[发明专利]一种木纹TPU复合材料及其制备方法与应用在审

专利信息
申请号: 202211727694.X 申请日: 2022-12-27
公开(公告)号: CN115948045A 公开(公告)日: 2023-04-11
发明(设计)人: 黄骏成;谢良科;那海宁;朱锦 申请(专利权)人: 中国科学院宁波材料技术与工程研究所
主分类号: C08L75/04 分类号: C08L75/04;C08L97/02
代理公司: 南京利丰知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 32256 代理人: 何胜男
地址: 315201 浙江*** 国省代码: 浙江;33
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摘要:
搜索关键词: 一种 tpu 复合材料 及其 制备 方法 应用
【说明书】:

发明揭示了一种木纹TPU复合材料及其制备方法与应用。所述木纹TPU复合材料的原料包括按照重量份计量的如下组分:改性植物纤维20‑30份,TPU颗粒60‑70份,硅烷偶联剂3‑6份,润滑剂1‑3份,钛白粉1份和抗氧剂0.5‑1份;其中,所述改性植物纤维由植物纤维经过纤维素酶改性制得,植物纤维长度在1‑5cm。纤维直径0.1‑1mm。本发明TPU复合材料成型后可见清晰木纹,且改性纤维的添加对TPU本身性能影响较小,适用于弹性保护外壳以及装饰件等。

技术领域

本发明属于TPU复合材料技术领域,具体涉及一种木纹TPU复合材料及其制备方法与应用。

背景技术

TPU也称为热塑性聚氨酯弹性体,是一种生活中应用非常广泛的一种高分子材料。它是由异氰酸酯和聚醚或聚酯多元醇聚合得到。具有很好的断裂伸长率以及回弹性,由于玻璃化转变温度低,其在低温下也能保持很好的弹性。目前在日用品,工业机械衬垫,汽车工业等众多领域均有应用。其中手机壳,球鞋鞋垫等更是我们每天都能见到的产品。

随着人民生活水平的提高,对于材料的样式需求也变多了。以木纹为代表的样式在当前追求环保的背景下变得非常火热。而聚氨酯作为弹性体,弹性是其基本的性能要求,传统的木粉或者植物纤维的加入将增加其模量,改变其性能。通过印染或是模具塑性出的木纹则看着显得不真实。

如何通过一种方法将TPU材料赋予美观真实木纹,又不过多影响其基本弹性性能成为待解决的难题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种木纹TPU复合材料及其制备方法与应用,以克服现有技术中存在的不足。

为实现前述发明目的,本发明实施例采用的技术方案包括:

本发明提供了一种木纹TPU复合材料,所述木纹TPU复合材料的原料包括按照重量份计量的如下组分:改性植物纤维20-30份,TPU颗粒60-70份,硅烷偶联剂3-6份,润滑剂1-3份,钛白粉1份和抗氧剂0.5-1份;其中,所述改性植物纤维由植物纤维经过纤维素酶改性制得。

进一步地,所述改性植物纤维的制备方法包括:将原始植物纤维置于温度为40-60℃、pH值为3.5-6.5的纤维素酶水溶液中充分搅拌。

本发明还提供了一种木纹TPU复合材料的制备方法,包括:

将原始植物纤维置于温度为40-60℃、pH值为3.5-6.5的纤维素酶水溶液中充分搅拌,制得改性植物纤维;

将20-30重量份改性植物纤维、60-70重量份TPU颗粒、3-6重量份硅烷偶联剂、1-3重量份润滑剂、1重量份钛白粉和0.5-1重量份抗氧剂混合均匀后挤出,制得木纹TPU复合材料。

进一步地,所述的木纹TPU复合材料的制备方法,包括:将原始植物纤维切成1-5cm的小段后,选择0.1-1mm直径的植物纤维。再置于所述纤维素酶水溶液中充分搅拌2-5h,得到改性植物纤维。

进一步地,所述挤出采用的温度为170℃-210℃、转速为20-80r/min。

本发明还提供了前述的木纹TPU复合材料于弹性保护壳或其他弹性体装饰件中的应用。

与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:

(1)本发明将植物纤维通过纤维素酶处理,在保留其基本形貌的同时去除了提供力学强度的纤维素组分,使得植物纤维的添加不会大幅度改变TPU材料的基本性能。

(2)本发明选用的植物纤维多为农业废弃物,目前基本以还田焚烧为主,本发明在赋予材料木纹外观的同时有利于自然环境的保护,适用于弹性保护壳及其他弹性体装饰件等。

附图说明

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