一种耐高温无布人造革及其制备方法与流程

本技术属于合成革，涉及一种耐高温无布人造革及其制备方法。

背景技术：

1、人造革作为一种重要的合成革材料，广泛应用于汽车内饰、3c电子产品包覆、家具装饰、精密器件包装等领域。传统人造革通常采用“纺织基布+树脂涂层”的复合结构，即通过在聚酯、尼龙等纺织基布上涂覆pu（聚氨酯）、pvc（聚氯乙烯）等树脂层制备而成。

2、然而，随着下游应用对材料的轻薄化、环保性、加工适应性以及综合物理性能的要求日益提高，传统带布人造革的结构性缺陷逐渐凸显，具体表现在以下几个方面：

3、（1）结构缺陷，易分层失效。传统人造革的树脂涂层与纺织基布之间仅通过物理浸渍或粘合剂结合，存在明显的材料界面，在长期弯折使用或经历湿热老化环境后，树脂层与基布之间极易出现分层、脱皮、布丝透出（透胶）等现象，导致产品外观劣化、使用寿命缩短；同时，基布纤维的经纬向编织结构会带来各向异性差异，造成材料厚度不均，在后续模切、模压、热成型等加工过程中容易产生起皱、变形等问题，导致产品良率偏低。

4、（2）回收困难，环保短板突出。传统人造革的基布多为聚酯等纺织纤维，与pu/pvc树脂紧密复合后形成难以分离的异质材料，产品报废后，两种材料无法通过常规的物理或化学方法进行有效分离与回收，不仅造成资源浪费，还容易在自然环境或回收处理过程中产生微塑料污染。

5、（3）基布纤维的存在导致传统人造革表面难以达到极致的平整度，易出现布纹透胶现象，影响触感与外观，在进行模压、吸塑、热压等三维成型加工时，基布纤维会阻碍材料的流动与延展，使得复杂异形件的成型难度大幅增加。

6、（4）耐高温性能不足。传统人造革中，pu涂层在80℃以上即易出现软化、发黏、黄变等问题，pvc涂层在高温下则易释放氯化氢气体并发生热变形，两者均难以满足汽车内饰等高温应用场景（如夏季暴晒下车内温度可达100℃以上）的使用要求。

7、（5）柔软度与耐用性难以兼顾。传统人造革的柔软度主要依赖增塑剂或弹性体改性来实现，但增塑剂易迁移析出导致材料逐渐变硬发脆，而单纯增加弹性体含量又会削弱材料的力学支撑性，导致弯折后回弹性差、易出现永久形变，难以同时满足细腻手感与长期耐用性的需求。

8、为了克服上述带布基材的缺陷，行业内开始尝试开发无布革（即无纺布/无基布的人造革）。然而，现有的单层或双层无布革材料往往难以兼顾耐磨耐候性、柔软触感、结构强度与抗裂纹扩展性能，且耐高温性仍显不足。

9、因此，亟需开发一种能够在完全摒弃纺织基布的前提下，同步实现优异的耐高温性、柔软手感、耐磨耐刮、耐候抗老化、细腻触感、高柔韧性、高强度及抗裂纹扩展等综合性能的无布人造革。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本技术的目的在于提供一种耐高温无布人造革及其制备方法，所述耐高温无布人造革无需纺织基布，即可同步实现优异的耐高温性、耐磨耐刮、耐候抗老化、细腻手感、高柔韧性、高强度及抗裂纹扩展等综合性能，拓展了无布革的应用场景。

2、为达到此发明目的，本技术采用以下技术方案：

3、第一方面，本技术提供一种耐高温无布人造革，所述耐高温无布人造革包括层叠设置的耐磨耐高温表层、柔软缓冲层和支撑底层；

4、所述耐磨表层的材料包括聚烯烃树脂、弹性体、填料和润滑剂；

5、所述聚烯烃树脂的熔点≥100℃（例如105℃、110℃、115℃、120℃、140℃、160℃、180℃或200℃等）；

6、所述柔软缓冲层的材料包括poe、增韧剂、发泡剂和柔软剂；

7、所述支撑底层的材料包括共聚pp树脂、sebs和填料。

8、本技术提供的耐高温无布人造革为三层一体化复合结构，无任何纺织布料、无纺布基底，采用高熔点聚烯烃树脂及弹性体搭配功能改性助剂复合成型，包括层叠设置的耐磨耐高温表层、柔软缓冲层和支撑底层，三层厚度可根据使用场景自适应调整，整体厚度均匀，结构稳定性强；其中，所述耐磨耐高温表层的材料包括聚烯烃树脂、弹性体、填料和润滑剂，耐磨表层作为功能层设置于无布革的外表面，核心承担耐磨、耐刮、耐候、优化触感的作用，可有效抵御日常摩擦、硬物刮擦，耐受户外高低温、紫外线照射，长期使用不发黄、不失光、不老化，同时保证产品耐磨耐高温表层具备高端细腻的触摸质感；所述柔软缓冲层的材料包括poe、增韧剂、发泡剂和柔软剂，缓冲过渡层作为中间层，核心作用是提升整体材料的柔软度与弯折柔韧性，缓冲外部受力冲击，避免材料过硬、弯折卡顿，使整体无布革具备优异的贴身柔韧性和形变恢复能力，同时衔接耐磨表层与底层，缓解两层材质的性能差异，避免复合分层；所述支撑底层的材料包括共聚pp树脂、sebs和填料，支撑层作为底层结构，核心承担三大功能：一是为整体无布革提供稳定的机械强度，提升抗拉伸、抗撕裂、抗形变能力；二是阻断材料受力后的裂纹扩展路径，避免耐磨表层、中间层受损后裂纹贯穿整体材料，大幅提升产品使用寿命；三是优化底层粘结性能，可稳定与各类下层复合材料粘结，不易脱胶、起皮。通过上述三层分层结构设计，实现各层功能精准匹配，使所得无布革同时具备优异的耐磨耐刮、耐候抗老化、细腻手感、高柔韧性、高强度、抗裂纹扩展、易粘结等综合性能，无需织物基底，简化生产工艺，提升产品稳定性与使用寿命，拓展无布革的应用场景。

9、除非另有说明，本技术所称“聚烯烃树脂”为狭义概念，特指以乙烯和/或丙烯为主要单体得到的结晶性或半结晶性聚烯烃树脂，包括聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、以及聚乙烯和/或聚丙烯与其他α-烯烃的共聚物（例如乙烯-α-烯烃共聚物、丙烯-乙烯无规共聚物、丙烯-乙烯嵌段共聚物等）。

10、在本技术中，所述“聚烯烃硅树脂”不包括聚烯烃弹性体（poe）、热塑性聚烯烃弹性体（tpo）、乙丙橡胶（epr/epdm）、sebs、sbs、br等弹性体或橡胶类材料。弹性体类材料在本技术中单独表述为“弹性体”、“聚烯烃弹性体”或“增韧剂”，不归入“聚烯烃树脂”的范畴。

11、在本技术中，所述聚烯烃树脂的熔点的测试方法参考gb/t 19466.3-2025。

12、如本技术所用，“耐高温无布人造革”指的是：参照qb/t 4043-2010第6.24节的耐热老化评价方式，在100℃±2℃条件下处理192 h，冷却至室温后，革面及截面均不出现发粘、龟裂、明显变色、增塑剂/低聚物/助剂析出或迁移现象的无布人造革。

13、在一些具体实施方式中，所述耐磨耐高温表层的厚度为10~100 μm，例如20 μm、30μm、40 μm、50 μm、60 μm、70 μm、80 μm或90 μm，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

14、在一些具体实施方式中，所述柔软缓冲层的厚度为50~300 μm，例如60 μm、80 μm、100 μm、120 μm、150 μm、180 μm、200 μm、220 μm、250 μm或280 μm，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

15、在一些具体实施方式中，所述支撑底层的厚度为30~50 μm，例如32 μm、35 μm、38μm、40 μm、42 μm、45 μm、48 μm，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

16、在一些具体实施方式中，所述耐磨耐高温表层的材料按照重量份包括如下组分：

17、聚烯烃树脂30~70重量份；

18、弹性体30~70重量份；

19、填料5~15重量份；

20、润滑剂0.1~1重量份。

21、其中，所述聚烯烃基材的用量可以为35重量份、40重量份、45重量份、50重量份、55重量份、60重量份或65重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

22、所述弹性体的用量可以为35重量份、40重量份、45重量份、50重量份、55重量份、60重量份或65重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

23、所述填料的用量可以为6重量份、7重量份、8重量份、9重量份、10重量份、11重量份、12重量份、13重量份或14重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

24、所述润滑剂的用量可以为0.2重量份、0.3重量份、0.4重量份、0.5重量份、0.6重量份、0.7重量份、0.8重量份或0.9重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

25、在一些具体实施方式中，所述聚烯烃树脂包括聚丙烯树脂（pp）、聚乙烯树脂（pe）及其共聚物中的任意一种或至少两种的组合。

26、在一些具体实施方式中，所述弹性体包括poe（聚烯烃弹性体）、sebs（氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物）、epdm（三元乙丙橡胶）或聚丁二烯橡胶中的任意一种或至少两种的组合，进一步优选为poe。

27、在一些具体实施方式中，所述填料包括硅酮粉、碳酸钙、滑石粉、云母粉或超高分子量聚乙烯粉中的任意一种或至少两种的组合。

28、在一些具体实施方式中，所述填料的平均粒径为0.05~50 μm，例如0.05μm、0.1μm、0.5μm、1μm、5μm、10μm、20μm、30μm、40μm或50μm，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

29、在一些具体实施方式中，所述润滑剂包括芥酸酰胺、硅油或石蜡中的任意一种或至少两种的组合。

30、在一些具体实施方式中，所述耐磨表层的材料中还包括老化助剂和/或色粉。

31、优选地，所述耐磨表层的材料中老化助剂的含量为0.05~0.4重量份，例如0.1重量份、0.15重量份、0.2重量份、0.25重量份、0.3重量份或0.35重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

32、在一些具体实施方式中，所述老化助剂包括抗氧剂、光稳定剂或uv光吸收剂中的任意一种或至少两种的组合。

33、在一些具体实施方式中，所述耐磨耐高温表层的材料中色粉的含量为0.1~5重量份，例如0.5重量份、1重量份、1.5重量份、2重量份、2.5重量份、3重量份、3.5重量份、4重量份或4.5重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

34、在一些具体实施方式中，所述柔软缓冲层的材料按照重量份包括如下组分：

35、poe50~90重量份；

36、增韧剂10~50重量份；

37、发泡剂0.5~1.5重量份；

38、柔软剂5~40重量份。

39、其中，所述poe树脂的用量可以为55重量份、60重量份、65重量份、70重量份、75重量份、80重量份或85重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

40、所述增韧剂的用量可以为15重量份、20重量份、25重量份、30重量份、35重量份、40重量份或45重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

41、所述发泡剂的用量可以为0.6重量份、0.7重量份、0.8重量份、0.9重量份、1.0重量份、1.1重量份、1.2重量份、1.3重量份或1.4重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

42、所述柔软剂的用量可以为10重量份、15重量份、20重量份、25重量份、30重量份或35重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

43、在一些具体实施方式中，所述增韧剂包括sebs、epdm或聚丁二烯橡胶中的任意一种或至少两种的组合。

44、在一些具体实施方式中，所述发泡剂包括发泡胶囊、ac发泡剂（偶氮二甲酰胺）或碳酸氢钠中的任意一种或至少两种的组合。

45、在一些具体实施方式中，所述柔软剂包括c15~c70（例如c20、c25、c30、c40、c50或c60等）饱和直链或支链烷烃、c15~c70（例如c20、c25、c30、c40、c50或c60等）饱环烷烃中的任意一种或至少两种的组合。

46、在一些具体实施方式中，所述柔软缓冲层的材料还包括老化助剂和/或色粉。

47、在一些具体实施方式中，所述柔软缓冲层的材料中老化助剂的含量为0.05~0.4重量份，例如0.1重量份、0.15重量份、0.2重量份、0.25重量份、0.3重量份或0.35重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

48、在一些具体实施方式中，所述老化助剂包括抗氧剂、光稳定剂或uv光吸收剂中的任意一种或至少两种的组合。

49、在一些具体实施方式中，所述柔软缓冲层的材料中色粉的含量为0.1~5重量份，例如0.5重量份、1重量份、1.5重量份、2重量份、2.5重量份、3重量份、3.5重量份、4重量份或4.5重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

50、在一些具体实施方式中，所述支撑底层的材料按照重量份包括如下组分：

51、共聚pp树脂50~80重量份；

52、sebs20~50重量份；

53、填料1~10重量份。

54、其中，所述共聚pp树脂的用量可以为55重量份、60重量份、65重量份、70重量份或75重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

55、所述sebs的用量可以为25重量份、30重量份、35重量份、40重量份或45重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

56、所述填料的用量可以为2重量份、3重量份、4重量份、5重量份、6重量份、7重量份、8重量份或9重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

57、在一些具体实施方式中，所述填料包括滑石粉、碳酸钙、高岭土、有机蒙脱土、空心玻璃微珠、硫酸钡、短玻璃纤维、硅灰石或二氧化硅等。

58、在一些具体实施方式中，所述填料的平均粒径为0.05~50 μm，例如0.05μm、0.1μm、0.5μm、1μm、5μm、10μm、20μm、30μm、40μm或50μm，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

59、在一些具体实施方式中，所述支撑底层的材料还包括老化助剂。

60、在一些具体实施方式中，所述支撑底层的材料中老化助剂的含量为0.05~0.4重量份，例如0.1重量份、0.15重量份、0.2重量份、0.25重量份、0.3重量份或0.35重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

61、在一些具体实施方式中，所述老化助剂包括抗氧剂、光稳定剂或uv光吸收剂中的任意一种或至少两种的组合。

62、在本技术中，对所述抗氧剂、光稳定剂、uv光吸收剂和色粉的具体种类没有特殊要求，选择本领域常规产品即可；

63、示例性地，所述抗氧剂包括受阻酚类抗氧剂（例如抗氧剂1010、抗氧剂1076等）、亚磷酸酯类抗氧剂（例如抗氧剂168、tpp等）、硫代酯类抗氧剂（例如dltp、dstp等）。

64、示例性地，所述光稳定剂包括受阻胺类光稳定剂（例如光稳定剂770、光稳定剂944、光稳定剂622等）和紫外线吸收剂（例如uv-531、uv-326、uv-327等）。

65、示例性地，所述uv光吸收剂包括苯并三唑类uv光吸收剂（例如uv-326、uv-327、uv-328等）、二苯甲酮类uv光吸收剂（例如uv-531、uv-9等）、三嗪类uv光吸收剂（例如uv-1577、uv-1164等）。

66、示例性地，所述色粉包括无机颜料（例如钛白粉、炭黑、氧化铁红等）、有机颜料（例如酞菁蓝、酞菁绿、永固红等）和染料（例如溶剂红、溶剂黄等）中的至少一种。

67、第二方面，本技术提供一种如第一方面所述耐高温无布人造革的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

68、（1）将耐磨耐高温表层、柔软缓冲层和支撑底层的材料分别进行熔融挤出并造粒，分别得到耐磨表层粒料、柔软缓冲层粒料和支撑底层粒料；

69、（2）将步骤（1）所得耐磨表层粒料、柔软缓冲层粒料和支撑底层粒料同步挤出，经流共挤延成型、发泡处理、冷却压花定型和电子辐照交联，得到所述无布人造革。

70、在一些具体实施方式中，所述流延成型的温度为150~200℃，例如160℃、170℃、180℃或190℃，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

71、在一些具体实施方式中，所述发泡处理的温度为200~240℃，例如205℃、210℃、215℃、220℃、225℃、230℃、235℃或240℃，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

72、在一些具体实施方式中，步骤（4）所述电子辐照交联处理的吸收剂量为60~160kgy，例如70 kgy、80 kgy、100 kgy、120 kgy或140 kgy，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

73、相对于现有技术，本技术具有以下有益效果：

74、（1）本技术提供的耐高温无布人造革包括层叠设置的耐磨耐高温表层、柔软缓冲层和支撑底层，所述耐磨耐高温表层的材料包括高熔点的聚烯烃树脂、弹性体、填料和润滑剂，所述柔软缓冲层的材料包括poe、增韧剂、发泡剂和柔软剂，所述支撑底层的材料包括共聚pp树脂、sebs和填料；通过上述包含特定材料的三层结构进行搭配，实现各层功能的精准匹配，使所得耐高温无布人造革能够同时具备优异的耐磨耐刮、耐候抗老化、细腻手感、高柔韧性、高强度、抗裂纹扩展、易粘结等综合性能，且无需织物基底，简化生产工艺，有效提升了产品稳定性与使用寿命，拓展了无布革的应用场景。

75、（2）本技术提供的耐高温无布人造革的触感均爽滑，耐磨等级为4~5级，耐高温性测试显示满足在100℃条件下处理192 h表面及截面无发粘、无龟裂、无明显变色、无低分子助剂/增塑剂/增粘树脂析出，且柔软度≥6.2，常温耐折性等级为4~5级。