[发明专利]一种高强度织物薄膜复合物及其制备方法

说明书

本发明属于材料技术领域，具体涉及一种高强度织物薄膜复合物及其制备方法。该复合物，包括以下组分；低熔点TPU面膜层、PU面粘合层、聚乙烯纤维增强尼龙基布层、PU底粘合层、低熔点TPU底膜层。其制备方法包括以下步骤：将超高分子量聚乙烯纤维增强的尼龙基布进行烘干、上胶，然后和流延机挤出的TPU膜进行贴合，经过镜面对压、冷却、切变、加压收卷得到高强度织物薄膜复合物。

技术领域

本发明属于材料技术领域，具体涉及一种高强度织物薄膜复合物及其制备方法。

背景技术

热塑性聚氨酯（TPU）是一种有着优异性能的高分子聚合物，根据结构常用的可以分为两种聚酯型和聚醚型。TPU拥有良好的耐油防水性、耐化学腐蚀、抗菌性、耐磨擦、拉伸强度、断裂伸长率。TPU在医疗、食品、服装、体育等领域有着其他高分子聚合物无可比拟的优势。

为了得到一种力学性能十分优异的织物薄膜复合物，在不考虑成本的情况下可以使用超高分子量的聚乙烯纤维，但是超高分子量价格相对昂贵，并且与TPU薄膜的贴合效果不好，同时聚乙烯纤维的加工温度不能超过120℃。所以纯的聚乙烯纤维做织物薄膜复合物因成本过高、贴合困难没有得到进一步发展。所以想办法将超高分子量聚乙烯纤维与尼龙基布进行混合成为一种有效的方式，可是实验证明，将聚乙烯与尼龙熔融共混后的复合物性能在拉伸强度、伸长率、硬度等性能方面反而下降，这对于纤维而言是致命的。表一为熔融共混复合薄膜的性能。

表一：将超分子量聚乙烯与尼龙熔融共混纺丝的复合薄膜性能

由表一可以看出使用熔融共混纺丝的方法，当加入5wt%的超高分子量聚乙烯时就会使得尼龙的拉伸强度和伸长率下降14%和66%。

本工艺通过在尼龙基布上混纺编织超高分子量聚乙烯纤维形成超高分子量的聚乙烯纤维骨架，尼龙基布可以作为机械性能的基体，而超高分子量聚乙烯纤维骨架可以显著提升基布的力学性能。但是在贴合工艺上需要注意工艺温度，超高分子量聚乙烯纤维的加工温度不能超过120℃，因此选用的TPU必须是熔点温度相对较低的TPU，通过控制软段占比和相对分子量合成了一种TPU，其熔点为120~130℃。传统工艺中对尼龙纤维进行增强是在纺丝过程中将超高分子量的聚乙烯与尼龙进行混合再熔融纺丝，但是这种方法会使复合物的硬度、拉伸强度和伸长率下降，并且这种方法若要对材料进行增强需要使用更多的超高分子量的聚乙烯纤维，成本增加不利于生产。

发明内容

为了避免背景技术中的不足之处，本发明提供一种高强度织物薄膜复合物及其制备方法。

本发明采用如下的技术方案：

一种强度织物薄膜复合物，其从下倒下依次是低熔点TPU面膜层、PU面粘合层、聚乙烯纤维增强尼龙基布层、PU底粘合层、低熔点TPU底膜层。

所述聚乙烯纤维增强尼龙基布层为在尼龙基布上编制若干网络状的超高分子

量聚乙烯纤维形成超高分子量聚乙烯纤维骨架，该超高分子量的聚乙烯纤维为相对分子量在250-300万的聚乙烯通过干法凝胶纺丝纺成。聚乙烯纤维占尼龙纤维质量的3-5%。

所述低熔点TPU面膜层与低熔点TPU底膜层为聚酯型热塑性聚氨酯弹性体，其羟值为105~110 mg KOH/g，邵氏硬度为60A~75A，重均分子量为8~9万，分子量分布在2.0~2.5，熔程为120~130℃，其合成所用软段聚己二酸丁酯分子量为500~700，软段所占比例为50~60wt%。

所述PU面粘合层和PU底粘合层的组分按重量份计均包括：聚氨酯PU胶100份，封闭型水性固化剂10-14份，丁酮溶剂5-10份；

所述封闭型水性固化剂的主要组分为封闭型多异氰酸酯。

高强度织物薄膜复合物的制备方法包括以下步骤：