專利名稱：一種具有紋理和自清潔功能的高分子復(fù)合材料及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于新材料領(lǐng)域，也屬高分子新材料，特別是涉及一種表面有各種紋理，如皮卡紋(即牛皮紋)、鉆石紋、蟾皮紋、樹皮紋等，同時具有自清潔功能的新型改性高分子復(fù)合功能材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著社會的不斷進(jìn)步和商品的日益豐富，產(chǎn)業(yè)用紡織品得到了迅猛發(fā)展，從十一五開始，國家鼓勵發(fā)展“特殊裝飾用產(chǎn)品”，特別是汽車用織物。我國這幾年高速公路發(fā)展很快，每年發(fā)生的交通事故很多，造成較大傷亡率的原因之一是硬體車廂，因?yàn)檫@種碰撞會導(dǎo)致傷亡的可能性大大提高。而軟體車廂材料、既能滿足裝載貨物的需求，又能減輕車身自重，同時減少發(fā)生交通事故時的傷亡率。所以發(fā)達(dá)國家較早從硬體車廂向軟體車廂轉(zhuǎn)變，特別是皮卡車得到了極大而廣泛地應(yīng)用。原來使用真皮作為汽車內(nèi)飾材料以及皮卡車的篷蓋材料、側(cè)簾材料造價昂貴。中國專利為200710070556.8公開了一種高強(qiáng)度直涂式刀刮法篷布的制造方法，以紡織材料為基布，采用雙面刀刮法在基布表面涂上由高分子材料復(fù)配而成的涂層劑，制成一種新型涂層織物，強(qiáng)度高，性能好，廣泛用作車廂篷布、車廂側(cè)簾布、開頂集裝箱布和火車篷布及輪船篷布等。但這種涂層織物由于表面沒有紋理，裝飾性無法滿足人們需求。而國外的具有豐富色彩和各種紋理的皮卡車的外表風(fēng)格，符合人們審美的習(xí)慣，為人們帶來視覺享受。因此表面具有各種紋理的涂層織物便成為研發(fā)的重點(diǎn)之一。然而，上述涂層織物由于使用了增塑劑，產(chǎn)品投入使用后，增塑劑不斷向表面析出，導(dǎo)致表面玷污，使用一段時間以后，產(chǎn)品表面就變得很臟，影響了制品的美觀，產(chǎn)品的表面如果印有廣告，還會影響廣告的效果。通常采用表面自清潔處理的技術(shù)來解決表面防污的問題，現(xiàn)在市場上普通產(chǎn)品采用丙烯酸表面處理劑或含氟表面處理劑對其進(jìn)行表面處理，但類似的表面處理技術(shù)卻不適用于具有紋理的涂層產(chǎn)品，一方面，表面處理過程可能破壞精心設(shè)計(jì)制造而形成的紋·理，另一方面，這種表面處理只能實(shí)施于相對一個平面的表面，對于具有紋理的表面，實(shí)施難度較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種具有自清潔功能和特殊紋理的高分子復(fù)合材料，其表面啞光，具有紋理且自清潔。本發(fā)明同時提出了該高分子復(fù)合材料的制備方法。本發(fā)明解決技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:
第一個方面，一種具有紋理和自清潔功能的高分子復(fù)合材料，包括基布和涂層，還包括表面膜，且表面具有帶凹凸感的紋理。所述涂層包括正面涂層和反面涂層；所述帶凹凸感的紋理是仿天然物質(zhì)的紋理。作為一種優(yōu)選，所述帶凹凸感的紋理酷似皮卡紋、鉆石紋、蟾皮紋或樹皮紋類天然物質(zhì)的紋理。即表面呈現(xiàn)出天然物質(zhì)表面紋理的紋理，如皮卡(牛皮)紋、蟾皮紋或樹皮紋，或者表面呈現(xiàn)出天然物質(zhì)形狀的紋理，如鉆石紋。作為一種優(yōu)選，所述表面膜是在涂層表面涂覆表面處理液而形成的輕薄的膜或稱為微膜，所述的表面處理液的配方以重量份計(jì)如下:
商品丙烯酸表面處理劑 100份，
溶劑20 100份，
消光劑1 4份。作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述的商品丙烯酸表面處理劑為韓國ROWA公司的G-3483或G-3555表面處理劑，或者荷蘭STAHL公司的LV-77-203表面處理劑；所述的溶劑為丁酮(MEK)、丙酮(PA)、甲苯(TOL)和四氫呋喃(THF)之中的一種或兩種；所述的消光劑為0K-412、TS-100和3300消光劑之中的一種或兩種。第二個方面，一種具有紋理和自清潔功能的高分子復(fù)合材料的制造方法，包括基布織造、涂層劑制備、涂層劑涂布、烘干和塑化成型，還包括表面處理液制備和表面處理液涂覆、紋理輥筒制作和輥壓紋理，具體為:
基布織造完成后將預(yù)先制備好的涂層劑涂布到基布表面并進(jìn)行烘干處理；然后涂覆預(yù)先制備好的表面處理液并塑化成型；再用預(yù)先制作好的紋理輥筒輥壓紋理。作為一種優(yōu)選，其中:
所述基布選擇纖度為560dtex 2230dtex，定負(fù)荷伸長為6% 12.5%的滌綸工業(yè)長絲為原料在織機(jī)上編織而成的機(jī)織布；
所述表面處理液的配方按重量份計(jì)為:商品丙烯酸表面處理劑100份、溶劑20 100份和消光劑I 4份；按配方的重量份混合均勻即為表面處理液；
所述紋理輥筒制作中控制輥筒工作表面粗糙度不大于1.6 μ m，工作面對兩端軸支撐面徑向跳動允差為0.025mm,工作面圓度為0.036mm ;紋理雕刻深度為0.2 0.3mm,網(wǎng)格線條50 70條；紋理雕刻好后鍍硬鉻層，厚度為0.03 0.05mm ；
所述輥壓紋理為:先將塑化成型的涂層織物經(jīng)紅外線加熱裝置進(jìn)行紅外加熱；然后用選定的紋理輥筒壓紋，再經(jīng)冷卻后切邊、收卷；控制紅外加熱裝置輸出功率使壓紋清晰，輥筒壓力為5O 80KPa。作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述基布選擇纖度為llOOdtex，定負(fù)荷伸長為12.5%的滌綸工業(yè)長絲為原料在織機(jī)上編織而成的機(jī)織布。作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述的商品丙烯酸表面處理劑為韓國ROWA公司的G-3483或G-3555表面處理劑，或者荷蘭STAHL公司的LV-77-203表面處理劑；所述的溶劑為丁酮、丙酮、甲苯和四氫呋喃之中的一種或兩種；所述的消光劑為0K-412、TS-100和3300消光劑之中的一種或兩種。本發(fā)明高分子復(fù)合材料以纖度為560dtex 2230dtex且定負(fù)荷伸長為6% 12.5%的滌綸工業(yè)長絲在織機(jī)上編織而成的基布為骨架，正反兩面均涂布用高分子改性技術(shù)配制而成的涂層劑，并經(jīng)單面或雙面涂覆表面處理液并塑化成型，然后用有特殊紋理的輥筒壓紋成型。產(chǎn)品 表 面啞光且具有帶凹凸感的紋理和自清潔功能，這種帶凹凸感的紋理是仿天然物質(zhì)的紋理，即表面呈現(xiàn)出天然物質(zhì)表面紋理的紋理，如皮卡紋、蟾皮紋或樹皮紋，或者天然物質(zhì)形狀的紋理，職鉆石紋。
所述的涂層劑的配方以重量份計(jì)為:
PVC糊樹脂100份，
增塑劑50 80份，
穩(wěn)定劑2 5份，
改性劑10 80份，
顏料適量，
異氰酸酯交聯(lián)劑O或適量，
紫外線吸收劑UV-531 O I。所述的PVC糊樹脂可以選用以下的一種或幾種(其總量為100份):如上海天原化工或天津渤天化工生產(chǎn)的P440或R1069，沈陽化工生產(chǎn)的PSM-31或PSL-31?？傊?，屬于PVC糊樹脂，K值在65 75之間的樹脂都可選用。所述的增塑劑可以選用以下品種:如鄰苯二甲酸二辛酯[鄰苯二甲酸二(2-乙基己)酯](D0P)、鄰苯二甲酸二異壬酯(DINP)、鄰苯二甲酸二異癸酯(DIDP)、輔助增塑劑己二酸二辛酯[己二酸二( 2-乙基己)酯](D0A)、環(huán)氧大豆油(ES0 ;作用是增塑劑兼穩(wěn)定劑)、對苯二甲酸二辛酯[對苯二甲酸二(2-乙基己)酯](DOTP)、(含十個碳原子的混合酯)DPHP,環(huán)已烷1，2— 二羧酸二異壬基酯(DINCH)和張家港愛迪生化工有限公司生產(chǎn)的一種聚酯增塑劑(W-8000)?？傊?，屬于PVC增塑劑，包括各鄰苯類增塑劑、聚酯增塑齊U、植物油基增塑劑、芳烴類增塑劑和各種新型環(huán)保增塑劑都可選用。所述的穩(wěn)定劑包括熱穩(wěn)定劑、抗氧劑、紫外線吸收劑和螯合劑等，可根據(jù)成品使用要求和加工工藝要求選用不同品種，不同數(shù)量的穩(wěn)定劑。比如鋇鋅穩(wěn)定劑、液體有機(jī)鈣穩(wěn)定劑、PVC液體穩(wěn)定劑、1010-抗氧劑、UV-531紫外線吸收劑(光穩(wěn)定劑)等。PVC在高溫下狀態(tài)下極易放出HC1，形成不穩(wěn)定的聚烯結(jié)構(gòu)。同時，HCl具有自催化作用，會使PVC進(jìn)一步降解。另外，如果有氧存在或有鐵、鋁、鋅、錫、銅和鎘等離子存在，都會對PVC降解起催化作用，力口速其老化。因此PVC高分子材料將出現(xiàn)各種不良現(xiàn)象，如變色、變形、龜裂、機(jī)械強(qiáng)度下降、電絕緣性能下降、發(fā)脆等。因此，配方中必須加入穩(wěn)定劑，尤其熱穩(wěn)定劑更是必不可少。所述改性劑包括碳酸鈣，細(xì)度從800目到納米碳酸鈣，包括普通粉體和采用偶聯(lián)劑做表面處理的納米級碳酸鈣，還包括各種細(xì)度的以及經(jīng)過偶聯(lián)劑表面處理的氫氧化鋁、氫氧化鎂、三氧化二銻、硼酸鋅、鈦白粉。不同的改性劑可使復(fù)合材料獲得比如抗撕破改性、阻燃改性、抗紅外線改性等系列功能制品。所述顏料可選擇的品種很多，不同顏色之間相互搭配可呈現(xiàn)各種顏色。如無機(jī)顏料包括鈦白粉、炭黑、檸檬黃、鈦黃、鉻黃、鎘紅等，有機(jī)顏料包括喹吖啶酮類、二啞嚓類、異吲哚琳酮類、吡咯并吡咯二酮類(DPP)、蒽醌雜環(huán)類、苯并咪唑酮類、縮合偶氮類等。選擇顏料的原則是:耐遷移性好，與涂層劑配方中的各類材料無對抗性、對光和氣候的抗性、著色強(qiáng)度高、容易分散，耐化學(xué)藥品。這些顏料以一定的比例加入涂層劑中，通過研磨工序獲得均一的涂層劑，可以制成各種顏色的制品。比如顏料紅122，可以制成紅色制品，監(jiān)B、監(jiān)BGS可以制成藍(lán)色制品，110黃、鈦黃、鉻黃可以制成黃色制品，但鉻、鎘為重金屬，其使用已經(jīng)受到了一些應(yīng)用領(lǐng)域的限制。顏料紅2030和顏料黃180以一定比例混合可以制成橙色制品
坐寸ο所述異氰酸酯交聯(lián)劑的有效成份為芳香族聚異氰脲酸酯。其主要通過與織物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)粘合，此外，在交聯(lián)劑和涂層或其它助劑之間也可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。因?yàn)榫埘タ椢锖恤然土u基官能團(tuán)，與交聯(lián)劑反應(yīng)生成氨基甲酸酯(RNHCOOR’)，從而提高涂層材料和滌綸基布的粘接牢度。使產(chǎn)品的剝離強(qiáng)度從60N/5cm做到200N/5cm左右，一般控制在100N/5cm左右。異氰酸酯交聯(lián)劑的添加量一般為3 8份。上述配方各組份混合并經(jīng)研磨和過濾制得所需顏色的涂層劑。不管是正面涂層還是反面涂層，涂層劑的涂布可以分兩次進(jìn)行，一次涂布所用的涂層劑應(yīng)加入交聯(lián)劑，而二次涂布所用的涂層劑可不加交聯(lián)劑。通常，先在基布正反兩面均勻地涂布一層添加交聯(lián)劑的涂層劑，涂布量為80 350g/m2，然后進(jìn)行烘干處理，控制烘箱溫度為140°C 160°C，涂布的速度可根據(jù)烘箱長度、涂層劑的涂布量和實(shí)際溫度來決定，控制烘箱出口涂層表面干燥、不粘手；再在表面(正面或正反兩面)涂布一層不加交聯(lián)劑的涂層劑，涂布量為200 450g/m2，并進(jìn)入另一烘箱進(jìn)行烘干處理，控制烘箱溫度在160°C 180°C之間，速度也需根據(jù)涂層劑的涂布量和實(shí)際溫度來決定。所制得的半成品經(jīng)普通的啞光輥輥壓后進(jìn)入收卷裝置收卷，或者也可在普通的啞光輥輥壓后直接涂覆表面處理液。所述表面處理液的配方如前所述，其按重量份計(jì)為:
商品丙烯酸表面處理劑 100份，
溶劑20 100份，
消光劑I 4份。上述配方中，商品丙烯酸表面處理劑首選韓國ROWA公司的G-3483或G-3555表面處理劑，也可選用STAHL公司的LV-77-203表面處理劑；溶劑選擇丁酮、丙酮、甲苯、四氫呋喃之中的一種或兩種，根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際，氣溫高時溶劑比例要適當(dāng)加大，以防表面處理液粘度太高，一般地，表面處 理液的 粘度應(yīng)保持在500 mPa.s 1500mPa.s之間為宜，如粘度太低，表面處理液的上漿量不夠，影響啞光效果，粘度太高，會造成表面處理液上漿不勻等問題；消光劑能有效降低表面的摩擦系數(shù)和提高涂層的抗磨性能，也可使表面獲得啞光，“濕潤”外觀和改善手感，適用的消光劑品種主要有0K-412及TS-100和3300，可以單獨(dú)使用一種，也可以兩種拼混使用，0K-412顆粒度細(xì)，TS-100顆粒度相對要大，消光效果要好，但容易干，3300不容易干，透明性好，但價格昂貴，使用時應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品風(fēng)格及價格因素綜合考慮。以上三組份按重量份混合均勻即為表面處理液。將表面處理液均勻涂覆于所得半成品的正面或正反兩面，然后進(jìn)入烘箱整體塑化成型，控制溫度為180°C 210°C。塑化成型后進(jìn)行輥壓紋理工序，在烘箱的出口處需要安裝紅外線加熱裝置進(jìn)行紅外加熱；然后經(jīng)選定的預(yù)選制作好的紋理輥筒壓紋，再經(jīng)冷卻后收卷；控制紅外加熱裝置輸出功率使壓紋清晰，輥筒壓力為50 80KPa。本發(fā)明所述的紋理輥筒，雕刻有天然物質(zhì)的紋理，如皮卡紋、鉆石紋、蟾皮紋或樹皮紋等等，根據(jù)這些紋理的不同，雕刻各種具有不同紋理的紋理輥筒；通過輥壓在高分子復(fù)合材料表面壓制(模擬)出花紋或某些動物皮粒面的圖紋，改善美化外觀，掩蓋織物原來的表面缺陷，提高裝飾效果，提升使用價值。本發(fā)明在輥壓紋理工藝過程中，在壓紋之前需加裝紅外線加熱裝置進(jìn)行紅外加熱，因?yàn)閺暮嫦涞陌氤善?，通過吸風(fēng)裝置時容易使布面得到冷卻，到達(dá)紋理輥筒壓紋時由于溫度不夠而使壓紋不夠清晰，就會影響產(chǎn)品的表面效果。
本發(fā)明制備的高分子復(fù)合材料，強(qiáng)度和耐磨性等技術(shù)指標(biāo)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，同時可根據(jù)客戶要求按需定制；其表面啞光且具有帶凹凸感的紋理和自清潔功能，所述帶凹凸感的紋理是仿天然物質(zhì)的紋理，與天然物質(zhì)表面紋理或者天然物質(zhì)的形狀極為相似，即表面呈現(xiàn)出天然物質(zhì)表面紋理的紋理，如皮卡紋、蟾皮紋或樹皮紋，或者天然物質(zhì)形狀的紋理，如鉆石紋，裝飾效果極佳。


圖1為本發(fā)明制造方法工藝流程圖。圖2為本發(fā)明一種實(shí)施方式產(chǎn)品表面紋理(皮卡紋)示意圖。圖3為本發(fā)明另一種實(shí)施方式產(chǎn)品表面紋理(鉆石紋)示意圖。圖4為本發(fā)明又一種實(shí)施方式產(chǎn)品表面紋理(蟾皮紋)示意圖。圖5為本發(fā)明再一種實(shí)施方式產(chǎn)品表面紋理(樹皮紋)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。實(shí)施例1:750g/m2黑色皮卡紋耐磨改性高分子復(fù)合材料的制備方法
基布采用1100 dtexXllOO dtex，20 X 20根/inch的機(jī)織布，基布寬度為2m，制成成品寬度為1.8m。涂層劑的配方按重量份計(jì)如下所示:
底層涂層劑:
PSM-31 (沈陽化工集團(tuán)):100份，
DINP (鎮(zhèn)江聯(lián)成化工):73份，
ESO:1 份，
液體有機(jī)鈣穩(wěn)定劑:2.5份，
800目碳酸鈣:35份，
炭黑:3份，
異氰酸酯交聯(lián)劑:6份。面涂涂層劑:
R1069 (天津渤天化工):70份，
PSM-31 (沈陽化工集團(tuán)):30份，
DINP (鎮(zhèn)江聯(lián)成化工):50份，
DPHP:10 份，
W-8000:10 份，
ESO:2 份，
Ba-Zn液體穩(wěn)定劑:2.5份，
3000目碳酸鈣:25份，
炭黑:4份。表面處理液的配方按重量份計(jì)如下所示:
G-3483:100 份，MEK:70 份，
OK-412:3.5 份。生產(chǎn)流程如圖1所示，主要包括基布織造、涂層劑制備、涂層劑涂布、烘干、表面處理液制備、表面處理液涂覆、塑化成型、紅外加熱、紋理輥筒制作和輥壓紋理、冷卻、切邊和收卷。具體為:
1.準(zhǔn)備階段
⑴選擇纖度為IlOOdtex且定負(fù)荷伸長為12.5%的滌綸工業(yè)長絲在劍桿織機(jī)上編織成1100dtexX1100dtex，20X20根/inch的機(jī)織布作為基布，基布寬度為2m。⑵根據(jù)底層涂層劑配方準(zhǔn)確稱取各組份，先將液體物料增塑劑DINP置于帶攪拌密閉容器中，攪拌均勻后再加PVC糊樹脂粉PSM-31、碳酸鈣和其它輔助料(交聯(lián)劑除外)，然后密閉攪拌，使物料充分浸潤，混合均勻。臨使用前加入異氰酸酯交聯(lián)劑，攪拌均勻后立即送涂布生產(chǎn)線涂層。⑶根據(jù)面層涂層劑配方準(zhǔn)確稱取各組份，先將液體物料增塑劑DINP、DPHP、W_8000置于帶攪拌密閉容器中，攪拌均勻后再加PVC糊樹脂粉R1069和PSM-31、碳酸鈣和其它輔助料，然后密閉攪拌，使物料充分浸潤，混合均勻后待用。⑷根據(jù)表面處理液配方準(zhǔn)確稱取各組份，置于帶攪拌密閉容器中，攪拌，混合均勻后待用。(5)紋理輥筒制作:嚴(yán)格控制輥筒工作表面粗糙度不大于1.6 μ m，工作面對兩端軸支撐面徑向跳動允差為0.025mm，工作面圓度為0.036mm ;雕刻皮卡紋，雕刻深度為0.25mm,網(wǎng)格線條60條，皮卡紋雕刻完成后鍍硬鉻層，厚度為0.03 0.05_。2.制造階段`
(6)涂布涂層劑并烘干:取織造好的基布，采用正反兩面一次涂層法，先在正反兩面分別涂布底層涂層劑，上漿量控制在200g/m2左右，然后進(jìn)入烘箱烘干，控制溫度為140°C 160°C，速度為8 18m/min ;再在正反兩面分別涂布面層涂布劑，上漿量控制在350g/m2左右，然后進(jìn)入烘箱烘干，控制溫度在160°C 180°C之間，速度為8 18m/min。隨后經(jīng)啞光棍棍壓，以獲得啞光表面。(7)涂覆表面處理液:烘干并經(jīng)啞光輥輥壓后，在正反兩面分別涂覆表面處理液，用量為 20g/m2 30g/m2。(8)塑化成型:涂覆表面處理液后，進(jìn)入烘箱塑化，控制溫度為180°C 210°C，速度為 8 18m/min。(9)輥壓紋理:塑化成型后先經(jīng)安裝于紋理輥筒前的紅外燈板進(jìn)行紅外加熱，該紅外燈板總功率為40KWh，控制紅外燈板輸出功率為總功率的70% 90%，然后進(jìn)入紋理輥筒壓制紋理，控制輥筒壓力為50 80KPa。(1Φ冷卻、切邊并收卷:輥壓紋理后通過多只串聯(lián)的中空且?guī)в醒h(huán)冷卻水的輥筒進(jìn)行冷卻，然后切邊并收卷，即得寬度為1.8 m成品。其表面紋理為皮卡紋，如圖2所示。成品經(jīng)測定，其主要技術(shù)指標(biāo)為:
①斷裂強(qiáng)度(經(jīng)/緯):彡2000N/5cm/2000N/5cm,
②撕破強(qiáng)度(經(jīng)/緯):彡180/180N，
③剝離強(qiáng)度(經(jīng)/緯):彡90N/5cm,④克重:750±10g/m2，
⑤耐磨性能(馬丁代爾耐磨儀)300000次。產(chǎn)品雙面啞光，具有皮卡紋理和自清潔功能。主要應(yīng)用于皮卡車篷蓋布，也可作為汽車內(nèi)飾；或者也可制成具有個性的顏色而作為家裝材料，沙發(fā)面料等等。實(shí)施例2:630g/m2米色鉆石紋抗撕破改性車輛用高分子復(fù)合材料的生產(chǎn)方法
基布采用1100dtexX1100dtex，20X2(^g/inch的加捻機(jī)織布，經(jīng)緯向捻度為60s，基布幅寬為1.7m,成品幅寬為1.5m。涂層劑的配方按重量份計(jì)如下所示:
底層涂層劑:
P440 (天津渤天化工):20份，
PSM-31 (沈陽化工集團(tuán)):80份，
DINP (鎮(zhèn)江聯(lián)成化工):72份，
ESO:1.5 份，
液體有機(jī)鈣穩(wěn)定劑:2.5份，
經(jīng)表面處理的納米級碳酸 鈣:30份，
鈦白粉:4份,
顏料紅2030:0.01份，
炭黑:0.01份，
異氰酸酯交聯(lián)劑:6份。面涂涂層劑:
P440 (天津渤天化工):50份，
PSM-31 (沈陽化工集團(tuán)):50份，
DINP (鎮(zhèn)江聯(lián)成化工):66份，
PVC液體穩(wěn)定劑:2.5份，
3000目碳酸鈣:20份，
鈦白粉:4份,
顏料紅2030:0.01份，
炭黑:0.01份。表面處理液的配方按重量份計(jì)如下所示:
G-3555:100 份，
MEK:70 份，
TS-100:2 份，
0K-412:1.5 份。生產(chǎn)流程如圖1所示，主要包括基布織造、涂層劑制備、涂層劑涂布、烘干、表面處理液制備、表面處理液涂覆、塑化成型、紅外加熱、紋理輥筒制作和輥壓紋理、冷卻、切邊和收卷。具體為:
1.準(zhǔn)備階段
⑴選擇纖度為IlOOdtex且定負(fù)荷伸長為12.5%的滌綸工業(yè)長絲在劍桿織機(jī)上編織成IlOOdtexX IlOOdtex, 20X20根/inch，經(jīng)緯向捻度為60s的加捻機(jī)織布作為基布，基布寬度為1.7m。⑵根據(jù)底層涂層劑配方準(zhǔn)確稱取各組份，先將液體物料增塑劑DINP置于帶攪拌密閉容器中，攪拌均勻后再加PVC糊樹脂粉P440和PSM-31、碳酸鈣和其它輔助料(交聯(lián)劑除外)，然后密閉攪拌，使物料充分浸潤，混合均勻。臨使用前加入異氰酸酯交聯(lián)劑，攪拌均勻后立即送涂布生產(chǎn)線涂層。⑶根據(jù)面層涂層劑配方準(zhǔn)確稱取各組份，先將液體物料增塑劑DINP置于帶攪拌密閉容器中，攪拌均勻后再加PVC糊樹脂粉P440和PSM-31、碳酸鈣和其它輔助料，然后密閉攪拌，使物料充分浸潤，混合均勻后待用。⑷根據(jù)表面處理液配方準(zhǔn)確稱取各組份，置于帶攪拌密閉容器中，攪拌，混合均勻，控制表面處理液的粘度為1200mPa.S。(5)紋理輥筒制作:嚴(yán)格控制輥筒工作表面粗糙度不大于1.6 μ m，工作面對兩端軸支撐面徑向跳動允差為0.025mm，工作面圓度為0.036mm ;雕刻鉆石紋，雕刻深度為0.25mm,網(wǎng)格線條60條，鉆石紋雕刻完成后鍍硬鉻層，厚度為0.03 0.05_。2.制造階段
(6)涂布涂層劑并烘干:取織造好的基布，采用正反兩面二次涂層法，先在反面涂布底層涂層劑，上漿量控制在180g/m2左右，然后進(jìn)入烘箱烘干，控制溫度為140°C 160°C，再在反面涂布面層涂布劑，上漿量控制在260g/m2左右，然后進(jìn)入烘箱烘干，控制溫度在約1800C,車速在20 30m/min之間；收卷后再拉回生產(chǎn)線起始部位放卷,涂布正面,步驟與反面涂布相同，先涂布底層涂層劑并烘干，再涂布面層涂布劑并烘干，溫度控制在約180°C，控制速度在15m/min。隨后經(jīng)啞光輥輥壓，以獲得啞光表面。(7)涂覆表面處理液:烘干并經(jīng)啞光輥輥壓后，經(jīng)網(wǎng)紋輥在ιΗ反兩面分別涂覆表面處理液，涂覆量控制在濕重20 30g/m2,干重6 8g/m2之間。(8)塑化成型:涂覆表面處理液，進(jìn)入烘箱塑化，烘箱為三段總長12m，溫度分別控制為 180°C、190°C和 200°C，速度為 llm/min。(9)輥壓紋理:塑化成型后先經(jīng)安裝于紋理輥筒前的紅外燈板進(jìn)行紅外加熱，該紅外燈板總功率為30KWh，控制紅外燈板輸出功率為總功率的70% 90%，然后進(jìn)入紋理輥筒壓制紋理，控制輥筒壓力為50 80KPa。(1Φ冷卻、切邊并收卷:輥壓紋理后經(jīng)過多只串聯(lián)的中空帶冷卻水循環(huán)的大面積輥筒進(jìn)行冷卻，然后切邊并收卷，即得幅寬為1.5m的成品。其表面紋理為鉆石紋，如圖3所示。成品經(jīng)測定，其主要技術(shù)指標(biāo)為:
經(jīng)測定所得主要技術(shù)指標(biāo)為:
①斷裂強(qiáng)度(經(jīng)/緯):彡2000N/5cm/2000N/5cm,
②撕破強(qiáng)度(經(jīng)/緯):彡300/300N，
③剝離強(qiáng)度:(經(jīng)/緯):彡90N/5cm，
④克重:630±10g/m2。此產(chǎn)品正反兩面啞光，具有鉆石紋紋理，可以做成皮卡車篷蓋、體育用品裝飾、車用內(nèi)飾材料等，主要特點(diǎn)為抗撕破強(qiáng)度高，表面具有自清潔功能，防污性好，表面可以噴繪圖案，做廣告等，深受用戶喜愛。采用經(jīng)表面處理的納米級碳酸鈣的目的是提高產(chǎn)品的抗撕破強(qiáng)力，經(jīng)測試 對比，添加經(jīng)表面處理的納米級碳酸鈣與添加相同量的普通800目重質(zhì)碳酸鈣相比較，產(chǎn)品的撕破強(qiáng)力要提高30%以上。實(shí)施例3:900g/m2灰色阻燃改性蟾皮紋車輛用軟體車箱材料的生產(chǎn)方法
基布采用IlOOdtexX 1100dtex，30X28根/inch的雙經(jīng)雙緯織法的機(jī)織布，基布幅寬為3.2m,成品幅寬為3m。涂層劑的配方按重量份計(jì)如下所示: 底層涂層劑:
P440 (天津渤天化工):20份，
PSM-31 (沈陽化工集團(tuán)):80份，
DINP (鎮(zhèn)江聯(lián)成化工):75份 ESO:3 份，
Ba-Zn液體穩(wěn)定劑:2.5份，
三氧化二銻:8份，
氫氧化鋁(1250目):30份，
鈦白粉:5份，
炭黑:0.02份，
122B 紅:0.01 份，
異氰酸酯交聯(lián)劑:5份。面層涂層劑:
P440 (天津渤天化工):40份，
PSM-31 (沈陽化工集團(tuán)):60份，
DINP (鎮(zhèn)江聯(lián)成化工):70份，
ESO:2 份，
Ba-Zn液體穩(wěn)定劑:2.5份，
三氧化二銻:8份，
氫氧化鋁(1250目):30份，
鈦白粉:5份，
炭黑:0.02份，
122B 紅:0.01 份。表面處理液的配方按重量份計(jì)如下所示:
LV-77-203:100 份，
MEK:40 份，
TOL:30 份，
TS-100:2.5 份，
0K-412:1 份。生產(chǎn)流程如圖1所示，主要包括基布織造、涂層劑制備、涂層劑涂布、烘干、表面處理液制備、表面處理液涂覆、塑化成型、紅外加熱、紋理輥筒制作和輥壓紋理、冷卻、切邊和收卷。具體為:
1.準(zhǔn)備階段
⑴選擇纖度為IlOOdtex且定負(fù)荷伸長為12.5%的滌綸工業(yè)長絲在劍桿織機(jī)上編織成IlOOdtexX 1100dtex，30X28根/inch的雙經(jīng)雙緯織法機(jī)織布作為基布，基布寬度為3.2m。⑵根據(jù)底層涂層劑配方準(zhǔn)確稱取各組份，先將液體物料增塑劑DINP置于帶攪拌密閉容器中，攪拌均勻后再加PVC糊樹脂粉P440和PSM-31、氫氧化鋁和其它輔助料(交聯(lián)劑除外)，然后密閉攪拌，使物料充分浸潤，混合均勻。臨使用前加入異氰酸酯交聯(lián)劑，攪拌均勻后立即送涂布生產(chǎn)線涂層。⑶根據(jù)面層涂層劑配方準(zhǔn)確稱取各組份，先將液體物料增塑劑DINP置于帶攪拌密閉容器中，攪拌均勻后再加PVC糊樹脂粉P440和PSM-31、氫氧化鋁和其它輔助料，然后密閉攪拌，使物料充分浸潤，混合均勻后待用。⑷根據(jù)表面處理液配方準(zhǔn)確稱取各組份，置于帶攪拌密閉容器中，攪拌，混合均勻，控制表面處理液的粘度為1200mPa.S。(5)紋理輥筒制作:嚴(yán)格控制輥筒工作表面粗糙度不大于1.6 μ m，工作面對兩端軸支撐面徑向跳動允差為0.025mm，工作面圓度為0.036mm ;雕刻蟾皮紋，雕刻深度為0.25mm,網(wǎng)格線條50條，蟾皮紋雕刻 完成后鍍硬鉻層，厚度為0.03 0.05mm。2.制造階段
(6)涂布涂層劑并烘干:取織造好的基布，采用正反兩面一次涂層法，先在正反兩面分別涂布底層涂層劑，上漿量控制在230g/m2左右，然后進(jìn)入烘箱烘干，控制溫度為150°C ± 10°C，再在反面涂布面層涂布劑，上漿量控制在430g/m2左右，然后進(jìn)入烘箱烘干，控制溫度在170°C ±10°C，再在正面涂布面層涂布劑，上漿量控制在430g/m2左右，然后進(jìn)入烘箱烘干，控制溫度在170°C ±10°C，速度為6 12m/min。隨后經(jīng)啞光輥輥壓，以獲得啞光表面。(7)涂覆表面處理液:烘干并經(jīng)啞光輥輥壓后，經(jīng)網(wǎng)紋輥在正反兩面分別涂覆表面處理液，涂覆量控制在濕重20 30g/m2,干重6 8g/m2之間。(8)塑化成型:涂覆表面處理液，進(jìn)入烘箱塑化，控制溫度為195°C ±10°C。(9)輥壓紋理:塑化成型后先經(jīng)安裝于紋理輥筒前的紅外燈板進(jìn)行紅外加熱，該紅外燈板總功率為30KWh，控制紅外燈板輸出功率為總功率的70% 90%，然后進(jìn)入紋理輥筒壓制紋理，控制輥筒壓力為50 80KPa。(1Φ冷卻、切邊并收卷:輥壓紋理后采用多只串聯(lián)的中空帶冷卻水循環(huán)的大面積輥筒進(jìn)行冷卻，然后切邊并收卷，即得幅寬為3m的成品。其表面紋理為蟾皮紋，如圖4所示。成品經(jīng)測定，其主要技術(shù)指標(biāo)為:
①斷裂強(qiáng)度(經(jīng)/緯):彡3500N/5cm/3500N/5cm,
②撕破強(qiáng)度(經(jīng)/緯):彡500/500N，
③剝離強(qiáng)度(經(jīng)/緯):彡120N/5cm,
④克重:900± 10g/m2，
⑤阻燃性能:通過DIN4102 BI級測試及NFP 92503 M2級測試。本產(chǎn)品正反兩面啞光，具有蟾皮紋紋理，阻燃性能好，強(qiáng)度高。主要用作軟體車箱材料，也可以做成各種顏色，表面噴繪廣告，圖案，用作廣告布、裝飾材料等。實(shí)施例4:780 g/ m2環(huán)境友好改性樹皮紋藍(lán)色卡車用側(cè)簾布的生產(chǎn)方法
基布采用IIOOdtexX IlOOdtex，23 X 23根/inch的機(jī)織布，基布幅寬為2.7m，成品幅寬為 2.5m。
涂層劑的配方按重量份計(jì)如下所示:
底層涂層劑:
P440 (天津渤天化工):20份，
PSM-31 (沈陽化工集團(tuán)):80份，
DOTP:75 份，
ESO:3 份，
PVC液體穩(wěn)定劑:2.5份，
800目碳酸鈣:30份，
欽白粉:2份，
藍(lán)B:1.5份，
122B 紅:0.5 份異氰酸酯交聯(lián)劑:8份面層涂層劑:
P440 (天津渤天化工):40份，
PSM-31 (沈陽化工集團(tuán)):60份，
DINCH:70 份，
ESO:2 份，
Ba-Zn液體穩(wěn)定劑:2.5份，
800目碳酸鈣:30份，
欽白粉:2份，
藍(lán)B:1.5份，
122B 紅:0.5 份。表面處理液的配方按重量份計(jì)如下所示:
G-3555:100 份，
MEK:60 份，
TOL:20 份，
TS-100:2 份，
0K-412:1.5 份。生產(chǎn)流程如圖1所示，主要包括基布織造、涂層劑制備、涂層劑涂布、烘干、表面處理液制備、表面處理液涂覆、塑化成型、紅外加熱、紋理輥筒制作和輥壓紋理、冷卻、切邊和收卷。具體為:1.準(zhǔn)備階段
⑴選擇纖度為IlOOdtex且定負(fù)荷伸長為12.5%的滌綸工業(yè)長絲在劍桿織機(jī)上編織成IlOOdtexX IlOOdtex,23X23根/inch的機(jī)織布作為基布，基布寬度為2.7m。⑵根據(jù)底層涂層劑配方準(zhǔn)確稱取各組份，先將液體物料增塑劑DOTP置于帶攪拌密閉容器中，攪拌均勻后再加PVC糊樹脂粉P440和PSM-31、碳酸鈣和其它輔助料(交聯(lián)劑除外)，然后密閉攪拌，使物料充分浸潤，混合均勻。臨使用前加入異氰酸酯交聯(lián)劑，攪拌均勻后立即送涂布生產(chǎn)線涂層。⑶根據(jù)面層涂層劑配方準(zhǔn)確稱取各組份，先將液體物料增塑劑DINCH置于帶攪拌密閉容器中，攪拌均勻后再加PVC糊樹脂粉P440和PSM-31、碳酸鈣和其它輔助料，然后密閉攪拌，使物料充分浸潤，混合均勻后待用。⑷根據(jù)表面處理液配方準(zhǔn)確稱取各組份，置于帶攪拌密閉容器中，攪拌，混合均勻，控制表面處理液的粘度為1200mPa.S。(5)紋理輥筒制作:嚴(yán)格控制輥筒工作表面粗糙度不大于1.6 μ m，工作面對兩端軸支撐面徑向跳動允差為0.025mm，工作面圓度為0.036mm ;雕刻樹皮紋，雕刻深度為0.25mm,網(wǎng)格線條60條，樹皮紋雕刻完成后鍍硬鉻層，厚度為0.03 0.05mm。2.制造階段
正反兩面面層涂布劑的上漿量控制在370g/m2左右，其余與實(shí)施例1相同。得到幅寬為2.5m的成品，其表面紋理為樹皮紋，如圖5所示。成品經(jīng)測定，其主要技術(shù)指標(biāo)為:
①斷裂強(qiáng)度(經(jīng)/緯):≥2800N/5cm/2800N/5cm,
②撕破強(qiáng)度(經(jīng)/緯):≥200/200N，
③剝離強(qiáng)度(經(jīng)/緯):≥100N/5cm，
④克重:780±10g/m2。⑤環(huán)境友好性:符合歐盟REACH指令，符合ASTM F963-07，符合EN 71-3,EN 71-9。產(chǎn)品雙面啞光，具有樹皮紋紋理和自清潔功能。符合世界各國環(huán)保要求，可以大量出口，主要應(yīng)用于卡車側(cè)簾布，也可作為汽車內(nèi)飾；或者也可制成具有個性的顏色而作為家裝材料，沙發(fā)面料等等。
權(quán)利要求
1.一種具有紋理和自清潔功能的高分子復(fù)合材料，包括基布和涂層，其特征在于，還包括表面膜，且表面具有帶凹凸感的紋理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有紋理和自清潔功能的高分子復(fù)合材料，其特征在于，所述帶凹凸感的紋理酷似皮卡紋、鉆石紋、蟾皮紋或樹皮紋類天然物質(zhì)表面紋理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有紋理和自清潔功能的高分子復(fù)合材料，其特征在于，所述表面膜是在涂層表面涂覆表面處理液而形成的輕薄的膜，所述的表面處理液的配方以重量份計(jì)如下: 商品丙烯酸表面處理劑 100份， 溶劑20 100份， 消光劑I 4份。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有紋理和自清潔功能的高分子復(fù)合材料，其特征在于，所述的商品丙烯酸表面處理劑為韓國ROWA公司的G-3483或G-3555表面處理劑，或者荷蘭STAHL公司的LV-77-203表面處理劑；所述的溶劑為丁酮、丙酮、甲苯和四氫呋喃之中的一種或兩種；所述的消光劑為0K-412、TS-100和3300消光劑之中的一種或兩種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4之任意一項(xiàng)所述的一種具有紋理和自清潔功能的高分子復(fù)合材料的制造方法，包括基布織造、涂層劑制備、涂層劑涂布、烘干和塑化成型，其特征在于，還包括表面處理液制備和表面處理液涂覆、紋理輥筒制作和輥壓紋理，具體為: 基布織造完成后將預(yù)先制備好的涂層劑涂布到基布表面并進(jìn)行烘干處理；然后涂覆預(yù)先制備好表面處理液并塑化成型；再用預(yù)先制作好的紋理輥筒輥壓紋理。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種具有紋理和自清潔功能的高分子復(fù)合材料的制造方法，其特征在于: 所述基布選擇纖度為560dtex 2230dtex，定負(fù)荷伸長為6% 12.5%的滌綸工業(yè)長絲為原料在織機(jī)上編織而成的機(jī)織布； 所述表面處理液的配方按重量份計(jì)為:商品丙烯酸表面處理劑100份、溶劑20 100份和消光劑I 4份；按配方的重量份混合均勻即為表面處理液； 所述紋理輥筒制作中控制輥筒工作表面粗糙度不大于1.6 μ m，工作面對兩端軸支撐面徑向跳動允差為0.025mm,工作面圓度為0.036mm ;紋理雕刻深度為0.2 0.3mm,網(wǎng)格線條50 70條；紋理雕刻好后鍍硬鉻層，厚度為0.03 0.05mm ； 所述輥壓紋理為:先將塑化成型的涂層織物經(jīng)紅外線加熱板裝置進(jìn)行紅外加熱；然后用選定的紋理輥筒壓紋，再經(jīng)冷卻后切邊、收卷；控制紅外加熱裝置輸出功率使壓紋清晰，輥筒壓力為5O 8OKPa。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種具有紋理和自清潔功能的高分子復(fù)合材料的制造方法，其特征在于，所述基布選擇纖度為IlOOdtex定負(fù)荷伸長為12.5%的滌綸工業(yè)長絲為原料在織機(jī)上編織而成的機(jī)織布。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種具有紋理和自清潔功能的高分子復(fù)合材料的制造方法，其特征在于，所述的商品丙烯酸 表面處理劑為韓國ROWA公司的G-3483或G-3555表面處理齊U，或者荷蘭STAHL公司的LV-77-203表面處理劑；所述的溶劑為丁酮、丙酮、甲苯和四氫呋喃之中的一種或兩種；所述的消光劑為0K-412、TS-100和3300消光劑之中的一種或兩種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有紋理和自清潔功能的高分子復(fù)合材料及其制造方法，該高分子復(fù)合材料包括基布、涂層和表面膜，且表面具有帶凹凸感的仿天然物質(zhì)的紋理，酷似牛皮紋、蟾皮紋、樹皮紋或鉆石紋等。表面膜是在涂層表面涂覆表面處理液而形成的輕薄的膜或稱為微膜，表面處理液的配方以重量份計(jì)為商品丙烯酸表面處理劑100份，溶劑20～100份，消光劑1～4份。其制造方法是將涂層劑涂布到基布表面并烘干；然后涂覆表面處理液并塑化成型；再經(jīng)紅外加熱后輥壓紋理。本發(fā)明制備的高分子復(fù)合材料，強(qiáng)度和耐磨性等技術(shù)指標(biāo)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，同時可根據(jù)客戶要求按需定制；其表面啞光且具有帶凹凸感的紋理和自清潔功能。裝飾效果極佳。
文檔編號C08L27/06GK103231559SQ20131012114
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月9日
發(fā)明者葉雪康, 葉華亦, 葉峰靈 申請人:海寧錦達(dá)涂層有限公司