一种聚氨酯梯度膜防撞材料层结构的制作方法

1.本实用新型涉及防护涂层领域，具体涉及一种聚氨酯梯度膜防撞材料层结构。


背景技术：

2.碰碰车目前采用金属加橡胶的形式防撞，缺点是缓冲效果不好，且强度低。而弹跳滑板车的轮子，如果考虑强度，则弹性不好，如果考虑弹性，则强度会受到影响，因此，也不能作为碰碰车的防撞材料层结构。


技术实现要素：

3.根据第一方面，一种实施例中提供一种聚氨酯梯度膜防撞材料层结构，包括依次层叠粘接的底涂层、至少一个硬化层、至少一个软化层，所述底涂层用于粘接至基材的表面，所述硬化层、软化层各自独立地含有聚氨酯，所述基材为金属。
4.可选地，所述底涂层含有树脂基聚合物，优选含有双组份树脂基聚合物，更优选含有双组份树脂基聚合物nr
‑
9500。
5.可选地，包括相互粘接的两个硬化层，具体包括相互粘接的第一硬化层、第二硬化层，所述第一硬化层粘接至底涂层，所述第二硬化层粘接至软化层。
6.可选地，所述第一硬化层含有聚氨酯nr
‑
906，所述第二硬化层含有聚氨酯nr
‑
860p。
7.可选地，包括相互粘接的两个软化层，具体包括第一软化层、第二软化层，所述第一软化层粘接至第二硬化层。
8.可选地，所述第一软化层含有聚氨酯nr
‑
987，所述第二软化层含有聚氨酯nr
‑
55gl。
9.可选地，所述第一硬化层的厚度为3cm
‑
5cm，所述第二硬化层的厚度为3cm
‑
5cm。
10.可选地，所述第一软化层的厚度为2cm
‑
4cm，所述第二软化层的厚度为1cm
‑
3cm。
11.可选地，第一硬化层的硬度为90
±
5邵氏a级硬度。
12.可选地，所述第二硬化层的硬度为85
±
5邵氏a级硬度。
13.可选地，所述第一软化层的硬度为72
±
5邵氏a级硬度。
14.可选地，所述第二软化层的硬度为55
±
5邵氏a级硬度。
15.可选地，所述基材为碰碰车的金属底盘。
16.依据上述实施例的聚氨酯梯度膜防撞材料层结构，使用聚氨酯材料作为软化层和硬化层，有效提高整个材料层的耐冲击性能，进而对碰碰车的金属底盘等四周防护装置起到良好的保护作用。
附图说明
17.图1为一实施例的聚氨酯梯度膜防撞材料层结构示意图；
18.附图标号说明：
19.1、基材；2、底涂层；3、第一硬化层；4、第二硬化层；5、第一软化层；6、第二软化层。
具体实施方式
20.下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本技术能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本技术相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本技术的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。
21.另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。
22.本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本技术所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。
23.本文中，双组份树脂基聚合物nr
‑
9500、聚氨酯nr
‑
906、聚氨酯nr
‑
860p、聚氨酯nr
‑
987、聚氨酯nr
‑
55gl的生产商均为诺玛克(加拿大)有限公司(该公司的英文名称为normac adhesive products inc.)。聚氨酯nr
‑
906、聚氨酯nr
‑
860p、聚氨酯nr
‑
987均为浇筑型聚氨酯，聚氨酯nr
‑
55gl包括挤出型和喷涂型，本实用新型使用的是挤出型。
24.在一实施例中，如图1所示，提供一种聚氨酯梯度膜防撞材料层结构，包括依次层叠粘接的底涂层2、至少一个硬化层、至少一个软化层，底涂层2用于粘接至基材1的表面，硬化层、软化层均含有聚氨酯，基材为金属。该材料层结构既具有一定的强度，又有很好的弹性及缓冲能力，可解决碰碰车缓冲效果差、强度低的问题。
25.在一实施例中，底涂层含有树脂基聚合物，优选含有双组份树脂基聚合物，更优选含有双组份树脂基聚合物nr
‑
9500。通常，利用二氯甲烷等试剂清洁基材表面。
26.在一实施例中，使用喷涂型粘接剂nr
‑
9500作为底涂层，喷涂厚度大约25微米，主要起到增强金属与聚氨酯之间粘结性的作用，适用于碰碰车。而对于轮子等其他结构，通常采用浇筑工艺，无需底涂。双组分树脂基聚合物nr
‑
9500底涂主要用于提高normac系列产品与金属基材的粘合力，包括normac产品中的可喷涂聚氨酯、浇筑型材料。该底涂应用于新喷砂过的金属基材时，对喷涂或浇筑型聚氨酯材料层具有很好的粘合力。
27.在一实施例中，包括相互粘接的两个硬化层，具体包括相互粘接的第一硬化层3、第二硬化层4，第一硬化层3粘接至底涂层2，第二硬化层4粘接至软化层。第一硬化层3含有聚氨酯nr
‑
906，第二硬化层4含有聚氨酯nr
‑
860p。第一硬化层3最硬，可以起到提高整体的强度的作用。如果第二硬化层4最硬，相当于金属与最硬的材料层中间又夹了一层较软的材料层，容易变形，对整体强度有影响。
28.从能量角度来考量，弹性越好，遇到外力吸收能力越多，本实用新型设置从软到硬的梯度材料层，以此来最大限度地吸收外界能量。
29.在一实施例中，包括相互粘接的两个软化层，具体包括第一软化层5、第二软化层6，第一软化层5粘接至第二硬化层4。
30.在一实施例中，第一软化层5含有聚氨酯nr
‑
987，第二软化层6含有聚氨酯nr
‑
55gl。
31.购自诺玛克(加拿大)有限公司的聚氨酯nr
‑
55gl产品说明显示，该产品包括a组分和b组分；使用时，按照重量比a：b＝100：92.63，体积比a：b＝100：100，挤出到第一软化层5表面，形成聚合物，厚度为1cm
‑
3cm，硬度为邵氏a级55
±
5，形成第二软化层6。聚氨酯nr
‑
55gl包括喷涂型和挤出型，由于本实用新型的第二软化层较厚，因此，选择挤出型聚氨酯nr
‑
55gl。
32.在一实施例中，第一硬化层3的厚度为3cm
‑
5cm，包括但不限于3cm、4cm、5cm。
33.在一实施例中，第二硬化层4的厚度为3cm
‑
5cm，包括但不限于3cm、4cm、5cm。
34.在一实施例中，第一软化层5的厚度为2cm
‑
4cm，包括但不限于2cm、3cm、4cm。
35.在一实施例中，第二软化层6的厚度为1cm
‑
3cm，包括但不限于1cm、2cm、3cm。
36.对于第一硬化层3、第二硬化层4、第一软化层5、第二软化层6的厚度，各材料层越厚，车身负重越大。各材料层越薄，则起不到缓冲的作用。第一硬化层3、第二硬化层4的厚度设计主要是为了提高强度，第一软化层5、第二软化层6的厚度设计主要是为了提高弹性。
37.在一实施例中，第一硬化层4的硬度为90
±
5邵氏a级硬度。
38.在一实施例中，第二硬化层5的硬度为85
±
5邵氏a级硬度。
39.在一实施例中，第一软化层6的硬度为72
±
5邵氏a级硬度。
40.在一实施例中，第二软化层7的硬度为55
±
5邵氏a级硬度。
41.在一实施例中，基材1为碰碰车的金属底盘等四周防护装置，也可以用于其它防撞设备。
42.在一实施例中，如图1所示，基材1为碰碰车的金属底盘，使用喷涂型粘接剂nr
‑
9500喷涂至基材1表面，喷涂厚度大约25微米，形成底涂层2；将浇筑型聚氨酯nr
‑
906浇筑到nr
‑
9500(即底涂层2)表面，厚度为3cm
‑
5cm，硬度为邵氏a级90
±
5，形成第一硬化层3；将浇筑型聚氨酯nr
‑
806p浇筑到第一硬化层3的表面，厚度为2
‑
4cm，硬度为邵氏a级85
±
5，形成第二硬化层4；将浇筑型聚氨酯nr
‑
987浇筑到第二硬化层4的表面，厚度为2
‑
4cm，硬度为邵氏a级72
±
5，形成第一软化层5；将挤出型聚氨酯将nr
‑
55gl挤出到第一软化层5表面，厚度为1cm
‑
3cm，硬度为邵氏a级55
±
5，形成第二软化层6。
43.作为第一硬化层3的浇筑型聚氨酯nr
‑
906、作为第二硬化层4的浇筑型聚氨酯nr
‑
987、作为第一软化层5的浇筑型聚氨酯nr
‑
987均为聚醚型tdi(甲苯二异氰酸酯简称tdi)浇筑型聚氨酯涂料，这三种材料均可以常温固化，不必采用昂贵的热浇筑设备。常温通常是指10
‑
30℃。
44.三种浇筑型聚氨酯产品说明书显示，各自独立地包括a组分和b组分。聚氨酯nr
‑
906、nr
‑
860p、nr
‑
987的a、b组分重量比分别是100：30；100：12；100：40。具体使用时，按相应的重量比将a、b组分混合，异氰酸酯与羟基发生聚合反应，形成相应的聚氨酯材料层。例如，对于聚氨酯nr
‑
906，将a组分、b组分混合浇筑到喷涂型粘接剂nr
‑
9500(即底涂层2)的表面，混合物发生聚合反应，固化形成聚氨酯材料层。
45.性能测试实验如下：
46.回弹性测试方法参照astm d632。
47.耐冲击性测试方法参照astm d2794。
48.表1
[0049][0050]
表1的各实验组中，第一硬化层3的厚度为4.2cm、第二硬化层4的厚度为3.8cm、第一软化层5的厚度为2.1cm、第二软化层6的厚度为1.8cm。
[0051]
从上表的结果可以看出，回弹性方面，实验组4比实验组1提高26.13％，比实验组2提高18.98％，比实验组3提高10.53％。耐冲击性方面，实验组4比实验组1提高25.51％，比实验组2提高14.95％，比实验组3提高5.58％。
[0052]
在一实施例中，本实用新型提供的防撞材料层结构可作为碰碰车车架上的防撞圈，起到良好的防撞保护作用，能够有效保护金属底盘骨架。
[0053]
以上应用了具体个例对本实用新型进行阐述，只是用于帮助理解本实用新型，并不用以限制本实用新型。对于本实用新型所属技术领域的技术人员，依据本实用新型的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。