[发明专利]一种着色TPU发泡珠粒及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种着色TPU发泡珠粒的制备方法，其特征在于，所述着色TPU发泡珠粒包括：

（1）TPU发泡珠粒；以及

（2）喷雾涂布在TPU发泡珠粒的表面的含色浆的水性聚氨酯溶液以形成厚度10μm～200μm的水性聚氨酯涂层；

所述TPU发泡珠粒表面分别通过超声波对表面清洗脱脂和低温等离子活化处理；

所述水性聚氨酯溶液由水性聚氨酯、水性色浆、水性抗氧剂、水性聚氨酯用光稳定剂、交联剂和去离子水组成;

所述水性聚氨酯为羧基型热塑性水性聚氨酯乳液；

所述水性抗氧剂为含受阻酚类抗氧剂的分散液；

所述水性聚氨酯用光稳定剂包含受阻胺类；

所述交联剂采用氮丙啶型交联剂,且所述交联剂的添加量为水性聚氨酯乳液质量的0.2%；

所述着色TPU发泡珠粒的制备方法采用一喷雾涂布干燥装置，其至少包括：

一上端开口的鼓形的转筒；

一出口通入转筒内部并与转筒外的一热风鼓风设备连接的热风管；

一安装于转筒内用于协助分散TPU发泡珠粒的搅拌器；以及

一出口位于转筒内并通过管道与转筒外的一液罐连接的用于雾化的喷枪

所述着色TPU发泡珠粒的制备方法包括以下步骤：

1）采用超声波清洗工艺清洗所述TPU发泡珠粒的表面，清洗干净后，50～100℃烘干；

2）采用低温等离子处理工艺对清洗后的TPU发泡珠粒表面进行处理；

3）将水性聚氨酯、水性色浆、水性抗氧剂、水性聚氨酯用光稳定剂、交联剂以及去离子水搅拌均匀制备成含色浆水性聚氨酯喷雾溶液备用；

4）将所述TPU发泡珠粒加入到所述喷雾涂布干燥装置的转筒中，启动转筒转动和加热，通热风进行物料的干燥，待所述TPU发泡珠粒预热到设定的干燥温度80～105℃后，再启动搅拌器辅助分散所述TPU发泡珠粒，采用喷枪对所述TPU发泡珠粒表面喷覆步骤3）制备的含色浆的水性聚氨酯喷雾溶液，所述TPU发泡珠粒均匀翻滚并分散的过程中，其表面多次间断地被喷涂上所述含色浆的水性聚氨酯喷雾溶液的同时持续受热干燥，直到水性聚氨酯溶液完全消耗，停止喷涂，最终在TPU发泡珠粒表面形成均匀的涂层，继续干燥至TPU发泡珠粒的表面涂层水分烘干，即可。

2.如权利要求1所述的着色TPU发泡珠粒的制备方法，其特征在于，所述水性色浆中颜料量：水性聚氨酯的固体量比值为2～50：100；

所述抗氧剂量为水性聚氨酯的固体量的0.5%～5%；

所述水性聚氨酯用光稳定剂添加量为水性聚氨酯固体量的0.1%～3%；

所述含色浆水性聚氨酯喷雾溶液的固含量为1%～20%；

所述TPU发泡珠粒着色前比重0.1～0.8g/cm³。

3.如权利要求1所述的着色TPU发泡珠粒的制备方法，其特征在于，所述水性抗氧剂为含三乙二醇醚-二（3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基）丙酸酯的水性抗氧剂分散液。

4.如权利要求1所述的着色TPU发泡珠粒的制备方法，其特征在于，所述步骤1）中超声波清洗工艺采用含有浓度为1～20%的至少一种阴离子表面活性剂或非离子表面活性剂的水基清洗剂，超声波频率20KHz, 功率密度0.3W/cm²。

5.如权利要求1所述的着色TPU发泡珠粒的制备方法，其特征在于，所述步骤2）中低温等离子处理工艺采用的工作气体为氩气、氮气、氧气、氨气、二氧化碳的一种或几种气体的混合气体，气体流量30～900sccm，工作气压为10～300Pa，处理时间为20s～10min，温度为20～130℃，处理功率1500W～12000W。

6.如权利要求1所述的着色TPU发泡珠粒的制备方法，其特征在于，所述转筒安装于一底座上，其安装倾角为30～45°；其外壁安装有辅助电加热烘干器。