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一種TPU?ABS雙面板材及其制備工藝的制作方法

文檔序號:12081718閱讀:660來源:國知局

技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于塑料板材
技術(shù)領(lǐng)域
,具體涉及一種TPU-ABS雙面板材及其制備工藝。
背景技術(shù)
:ABS樹脂是通用型的熱塑性塑料,具有優(yōu)良的物理力學(xué)性能、表面硬度、耐熱度和較高的強度,被廣泛應(yīng)用于汽車儀表臺、家電外殼、辦公用品及管型材等領(lǐng)域。TPU是熱塑性彈性體橡膠,具有優(yōu)異的承載能力,耐磨,彈性好,抗沖擊性能突出,廣泛應(yīng)用于電子產(chǎn)品、家用電器、辦公用品及汽車等領(lǐng)域。采用TPU與ABS的復(fù)合結(jié)構(gòu),與傳統(tǒng)的PP、PS、PET片材相比,具有更好的耐低溫、彈性大、抗沖擊性能,在鋼體托盤運輸、車體內(nèi)飾板中應(yīng)用前景廣闊。但是,由于TPU與ABS兩種材料粘合性不足,有些地方易脫開或者粘結(jié)不牢,且在壓延過程中TPU容易與滾輪發(fā)生粘結(jié),目前國內(nèi)性能達標(biāo)的TPU-ABS塑料板材主要依靠進口,在寶馬等車系中采用較多,成本較高。技術(shù)實現(xiàn)要素:針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足,本發(fā)明提供了一種耐磨、耐候、耐剝離性能均非常優(yōu)異的TPU-ABS雙面板材,同時提供了一種可制備單雙面花紋、亮光或啞光板材的并且環(huán)保的制備工藝。為實現(xiàn)上述目的之一提供一種TPU-ABS雙面板材,本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:一種TPU-ABS雙面板材,以重量百分比計,外TPU層各占20~30%、中間ABS層占40~60%;其中,所述TPU層組分的重量百分比如下:3~5%的色母、0.5~1.5%的干燥劑、0~2%的霧面劑、1~3‰的耐磨劑、2~4‰的防粘劑、1~5‰的加工助劑、余量的TPU。優(yōu)選的,所述防粘劑采用芥酸酰胺或硅油母料或PAI樹脂;所述耐磨劑采用硅銅母粒。進一步的,所述TPU的牌號為優(yōu)德蘭UTI-90A10;所述干燥劑牌號為紫潤助劑CP-599;所述硅銅母粒的牌號為RDMB-501;所述ABS的牌號為臺灣奇美747S。優(yōu)選的,所述霧面劑含量為0%。優(yōu)選的,所述霧面劑含量為1~2%。本發(fā)明的目的之二是提供一種上述TPU-ABS雙面板材的制備工藝,包括如下步驟:S1、以兩對稱的外TPU層均占20~30%、中間ABS層占40~60%的重量百分比比例對各層原料分別進行稱重,其中,TPU層組分如下:3~5%的色母、0.5~1.5%的干燥劑、0~2%的霧面劑、1~3‰的耐磨劑、2~4‰的防粘劑、1~5‰的加工助劑、余量的TPU;預(yù)混后分別置于高速混合機中攪拌;S2、將S1步驟中的混合均勻的各層原料烘干后,分別加入各自的螺桿擠出機料斗中,其中,中間層原料投入作為主機的擠出機,外層原料投入作為輔機的擠出機,分別擠出;同時作為主機的擠出機各區(qū)的溫度保持在200~220℃,作為輔機的擠出機各區(qū)的溫度保持在180~200℃,經(jīng)擠出機將原料熔融塑化;S3、經(jīng)熔融擠出的物料經(jīng)過三層復(fù)合模具熔融復(fù)合形成三層的雙面TPU結(jié)構(gòu)后,再經(jīng)過輥筒壓延機壓延成型;S4、切邊后通過牽引方式把得到的產(chǎn)品牽出,最后裁切至所需長度,即得到TPU-ABS雙面板材。優(yōu)選的,所述輥筒壓延機采用三輥壓延機,其中,上輥筒不帶花紋,中間輥筒與下輥筒帶花紋;若步驟S3中物料經(jīng)熔融擠出的自上輥筒與中間輥筒之間壓延成型,得到單面花紋的TPU/ABS/TPU板材;若步驟S3中物料經(jīng)熔融擠出的自下輥筒與中間輥筒之間壓延成型時,得到雙面花紋的TPU/ABS/TPU板材。進一步的,制備單面花紋過程中,上輥筒溫度為80~95℃、中間輥筒的溫度為10~30℃、下輥筒的溫度均為50~80℃;制備雙面花紋過程中,上輥筒溫度為80~95℃、中間輥筒與下輥筒的溫度均為10~30℃。優(yōu)選的,所述ABS層的螺桿擠出機直徑為120mm,70r/min;所述TPU層的螺桿擠出機直徑為75mm,60r/min。優(yōu)選的,步驟S2中的烘干溫度為85~95℃,烘干時間為2~3小時。本發(fā)明的有益效果在于:1)、本發(fā)明制備的TPU-ABS雙面板材耐磨性能非常優(yōu)異,基本達到了進口板材的耐磨指數(shù),應(yīng)用于制作鋼體托盤運輸發(fā)動機在運輸過程中不會因環(huán)境的動蕩發(fā)生摩擦而產(chǎn)生碎屑,從而具有優(yōu)良的應(yīng)用前景,本發(fā)明產(chǎn)品已經(jīng)投入實際生產(chǎn)中應(yīng)用并且口碑良好。2)、本發(fā)明制備的TPU-ABS雙面板材耐候性優(yōu)異,不易起泡不易變形,為產(chǎn)品的推廣應(yīng)用提供了可靠的保障。3)、本發(fā)明采用定制的三層復(fù)合模具,使TPU層與ABS層通過模內(nèi)熔融復(fù)合為一體,未添加任何粘合劑即達到了優(yōu)異的耐剝離性能,環(huán)保,符合當(dāng)今社會對制造型企業(yè)的生產(chǎn)要求。4)本發(fā)明通過調(diào)整霧面劑的添加量,可以制作出亮光或啞光的板材,同時,通過輥筒的配合可制作出不同大小的花紋或者不帶花紋的板材,通過不同色母配制不同顏色的板材;大大充實了TPU與ABS復(fù)合的板材產(chǎn)品,可用在托盤,汽車儀表盤,汽車內(nèi)飾板,汽車零部件等領(lǐng)域,為相關(guān)企業(yè)解決了多種需求。具體實施方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例,對本發(fā)明中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。應(yīng)當(dāng)說明的是,本文中所有“%”均代表重要百分比。一種TPU-ABS雙面板材其結(jié)構(gòu)為ABA層狀結(jié)構(gòu),A層即外層為TPU層,兩層A層之間為中間層即B層為ABS層;以重量百分比計,外TPU層各占20~30%、中間ABS層占40~60%;其中,所述TPU層組分的重量百分比如下:3~5%的色母、0.5~1.5%的干燥劑、0~2%的霧面劑、1~3‰的耐磨劑、2~4‰的防粘劑、1~5‰的加工助劑、余量的TPU。所述防粘劑采用芥酸酰胺或硅油母料或PAI樹脂,能有效解決TPU在高溫生產(chǎn)線中容易粘模具,難以制備出表面平整、性能優(yōu)異的ABS-TPU板材的問題;所述耐磨劑采用硅銅母粒,能進一步提高本發(fā)明產(chǎn)品的耐磨性能。所述TPU的牌號為優(yōu)德蘭UTI-90A10;所述干燥劑牌號為紫潤助劑CP-599;所述硅銅母粒的牌號為RDMB-501;所述ABS的牌號為臺灣奇美747S。當(dāng)TPU霧面劑含量為0%時,外層為亮光面。當(dāng)TPU霧面劑含量為1~2%時,外層為啞光面。一種TPU-ABS雙面板材的制備工藝包括如下步驟:S1、以兩對稱的外TPU層均占20~30%、中間ABS層占40~60%的重量百分比比例對各層原料分別進行稱重,其中,TPU層組分如下:3~5%的色母、0.5~1.5%的干燥劑、0~2%的霧面劑、1~3‰的耐磨劑、2~4‰的防粘劑、1~5‰的加工助劑、余量的TPU;預(yù)混后分別置于高速混合機中攪拌;S2、將S1步驟中的混合均勻的各層原料在85~95℃下烘干2~3小時后,原料水分由原來的8wt%降低至3wt%;分別加入各自的螺桿擠出機料斗中,其中,中間層原料投入作為主機的擠出機,外層原料投入作為輔機的擠出機,分別擠出,ABS層的螺桿擠出機直徑為120mm、轉(zhuǎn)速為70r/min;TPU層的螺桿擠出機直徑為75mm、轉(zhuǎn)速為60r/min;同時,作為主機的擠出機各區(qū)的溫度保持在200~220℃,作為輔機的擠出機各區(qū)的溫度保持在180~200℃,經(jīng)擠出機將原料熔融塑化;S3、經(jīng)熔融擠出的物料經(jīng)過三層復(fù)合模具熔融復(fù)合形成三層的雙面TPU結(jié)構(gòu)后,再經(jīng)過輥筒壓延機壓延成型;其中,輥筒壓延機采用三輥壓延機,其中,上輥筒不帶花紋,中間輥筒與下輥筒帶花紋;若步驟S3中物料經(jīng)熔融擠出的自上輥筒與中間輥筒之間壓延成型,得到單面花紋的TPU/ABS/TPU板材;若步驟S3中物料經(jīng)熔融擠出的自下輥筒與中間輥筒之間壓延成型時,得到厚度為0.6~12mm的帶雙面花紋的ABS雙面TPU板材;在制備單面花紋過程中,上輥筒溫度為80~95℃、中間輥筒的溫度為10~30℃、下輥筒的溫度均為50~80℃;制備雙面花紋過程中,上輥筒溫度為80~95℃、中間輥筒與下輥筒的溫度均為10~30℃;S4、切邊后通過牽引方式把得到的產(chǎn)品牽出,最后裁切至所需長度,即得到TPU-ABS雙面板材。應(yīng)當(dāng)說明的是,根據(jù)客戶需求,可以通過調(diào)整上輥筒、中間輥筒、下輥筒是否帶花紋來制備得到不同花紋面與光面結(jié)合的板材。對制得的TPU-ABS雙面板材進行性能測試一、通過第三方檢測機構(gòu)采用耐磨耗試驗機分別對本發(fā)明制得的雙面TPU板材與德國拜爾的進口耐磨TPU板材進行了對照測試,測試結(jié)果如下表1所示:表1.耐磨性能測試結(jié)果樣品標(biāo)號物性ISO單位檢驗值德國拜爾樣品摩擦損耗4649mg54本發(fā)明樣品摩擦損耗4649mg52可以看出,本發(fā)明產(chǎn)品的耐磨度基本達到了進口的水平,在保證了優(yōu)良質(zhì)量的前提下,可以為國內(nèi)的相關(guān)企業(yè)節(jié)約約一半的成本。二、對本發(fā)明產(chǎn)品進行剝離力測試測試結(jié)果如下表2所示,表2.剝離強度測試結(jié)果項目外層TPU與中間層ABS剝離強度,≥,N/cm100本發(fā)明產(chǎn)品外觀平整無氣泡,在使用過程中即使人工進行剝離也非常困難,說明了本發(fā)明產(chǎn)品直接通過熔融使中間層與外層達到了優(yōu)異的復(fù)合度。同時,本發(fā)明產(chǎn)品經(jīng)過了一個月的泡水試驗,結(jié)果并未脫層,并未起泡,也不產(chǎn)生任何變形,具有優(yōu)異的耐候性。應(yīng)當(dāng)指出的是,本發(fā)明產(chǎn)品也可以根據(jù)特殊使用需求,通過在TPU層添加相應(yīng)的添加劑來增加板材的抗靜電、抗菌、耐寒、阻燃性能。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對于本
技術(shù)領(lǐng)域
的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下,還可以做出若干改進和變形,這些改進和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。當(dāng)前第1頁1 2 3 
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