一种触屏PU手套及其生产工艺的制作方法

本技术涉及触屏手套的，更具体地说，它涉及一种触屏pu手套及其生产工艺。

背景技术：

1、人在使用触屏手机时，能够通过手指触碰到屏幕，实现传输指令。其原理是手机屏幕，大多为电容式接触屏，该屏幕分成上下两层导电膜(ito涂层)，这两层膜之间存储着大量的电荷，而人体中含有大量电解质，在特定情况下可以安全地传导微弱的电流，当手指触摸屏幕上一个点的时候，就会有一部分微弱的电荷流失，转移至人体。

2、然而这种微弱电流产生之后，两层导电膜，一层上分布着代表横轴的电极，另一层上分布着代表竖轴的电极，叠在一起，就是一套精确的二维坐标系，因此可以定位出电荷流失的位置。故此，只要手指在屏幕上触摸任意一个点，即电荷流失的点，都落在这个坐标系里，并且对应着唯一确定的横坐标和纵坐标。内部处理系统就可以精确判断出点触的位置，并且帮点击相应位置的图标，实现触屏手机的使用。

3、而当人带手套手，触碰屏幕，屏幕没有反应；其原因是普通的手套是绝缘的，且比较厚实，当在触屏时，隔绝电流的传输，使得手机屏幕是不会发生感应。因此，为保证在戴手套时，也能进行触屏，采用触屏手套。目前的触屏手套常用的有毛线类触屏手套，该手套的手指区域采用具有导电性的毛线编制而成，具有触屏效果，但是毛线的手套在使用过程容易浸湿，特别是在户外、下雪天等，容易导致触屏不灵敏。因此，有的技术也通过在手套表面涂布导电涂层，不仅起到导电和防水，还能避免吸水潮湿，还能起到较佳触屏效果。

4、但是，在冬季，特别是雨雪天，在户外温度比较低，手套在使用过程，容易被打湿或有水雾，而水是导电的，可能会干扰手机屏幕的触控功能，因此容易导致误触或使触摸屏无法正常工作，降低其触屏灵敏性。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本技术提供一种触屏pu手套及其生产工艺。

2、第一方面，本技术提供一种触屏pu手套，包括手套胚，所述手套胚外表面均设置有导电pu层，所述导电pu层对应人体手指区域凸设有导电点触层，所述导电点触层设置有第一纳米微孔疏水结构层。

3、上述方案中，通过设置导电pu层，具有较好的导电效果、防水性、耐寒性以及耐磨性，避免手套湿透，而影响保暖效果。手套胚优选为具有保暖作用的材料，因此，使得触屏pu手套具有保暖作用。

4、通过设置导电点触层便于触屏pu手套进行触屏，该导电点触层具有导电性，因此触屏时，能够感应触碰的区域，使其很好地使用手机。

5、而在导电点触层上设置有第一纳米微孔疏水结构层，该第一纳米微孔疏水结构层的疏水原理与“荷叶效应”，能够达到较佳的疏水效果，避免雪天、雨天或者清洗水果时，触屏pu手套对应的导电点触层域被打湿，而影响触屏的灵敏性。

6、综上，通过导电pu层，使其手套兼备较佳的防水性、耐磨性以及柔韧性，而在导电点触层设置第一纳米微孔疏水结构层，避免水打湿导电点触层或者夹带水，从而提高触屏灵敏性。

7、优选的，所述导电点触层包括导电点触部和围设于导电点触部的导电过渡部，导电过渡部的厚度从远离导电点触部起依次降低，所述导电点触部和导电过渡部均与第一纳米微孔疏水结构层连接。

8、通过设置导电点触部和导电过渡部，使导电点触层微凸，当pu手套触屏时，导电点触部位置精准对准想要点触的区域，提高触屏的灵敏性和精准性。而导电过渡部的厚度依次降低，避免导电点触层过于突兀，使其导电pu层表面较为平滑，没有违和感，使得触屏pu手套较为美观。

9、优选的，导电点触部的总面积占导电点触层的总面积的60-70％，导电点触层的总面积占导电pu层对应的手指的总面积的5-10％。

10、优选的，所述导电点触部的厚度为0.05-0.1mm，所述导电pu层的厚度为0.1-0.5mm，所述第一纳米微孔疏水结构层厚度为0.05-0.1mm。

11、以上厚度选择范围为本技术较佳选择，且得到的触屏pu手套具有较好的耐磨性、耐寒性、疏水性以及防水性等。因此在雪天户外使用手套，导电点触层不易被打湿，因此，减少触屏时出现不灵敏的问题，同时在寒冷的天气下，长期使用，仍然保持较佳的疏水性，当在清洗物品时，避免水分吸附或挂在导电点触层，提高触屏pu手套的品质和触屏灵敏。

12、优选的，所述导电pu层除导电点触层外的其他区域均设置有第二纳米微孔疏水结构层，所述第二纳米微孔疏水结构层与所述第一纳米微孔疏水结构层相同。

13、通过设置第二纳米微孔疏水结构层，使触屏pu手套外表均有疏水性，使得触屏pu手套不易被打湿，因此避免触屏pu手套夹藏水渍，而容易落于电子产品的屏幕上，而影响触屏的精准性。

14、优选的，所述导电pu层、导电点触层均由pu胶料喷涂固化形成；所述第一纳米微孔疏水结构层由pu胶料喷涂固化并表面处理形成，所述pu胶料由以下重量份的原料制得：pu树脂100-120份

15、增塑剂2-5份

16、填充剂5-20份；

17、每份所述填充剂由以下重量份的原料组成：

18、纳米氧化锌0-10份

19、二氧化硅5-15份

20、单晶金刚石微粉1-3份

21、碳纳米管1-10份

22、多晶金刚石微粉0-3份。

23、pu树脂具有较好的耐寒性、防水性、耐磨等,增塑剂具有增塑作用，提高加工便捷性，使得pu胶料容易进行喷涂。二氧化硅、碳纳米管、多晶金刚石微粉、单晶金刚石微粉均具有填充补强的作用，提高pu胶料的耐磨性等，该碳纳米管具有导电性，便于pu手套进行触屏，而选用的纳米氧化锌与二氧化硅、碳纳米管、多晶金刚石微粉充分混合均匀后，经过表面处理，该表面处理优选为刻蚀处理，将其纳米氧化锌去除，进而形成第一纳米微孔疏水结构层，并具有较佳的疏水性。

24、进一步地，当pu胶料喷涂形成导电pu层时，其原料中的填充剂由以下重量份原料组成：

25、二氧化硅4-7份

26、碳纳米管1-3份。

27、以上填料的选择，使得到的导电pu层兼备较佳的导电性、耐磨性以及柔软性，减少手套在使用过程出现磨损的现象，同时减少手套过硬，而影响使用的舒适度，使得手套更贴合手，提高穿戴pu手套的舒适度。

28、进一步地，当pu胶料喷涂形成导电点触层时，其原料中的填充剂由以下重量份原料组成：

29、二氧化硅4-8份

30、碳纳米管5-10份

31、多晶金刚石微粉1-2份。

32、以上填料的选择，使得导电点触层具有较佳的导电性和耐磨性，其得到的导电点触层的硬度比导电pu层大一些，再配合形成的导电点触部和导电过渡部，因此，形成的pu手套对应手指位置的导电点触层会突显一些，进而在触屏时，能够较为精准的进行触屏。

33、进一步地，当pu胶料喷涂、刻蚀形成第一纳米微孔疏水结构层时，其原料中的填充剂由以下重量份原料组成：

34、纳米氧化锌5-10份

35、二氧化硅8-15份

36、单晶金刚石微粉1-9份

37、碳纳米管1-3份

38、多晶金刚石微粉1-3份。

39、以上填料进行复配，得到的pu胶料喷涂、刻蚀形成第一纳米微孔疏水结构层兼备较佳的疏水性、耐磨性、导电性等，避免夹带水，提高触屏的精准性。

40、以上原料的组成和用量均为本技术较佳选择，通过以上原料得到相应pu胶料经过喷涂后，形成的导电pu层、导电点触层以及第一纳米微孔疏水结构层均具有较佳的耐磨性和导电性。而第一纳米微孔疏水结构层具有较佳的疏水性，因此，得到的触屏pu手套具有较佳疏水性，避免夹带水，提高触屏的灵敏性，而在使用过程不易出现磨损等现象，提高其实用性。

41、优选的，所述二氧化硅粒径为50-100nm；所述纳米氧化锌粒径为30-50nm；碳纳米管的粒径为20-30nm，长度为5-10微米；所述多晶金刚石微粉的粒径为1-10微米；单晶金刚石微粉粒径为1-5微米。

42、进一步地，本技术的碳纳米管优选为扶手椅形纳米管。

43、优选的，所述pu树脂为改性pu树脂，所述改性pu树脂由以下重量份的原料组成：pu树脂60-70

44、改性多元醇5-10份

45、异氰酸酯基硅烷3-8份

46、疏水剂1-5份；

47、所述改性多元醇为环氧大豆油改性二聚酸聚酯多元醇、生物基改性蓖麻油多元醇、腰果壳油生物基改性多元醇中的一种或者多种组成。

48、优选的，所述改性pu树脂由以下生产工艺制得：

49、按照重量份计，称取pu树脂加热至150-180℃，加入改性多元醇，搅拌0.5-1h，再加入异氰酸酯基硅烷，继续搅拌0.5-1h，再加入疏水剂，继续搅拌1-2h，得到改性pu树脂。

50、近年，随着冒险旅游兴起，越来越多的人往两极进行探险，或者征服珠穆朗玛峰等，以上环境的温度常在零下几十度下，而现有的pu材料当长期处于该环境下，其材料结构发生变化，出现老化变脆、开裂等现象，从而导致柔韧性、耐磨性、疏水性、防水性等降低，进而降低触屏pu手套的灵敏性和耐久性等。

51、为此，本技术利用采用环氧大豆油改性二聚酸聚酯多元醇、生物基改性蓖麻油多元醇、腰果壳油生物基改性多元醇中的一种或者多种组成改性多元醇，具有较佳的耐低温性、物理性能等，与异氰酸酯基硅烷和疏水剂复配，并对pu树脂进行改性，使改性pu树脂具有较佳的柔韧性、耐低温性以及与无机物的相容性，当其用于pu胶料原料体系中，使其具有较佳的耐低温性、疏水性以及物理性能，并且容易与填充料进行混合，从而使制得的触屏pu手套兼备较佳的疏水性、耐低温性以及物理性能，当长期在低温环境下使用，仍然保持较佳的物理性能，避免触屏时夹带水、或者导电性能失效等，提高触屏的灵敏性。

52、优选的，改性多元醇由环氧大豆油改性二聚酸聚酯多元醇、生物基改性蓖麻油多元醇以重量比为1：(1-2)组成。

53、优选的，改性多元醇由环氧大豆油改性二聚酸聚酯多元醇、腰果壳油生物基改性多元醇以重量比为1：(1-2)组成。

54、优选的，改性多元醇由环氧大豆油改性二聚酸聚酯多元醇、生物基改性蓖麻油多元醇、腰果壳油生物基改性多元醇以重量比为1：(1-2)：(0.5-1)组成。

55、当采用环氧大豆油改性二聚酸聚酯多元醇、生物基改性蓖麻油多元醇、腰果壳油生物基改性多元醇进行复配时，起到协同作用，从而使制得的改性pu树脂与填充料能够充分混合均匀，得到的pu胶料喷涂形成导电pu层和第一纳米微孔疏水结构层具有较佳的耐低温性、疏水性以及物理性能，当触屏pu手套在长期低温下使用，能够保持较佳的物理性能和疏水性，提高耐久性。

56、综上，本技术通过改性多元醇、异氰酸酯基硅烷、疏水剂对pu树脂改性，制得的改性pu树脂兼备较佳耐低温性、疏水性以及机械性能等，进一步提高pu树脂的性能，使制得的触屏pu手套长期在低温环境下使用，任然保持较佳的疏水性和机械性能，因此，在使用触屏手套过程，容易进行触屏，并且不易夹带水，使其触屏灵敏，同时也不易出现磨损、老化等的现象，提高触屏手套的实用性和耐久性。

57、优选的，所述疏水剂为马来酸酐接枝聚丙烯蜡、聚四氟乙烯改性聚乙烯蜡、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物中的一种或者多种制得。

58、马来酸酐接枝聚丙烯蜡、聚四氟乙烯改性聚乙烯蜡、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物均具有疏水作用，进一步提高触屏手套的疏水效果，减少夹带水，而影响触屏灵敏性的可能性。

59、优选的，疏水剂由马来酸酐接枝聚丙烯蜡、聚四氟乙烯改性聚乙烯蜡以重量比为1：(1-2)组成。

60、优选的，疏水剂由马来酸酐接枝聚丙烯蜡、聚四氟乙烯改性聚乙烯蜡、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物以重量比为1：(1-2)：(1-2)组成。

61、当采用马来酸酐接枝聚丙烯蜡、聚四氟乙烯改性聚乙烯蜡、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物进行复合，起到协同作用，并且与改性pu原料体系相容性好，从而制得触屏pu具有较佳的疏水性，并且聚四氟乙烯改性聚乙烯蜡、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物均具有较佳耐低温性，并与改性多元醇起到协同作用，进一步增强改性pu的耐低温性，使其在低温环境下仍然保持较佳的疏水性和物理性能。

62、优选的,所述异氰酸酯基硅烷为3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷和/或甲基-(3-异氰酸丙基)二甲基硅烷。

63、上述异氰酸酯基硅烷选择3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷和/或甲基-(3-异氰酸丙基)二甲基硅烷，具有较佳的与无机物的相容性、耐低温性等，与疏水剂、改性多元相互作用，进一步提高疏水性和耐低温性。

64、优选的，异氰酸酯基硅烷由3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷、甲基-(3-异氰酸丙基)二甲基硅烷以重量比为(2-5)：1组成。

65、当采用3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷、甲基-(3-异氰酸丙基)二甲基硅烷进行复配时，其作用效果较佳。

66、第二方面，本技术提供一种触屏pu手套的生产工艺，包括以下重量份的原料组成：

67、1)将用于导电pu层的熔融的pu胶料喷涂手套胚表面形成导电pu层；

68、2)再将用于导电点触层的熔融的pu胶料喷涂于导电pu层对应手指的区域，使导电pu层形成导电点触层；

69、3)将用于疏水结构的熔融的pu胶料喷涂料喷涂于导电点触层，在导电点触层的表面形成疏水层；

70、4)再进行刻蚀处理，使疏水层形成第一纳米微孔疏水结构层，得到pu手套。

71、上述工艺中，不含有机溶剂，环保，且容易操作，并且喷涂过程可以通过喷涂设备控制喷涂厚度，使形成的导电pu层厚度均一，且形成的疏水层容易进行刻蚀处理。从而得到的触屏pu手套具有较佳的疏水性和物理性能。

72、另外本技术的手套胚的材料为导电无纺布，因此，当穿戴手套时，手指与屏幕接触，电荷流动依次经过第一纳米微孔疏水结构层、导电点触层、导电pu层、手套胚、人体手指，从而带走部分电荷实现触屏效果。

73、综上所述，本技术具有以下有益效果：

74、1、通过导电pu层，使其手套兼备较佳的防水性、耐磨性以及柔韧性，而在导电点触层设置第一纳米微孔疏水结构层，避免水打湿导电点触层或者夹带水，从而提高触屏灵敏性。

75、2、本技术的原料复配得到相应pu胶料经过喷涂后，形成的导电pu层、导电点触层以及第一纳米微孔疏水结构层均具有较佳的耐磨性、导电性等。而第一纳米微孔疏水结构层兼备导电性和疏水性，因此，得到的触屏pu手套具有较佳疏水性，避免夹带水，提高触屏的灵敏性，而在使用过程不易出现磨损等现象，提高其实用性。

76、3、利用采用环氧大豆油改性二聚酸聚酯多元醇、生物基改性蓖麻油多元醇、腰果壳油生物基改性多元醇中的一种或者多种组成改性多元醇，具有较佳的耐低温性、物理性能等，与异氰酸酯基硅烷和疏水剂复配，并对pu树脂进行改性，使改性pu树脂具有较佳的柔韧性、耐低温性以及与无机物的相容性，当其用于pu胶料原料体系中，使其具有较佳的耐低温性、疏水性以及物理性能，并且容易与填充料进行混合，从而使制得的触屏pu手套兼备较佳的疏水性、耐低温性以及物理性能，当长期在低温环境下使用，仍然保持较佳的物理性能，避免触屏时夹带水、或者导电性能失效等，提高触屏的灵敏性。