本發(fā)明涉及高分子材料的，特別是涉及基于柔性聚合物的高彈性防水膚感桌布及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、隨著人們對(duì)生活品質(zhì)的追求不斷提升，家居用品的舒適性和多功能性成為重要的設(shè)計(jì)目標(biāo)。桌布作為日常生活中常用的家居產(chǎn)品之一，其材質(zhì)和性能在不斷發(fā)展演變。傳統(tǒng)桌布材料如棉、亞麻等天然纖維因其柔軟的觸感和良好的吸水性，曾長(zhǎng)期受到市場(chǎng)歡迎。然而，天然纖維材料在清洗和使用過程中易受水分和污漬的侵蝕，且耐用性欠佳，難以滿足長(zhǎng)時(shí)間的耐磨需求。合成材料如pvc、pe、pp等逐漸成為桌布制作的主流，因其良好的防水性和耐用性得到了市場(chǎng)認(rèn)可。然而，這些合成材料的手感往往偏硬，缺乏柔軟的觸覺舒適性，且使用時(shí)間長(zhǎng)了容易出現(xiàn)折痕或老化，進(jìn)一步影響美觀和使用效果。為提升產(chǎn)品的舒適性和功能性，近年來，柔性聚合物材料逐步應(yīng)用于桌布的生產(chǎn)中，如聚氨酯（pu）材料，其不僅具備較高的彈性和柔軟的手感，還具有一定的耐磨性和防水性，成為了提升桌布舒適度和耐用性的新選擇。

2、中國專利（cn116394621b）公開了一種防水防油的pu印花壓花桌布，該專利中聚氨酯（pu）材料具有一定的柔軟性，但作為桌布表層，改性聚氨酯往往為了提升防水防油性而增加表面密度，使其疏水、耐油的特性更明顯，導(dǎo)致表面較為光滑，缺乏親膚的柔軟觸感，并且改性聚氨酯中加入了尼龍纖維和雙氨丙基聚二甲基硅氧烷等成分。這些成分的加入雖然提升了材料的強(qiáng)度和耐用性，但也增加了材料的硬度，使得整體手感偏硬，影響了觸摸的舒適度。基于現(xiàn)有技術(shù)的這些不足，如何在保持桌布柔軟膚感的同時(shí)提高其防水性和彈性成為了行業(yè)的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、現(xiàn)有技術(shù)中聚氨酯（pu）材料具有一定的柔軟性，但作為桌布表層，改性聚氨酯往往為了提升防水防油性而增加表面密度，使其疏水、耐油的特性更明顯，導(dǎo)致表面較為光滑，缺乏親膚的柔軟觸感，并且改性聚氨酯中加入了尼龍纖維和雙氨丙基聚二甲基硅氧烷等成分。這些成分的加入雖然提升了材料的強(qiáng)度和耐用性，但也增加了材料的硬度，使得整體手感偏硬，影響了觸摸的舒適度。

2、本技術(shù)提供一種基于柔性聚合物的高彈性防水膚感桌布，所述桌布用高分子材料包括：改性聚氨酯材料40份至60份、硅氧烷改性劑10份至20份、抗靜電填料1份至5份、光穩(wěn)定劑0.5份至2份以及柔性增塑劑5份至15份。

3、作為一種基于柔性聚合物的高彈性防水膚感桌布的優(yōu)選技術(shù)方案，所述聚氨酯組合物包括：改性聚氨酯材料45份、硅氧烷改性劑10份、抗靜電填料3份、光穩(wěn)定劑1份以及柔性增塑劑10份。

4、需要說明的是，改性聚氨酯材料提供了材料的基本力學(xué)性能和彈性，是聚氨酯基體的主要成分，賦予材料良好的柔韌性和強(qiáng)度。硅氧烷改性劑有效提升了材料的柔軟性和膚感觸摸效果，同時(shí)改善了其他成分在基體中的分散性和相容性?？轨o電填料增強(qiáng)了材料的抗靜電性能。光穩(wěn)定劑延長(zhǎng)了材料在紫外光下的穩(wěn)定性，防止老化和光降解，使其適合長(zhǎng)期使用。柔性增塑劑進(jìn)一步增強(qiáng)了材料的柔軟度和延展性，提升觸感并降低彈性模量，滿足對(duì)柔性要求較高的應(yīng)用需求。通過上述成分的合理配比和協(xié)同作用，聚氨酯組合物具備出色的力學(xué)性能、防水性、抗靜電性和耐用性。

5、作為一種基于柔性聚合物的高彈性防水膚感桌布的優(yōu)選技術(shù)方案，所述硅氧烷改性劑為氨基硅氧烷。

6、需要說明的是，氨基硅氧烷具有獨(dú)特的柔性鏈段結(jié)構(gòu)，與聚氨酯基體結(jié)合后可以有效減少分子鏈之間的剛性作用力，使材料在保持強(qiáng)度的同時(shí)更加柔軟。氨基硅氧烷的柔性分子鏈有助于降低材料的彈性模量，提升材料的手感，使其更適合觸感舒適的應(yīng)用需求，并且氨基硅氧烷的長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)在材料中產(chǎn)生空間位阻效應(yīng)，幫助其他添加劑（如抗靜電填料、光穩(wěn)定劑）在材料中形成更加均勻的分布，避免相分離或聚集現(xiàn)象，從而可以相對(duì)提高對(duì)應(yīng)的性能。

7、作為一種基于柔性聚合物的高彈性防水膚感桌布的優(yōu)選技術(shù)方案，所述抗靜電填料為石墨烯。

8、需要說明的是，石墨烯作為抗靜電填料，依靠其高導(dǎo)電性和層狀結(jié)構(gòu)在聚合物基體中形成了有效的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，顯著降低了復(fù)合材料的表面電阻，使靜電荷能夠迅速移動(dòng)和消散，達(dá)到了優(yōu)異的抗靜電效果，石墨烯在聚氨酯中的分散是技術(shù)難題，石墨烯具有極高的比表面積和強(qiáng)烈的π-π相互作用，使得片層之間易于發(fā)生范德華力作用，從而相互吸引并團(tuán)聚，形成不可逆的大塊結(jié)構(gòu)。這種團(tuán)聚導(dǎo)致石墨烯在基體中難以均勻分散，限制了其導(dǎo)電性和增強(qiáng)效果的發(fā)揮，氨基硅氧烷含有“氨基（-nh2）和硅氧基（si-o）”，氨基可以通過氫鍵或π-π相互作用與石墨烯表面發(fā)生作用，從而幫助氨基硅氧烷在石墨烯表面吸附或鍵合，硅氧基可以進(jìn)一步在聚氨酯基體中形成穩(wěn)定的連接，使石墨烯更易均勻分散，從而減少石墨烯片層的團(tuán)聚現(xiàn)象，良好的分散性有助于石墨烯在聚氨酯基體中形成均勻的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，從而提升材料的抗靜電性能。

9、作為一種基于柔性聚合物的高彈性防水膚感桌布的優(yōu)選技術(shù)方案，所述光穩(wěn)定劑為雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯。

10、需要說明的是，所述光穩(wěn)定劑為雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯，在聚氨酯材料中起到了關(guān)鍵的抗光老化作用。該光穩(wěn)定劑屬于受阻胺類光穩(wěn)定劑（hals），其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)使其能夠有效捕捉光照下生成的自由基，從而抑制聚合物鏈的光氧化降解。這種自由基捕捉機(jī)制幫助延緩材料在紫外線照射下的老化過程，減少黃變和脆化現(xiàn)象，保持材料的外觀和性能穩(wěn)定。此外，雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性，能夠在高溫加工和長(zhǎng)時(shí)間的紫外線照射下保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，不易分解或失效，從而延長(zhǎng)了聚氨酯材料的使用壽命。

11、作為一種基于柔性聚合物的高彈性防水膚感桌布的優(yōu)選技術(shù)方案，所述柔性增塑劑為鄰苯二甲酸二異壬酯。

12、需要說明的是，所述柔性增塑劑鄰苯二甲酸二異壬酯（dinp）在聚氨酯組合物中起到了顯著的柔韌性和延展性提升作用。鄰苯二甲酸二異壬酯作為一種高效增塑劑，能夠滲入聚合物鏈間，降低分子間的相互作用力，使聚氨酯分子鏈能夠更自由地移動(dòng)，賦予材料更高的柔韌性和更低的彈性模量。這種效果不僅提升了材料的柔軟度，使其在接觸時(shí)具有良好的觸感，還使材料在反復(fù)拉伸或彎曲下不易開裂或損壞，從而提高了材料的耐用性。

13、另外，本發(fā)明提供了一種高彈性防水膚感桌布的制備方法，包括如下步驟：

14、將改性聚氨酯材料加入到反應(yīng)釜中，預(yù)先將其在60℃至80℃下加熱，以確保材料流動(dòng)性，再向反應(yīng)釜中加入氨基硅氧烷，攪拌30分鐘，最后，向反應(yīng)釜中加入石墨烯，采用高速攪拌機(jī)分散，再向反應(yīng)釜中依次加鄰苯二甲酸二異壬酯以及雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯；

15、將混合均勻的聚氨酯組合物倒入壓延機(jī)中，使組合物逐步壓延至0.5毫米-1毫米厚度，保持材料在室溫下冷卻，并將壓延后的材料卷起備用，其中，壓延機(jī)的溫度為80℃至100℃，壓力為20至30?mpa，速度為1至3米/分鐘。

16、需要說明的是，首先將改性聚氨酯材料加入到反應(yīng)釜中，并在60℃至80℃的溫度下加熱，以確保材料具有良好的流動(dòng)性。隨后向反應(yīng)釜中加入氨基硅氧烷，進(jìn)行30分鐘的攪拌，以確保氨基硅氧烷與聚氨酯材料充分混合并提升分散效果。緊接著，在高速攪拌條件下加入石墨烯，以分散石墨烯并提高其在基體中的均勻性。最后，依次加入柔性增塑劑鄰苯二甲酸二異壬酯和光穩(wěn)定劑雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯，確保添加劑均勻分布在組合物中。

17、將上述混合均勻的聚氨酯組合物倒入壓延機(jī)中，通過壓延機(jī)逐步將材料壓延至0.5至1毫米的厚度。壓延過程中的溫度控制在80℃至100℃，壓力維持在20至30?mpa，壓延速度設(shè)置為1至3米/分鐘，確保材料的致密性和厚度均勻性。在材料達(dá)到所需厚度后，將其在室溫下冷卻，并將壓延后的材料卷起備用，以確保材料具備良好的膚感、彈性和防水性能。

18、作為一種高彈性防水膚感桌布的制備方法的優(yōu)選技術(shù)方案，所述改性聚氨酯材料的制備方法包括：在反應(yīng)釜中加入聚酯多元醇，預(yù)先加熱至60℃，保持?jǐn)嚢?，并在氮?dú)獗Ｗo(hù)下真空脫氣，去除水分，將適量的二硫二苯甲酮加入反應(yīng)釜中反應(yīng)30分鐘至1小時(shí)，再向反應(yīng)釜中加三聚體異氰酸酯反應(yīng)釜中反應(yīng)30分鐘至1小時(shí)，得到改性聚氨酯材料。

19、需要說明的是，首先，在反應(yīng)釜中加入聚酯多元醇，預(yù)先加熱至60℃，并保持持續(xù)攪拌。為確保反應(yīng)環(huán)境的純凈和防止氧化，整個(gè)過程在氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行，并通過真空脫氣去除體系中的水分，以避免水分對(duì)后續(xù)反應(yīng)的干擾。隨后，向反應(yīng)釜中加入適量的二硫二苯甲酮，繼續(xù)反應(yīng)30分鐘至1小時(shí)。二硫二苯甲酮的引入有助于在聚氨酯分子鏈中形成二硫鍵，增強(qiáng)材料的可降解性。

20、接著，向反應(yīng)釜中加入三聚體異氰酸酯，再次反應(yīng)30分鐘至1小時(shí)。三聚體異氰酸酯的加入使得聚酯多元醇與異氰酸酯發(fā)生聚合反應(yīng)，形成具有三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚氨酯。這一過程進(jìn)一步提高了材料的機(jī)械強(qiáng)度和穩(wěn)定性，最終得到改性聚氨酯材料。

21、作為一種高彈性防水膚感桌布的制備方法的優(yōu)選技術(shù)方案，所述聚酯多元醇的分子量為1500至2000。

22、需要說明的是，在1500至2000的分子量范圍內(nèi)，聚酯多元醇鏈段的長(zhǎng)度適中，既不會(huì)過于緊密，也不會(huì)過于松散，使材料結(jié)構(gòu)具有良好的滲透性和適中的柔韌性，這樣，外界降解因子（如水、酶、微生物）能夠有效滲透到材料內(nèi)部，與分解位點(diǎn)（如酯鍵、氨基以及硫鍵）充分接觸，促進(jìn)降解過程。

23、本技術(shù)提供了一種基于柔性聚合物的高彈性防水膚感桌布及其制備方法，具有以下有益效果：

24、本技術(shù)通過在聚氨酯組合物中添加氨基硅氧烷，顯著降低了材料的彈性模量，提升了桌布的柔軟性和親膚觸感，為用戶提供了舒適的使用體驗(yàn)。聚氨酯基體的設(shè)計(jì)賦予了桌布優(yōu)異的防水性能，能夠有效滿足日常生活中對(duì)防水、防污的需求，延長(zhǎng)了產(chǎn)品的使用壽命。同時(shí)，石墨烯作為抗靜電填料，在材料中形成了均勻的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，顯著降低了表面電阻，防止靜電的積累，提高了產(chǎn)品的安全性和實(shí)用性。

25、為了增強(qiáng)材料的耐候性，添加了受阻胺類光穩(wěn)定劑，有效抑制了紫外線引起的光氧化降解，防止材料老化和褪色，確保產(chǎn)品在長(zhǎng)期使用中的穩(wěn)定性。引入二硫二苯甲酮形成二硫鍵，為材料提供了潛在的生物降解位點(diǎn)，使桌布具備一定的可降解性，符合環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的要求。本技術(shù)的制備方法操作簡(jiǎn)便，易于工業(yè)化生產(chǎn)，工藝條件溫和，可控性強(qiáng)，降低了生產(chǎn)成本。綜合上述優(yōu)勢(shì)，本技術(shù)的桌布產(chǎn)品在保持高彈性和柔軟觸感的同時(shí)，具備優(yōu)異的防水、抗靜電和耐候性能，克服了現(xiàn)有技術(shù)中手感偏硬、防水性和彈性不足的缺陷，具有顯著的實(shí)用價(jià)值和廣闊的市場(chǎng)前景。