一种利用生物残渣制备的可解降涂层复合面料及其制备方法技术

本申请涉及可降解面料制备技术领域，尤其是一种利用生物残渣制备的可解降涂层复合面料及其制备方法。一种利用生物残渣制备的可解降涂层复合面料，包括基底面料，基底面料表面复合有可解降涂层；可解降涂层主要是由以下重量份的原料制成：水性RPVB乳液、水性聚氨酯乳液、相容剂、抗紫外助剂、抗氧化剂、分散剂、生物基填料；生物基填料为菠萝渣微粉、椰子壳微粉、咖啡渣微粉、碳化菠萝渣微粉、碳化椰子壳微粉、碳化咖啡渣微粉、菠萝渣基活性碳、椰子壳基活性碳、咖啡渣基活性碳中的一种或者多种组合。本申请不仅具有良好的可降解性，环保性能好，符合低碳环保的发展趋势，而且物理性能相对较好，可改善面料整体的力学性能，拓展其应用范围。围。

【技术实现步骤摘要】
一种利用生物残渣制备的可解降涂层复合面料及其制备方法


[0001]本申请涉及可降解面料制备
，尤其是涉及一种利用生物残渣制备的可解降涂层复合面料及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着资源与环境之间的矛盾日益加剧，塑料可降解回收利技术成为了大热学科。塑料可降解回收利技术在复合面料领域的应用，如采用生物可降解纤维生产可升温降解的面料。常见的可降解纤维如聚乳酸纤维、蛋白质纤维、大豆纤维等等。当前，基体面料中塑料可降解回收利技术已经基本成熟，但是作为基体面料的复合面层材料，即要满足生物可降解又要符合预期物化性能的复合面层材料当前市场并未出现，因此，本申请提供了一种利用生物残渣制备的可解降涂层复合面料及其制备方法。

技术实现思路

[0003]为了解决上述技术问题，本申请提供了一种利用生物残渣制备的可解降涂层复合面料及其制备方法。
[0004]第一方面，本申请提供的一种利用生物残渣制备的可解降涂层复合面料，是通过以下技术方案得以实现的：一种利用生物残渣制备的可解降涂层复合面料，包括基底面料，所述基底面料表面复合有可解降涂层；所述可解降涂层主要是由以下重量份的原料制备而成：80
‑
100水性RPVB乳液、20
‑
25份的水性聚氨酯乳液、3
‑
8份的相容剂、0.5
‑
2份的抗紫外助剂、0.5
‑
2份的抗氧化剂、1
‑
5份的分散剂、12
‑
45份的生物基填料；所述水性RPVB乳液的固含量在40
‑
55％，所述水性聚氨酯乳液的固含量在30
‑
45％；所述生物基填料的平均粒径控制在0.1
‑
10μm；所述生物基填料为菠萝渣微粉、椰子壳微粉、椰子壳纤维丝、咖啡渣微粉、碳化菠萝渣微粉、碳化椰子壳微粉、碳化椰子壳纤维丝、碳化咖啡渣微粉、菠萝渣基活性碳、椰子壳基活性碳、咖啡渣基活性碳中的一种或者多种组合。
[0005]本申请中采用水性聚氨酯乳液和水性RPVB乳液复配形成的复合乳液作为基体，克服了现有技术中生物基填料与基体树脂相容性较差导致的力学强度偏差的缺陷，赋予了可解降涂层复合面料较好的力学性能、较优的绿色环保性能。本申请不仅具有良好的可降解性，环保性能好，符合低碳环保的发展趋势，而且物理性能相对较好，可改善面料整体的力学性能，拓展其应用范围。
[0006]优选的，所述可解降涂层主要是由以下重量份的原料制备而成：100水性RPVB乳液、20
‑
25份的水性聚氨酯乳液、4
‑
6份的相容剂、0.8
‑
1.2份的抗紫外助剂、1
‑
1.5份的抗氧化剂、3
‑
4份的分散剂、25
‑
35份的生物基填料、0.5
‑
2份的水性交联剂、0.5
‑
2份的矿物油基消泡剂、1
‑
3份的亲水防污助剂；所述水性交联剂为Neoadd PAX
‑
524水性交联剂、Crosslinker CX
‑
100水性交联剂中的一种；所述矿物油基消泡剂为Foamaster MO 2150、Foamaster MO NXZ中的一种；所述亲水防污助剂为KP
‑
912、KP
‑
913、KP
‑
914中的一种。
[0007]通过采用上述技术方案，改善了本申请的加工性能，便于生产可解降涂层复合面料，且同时提升同批次可解降涂层复合面料的质量、质量稳定性。
[0008]优选的，所述生物基填料为碳化椰子壳纤维丝、碳化咖啡渣微粉、咖啡渣基活性碳；所述碳化椰子壳纤维丝的长度为3
‑
10μm；所述碳化咖啡渣微粉是由粒径分布在0.1
‑
0.3μm的纳米碳化咖啡渣粉和粒径分布在1
‑
3μm的亚微米级碳化咖啡渣粉组成；所述粒径分布在0.1
‑
0.3μm的纳米碳化咖啡渣粉和粒径分布在1
‑
3μm的亚微米级碳化咖啡渣粉的质量比为(6
‑
8)：(2
‑
4)；所述咖啡渣基活性碳的平均粒径控制在3
‑
6μm。
[0009]通过采用上述技术方案，可改善生物基填料与基体乳液的相容性，提升保证本申请所制备的可解降涂层复合面料的力学强度。
[0010]优选的，所述碳化椰子壳纤维丝的质量占生物基填料总质量的10
‑
30wt％，所述碳化咖啡渣微粉的质量占生物基填料总质量的20
‑
50wt％，余量为咖啡渣基活性碳。
[0011]通过采用上述技术方案，进一步可改善生物基填料与基体乳液的相容性，提升保证本申请所制备的可解降涂层复合面料的力学强度。
[0012]优选的，所述水性聚氨酯乳液是由以下原料制成：异氰酸酯、多元醇、催化剂、扩链剂、丁二酮肟、三乙醇胺、丙酮、去离子水；所述扩链剂为1,6
‑
己二醇、乙二胺；所述1,6
‑
己二醇、乙二胺的摩尔比为1：(0.5
‑
2)；所述多元醇为重均分子量为2000
‑
3000的聚碳酸酯多元醇和聚四氢呋喃多元醇；所述聚碳酸酯多元醇和聚四氢呋喃多元醇的摩尔比(8
‑
9)：(1
‑
2)；所述丁二酮肟中活性基团的摩尔比是多元醇、扩链剂中活性基团总摩尔量的0.2
‑
0.4倍；所述多元醇与扩链剂的摩尔比为1：(2.5
‑
2.8)。
[0013]通过采用上述技术方案，所制备的水性聚氨酯乳液与生物基填料具有相对较好的相容性，进而可保证整体的力学性能、耐磨性和环保性能。且丁二酮肟作为自愈活性基体，可改善所形成的可解降涂层耐穿刺性能也利于环保降解。
[0014]优选的，所述水性聚氨酯乳液的制备方法，包括以下步骤，先按配方称量多元醇、异氰酸酯和催化剂，混合均匀后，升温至85～95℃，反应2～2.5h，投入扩链剂，在70～80℃，反应40in后，加入丁二酮肟，继续反应1～1.5h；再加入丙酮稀释，同时降温至40
‑
45℃，加入三乙醇胺中和后加去离子水高速分散均匀，蒸馏脱除丙酮，得目标水性聚氨酯乳液。
[0015]本申请的制备方法相对简单，便于进行批量化生产加工。
[0016]优选的，所述分散剂为复合偶联剂搭配Dispex Ultra FA 4416、4420、4430中的一种；所述复合偶联剂的制备方法，将摩尔比为1：(1.02
‑
1.08)的N
‑
苯氨基甲基三乙氧基硅烷、3
‑
甲基丙烯酰氧丙基三乙氧基硅烷混合均匀后，在80
‑
95℃条件下回流反应3
‑
6h得复合偶联剂。
[0017本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用生物残渣制备的可解降涂层复合面料，包括基底面料，其特征在于：所述基底面料表面复合有可解降涂层；所述可解降涂层主要是由以下重量份的原料制备而成：80
‑
100水性RPVB乳液、20
‑
25份的水性聚氨酯乳液、3
‑
8份的相容剂、0.5
‑
2份的抗紫外助剂、0.5
‑
2份的抗氧化剂、1
‑
5份的分散剂、12
‑
45份的生物基填料；所述水性RPVB乳液的固含量在40
‑
55%，所述水性聚氨酯乳液的固含量在30
‑
45%；所述生物基填料的平均粒径控制在0.1
‑
10μm；所述生物基填料为菠萝渣微粉、椰子壳微粉、椰子壳纤维丝、咖啡渣微粉、碳化菠萝渣微粉、碳化椰子壳微粉、碳化椰子壳纤维丝、碳化咖啡渣微粉、菠萝渣基活性碳、椰子壳基活性碳、咖啡渣基活性碳中的一种或者多种组合。2.根据权利要求1所述的一种利用生物残渣制备的可解降涂层复合面料，其特征在于：所述可解降涂层主要是由以下重量份的原料制备而成：100水性RPVB乳液、20
‑
25份的水性聚氨酯乳液、4
‑
6份的相容剂、0.8
‑
1.2份的抗紫外助剂、1
‑
1.5份的抗氧化剂、3
‑
4份的分散剂、25
‑
35份的生物基填料、0.5
‑
2份的水性交联剂、0.5
‑
2份的矿物油基消泡剂、1
‑
3份的亲水防污助剂；所述水性交联剂为Neoadd PAX
‑
524 水性交联剂、Crosslinker CX
‑
100水性交联剂中的一种；所述矿物油基消泡剂为Foamaster MO 2150、Foamaster MO NXZ中的一种；所述亲水防污助剂为KP
‑
912、KP
‑
913、KP
‑
914中的一种。3.根据权利要求1或2所述的一种利用生物残渣制备的可解降涂层复合面料，其特征在于：所述生物基填料为碳化椰子壳纤维丝、碳化咖啡渣微粉、咖啡渣基活性碳；所述碳化椰子壳纤维丝的长度为3
‑
10μm；所述碳化咖啡渣微粉是由粒径分布在0.1
‑
0.3μm的纳米碳化咖啡渣粉和粒径分布在1
‑
3μm的亚微米级碳化咖啡渣粉组成；所述粒径分布在0.1
‑
0.3μm的纳米碳化咖啡渣粉和粒径分布在1
‑
3μm的亚微米级碳化咖啡渣粉的质量比为（6
‑
8）：（2
‑
4）；所述咖啡渣基活性碳的平均粒径控制在3
‑
6μm。4.根据权利要求1或2所述的一种利用生物残渣制备的可解降涂层复合面料，其特征在于：；所述碳化椰子壳纤维丝的质量占生物基填料总质量的10
‑
30wt%，所述碳化咖啡渣微粉的质量占生物基填料总质量的20
‑
50wt%，余量为咖啡渣基活性碳。5.根据权利要求1或2所述的一种利用生物残渣制备的可解降涂层复合面料，其特征在于：所述水性聚氨酯乳液是由以下原料制成：异氰酸酯、多元醇、催化剂、扩链剂、丁二酮肟、三乙醇胺、丙酮、去离子水；所述扩链剂为1,6
‑
己二醇、乙二胺；所述1,6

【专利技术属性】
技术研发人员：黄筱莉，林敏，唐丰康，
申请(专利权)人：杭州瑞科泰新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：