塑性出的木紋則看著顯得不真實。

如何通過一種方法將TPU材料賦予美觀真實木紋，又不過多影響其基本彈性性能成為待解決的難題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種木紋TPU復合材料及其制備方法與應用，以克服現(xiàn)有技術中存在的不足。

為實現(xiàn)前述發(fā)明目的，本發(fā)明實施例采用的技術方案包括：

本發(fā)明提供了一種木紋TPU復合材料，所述木紋TPU復合材料的原料包括按照重量份計量的如下組分：改性植物纖維20-30份，TPU顆粒60-70份，硅烷偶聯(lián)劑3-6份，潤滑劑1-3份，鈦白粉1份和抗氧劑0.5-1份；其中，所述改性植物纖維由植物纖維經(jīng)過纖維素酶改性制得。

進一步地，所述改性植物纖維的制備方法包括：將原始植物纖維置于溫度為40-60℃、pH值為3.5-6.5的纖維素酶水溶液中充分攪拌。

本發(fā)明還提供了一種木紋TPU復合材料的制備方法，包括：

將原始植物纖維置于溫度為40-60℃、pH值為3.5-6.5的纖維素酶水溶液中充分攪拌，制得改性植物纖維；

將20-30重量份改性植物纖維、60-70重量份TPU顆粒、3-6重量份硅烷偶聯(lián)劑、1-3重量份潤滑劑、1重量份鈦白粉和0.5-1重量份抗氧劑混合均勻后擠出，制得木紋TPU復合材料。

進一步地，所述的木紋TPU復合材料的制備方法，包括：將原始植物纖維切成1-5cm的小段后，選擇0.1-1mm直徑的植物纖維。再置于所述纖維素酶水溶液中充分攪拌2-5h，得到改性植物纖維。

進一步地，所述擠出采用的溫度為170℃-210℃、轉速為20-80r/min。

本發(fā)明還提供了前述的木紋TPU復合材料于彈性保護殼或其他彈性體裝飾件中的應用。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

(1)本發(fā)明將植物纖維通過纖維素酶處理，在保留其基本形貌的同時去除了提供力學強度的纖維素組分，使得植物纖維的添加不會大幅度改變TPU材料的基本性能。

(2)本發(fā)明選用的植物纖維多為農(nóng)業(yè)廢棄物，目前基本以還田焚燒為主，本發(fā)明在賦予材料木紋外觀的同時有利于自然環(huán)境的保護，適用于彈性保護殼及其他彈性體裝飾件等。

附圖說明