抗蠕变面料及其制备方法

技术领域

本申请涉及经编柔性复合材料技术领域，特别涉及一种抗蠕变面料及其制备方法。

背景技术

随着人们生活节奏的加快和精神生活的需要，身心健康成为越来越多人关注的话题。同时，具有康复和保健功能的按摩椅越来越广为人知，按摩具有促进血液循环、修复软组织粘连、刺激骨骼生长、调理内分泌失调、改善脑皮层功能和大脑微循环等作用。

按摩椅通常出现在商场、办公楼、住宅等场所，使用人群较为广泛，按摩椅可以代替人的体力劳动完成一系列穴位按摩，已被越来越多的人接受。然而，由于按摩椅的工作性质，材料在长久使用过程中会发生蠕变现象，从而造成不美观的形变，甚至会发生破坏，对人身安全造成危害。因此，需研究抗蠕变更优异的柔性复合材料，进行研究分析其力学性能。

芳纶纤维是由芳香族基构成的一种聚酰胺纤维，该分子结构中的芳香族基都和酰胺基相连，这使芳纶纤维具有密度小、伸缩模量高和抗蠕变性能好。此外，芳纶纤维由于本身的化学性质不是很活泼，具有阻燃性强的特点，还具有耐高温、抗腐蚀等性能。这些优势使芳纶纤维在全球众多行业领域中得到了广泛的应用。起初，芳纶纤维作为环氧树脂的增强材料，可制成强度比较高的复合材料应用于航空设备、军事用品以及船舶中。

故，本申请将芳纶纤维应用于座椅面料当中，改善目前按摩椅面料的蠕变性能，提高材料长期使用性以及使用安全性，具有广泛地应用场景。

发明内容

本申请的目的是提供一种抗蠕变面料及其制备方法，实现了针织面料的柔性和抗蠕变性能的结合，以解决上述现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本申请采用的技术方案为：

第一方面，本申请提供了一种抗蠕变面料，包括：

织物层，其为芳纶经编织物，所述芳纶经编织物包括第一组纤维成分和第二组纤维成分，所述第一组纤维成分和所述第二组纤维成分编织在一起形成双经平组织结构、经平绒组织结构、经平斜组织结构中的至少一种；

树脂涂层，其喷涂于所述织物层上；

其中，所述树脂涂层包括以下组分：

树脂，100重量分；

塑化剂，1-3重量份；

交联剂，1重量份；

发泡剂，0.5-1重量份；

阻燃剂，0.5-1重量份。

在一种可能的实现方式中，所述树脂为聚氯乙烯树脂、丙烯酸树脂、水性聚氨酯中的一种。

在一种可能的实现方式中，所述芳纶经编织物的厚度为0.6-0.7mm，克重为160-210g/m

第二方面，本申请提供了一种抗蠕变面料的制备方法，所述方法用于制备如上任一所述的抗蠕变面料，所述方法包括：

S1、将芳纶经编织物进行洗涤、真空烘干、热定型处理后使其平整的固定在针板架上，得到芳纶经编织物基布；

S2、将塑化剂、交联剂、发泡剂和阻燃剂匀速缓慢的加入到盛放有聚氯乙烯树脂的容器内，经磁力搅拌后，得到涂层溶液；

S3、将所述涂层溶液均匀喷涂于所述芳纶经编织物基布上，并进行热压处理和加热固化处理，随后于80℃下真空烘干10-20min后取出置于通风处晾干，得到抗蠕变面料。

在一种可能的实现方式中，所述步骤S1中：所述真空烘干的温度为60-80℃，时间为1-4h。

在一种可能的实现方式中，所述步骤S1中：所述热定型处理的温度为200-280℃，时间为15-20min。

在一种可能的实现方式中，所述步骤S2中，所述磁力搅拌具体包括：在20-60℃的温度条件下，以100-300r/min的搅拌速率磁力搅拌30-60min。

在一种可能的实现方式中，所述步骤S3中，所述热压处理具体包括：在100-120℃的温度条件下施加50-100kPa压力，热压时间为10-60min。

在一种可能的实现方式中，所述步骤S3中，所述加热固化处理具体包括：在60-100℃的温度条件下加热固化1-4h。

第三方面，本申请提供了一种根据如上任一所述的抗蠕变面料在按摩椅中的应用。

本申请提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

通过将芳纶经编织物进行洗涤、真空烘干、热定型处理后使其平整的固定在针板架上，得到芳纶经编织物基布；将塑化剂、交联剂、发泡剂和阻燃剂匀速缓慢的加入到盛放有聚氯乙烯树脂的容器内，经磁力搅拌后，得到涂层溶液；将涂层溶液均匀喷涂于芳纶经编织物基布上，并进行热压处理和加热固化处理，随后经真空烘干后取出置于通风处晾干，得到抗蠕变面料。在此情况下，制备得到的抗蠕变面料，在等双轴拉伸和加热重塑过程中，填料从颗粒状转变为二维片状结构，形成面内定向结构，使得复合材料在平面内各方向均具有良好抗蠕变特性，且本申请利用热塑性聚合物为基体，通过加热和应力重塑，将材料在拉伸状态的微观结构保留至不受应力状态，实现了针织面料的柔性和抗蠕变性能的结合。

附图说明

附图用来提供对本申请的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请，并不构成对本申请的限制。在附图中：

图1示出了本申请实施例一提供的抗蠕变面料的结构示意图；

图2示出了本申请实施例一提供的抗蠕变面料的实物图；

图3示出了本申请实施例二提供的抗蠕变面料的制备方法的流程图；

图4示出了本申请实施例三和实施例五提供的芳纶经编织物的组织图；

图5示出了本申请实施例三和实施例五提供的芳纶经编织物的实物图；

图6示出了本申请实施例四和实施例六提供的芳纶经编织物的组织图；

图7示出了本申请实施例四和实施例六提供的芳纶经编织物的实物图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

其中，相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是本申请说明书附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。在本申请说明书的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。

下面结合附图和实施例对本申请作更进一步的说明。

实施例一：

图1示出了本申请一个示例性实施例提供的抗蠕变面料的结构示意图，图2示出了本申请一个示例性实施例提供的抗蠕变面料的实物图，该抗蠕变面料，包括由内而外设置的织物层1以及树脂涂层2，织物层1为芳纶经编织物，芳纶经编织物包括第一组纤维成分和第二组纤维成分，第一组纤维成分和第二组纤维成分编织在一起形成双经平组织结构、经平绒组织结构、经平斜组织结构中的至少一种；树脂涂层2喷涂于织物层1上，其中，树脂涂层2包括以下组分：

树脂，100重量分；

塑化剂，1-3重量份；

交联剂，1重量份；

发泡剂，0.5-1重量份；

阻燃剂，0.5-1重量份。

可选地，树脂为聚氯乙烯树脂、丙烯酸树脂、水性聚氨酯中的一种。

可选地，芳纶经编织物的厚度为0.6-0.7mm，克重为160-210g/m

综上所述，本申请提供的抗蠕变面料实现了柔性和抗蠕变性能的结合，可以改善目前座椅面料的蠕变性能，提高材料的抗蠕变性能，进而提高材料长期使用性以及使用安全性，具有广泛地应用场景。

实施例二：

图3示出了本申请一个示例性实施例提供的抗蠕变面料的制备方法的流程图，该方法用于制备实施例一所述的抗蠕变面料，方法包括：

步骤S1、将芳纶经编织物进行洗涤、真空烘干、热定型处理后使其平整的固定在针板架上，得到芳纶经编织物基布。

在本实施例步骤S1中，上述真空烘干的温度为60-80℃，时间为1-4h；上述热定型处理的温度为200-280℃，时间为15-20min。

步骤S2、将塑化剂、交联剂、发泡剂和阻燃剂匀速缓慢的加入到盛放有聚氯乙烯树脂的容器内，经磁力搅拌后，得到涂层溶液。

在本实施例步骤S2中，上述磁力搅拌具体包括：在20-60℃的温度条件下，以100-300r/min的搅拌速率磁力搅拌30-60min。

步骤S3、将涂层溶液均匀喷涂于芳纶经编织物基布上，并进行热压处理和加热固化处理，随后于80℃下真空烘干10-20min后取出置于通风处晾干，得到抗蠕变面料。

在本实施例步骤S3中，上述热压处理具体包括：在100-120℃的温度条件下施加50-100kPa压力，热压时间为10-60min；上述加热固化处理具体包括：在60-100℃的温度条件下加热固化1-4h。

综上所述，通过本申请提供的抗蠕变面料的制备方法制备得到的抗蠕变面料，在等双轴拉伸和加热重塑过程中，填料从颗粒状转变为二维片状结构，形成面内定向结构，使得复合材料在平面内各方向均具有良好抗蠕变特性，且本申请利用热塑性聚合物为基体，通过加热和应力重塑，将材料在拉伸状态的微观结构保留至不受应力状态，实现了针织面料的柔性和抗蠕变性能的结合。

为了更好的理解本申请，下面以四个具体实施例和两个对比例对本申请作更进一步的说明。需要说明的是，该具体实施例所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，不限定本申请保护的范围。

实施例三：

一种抗蠕变面料的制备方法，具体包括以下步骤：

步骤S1、将40cm×40cm的芳纶经编织物进行洗涤、真空烘干、热定型处理后使其平整的固定在针板架上，得到芳纶经编织物基布。

在本实施例步骤S1中，请参阅图4和图5，所使用的芳纶经编织物的规格具体包括：横密为11列/cm，纵密为16行/cm，克重为182g/m

本实施例步骤S1中，上述真空烘干的温度为80℃，时间为2h；上述热定型处理的温度为280℃，时间为20min。

步骤S2、将塑化剂、交联剂、发泡剂和阻燃剂匀速缓慢的加入到盛放有聚氯乙烯树脂的容器内，经磁力搅拌后，得到涂层溶液。

在本实施例步骤S2中，涂层溶液的各组分重量具体为：

聚氯乙烯树脂，100重量份；

塑化剂，1重量份；

交联剂，1重量份；

发泡剂，1重量份；

阻燃剂，1重量份。

在本实施例步骤S2中，上述磁力搅拌具体包括：在50℃的温度条件下，以300r/min的搅拌速率磁力搅拌45min。

步骤S3、将涂层溶液均匀喷涂于芳纶经编织物基布上，并进行热压处理和加热固化处理，随后于80℃下真空烘干10-20min后取出置于通风处晾干，得到抗蠕变面料。

在本实施例步骤S3中，上述热压处理具体包括：在100℃的温度条件下施加75kPa压力，热压时间为60min；上述加热固化处理具体包括：在80℃的温度条件下加热固化4h。

实施例四：

一种抗蠕变面料的制备方法，具体包括以下步骤：

步骤S1、将40cm×40cm的芳纶经编织物进行洗涤、真空烘干、热定型处理后使其平整的固定在针板架上，得到芳纶经编织物基布。

在本实施例步骤S1中，请参阅图6和图7，所使用的芳纶经编织物的规格具体包括：横密为12列/cm，纵密为15行/cm，克重为209g/m

本实施例步骤S1中，上述真空烘干的温度为80℃，时间为2h；上述热定型处理的温度为280℃，时间为20min。

步骤S2、将塑化剂、交联剂、发泡剂和阻燃剂匀速缓慢的加入到盛放有聚氯乙烯树脂的容器内，经磁力搅拌后，得到涂层溶液。

在本实施例步骤S2中，涂层溶液的各组分重量具体为：

聚氯乙烯树脂，100重量份；

塑化剂，1重量份；

交联剂，1重量份；

发泡剂，1重量份；

阻燃剂，1重量份。

在本实施例步骤S2中，上述磁力搅拌具体包括：在50℃的温度条件下，以300r/min的搅拌速率磁力搅拌45min。

步骤S3、将涂层溶液均匀喷涂于芳纶经编织物基布上，并进行热压处理和加热固化处理，随后于80℃下真空烘干10-20min后取出置于通风处晾干，得到抗蠕变面料。

在本实施例步骤S3中，上述热压处理具体包括：在100℃的温度条件下施加75kPa压力，热压时间为60min；上述加热固化处理具体包括：在80℃的温度条件下加热固化4h。

实施例五：

一种抗蠕变面料的制备方法，具体包括以下步骤：

步骤S1、将40cm×40cm的芳纶经编织物进行洗涤、真空烘干、热定型处理后使其平整的固定在针板架上，得到芳纶经编织物基布。

在本实施例步骤S1中，请参阅图4和图5，所使用的芳纶经编织物的规格具体包括：横密为11列/cm，纵密为16行/cm，克重为182g/m

本实施例步骤S1中，上述真空烘干的温度为80℃，时间为2h；上述热定型处理的温度为280℃，时间为20min。

步骤S2、将塑化剂、交联剂、发泡剂和阻燃剂匀速缓慢的加入到盛放有聚氯乙烯树脂的容器内，经磁力搅拌后，得到涂层溶液。

在本实施例步骤S2中，涂层溶液的各组分重量具体为：

聚氯乙烯树脂，100重量份；

塑化剂，3重量份；

交联剂，1重量份；

发泡剂，1重量份；

阻燃剂，1重量份。

在本实施例步骤S2中，上述磁力搅拌具体包括：在50℃的温度条件下，以300r/min的搅拌速率磁力搅拌45min。

步骤S3、将涂层溶液均匀喷涂于芳纶经编织物基布上，并进行热压处理和加热固化处理，随后于80℃下真空烘干10-20min后取出置于通风处晾干，得到抗蠕变面料。

在本实施例步骤S3中，上述热压处理具体包括：在100℃的温度条件下施加75kPa压力，热压时间为60min；上述加热固化处理具体包括：在80℃的温度条件下加热固化4h。

实施例六：

一种抗蠕变面料的制备方法，具体包括以下步骤：

步骤S1、将40cm×40cm的芳纶经编织物进行洗涤、真空烘干、热定型处理后使其平整的固定在针板架上，得到芳纶经编织物基布。

在本实施例步骤S1中，请参阅图6和图7，所使用的芳纶经编织物的规格具体包括：横密为12列/cm，纵密为15行/cm，克重为209g/m

本实施例步骤S1中，上述真空烘干的温度为80℃，时间为2h；上述热定型处理的温度为280℃，时间为20min。

步骤S2、将塑化剂、交联剂、发泡剂和阻燃剂匀速缓慢的加入到盛放有聚氯乙烯树脂的容器内，经磁力搅拌后，得到涂层溶液。

在本实施例步骤S2中，涂层溶液的各组分重量具体为：

聚氯乙烯树脂，100重量份；

塑化剂，3重量份；

交联剂，1重量份；

发泡剂，1重量份；

阻燃剂，1重量份。

在本实施例步骤S2中，上述磁力搅拌具体包括：在50℃的温度条件下，以300r/min的搅拌速率磁力搅拌45min。

步骤S3、将涂层溶液均匀喷涂于芳纶经编织物基布上，并进行热压处理和加热固化处理，随后于80℃下真空烘干10-20min后取出置于通风处晾干，得到抗蠕变面料。

在本实施例步骤S3中，上述热压处理具体包括：在100℃的温度条件下施加75kPa压力，热压时间为60min；上述加热固化处理具体包括：在80℃的温度条件下加热固化4h。

对比例一：

一种抗蠕变面料的制备方法，具体包括以下步骤：

步骤S1、将40cm×40cm的涤纶经编织物进行洗涤、真空烘干、热定型处理后使其平整的固定在针板架上，得到涤纶经编织物基布。

在本实施例步骤S1中，所使用的涤纶经编织物的规格具体包括：横密为11列/cm，纵密为16行/cm，克重为182g/m

本实施例步骤S1中，上述真空烘干的温度为60℃，时间为2h；上述热定型处理的温度为200℃，时间为20min。

步骤S2、对容器内盛放的聚氯乙烯树脂进行磁力搅拌后，得到涂层溶液。

在本实施例步骤S2中，上述磁力搅拌具体包括：在40℃的温度条件下，以100r/min的搅拌速率磁力搅拌30min。

步骤S3、将涂层溶液均匀喷涂于涤纶经编织物基布上，并进行热压处理和加热固化处理，随后于80℃下真空烘干10-20min后取出置于通风处晾干，得到抗蠕变面料。

在本实施例步骤S3中，上述热压处理具体包括：在100℃的温度条件下施加50kPa压力，热压时间为45min；上述加热固化处理具体包括：在60℃的温度条件下加热固化2h。

对比例二：

一种抗蠕变面料的制备方法，具体包括以下步骤：

步骤S1、将40cm×40cm的涤纶经编织物进行洗涤、真空烘干、热定型处理后使其平整的固定在针板架上，得到涤纶经编织物基布。

在本实施例步骤S1中，所使用的涤纶经编织物的规格具体包括：横密为12列/cm，纵密为15行/cm，克重为209g/m

本实施例步骤S1中，上述真空烘干的温度为60℃，时间为2h；上述热定型处理的温度为200℃，时间为20min。

步骤S2、对容器内盛放的聚氯乙烯树脂进行磁力搅拌后，得到涂层溶液。

在本实施例步骤S2中，上述磁力搅拌具体包括：在40℃的温度条件下，以100r/min的搅拌速率磁力搅拌30min。

步骤S3、将涂层溶液均匀喷涂于涤纶经编织物基布上，并进行热压处理和加热固化处理，随后于80℃下真空烘干10-20min后取出置于通风处晾干，得到抗蠕变面料。

在本实施例步骤S3中，上述热压处理具体包括：在100℃的温度条件下施加50kPa压力，热压时间为45min；上述加热固化处理具体包括：在60℃的温度条件下加热固化2h。

效果验证：

针对实施例三至实施例六以及对比例一至对比例二所制得的抗蠕变面料进行抗蠕变性能测试，分别取拉伸强度的10％、20％、30％、40％以及50％测试每种样品的拉伸蠕变性能，测试时间为12h，拉伸强度测试结果如表1所示，蠕变性能测试结果如表2所示。

表1：

表2：

由表1的拉伸强度和表2的蠕变性能测试结果可以看出，采用芳纶增强体织物来代替涤纶增强体织物，以及通过在涂层溶液中加入填料后的复合材料的拉伸强度和抗蠕变性能明显优于未添加填料的涤纶增强复合材料。

以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。