一种可温控变色的tpu薄膜及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于TPU薄膜制备技术领域，具体设及一种TPU薄膜及其制备方法和应用， 尤其设及一种可溫控变色的TPU薄膜及其制备方法和应用。
【背景技术】
[0002] TPU(Thermoplasticpolyyrethane，热塑性聚氨脂）是一种新型的有机高分子合 成材料，属于化合物，英文商品名：Flexiblepolyurethane,是一种各项性能优异，可W代 替橡胶riAber，软性聚氯乙締材料PVC。例如其具有优异的物理性能，例如耐磨性，回弹力 都好过普通聚氨醋、PVC，耐老化性好过橡胶，可W说是替代PVC和PU的最理想的材料，被国 际上称为新型聚合物材料。
[0003] 聚氨醋热塑性弹性体有聚醋型和聚酸型两类，白色无规则球状或柱状颗粒，相对 密度1. 10-1. 25,聚酸型相对密度比聚醋型小。聚氨醋热塑性弹性体突出的特点是耐磨性优 异、耐臭氧性极好、硬度大、强度高、弹性好、耐低溫，有良好的耐油、耐化学药品和耐环境性 能，在潮湿环境中聚酸型醋水解稳定性远超过聚醋型。
[0004]TPU薄膜的应用现在越来越广泛。TPU薄膜可应用于高档建筑覆膜、汽车和火车车 窗的贴膜、鞋材等。然而，可溫控变色的TPU薄膜的研究还很少见，可溫控变色的TPU薄膜 通过溫控变色可调节光照或热交换，同时增加美感和多样性。
【发明内容】
阳0化]本发明的目的在于提供一种具体设及一种TPU薄膜及其制备方法和应用，尤其设 及一种可溫控变色的TPU薄膜及其制备方法和应用。本发明通过对分子结构的改性，通过 一定的方法，将肤侧链聚下二烘接枝到TPU分子链中，获得新的TPU材料，可实现溫控变色。
[0006] 为达此目的，本发明采用W下技术方案：
[0007]一方面，本发明提供了一种可溫控变色的TPU薄膜，按质量百分含量主要含有W下组分：
[0008] TPU颗粒 65-75% 无苯环的亚憐酸醋 12-13% 含氨旌油 10-13% 白炭黑 2-10% 抗氧剂 ：1-9%
[0009] 其中TPU颗粒包含TPU分子链和接枝到TPU分子链上的肤侧链聚下二烘。
[0010] 肤是由氨基酸组成的链状分子，也是生命物体蛋白质中不可或缺的成分。运种TPU 颗粒是一种可加工成各种形状的纳米纤维。可通过挤出生产纤维；通过涂覆形成膜；也可 模塑成型水凝胶。
[0011] 在本发明所述可溫控变色的TPU薄膜中，所述肤的分子量为1000-3000,例如 1000、1500、2000、2500 或 3000。
[0012] 在本发明所述可溫控变色的TPU薄膜中，所述TPU颗粒中侧链聚下二烘的质量 百分含量为 15-20%，例如 15 %、15. 5%、16%、16. 5%、17 %、17. 5%、18%、18. 5%、19 %、 19. 5%或 20%。
[0013] 在本发明所述可溫控变色的TPU薄膜中，所述接枝的方法为：将下二烘、TPU及交 联剂在225-250°C下反应0. 5-化。例如反应溫度可W为225°C、230°C、235°C、240°C、245°C 或250°C，反应时间为0.化、比、1.化、2h、2.化、3h、3.化、4h、4.化或化。
[0014] 在本发明所述可溫控变色的TPU薄膜中，所述交联剂为2-乙基-4甲基咪挫、2-异 丙基咪挫、六氨邻苯二甲酸酢、=亚乙基四胺、二甲胺基丙胺、二乙胺基丙胺中的一种或两 种W上的混合。
[0015] 优选地，所述交联剂的质量百分含量为TPU颗粒的0.5-3%，例如0.5 %、1 %、 1. 3%、1. 5%、1. 8%、2%、2. 2%、2. 4%、2. 6%、2. 8%或 3%。
[0016] 在本发明所述可溫控变色的TPU薄膜中，所述TPU颗粒含量为65-75%，例如 65%、65. 5%、66%、66. 5%、67%、67. 5%、68%、68. 5%、69%、69. 5%、70%、70. 5%、71%、 71. 5%、72%、72. 5%、73%、73. 5%、74%、74. 5%或 75%。
[0017] 优选地，所述TPU颗粒为聚酸型TPU颗粒和聚醋型TPU颗粒中的一种或两种混合。
[0018] 在本发明所述可溫控变色的TPU薄膜中，所述无苯环的亚憐酸醋的含量为 12-13%，例如 12%、12. 2%、12. 4%、12. 6%、12. 8%或 13%。
[0019] 在本发明所述可溫控变色的TPU薄膜中，所述含氨硅油的含量为10-13%，例 如 10 %、10. 3 %、10. 5 %、10. 8 %、11 %、11. 3 %、11. 5 %、11. 8 %、12 %、12. 2 %、12. 4 %、 12. 6%、12. 8%或 13%。
[0020]在本发明所述可溫控变色的TPU薄膜中，所述白炭黑的含量为2-10%，例如 2%、2. 3%、2. 5%、2. 8%、3%、3. 5%、4%、4. 5%、5%、5. 5%、6%、6. 5%、7%、7. 5%、8%、 8. 5%、9%、9. 5%或 10%。
[0021] 在本发明所述可溫控变色的TPU薄膜中，所述抗氧剂的含量为1-5%，例如1%、 1. 3%、1. 5%、1. 8%、2%、2. 4%、2. 8%、3%、3. 5%、3. 8%、4%、4. 5%、4. 8%、5%、5. 5%、 6%、6. 5%、7%、7. 5%、8%、8. 5%或 9%。
[0022] 另一方面，本发明提供了如第一方面所述的可溫控变色的TPU薄膜的制备方法， 包括如下步骤：
[0023] (1)将所有组分预先干燥；
[0024] (2)将所有干燥后的组分混合，经流延机挤出成型即得所述TPU薄膜。
[0025] 在本发明所述可溫控变色的TPU薄膜的制备方法中，步骤（1)所述干燥的溫度为 85~105°(：，例如85°(：、87°(：、90°(：、93°(：、95°(：、98°(：、100°(：、103°(：或105°(：，干燥的时间为 2 ~3h，例如化、2. 2h、2. 4h、2. 6h、2.化、2. 8h、2.化或化。
[00%] 在本发明所述可溫控变色的TPU薄膜的制备方法中，步骤（2)所述流延机的各 段溫度设置如下：料筒溫度为i5〇-23〇°c，例如i5〇°c、i6(rc、i7(rc、i8(rc、i9(rc、2〇(rc、 210°C、220°C或 230°C;滤网溫度为 170-210°C，例如 170°C、180°C、190°C、200°C或 210°C;弯 头溫度为170-210°(：，例如170°(：、180°(：、190°(：、200°(：或210°(：;模头溫度为 180-220°(：，例 如180°(：、190°(：、200°(：、210°(：或 220°(：。
[0027] 另一方面，本发明提供了如第一方面所述的可溫控变色的TPU薄膜在功能性材料 领域的应用。本发明的TPU薄膜可作为功能性材料，可用作高档建筑覆膜、汽车和火车车窗 的贴膜、鞋材等。可溫控变色的TPU薄膜通过溫控变色可调节光照或热交换，同时增加美感 和多样性。
[0028] 相对于现有技术，本发明具有W下有益效果： W29] 本发明制备的TPU薄膜具有可溫控变色的特性，变色速度为Is,并且具有 22-25g/10min的烙融指数，耐黄变性能为5级，撕裂强度为45-48kgf，拉伸强度为 47-50MPa，即本发明制备的TPU薄膜具有良好的可溫控变色特性，良好的耐黄变性能W及 良好的机械性能，是一种具有优良综合性能的TPU薄膜，本发明制得的TPU薄膜可作为功能 性材料，应用于高档建筑覆膜、汽车和火车车窗的贴膜、鞋材等，通过溫控变色可调节光照 或热交换，同时增加美感和多样性。
【具体实施方式】
[0030] 下面通过【具体实施方式】来进一步说明本发明的技术方案。 阳0川 实施例1
[0032] 在本实施例中，可溫控变色的TPU薄膜，按质量百分含量含有W下组分：
[0033] TPU颗粒 65% 无苯环的亚憐酸醋 13% 含氨硅油 11% 白炭黑 2% 筑氧剂 ：9縣
[0034] 其中TPU颗粒包含TPU分子链和接枝到TPU分子链上的肤侧链聚下二烘，将占 TPU颗粒质量百分含量15 %的下二烘、TPU颗粒及占TPU颗粒质量百分含量0. 5 %的交联剂 2-乙基-4甲基咪挫在235°C下反应0.化将肤侧链聚下二烘接枝到TPU分子链上；其中所 述肤的分子量为2000。
[0035] 所述可溫控变色的TPU薄膜采用W下方法制备： W36] (1)将所有组分在90°C预先干燥化；
[0037] (2)将所有干燥后的组分混合，经流延机挤出成型即得所述TPU薄膜；
[003引所述流延机的各段溫度设置如下：料筒溫度为170°C;滤网溫度为170°C;弯头溫 度为200°C;连接溫度为200°C;模头溫度为210°C。
[0039] 实施例2
[0040] 在本实施例中，可溫控变色的TPU薄膜，按质量百分含量含有W下组分：
[0041 ] TPU颗粒 艇％ 无苯环的亚憐酸醋 12%
[0042] 嘗氮桂油 10% 白熬黑 10% 抗氧麵 3%
[0043] 其中TPU颗粒包括TPU分子链和接枝到TPU分子链上的肤侧链聚下二烘；将占TPU 颗粒质量百分含量20%的下二烘、TPU颗粒及占TPU颗粒质量百分含量1 %的交联剂六氨 邻苯二甲酸酢在250°C下反应2.化将肤侧链聚下二烘接枝到TPU分子链上；其中所述肤的 分子量为1000。
[0044] 所述可溫控变色的TPU薄膜采用W下方法制备： W45] (1)将所有组分在85°C预先干燥化；
[0046] 似将所有干燥后的组分混合，经流延机挤出成型即得所述TPU薄膜，所述流延机 的各段溫度设置如下：料筒溫度为150°C;滤网溫度为170°C;弯头溫度为210°C;