本發(fā)明涉及特種陶瓷化彈性體材料領(lǐng)域，尤其涉及一種含有tpu的陶瓷化彈性體材料。
背景技術(shù)：
與橡膠相比，彈性體更側(cè)重的含義是一種物理和材料學(xué)的概念，它的范疇更為廣泛。彈性體中除橡膠外，還包括眾多彈性變形迥異、大分子鏈交聯(lián)方式多樣化的高分子材料。根據(jù)彈性體是否可塑化可以分為熱固性彈性體、熱塑性彈性體二大類。熱固性彈性體，這也就是傳統(tǒng)意義的橡膠（rubber），熱塑性彈性體（thermoplasticelastomer），縮寫為tpe，為上世紀(jì)90年代開始逐漸被越來越多的商業(yè)化應(yīng)用。這個分類同樣也說明了這二類彈性體加工所采用的是二種不同的方式：橡膠用熱固性設(shè)備加工，tpe采用熱塑性設(shè)備加工。熱塑性彈性體（thermoplasticelastomer，tpe）的定義為：在常溫下顯示橡膠彈性，在高溫下能夠塑化成型的高分子材料。因此，這類聚合物兼有熱塑性橡膠和熱塑性塑料的某些特點。熱塑性彈性體高分子鏈的基本結(jié)構(gòu)特點是它同時串聯(lián)或接枝某些化學(xué)組成不同的塑料段（硬段）和橡膠段（軟段）。硬段間的作用力足以凝集成微區(qū)（如玻璃化微區(qū)或結(jié)晶微區(qū)），形成分子間的物理“交聯(lián)”。軟段則是自有旋轉(zhuǎn)能力較大的高端性鏈段。
陶瓷，英語：china。中國人早在約公元前8000－2000年（新石器時代）就發(fā)明了陶器。用陶土燒制的器皿叫陶器，用瓷土燒制的器皿叫瓷器。陶瓷則是陶器，炻器和瓷器的總稱。凡是用陶土和瓷土這兩種不同性質(zhì)的粘土為原料，經(jīng)過配料、成型、干燥、焙燒等工藝流程制成的器物都可以叫陶瓷。陶瓷粉是一種通過化學(xué)反應(yīng)而形成耐高溫陶瓷涂層的材料，該高溫陶瓷粉顏色是白色，內(nèi)含有的元素有硅、鋁、鈦和氧等多種無機(jī)材料，該溫陶瓷粉可以是陶瓷粉或者耐高溫陶瓷粉涂層材料。其中如果研究者想使用陶瓷粉，完全可把的陶瓷粉與研究的者的高溫涂料或者高溫粘合劑一起攪拌均，涂在金屬或者陶瓷表面，在溫度是400度以上，高溫陶瓷粉回發(fā)生內(nèi)部反應(yīng)，在金屬或者陶瓷表面形成幾種金屬化合物致密的涂成材料?？赡蛶浊Ф鹊母邷?，同時耐摩擦，硬度高。
tpu(thermoplasticpolyurethanes)名稱為熱塑性聚氨酯彈性體橡膠。主要分為有聚酯型和聚醚型之分，它硬度范圍寬（60ha-85hd）、耐油，透明，彈性好，在日用品、體育用品、玩具、裝飾材料等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，無鹵阻燃tpu還可以代替軟質(zhì)pvc以滿足越來越多領(lǐng)域的環(huán)保要求。
現(xiàn)有的技術(shù)中，會將陶瓷粉與彈性體材料結(jié)合在一起制備新材料，具有二者的特性，但是，隨著人們需求的增加，普通的陶瓷化彈性體材料已經(jīng)難以滿足人們的需求，因此，需要設(shè)計一種含有tpu的陶瓷化彈性體材料。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種含有tpu的陶瓷化彈性體材料。
本發(fā)明通過下述方案實現(xiàn)：
一種含有tpu的陶瓷化彈性體材料，以質(zhì)量份計，包括以下組份：
陶瓷粉10-20份，
聚酯短纖維70-80份，
tpu20-30份，
環(huán)氧樹脂20-30份，
固化劑10-20份，
包覆型顯色劑20-60份，
粘合劑5-10份。
所述陶瓷粉為氮化硅、碳化硅、二氧化硅、滑石粉和氧化鋁中的一種或者數(shù)種。
所述固化劑為二氨基二氯二苯甲烷。
所述包覆型顯色劑包括被覆顆粒和與之匹配的包覆被覆顆粒的包覆層，所述被覆顆粒包括溶劑和顯色劑，所述包覆層為三聚氰胺甲醛樹脂、脲醛樹脂、聚脲、異氰酸酯中的一種或者數(shù)種。
所述溶劑為芳烴溶劑或者醇類溶劑。
所述顯色劑為偶氮染料、芳甲烷染料、醌亞胺染料中的一種。
所述粘合劑為羧甲基纖維素、丁苯乳膠、苯丙乳膠、淀粉中的一種或者數(shù)種。
所述tpu由熱塑性聚氨酯彈性體橡膠本體和丁二醇和離子交換樹脂組合而成，其中，所述的熱塑性聚氨酯彈性體橡膠本體占所述tpu的質(zhì)量百分比的44%-48%，所述的丁二醇占所述tpu的質(zhì)量百分比的10%-12%，所述的離子交換樹脂占所述tpu的質(zhì)量百分比的42%-44%。
以質(zhì)量份計，該材料還包括以下組份：無鹵阻燃劑10-70份、相容劑0.5-5份、抑煙劑1-10份、抗氧劑0.02-0.1份、抗水解劑0.02-0.1份。
所述無鹵阻燃劑為磷酸銨、聚磷酸銨、三聚氰胺及其化合物、硼酸鋅、蒙脫土、粘土、金屬氫氧化物、有機(jī)磷酸酯化合物、有機(jī)次磷酸酯化合物和多元醇中的至少一種；
所述抑煙劑為鉬化合物、鐵化合物、金屬氧化物、鎂鋅復(fù)合物、鋁酸鋅和錫酸鋅中的至少一種。
本發(fā)明的有益效果為：
本發(fā)明一種含有tpu的陶瓷化彈性體材料具有彈性體材料的在除去外力后能恢復(fù)原狀的能力，添加陶瓷粉后，本發(fā)明的材料還具有耐摩擦，硬度高的特點，最重要的是在添加包覆型顯色劑后，使得本發(fā)明的材料具有在需要的進(jìn)行按壓材料表面即可顯色的特點，使得本發(fā)明的材料可以在特定的處所進(jìn)行使用，可以用于做記號、繪圖、防偽等領(lǐng)域，提升了材料的利用價值，而且本發(fā)明各種原材料均為通用的材料，大大降低了原材料生產(chǎn)成本，便于在工業(yè)上大規(guī)模推廣。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明：
實施例1
一種含有tpu的陶瓷化彈性體材料，以質(zhì)量份計，包括以下組份：
陶瓷粉20份，
聚酯短纖維75份，
tpu30份，
環(huán)氧樹脂20份，
固化劑20份，
包覆型顯色劑40份，
粘合劑5份。
所述陶瓷粉為氮化硅、碳化硅、二氧化硅、滑石粉和氧化鋁中的一種或者數(shù)種。
所述固化劑為二氨基二氯二苯甲烷。
所述包覆型顯色劑包括被覆顆粒和與之匹配的包覆被覆顆粒的包覆層，所述被覆顆粒包括溶劑和顯色劑，所述包覆層為三聚氰胺甲醛樹脂、脲醛樹脂、聚脲、異氰酸酯中的一種或者數(shù)種。
所述溶劑為芳烴溶劑或者醇類溶劑。
所述顯色劑為偶氮染料、芳甲烷染料、醌亞胺染料中的一種。
所述粘合劑為羧甲基纖維素、丁苯乳膠、苯丙乳膠、淀粉中的一種或者數(shù)種。
所述tpu由熱塑性聚氨酯彈性體橡膠本體和丁二醇和離子交換樹脂組合而成，其中，所述的熱塑性聚氨酯彈性體橡膠本體占所述tpu的質(zhì)量百分比的44%-48%，所述的丁二醇占所述tpu的質(zhì)量百分比的10%-12%，所述的離子交換樹脂占所述tpu的質(zhì)量百分比的42%-44%。
以質(zhì)量份計，該材料還包括以下組份：無鹵阻燃劑70份、相容劑2份、抑煙劑1份、抗氧劑0.1份、抗水解劑0.06份。
所述無鹵阻燃劑為磷酸銨、聚磷酸銨。所述抑煙劑為鉬化合物。
高分子材料著火后發(fā)煙的原理是聚合物燃燒要產(chǎn)生大量的煙霧，有的聚合物燃燒產(chǎn)生的煙霧是有毒的。當(dāng)聚合物中加入阻燃劑，尤其是含鹵素和銻阻燃劑時，燃燒時會產(chǎn)生更多的煙霧和有毒氣體。本發(fā)明的材料中加入鉬化合物作為抑煙劑，在高分子材料的著火初期，鉬化合物能促進(jìn)分子間的交聯(lián)反應(yīng)生成碳化物，這些生成的碳化物會覆蓋在聚合物的表面從而起到抑煙的作用。
本發(fā)明一種含有tpu的陶瓷化彈性體材料具有彈性體材料的在除去外力后能恢復(fù)原狀的能力，添加陶瓷粉后，本發(fā)明的材料還具有耐摩擦，硬度高的特點，最重要的是在添加包覆型顯色劑后，使得本發(fā)明的材料具有在需要的進(jìn)行按壓材料表面即可顯色的特點，使得本發(fā)明的材料可以在特定的處所進(jìn)行使用，可以用于做記號、繪圖、防偽等領(lǐng)域，提升了材料的利用價值，而且本發(fā)明各種原材料均為通用的材料，大大降低了原材料生產(chǎn)成本，便于在工業(yè)上大規(guī)模推廣。
實施例2
一種含有tpu的陶瓷化彈性體材料，以質(zhì)量份計，包括以下組份：
陶瓷粉10份，
聚酯短纖維80份，
tpu25份，
環(huán)氧樹脂25份，
固化劑10份，
包覆型顯色劑60份，
粘合劑7份。
所述陶瓷粉為氮化硅、碳化硅、二氧化硅、滑石粉和氧化鋁中的一種或者數(shù)種。
所述固化劑為二氨基二氯二苯甲烷。
所述包覆型顯色劑包括被覆顆粒和與之匹配的包覆被覆顆粒的包覆層，所述被覆顆粒包括溶劑和顯色劑，所述包覆層為三聚氰胺甲醛樹脂、脲醛樹脂、聚脲、異氰酸酯中的一種或者數(shù)種。
所述溶劑為芳烴溶劑或者醇類溶劑。
所述顯色劑為偶氮染料、芳甲烷染料、醌亞胺染料中的一種。
所述粘合劑為羧甲基纖維素、丁苯乳膠、苯丙乳膠、淀粉中的一種或者數(shù)種。
所述tpu由熱塑性聚氨酯彈性體橡膠本體和丁二醇和離子交換樹脂組合而成，其中，所述的熱塑性聚氨酯彈性體橡膠本體占所述tpu的質(zhì)量百分比的44%-48%，所述的丁二醇占所述tpu的質(zhì)量百分比的10%-12%，所述的離子交換樹脂占所述tpu的質(zhì)量百分比的42%-44%。
以質(zhì)量份計，該材料還包括以下組份：無鹵阻燃劑10份、相容劑5份、抑煙劑6份、抗氧劑0.02份、抗水解劑0.1份。
所述無鹵阻燃劑為三聚氰胺及其化合物、硼酸鋅。所述抑煙劑為鐵化合物。火災(zāi)發(fā)生時，含鹵阻燃材料在阻燃過程中會產(chǎn)生大量的煙霧和有毒的腐蝕性鹵化氫氣體，造成成二次危害。本發(fā)明的材料中添加的是無鹵阻燃劑，其在燃燒時不揮發(fā)、不產(chǎn)生腐蝕性氣體。本發(fā)明的材料中加入了無鹵阻燃劑和抑煙劑，通過二者的協(xié)同作用，使得本發(fā)明的材料既可以阻燃，也可以抑煙。
本發(fā)明的材料中加入聚酯短纖維有優(yōu)良的耐皺性、彈性和尺寸穩(wěn)定性、耐摩擦，有較好的耐化學(xué)試劑性能，能耐弱酸及弱堿，使得本發(fā)明的材料形成多維結(jié)構(gòu)，增加本發(fā)明的材料的抗皺性和保形性?，F(xiàn)有的普通的聚酯短纖維存在染色性能較差的缺陷，一般須在高溫或有載體存在的條件下用分散性染料染色，本發(fā)明在添加包覆型顯色劑后，使得本發(fā)明的材料具有在需要的進(jìn)行按壓材料表面即可顯色的特點，克服了聚酯短纖維這一重大缺陷，提升本發(fā)明材料的整體性能和應(yīng)用范圍。
實施例3
一種含有tpu的陶瓷化彈性體材料，以質(zhì)量份計，包括以下組份：
陶瓷粉15份，
聚酯短纖維70份，
tpu20份，
環(huán)氧樹脂30份，
固化劑15份，
包覆型顯色劑20份，
粘合劑10份。
所述陶瓷粉為氮化硅、碳化硅、二氧化硅、滑石粉和氧化鋁中的一種或者數(shù)種。
所述固化劑為二氨基二氯二苯甲烷。
所述包覆型顯色劑包括被覆顆粒和與之匹配的包覆被覆顆粒的包覆層，所述被覆顆粒包括溶劑和顯色劑，所述包覆層為三聚氰胺甲醛樹脂、脲醛樹脂、聚脲、異氰酸酯中的一種或者數(shù)種。
所述溶劑為芳烴溶劑或者醇類溶劑。
所述顯色劑為偶氮染料、芳甲烷染料、醌亞胺染料中的一種。
所述粘合劑為羧甲基纖維素、丁苯乳膠、苯丙乳膠、淀粉中的一種或者數(shù)種。
所述tpu由熱塑性聚氨酯彈性體橡膠本體和丁二醇和離子交換樹脂組合而成，其中，所述的熱塑性聚氨酯彈性體橡膠本體占所述tpu的質(zhì)量百分比的44%-48%，所述的丁二醇占所述tpu的質(zhì)量百分比的10%-12%，所述的離子交換樹脂占所述tpu的質(zhì)量百分比的42%-44%。
以質(zhì)量份計，該材料還包括以下組份：無鹵阻燃劑40份、相容劑0.5份、抑煙劑10份、抗氧劑0.06份、抗水解劑0.02份。
所述無鹵阻燃劑為蒙脫土、粘土、金屬氫氧化物、有機(jī)磷酸酯化合物、有機(jī)次磷酸酯化合物和多元醇中的至少一種；所述抑煙劑為金屬氧化物、鎂鋅復(fù)合物、鋁酸鋅和錫酸鋅中的至少一種。
在本實施例中，使用有機(jī)磷酸酯化合物、有機(jī)次磷酸酯化合物作為無鹵阻燃劑可以使阻燃完全實現(xiàn)無鹵化，并且改善本發(fā)明的材料在成型中的流動性能，抑制燃燒后的殘余物，產(chǎn)生的毒性氣體和腐蝕性氣體比鹵素阻燃劑少，該種阻燃劑還有原料來源豐富，價格便宜的優(yōu)點。
本發(fā)明一種含有tpu的陶瓷化彈性體材料通過包覆層的包覆作用，將易揮發(fā)、變性的顯色劑保護(hù)在包覆層中，這樣就可以對顯色劑進(jìn)行保護(hù)，避免了顯色劑暴露在空氣中被破壞，在需要使用時，通過擠壓材料的表面，把顯色劑從包覆層中擠壓出來，顯色劑就可以轉(zhuǎn)移到本發(fā)明材料的表面，從而進(jìn)行顯色，使用包覆層包裹顯色劑的材料可以有效的延長顯色劑的保質(zhì)期、保證顯色劑的顯色效果。
本發(fā)明中加入tpu可以顯著提升本發(fā)明的材料的耐磨性，增加了本發(fā)明的材料的使用范圍。
盡管已經(jīng)對本發(fā)明的技術(shù)方案做了較為詳細(xì)的闡述和列舉，應(yīng)當(dāng)理解，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，對上述實施例做出修改或者采用等同的替代方案，這對本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言是顯而易見，在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進(jìn)，均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。