本发明属于复合材料
技术领域：
，涉及一种彩色超薄tpu薄膜及其制备方法。
背景技术：
：热塑性弹性体由于其优良的断裂伸长，回弹性，增韧性，耐候性及比浇注聚氨酯优越的加工成型方法，而得到越来越广泛的应用。特别是由于聚氨酯行业的快速发展，又促进原料厂家的产能不断扩大，使得成本不断下降，从而促进新轮聚氨酯产品的应用开发。tpu薄膜具有韧性好、强度高、无味、无毒、可热合加工等特性，广泛应用于汽车工业、医疗卫生、生活用品等领域。tpu薄膜传统的生产工艺主要是流延，该工艺产能低，薄膜厚度不均匀，各功能改性助剂都需要先造粒再添加使用，使得生产成本极高，塑化不均匀，限制了tpu薄膜的推广应用。cn109850341a公开了一种快递用塑料包装袋，它包括有内层、防压中间层和防磨外层，所述内层由可降解塑料制成，所述防震中间层为气垫膜制成，所述防磨外层的原料成分由聚乙烯、聚酰亚胺、玻璃纤维、滑石粉和聚苯硫醚组成；该专利申请提供的快递用包装袋具有优异的防磨性能，但是制备方法复杂，成本较高。cn104859928a公开了一种快递用塑料包装袋的制作方法，它包括有内层、由气垫膜制成的防压中间层和防磨外层，制作方法为现将防磨外层的防磨塑料膜做好，然后将可降解塑料内层套在防磨外层内，再在这二者之间加入气垫膜，将三者缝制好，即得；该专利申请制备方法略复杂，不适用。cn107298843a公开了一种性tpu薄膜，以tpu颗粒为原料，还包括相容剂、填充剂、阻燃剂、天然多酚、环氧树脂和光稳定剂，其组分按重量份计分别为：tpu颗粒70-80份，相容剂3-6份，填充剂1-3份，阻燃剂2-4份，天然多酚5-8份，环氧树脂10-20份，光稳定剂0.5-1.5份。该专利申请提供的改性tpu薄膜产能高，厚度均匀，耐黄性好，但是其由颜色较为单一，并且其力学性能较低，不利于应用。因此，希望开发一种彩色的tpu薄膜以满足应用要求。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种彩色超薄tpu薄膜及其制备方法。本发明提供的tpu薄膜具有良好的机械性能，并且本发明的tpu薄膜颜色分布均匀，并且色牢度高，抗撕裂性好。为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：第一方面，本发明提供了一种彩色超薄tpu薄膜，按重量份计，所述彩色超薄tpu薄膜的组成原料包括如下组分：本发明提供的tpu颗粒和环氧树脂混合使用，可以使得本发明提供的tpu薄膜具有较好的机械强度；同时，本发明提供的色母粒可以赋予得到的tpu薄膜不同的颜色，并且颜色色牢度较高；同时增韧剂和稳定剂的添加，二者协同增效，可以在赋予tpu薄膜优异的抗撕裂性能的同时使薄膜具有优异的稳定性。在本发明中，所述tpu可以是57重量份、58重量份、59重量份、60重量份、61重量份、65重量份、68重量份等。所述环氧树脂可以是22重量份、24重量份、25重量份、28重量份等。所述色母粒可以是17重量份、19重量份、20重量份、22重量份、24重量份等。所述增韧剂可以是12重量份、14重量份、15重量份、18重量份等。所述稳定剂可以是2重量份、3重量份、4重量份等。所述偶联剂可以是1.5重量份、2重量份、2.5重量份等。所述抗氧剂可以是0.2重量份、0.4重量份、0.5重量份、0.6重量份、0.8重量份等。优选地，所述色母粒的制备方法包括：将tpu颗粒和颜料混合，然后熔融挤出，造粒，得到所述色母粒。优选地，所述tpu颗粒与颜料的质量比为1:(3-6)，例如1:3.5、1:4、1:4.5、1:5、1:5.5等。本发明提供的色母粒与tpu基料具有优异的相容性，可以赋予薄膜不同的色彩，并且色彩均匀，不会掉落。若颜料的添加量过大，则容易导致颜料分布不均，并且有损材料的力学性能，若颜料的添加量过低，则会导致颜色较浅不鲜亮。优选地，在制备色母粒的过程中，原料还包括相容剂和/或分散剂。优选地，所述相容剂包括聚乙烯接枝马来酸酐和/或聚丙烯接枝马来酸酐。优选地，所述分散剂包括聚乙烯吡咯烷酮。优选地，所述tpu颗粒选自聚醚型tpu颗粒和/或聚酯型tpu颗粒，进一步优选聚酯型tpu颗粒。优选地，所述稳定剂选自聚碳化二亚胺和/或8-羟基喹啉铜。优选地，所述偶联剂为硅烷偶联剂，优选乙烯基三乙氧基硅烷和/或乙烯基三甲氧基硅烷。优选地，所述抗氧剂为双十二碳醇酯、双十四碳醇酯或双十八碳醇酯中的任意一种或至少两种的混合物，进一步优选双十八碳醇酯。第二方面，本发明提供了根据第一方面所述的彩色超薄tpu薄膜的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：(1)将配方量的tpu基料、环氧树脂、色母粒、增韧剂、稳定剂、偶联剂和抗氧剂混合，得到混合料；(2)将混合料熔融挤出，然后吹塑成膜，得到所述彩色超薄tpu薄膜。优选地，步骤(2)具体为：将混合料利用双螺杆挤出机熔融挤出，然后吹塑成膜，得到所述彩色超薄tpu薄膜。优选地，所述熔融挤出的温度为180-200℃，例如182℃、185℃、188℃、190℃、192℃、195℃、198℃等，压力为1-3mpa，例如1.2mpa、1.5mpa、1.8mpa、2.0mpa、2.2mpa、2.5mpa、2.8mpa等。相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：(1)本发明提供的tpu颗粒和环氧树脂混合使用，可以使得本发明提供的tpu薄膜具有较好的机械强度；同时，本发明提供的色母粒可以赋予得到的tpu薄膜不同的颜色，并且颜色色牢度较高；同时增韧剂和稳定剂的添加，二者协同增效，可以在赋予tpu薄膜优异的抗撕裂性能的同时使薄膜具有优异的稳定性。(2)本发明提供的tpu薄膜具有良好的机械性能，并且本发明的tpu薄膜具有颜色，并且色牢度高，抗撕裂性好，其中，断裂伸长率在210％之间，拉伸强度在47mpa，抗撕裂强度为75mpa，色牢度为4级以上。具体实施方式下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。下述具体实施方式所涉及的材料信息如表1：表1样品厂家牌号聚酯型tpu德国巴斯夫e685a聚醚型tpu德国巴斯夫1180a环氧树脂昂森双酚a型聚丙烯接枝马来酸酐a佳易容cmg5701聚乙烯吡咯烷酮newllen9003-39-8纳米二氧化硅京煌科技-碳纤维翔盛碳纤维-聚碳化二亚胺华翔科洁pa97880制备例1一种色母粒，制备方法如下：将聚酯型tpu颗粒10份、包膜中铬黄30份、聚乙烯接枝马来酸酐3份和聚乙烯吡咯烷酮1份混合，在180℃下利用双螺杆挤出机熔融挤出，造粒，得到色母粒。制备例2-4与制备例1的区别在于，在本制备例中，tpu颗粒与颜料的质量比为1:6(制备例2)、1:1(制备例3)、1:8(制备例4)。制备例5与制备例1的区别在于，在本制备例中，将包膜中铬黄替换为氧化铁蓝。实施例1一种彩色超薄tpu薄膜，按重量份计，彩色超薄tpu薄膜的组成原料由如下组分组成：其中，tpu基料为聚酯型tpu颗粒，色母粒为制备例1提供的色母粒，增韧剂为纳米二氧化硅和碳纤维以质量比为1:1的组合，稳定剂为聚碳化二亚胺，偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷，抗氧剂为双十八碳醇酯。实施例2-5与实施例1的区别在于，在本实施例中，色母粒为制备例2-5提供的色母粒。实施例6与实施例1的区别在于，在本实施例中，tpu基料为聚醚型tpu颗粒。实施例7-8与实施例1的区别在于，在本实施例中，增韧剂为纳米二氧化硅(实施例7)、碳纤维(实施例8)。实施例9一种彩色超薄tpu薄膜，按重量份计，彩色超薄tpu薄膜的组成原料由如下组分组成：其中，tpu基料为聚酯型tpu颗粒，色母粒为制备例1提供的色母粒，增韧剂为纳米二氧化硅和碳纤维以质量比为1:1的组合，稳定剂为8-羟基喹啉铜，偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷，抗氧剂为双十四碳醇酯。对比例1与实施例1的区别在于，在本对比例中，将色母粒替换为等重量份的聚酯型聚氨酯和包膜中铬黄，质量比为1:3。对比例2-3与实施例1的区别在于，在本对比例中，环氧树脂的重量份为15份(对比例2)、35份(对比例3)。对比例4-5与实施例1的区别在于，在本对比例中，增韧剂为5重量份(对比例4)、25重量份(对比例5)。对比例6与实施例1的区别在于，在本对比例中，不添加增韧剂，稳定剂的添加量为11重量份。对比例7与实施例1的区别在于，在本对比例中，不添加稳定剂，增韧剂的添加量为11重量份。性能测试对实施例1-9和对比例1-7提供的tpu薄膜进行性能测试，方法如下：(1)力学性能测试：根据国家标准gb13022-91，在万能试验机上进行力学性能测试；(2)色牢度：根据gb/t3920-2008的测试标准进行测试；(3)抗撕裂性能：按照iso34-1的测试标准进行测试；测试结果见表2：表2由实施例和性能测试可知，本发明提供的tpu薄膜具有良好的机械性能，并且本发明的tpu薄膜具有颜色，并且色牢度高，抗撕裂性好，其中，断裂伸长率在210％之间，拉伸强度在47mpa，抗撕裂强度为75mpa，色牢度为4级以上。由实施例1和实施例2-4的对比可知，本发明提供的色母粒中tpu颗粒与颜料的质量比为1:(3-6)时，最后的薄膜具有较优的力学性能以及颜色分布均匀；由实施例1和实施例6的对比可知，本发明优选聚酯型tpu颗粒；由实施例1和实施例7-8的对比可知，本发明的增韧剂优选为纳米二氧化物和碳纤维以质量比为1:(0.5-2)的组合。由实施例1和对比例1的对比可知，本发明的颜色由色母粒提供，使得最后的薄膜具有较优的力学性能以及颜色分布均匀。由实施例1和对比例2-5的对比可知，本发明的环氧树脂和增韧剂需要在本发明的限定范围内；由实施例1和对比例6-7的对比可知，本发明提供的稳定剂和增韧剂具有协同效应。申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的彩色超薄tpu薄膜及其制备方法，但本发明并不局限于上述工艺步骤，即不意味着本发明必须依赖上述工艺步骤才能实施。所属
技术领域：
的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。当前第1页12