[发明专利]一种着色TPU发泡珠粒及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种着色TPU发泡珠粒及其制备方法和应用，该着色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；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；水性聚氨酯溶液包括：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。本发明着色TPU发泡珠粒不仅表面颜料均匀，而且绿色环保。

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，具体涉及一种着色TPU发泡珠粒及其制备方法和应用。

背景技术

热塑性聚氨酯弹性体TPU具有优异的机械性能、耐磨性、耐屈挠性、耐油性、减震能力强和耐低温性能等优异的综合性能，同时具有良好的弹性和加工性，被广泛应用于运动器械、鞋材、汽车、服饰、医疗、食品包装等诸多领域。但是TPU比重较大，使其在应用方面受到许多限制。热塑性聚氨酯发泡材料(ETPU)很好地克服了TPU比重较大的缺点，由于具有多孔结构，使其ETPU具有质轻、成本低，而且回弹性、抗压缩能力和缓冲性等性能更优。目前，ETPU材料除了主要应用于鞋材行业之外，还应用到跑道、头盔、物流包装材料、家居新材、教育装备、体育用品以及汽车内饰等多个领域，具有极大的发展潜力。

发泡珠粒制备技术是珠粒模塑成型技术的一部分，在珠粒模塑成型技术中起到至关重要的作用。目前，制备TPU发泡珠粒主要采用挤出发泡-水下切粒法和釜内气体浸渍法。采用目前的工艺制备彩色ETPU发泡珠粒时，由于颜料和工艺条件的因素，难以得到外观光洁、着色均匀、颜色批次稳定的发泡珠粒产品，这是由于无机颜料不好调色，而有机小分子颜料会显著增塑TPU基体，降低TPU熔体的拉伸粘度和熔体强度，使得采用连续挤出水下造粒制备彩色ETPU发泡珠粒时，有机小分子颜料会导致TPU发泡材料的泡孔结构难于控制；而采用釜内气体浸渍法，在高温、高压的环境下，由于有机小分子颜料耐热性能差，易于发生界面迁移和挥发，并且，颜料的加入会影响发泡材料的泡孔结构和膨胀率，不均匀的泡孔结构会造成材料色差，而发泡过程也会导致材料表面颜色变化，这些都影响了发泡材料的批次稳定性。因此，以目前的条件，ETPU只能提供稳定的白色产品。

发明内容

本发明的目的，就是为了解决上述问题而提供了一种着色TPU发泡珠粒及其制备方法和应用，不仅着色TPU发泡珠粒的表面颜料均匀，而且绿色环保。

本发明的目的是这样实现的：

本发明的一种着色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；

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；

水性聚氨酯溶液包括：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。

上述的着色TPU发泡珠粒中水性聚氨酯为羧基型热塑性水性聚氨酯乳液。

上述的着色TPU发泡珠粒中水性色浆中颜料量：水性聚氨酯的固体量比值为2～50：100。

上述的着色TPU发泡珠粒中水性抗氧剂为含受阻酚类抗氧剂的分散液，抗氧剂量为水性聚氨酯的固体量的0.5％～5％。

上述的着色TPU发泡珠粒中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。

上述的着色TPU发泡珠粒中水性聚氨酯用光稳定剂包含受阻胺类，其中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％。