一种木纹TPU复合材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术揭示了一种木纹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

【技术实现步骤摘要】
一种木纹TPU复合材料及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于TPU复合材料
，具体涉及一种木纹TPU复合材料及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]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。
[0003]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。
[0004]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。

技术实现思路

[0005]本专利技术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。
[0006]为实现前述专利技术目的，本专利技术实施例采用的技术方案包括：
[0007]本专利技术提供了一种木纹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。
[0008]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。
[0009]本专利技术还提供了一种木纹TPU复合材料的制备方法，包括：
[0010]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；
[0011]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。
[0012]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。
[0013]进一步地，所述挤出采用的温度为170℃
‑
210℃、转速为20
‑
80r/min。
[0014]本专利技术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。
[0015]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0016](1)本专利技术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。
[0017](2)本专利技术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，本专利技术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
[0018]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1是本申请实施方式中木纹TPU复合材料的示意图。
具体实施方式
[0020]鉴于现有技术中的不足，本案专利技术人经长期研究和大量实践，得以提出本专利技术的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。
[0021]本专利技术实施例的一个方面提供了一种木纹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。
[0022]在一些优选实施例中，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。
[0023]在一些优选实施例中，所述充分搅拌的时间为2
‑
5h。
[0024]在一些更为优选的实施例中，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55℃、pH值为4.8的纤维素酶水溶液中充分搅拌3
‑
4h。
[0025]在一些优选实施例中，所述植物纤维可以包括棕榈、椰丝、芦苇、麦秆等中的任一种或多种的组合，但不局限于此。
[0026]在一些优选实施例中，所述纤维素酶包括内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶和β
‑
葡萄糖苷酶。
[0027]本专利技术实施例通过纤维素酶的作用消除大部分植物纤维中提供力学贡献的纤维素组分，剩下模量低质软的木质素及半纤维素，同时纤维形貌得以保留；实施过程中，纤维素酶由三类组成：内切葡聚糖酶(C1
‑
酶)；外切葡聚糖酶(Cx
‑
酶)；β
‑
葡萄糖苷酶又称纤维二糖水解酶；C1
‑
酶作用于不溶性纤维素表面，使结晶纤维素链裂开、长链纤维素分子末端部分游离，从而使纤维素链易于水化；Cx
‑
酶主要包括内切β
‑
1，4葡聚糖酶和外切β
‑
1，4葡聚糖酶，作用于经C1
‑
酶催化的纤维素，分解β
‑
1，4糖苷键，然后将处理后的纤维与TPU材料共混，得到木纹TPU复合材料。
[0028]在一些优选实施例中，所述TPU颗粒可以包括聚酯型聚氨酯颗粒，但不局限于此。
[0029]在一些优选实施例中，所述硅烷偶联剂可以包括道康宁硅烷偶联剂6011，但不局限于此。
[0030]在一些优选实施例中，所述润滑剂包括硬脂酸锌和/或硬脂酸钙。
[0031]在一些优选实施例中，所述抗氧剂可以包括液态受阻酚抗氧剂1135或液态受阻胺抗氧剂5057，但不局限于此。
[0032]本专利技术实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种木纹TPU复合材料，其特征在于，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。2.根据权利要求1所述的木纹TPU复合材料，其特征在于，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。3.根据权利要求2所述的木纹TPU复合材料，其特征在于，所述充分搅拌的时间为2
‑
5h。4.根据权利要求2所述的木纹TPU复合材料，其特征在于，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55℃、pH值为4.8的纤维素酶水溶液中充分搅拌3
‑
4h。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的木纹TPU复合材料，其特征在于：所述植物纤维包括棕榈、椰丝、芦苇或麦秆中的任一种或多种的组合；植物纤维长度在1
‑
5cm。纤维直径0.1
‑
1mm；和/或，所述纤维素酶包括内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶和β
‑
葡萄糖苷酶。6.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：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，
类型：发明
国别省市：