一种带油污分解功能的TPU座椅垫及其制备工艺的制作方法

本技术涉及tpu座椅垫的领域，尤其是涉及一种带油污分解功能的tpu座椅垫及其制备工艺。

背景技术：

1、日常生活中，在使用一些座椅时，例如家具沙发、汽车座椅，为了更加清洁卫生或提升舒适感，通常会在座椅上铺设座椅垫。座椅垫能够对座椅进行保护，能够减少油污、灰尘等直接对座椅进行造成污染，而难以对座椅进行清洗的情况，并且可以通过座椅垫材质的选择提升使用座椅的舒适感。

2、为了提升座椅垫的耐用性和舒适性，通常采用tpu作为座椅垫的制造材料。tpu即为热塑性聚氨酯弹性体，是一种(ab)n型嵌段线性聚合物，具有弹性好、高强度、高韧性、耐磨等优异的综合性能，能够很好地提升座椅垫的耐用性和舒适性。

3、但相比于布艺座椅垫，tpu座椅垫的清洗难度较大，当油污落到tpu座椅垫上后且未及时搽干净，后续将会更难以清理。而由于座椅垫也不是一次性用品，因此当油污落到并渗入tpu座椅垫上，人们通常还是会继续使用，但油污长时间存在tpu座椅垫中，易滋生细菌病原菌，而不利于使用者的健康。

技术实现思路

1、为了减少油污落在tpu座椅垫上难以清理，从而影响使用卫生的情况，本技术提供一种带油污分解功能的tpu座椅垫及其制备工艺。

2、第一方面，本技术提供的一种带油污分解功能的tpu座椅垫采用如下的技术方案：一种带油污分解功能的tpu座椅垫，包括从上到下依次设置的上层织布面料、tpu中间层和tpu发泡底层，所述上层织布面料由自清洁整理液整理后得到，所述tpu中间层和上层织布面料之间设置有自清洁涂层，所述自清洁涂层由自清洁涂料涂覆固化得到；

3、所述自清洁涂料包括以下组分及其含量：

4、生物基环氧树脂30-40％、脂肪酸甲酯乙氧基化物15-20％、异构醇醚4-6％、乙二醇叔丁醚2-4％、伯烷基磺酸钠2-4％、抗菌剂1-3％，余量为水；

5、所述自清洁整理液中含有纳米tio2。

6、通过采用上述技术方案，tpu发泡底层能够更好地为tpu座椅垫提供弹性，上层织布面料能够提升tpu座椅垫的接触舒适度，以提升tpu座椅垫的使用舒适度。当油污落到tpu座椅垫上，当未及时擦干净，油污渗过上层织布面料并渗入tpu中间层。

7、由于tpu中间层和上层织布面料设置有自清洁涂层，自清洁涂层中的脂肪酸甲酯乙氧基化物具有低泡沫、高浊点，冷水不宜凝胶，溶解迅速的特性，在低温条件下对油脂有很强的乳化力，而且分子链中有酯基和甲基两种亲油性基团，可以与油脂形成多点结合，对油脂有极强的捕捉能力。而异构醇醚的hlb值与油脂的hlb值相近，能够与脂肪酸甲酯乙氧基化物结合的油脂形成水包油胶束，以对油脂起到助乳化作用。乙二醇叔丁醚能降低tpu中间层内部缝隙表面张力，可加速脂肪酸甲酯乙氧基化物对渗入tpu中间层的油脂的捕捉效率，有助于油脂迁移出tpu中间层；而伯烷基磺酸钠提高体系的渗透力和穿透力，能使得脂肪酸甲酯乙氧基化物、异构醇醚、乙二醇叔丁醚快速渗透入tpu中间层内部，以更有利于对渗入tpu中间层内部的油脂进行深层捕捉和乳化。脂肪酸甲酯乙氧基化物、异构醇醚、乙二醇叔丁醚和伯烷基磺酸钠之间具有协同增效作用，进行复配使用后能够更有效更迅速地将渗入tpu中间层的油脂进行乳化并捕捉。同时抗菌剂还能够对滋生的细菌进行杀灭，以减少油污落在tpu座椅垫上难以清理，从而滋生细菌病原菌的情况。

8、由于自清洁整理液中含有纳米tio2，纳米tio2以其超大的比表面积和良好的光敏性成为目前应用最为广泛的光催化剂，能够赋予自清洁整理液较好的光催化功能，上层织布面料经自清洁整理液整理后，在光照的条件下，能够对自清洁涂层乳化捕捉到的油脂等小分子有机物分解成甘油和脂肪酸，最后可以完全分解成二氧化碳和水，从而可以进一步有效减少油污落在tpu座椅垫上难以清理，从而滋生细菌病原菌的情况，以提升tpu座椅垫的耐用性和使用卫生情况。

9、并且，由于自清洁涂层中的基体材料采用的是生物基环氧树脂，生物基环氧树脂是利用可再生生物质，通过生物、物理或者化学等手段制造的一类新型高分子材料，具有绿色、环境友好、原料可再生以及可生物降解等特点，能够更好地回收利用，以提升环保性。

10、可选的，所述抗菌剂由季铵化聚乙烯亚胺经硅烷化改性，再由三聚氯氰改性得到。

11、通过采用上述技术方案，季铵化聚乙烯亚胺可作为阳离子抗菌剂，通过破坏细菌的细胞膜，以对细菌进行消灭。季铵化聚乙烯亚胺经硅烷化改性，再经过三聚氯氰改性后，进一步提升抗菌剂的稳定性和长效抗菌性能。

12、可选的，所述抗菌剂的制备方法包括以下步骤：

13、将聚乙烯亚胺溶解于异丙醇中，滴加溴代十二烷，加热至50-60℃反应48-50h，洗涤、干燥后得到季铵化聚乙烯亚胺；

14、将上述季铵化聚乙烯亚胺和3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷溶解在乙醇中，搅拌混合，37℃反应8-10h，旋蒸除去溶剂乙醇，真空干燥后得到硅烷季铵化聚乙烯亚胺；

15、将硅烷季铵化聚乙烯亚胺溶于四氢呋喃溶液中，加入三聚氯氰，冰浴搅拌反应9-10h，洗涤、干燥后得到抗菌剂。

16、通过采用上述技术方案，先对聚乙烯亚胺进行季铵化得到季铵化聚乙烯亚胺，再采用3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷溶解对季铵化聚乙烯亚胺进行硅烷化改性，最后采用三聚氯氰按上述步骤进行改性。

17、可选的，所述自清洁涂料的制备方法包括以下步骤：

18、依次投入生物基环氧树脂、脂肪酸甲酯乙氧基化物、异构醇醚、乙二醇叔丁醚、伯烷基磺酸钠、抗菌剂和水进行搅拌均匀后得到自清洁涂料。

19、可选的，所述自清洁整理液包括以下组分及其含量：

20、自清洁复合乳液20-30％、抗菌剂1-3％、乳化剂0.5-1％，余量为去离子水；

21、所述自清洁复合乳液包括纳米tio2、脂肪酸甲酯乙氧基化物和异构醇醚。

22、通过采用上述技术方案，自清洁复合乳液中纳米tio2、脂肪酸甲酯乙氧基化物和异构醇醚经处理后整理到上层织布面料上，通过脂肪酸甲酯乙氧基化物对自清洁涂层乳化捕捉的油脂进行进一步捕捉结合，以促进油脂和纳米tio2的接触反应，使得纳米tio2更好地将油脂进行分解；与此同时异构醇醚能够对油脂起到助乳化作用，进一步促进油脂的分解。

23、可选的，所述自清洁复合乳液的制备方法包括以下步骤：

24、将质量比为1:(0.2-0.3)：(0.3-0.5)的甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸单体和纳米tio2均匀混合，制成油相备用；

25、依次加入脂肪酸甲酯乙氧基化物、异构醇醚和上述纳米tio2油相搅拌均匀后，超声乳化12-15min，升温到70-90℃后，将过硫酸钾溶液缓慢滴加到上述体系中，控制滴加速度在0.5-0.6h滴完，保温反应60-65min后停止加热，降至室温，调节ph＝7-8，过滤出料，得到自清洁复合乳液。

26、通过采用上述技术方案，通过上述方法制得纳米tio2、脂肪酸甲酯乙氧基化物和异构醇醚制备得到核壳结构复合乳液，以使得纳米tio2、脂肪酸甲酯乙氧基化物和异构醇醚能够以核壳粒子的形态稳定地整理到上层织布面料上，以提升对油脂进行分解的稳定性。

27、可选的，所述自清洁复合乳液的制备过程中，所述纳米tio2油相、脂肪酸甲酯乙氧基化物和异构醇醚的质量比为1：(0.5-0.7)：(0.2-0.4)。

28、可选的，所述tpu中间层由tpu热熔胶粒制造而成，所述tpu中间层的厚度为0.3-0.6mm。

29、可选的，所述tpu发泡底层由tpu发泡胶粒制造而成，所述tpu发泡底层的厚度为4-6mm。

30、可选的，所述自清洁涂层的厚度为0.2-0.4mm。

31、第二方面，本技术提供的一种带油污分解功能的tpu座椅垫的制备方法采用如下的技术方案：

32、一种带油污分解功能的tpu座椅垫的制备方法，包括以下步骤：

33、将所述织布面料在自清洁整理剂内进行浸轧处理，烘干后得到上层织布面料；

34、将所述tpu发泡胶粒经薄膜机挤出薄膜得到tpu中间层，将tpu热熔胶经薄膜机挤出薄膜得到tpu发泡底层，将tpu中间层和tpu发泡底层经热压贴合机于200℃热压贴合15秒后固定；

35、在tpu中间层上均匀涂布自清洁涂料形成自清洁涂层，再将上层织布面料覆盖于自清洁涂层上进行烘干固定，得到tpu座椅垫。

36、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

37、1.脂肪酸甲酯乙氧基化物、异构醇醚、乙二醇叔丁醚和伯烷基磺酸钠之间具有协同增效作用，进行复配使用后能够更有效更迅速地将渗入tpu中间层的油脂进行乳化并捕捉处tpu中间层，上层织布面料经自清洁整理液整理后，在光照的条件下，纳米tio2能够对自清洁涂层乳化捕捉到的油脂等小分子有机物分解成甘油和脂肪酸，最后可以完全分解成二氧化碳和水，从而可以有效减少油污落在tpu座椅垫上难以清理，从而滋生细菌病原菌的情况，以提升tpu座椅垫的耐用性和使用卫生情况；

38、2.季铵化聚乙烯亚胺可作为阳离子抗菌剂，通过破坏细菌的细胞膜，以对细菌进行消灭。季铵化聚乙烯亚胺经硅烷化改性，再经过三聚氯氰改性后，进一步提升抗菌剂的稳定性和长效抗菌性能；

39、3.自清洁复合乳液中纳米tio2、脂肪酸甲酯乙氧基化物和异构醇醚经处理后整理到上层织布面料上，通过脂肪酸甲酯乙氧基化物对自清洁涂层乳化捕捉的油脂进行进一步捕捉结合，以促进油脂和纳米tio2的接触反应，使得纳米tio2更好地将油脂进行分解；与此同时异构醇醚能够对油脂起到助乳化作用，进一步促进油脂的分解。