[发明专利]一种高分子材料仿真鲨鱼皮及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高分子材料仿真鲨鱼皮，由透气防水皮肤层和角质层组成。所述皮肤层由PTFE改性材料流延成型，所述角质层材料采用双组份预制母粒混合后经过双层共挤涂覆在皮肤层上。本发明还涉及制备上述仿真鲨鱼皮的方法。本发明的仿真鲨鱼皮表面逼真，手感柔软富有弹性，同时具备防水透气、表面防滑疏水功能，表面角质层粘结紧致，制造简便，性价比高，可用于制造泳衣、家具、皮包、防水雨具等，具有广阔的市场前景。

技术领域

本发明涉及一种高分子新材料和仿真材料产品技术领域，具体涉及一种高分子材料仿真鲨鱼皮及其制备方法。

背景技术

鲨鱼因其体表覆盖着一层具有肋条状表面结构的独特的盾鳞，能够抑制和延迟絮流的发生，减少流体阻力，减少能耗，因此拥有极佳的减阻能力。通过仿生设计新的功能材料已被证明是一种非常重要的手段，目前具有鲨鱼盾鳞肋条结构的仿生材料已应用于航空、管道运输、船舶、游泳衣制造等行业。

但是目前大部分鲨鱼皮仿生材料价格高昂，生产工艺复杂，限制了鲨鱼皮仿生材料的广泛应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种性能优异、生产工艺简便的高分子材料仿真鲨鱼皮及其制备方法。

本发明采用如下技术方案：

一种高分子材料仿真鲨鱼皮，其包括皮肤层和涂覆在皮肤层上的角质层。

其中，所述皮肤层由PTFE改性材料通过压延成型。

其中，所述PTFE改性材料为二氧化钛改性聚四氟乙烯，通过向PTFE中添加2-8%的金红石型TiO₂，制得改性PTFE材料，提高其力学性能和摩擦性能。

其中，所述角质层由预制母粒通过双层共挤压延成型，涂覆在皮肤层表层上；所述预制母粒包括A母粒和B母粒；所述A母粒包括如下重量份的组分：POE 30-60份，马来酸酐接枝HDPE 5-10份，色母粒0.5-3份和PP 5-15份；所述B母粒为发泡PP；所述A母粒与B母粒的重量比为100:（5-15）。

其中，所述发泡PP为甲苯磺酞氨基崛发泡体系、5-苯基四唑发泡体系或偶氮二碳酸酯发泡体系。

优选的，所述发泡PP为甲苯磺酞氨基崛发泡体系。

其中，所述角质层在皮肤层上的涂覆率为100%。

其中，所述角质层在皮肤层上的涂覆厚度为0.2-1.5mm。

一种上述高分子材料仿真鲨鱼皮的制备方法，其包括如下步骤：

（1）按照A母粒各组分的重量比进行配比，采用超分散法，经过双螺杆挤出机完成造粒；

（2）由PTFE改性材料通过压延成型得到皮肤层；

（3）依照A母粒和B母粒的重量比进行混合，经过双层共挤设备涂覆挤出在皮肤层上；

（4）经过辊压塑型、整理成型后得到成品。

制备方法中，步骤（1）中的造粒温度为120-165℃。

制备方法中，步骤（1）中的造粒得到的颗粒直径为1~4mm。

本发明的有益效果在于：

1、高度仿真，表面角质层粘结紧致。

2、皮肤层具有防水、透气的特性。

3、手感柔滑、物理性能优良，机械强度大，断裂强力不小于280N，撕破强力不小于29N，膨胀强度不小于270kPa，性价比高。

4、可以裁剪、缝制、热封，可应用于泳衣、雨具、皮包、装饰装潢材料等领域。