一种隔热保温及吸音降噪tpu薄膜及其制备方法

文档序号:10564764阅读:328来源:国知局
一种隔热保温及吸音降噪tpu薄膜及其制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种隔热保温及吸音降噪TPU薄膜及其制备方法,本发明利用60?70重量份TPU颗粒、15?20重量份聚碳化二亚胺、10?30重量份环氧树脂、10?15重量份珍珠岩、10?20重量份陶瓷颗粒和5?10重量份抗氧剂制备得到的TPU薄膜,具有良好的隔热保温和吸音降噪性能,以及良好的力学性能,应用前景十分广阔。
【专利说明】
-种隔热保溫及吸音降噪TPU薄膜及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明属于高分子材料领域,设及一种隔热保溫及吸音降噪TPU薄膜及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] 随着工业生产、交通运输、城市建筑的发展,W及人口密度的增加,家庭设施(音 响、空调、电视机等)的增多,环境噪声日益严重,它已成为污染人类社会环境的一大公害。 噪声不仅会影响听力,而且还对人的屯、血管系统、神经系统、内分泌系统产生不利影响。因 此,对于吸音降噪、隔热保溫材料的需求大大增加。
[0003] 热塑性聚氨醋弹性体(TPU)因其特有的优良特性,已被广泛用于各行业中,随着技 术的发展,许多行业要求TPU薄膜具有吸音和保溫功能。
[0004] CN 104262945A公开了 一种阻燃吸音TPU薄膜及其制备方法,所述TPU薄膜按重量 份包括如下组分:TPU颗粒60-80份、S聚氯胺20-30份、滑石1-10份、硫酸领1-10份和助剂1- 3份,该发明制得的TPU薄膜具有优异的阻燃性,吸音系数达到0.90-0.93,但该TPU薄膜并不 具有突出的保溫效果。
[0005] CN 20416912抓公开了一种具有良好保溫效果的发泡TPU薄膜,其特征是包括TPU 膜(1)、发泡TPU薄膜(2)和纺织面料(3),所述TPU膜(1)和纺织面料(3)分别设置在发泡TPU 薄膜(2)的上下表面。本实用新型虽然得到了良好保溫效果的发泡TPU薄膜,但是该薄膜并 不具有突出的吸音降噪性能。
[0006] 因此,在本领域,期望开发一种既具有隔热保溫性能,又具有吸音降噪性能的TPU 薄膜。

【发明内容】

[0007] 针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种隔热保溫及吸音降噪TPU薄膜 及其制备方法。
[000引为达此目的,本发明采用W下技术方案:
[0009]本发明提供了一种隔热保溫及吸音降噪TPU薄膜,所述TPU薄膜主要由W下重量份 的原料制备得到: TPU颗粒 60-70重量粉 聚碳化二亚胺 15-20董量傲 环氧树脂 15-30重量份
[0010] 珍珠岩 10-15重量汾 陶瓷颗粒 10-20重量儉 抗氧剔 5-10重量份。
[0011] 在本发明所述隔热保溫及吸音降噪TPU薄膜的原料中,所述TPU颗粒的用量为60- 70重量份,例如60重量份、61重量份、62重量份、63重量份、64重量份、65重量份、66重量份、 67重量份、68重量份、69重量份或70重量份。
[0012] 优选地,所述TPU颗粒为聚醋型TPU颗粒和/或聚酸型TPU颗粒。
[0013] 在本发明所述隔热保溫及吸音降噪TPU薄膜的原料中,所述聚碳化二亚胺的用量 为15-20重量份,例如15重量份、15.5重量份、16重量份、16.5重量份、17重量份、17.5重量 份、18重量份、18.5重量份、19重量份、19.5重量份或20重量份。
[0014] 在本发明所述隔热保溫及吸音降噪TPU薄膜的原料中,所述环氧树脂的用量为15- 30重量份,例如15重量份、17重量份、20重量份、21重量份、22重量份、23重量份、24重量份、 25重量份、26重量份、27重量份、28重量份、29重量份或30重量份。
[0015] 优选地,所述环氧树脂为双酪A型环氧树脂、漠化双酪A型环氧树脂或酪醒型环氧 树脂中的一种或至少两种的混合物。
[0016] 在本发明所述隔热保溫及吸音降噪TPU薄膜的原料中,所述珍珠岩的用量为10-15 重量份,例如10重量份、10.5重量份、11重量份、11.5重量份、12重量份、12.5重量份、13重量 份、13.5重量份、14重量份、14.5重量份或15重量份。
[0017] 在本发明中,所述陶瓷颗粒为氮化侣、氧化侣或铁酸领中的任意一种或至少两种 的组合,优选铁酸领。
[0018] 在本发明所述隔热保溫及吸音降噪TPU薄膜的原料中,所述陶瓷颗粒的用量为10- 20重量份,例如10重量份、11重量份、12重量份、13重量份、14重量份、15重量份、16重量份、 17重量份、18重量份、19重量份或20重量份。
[0019] 在本发明中陶粒和珍珠岩协同作用可W增强TPU薄膜的隔热保溫W及吸音降噪功 能。
[0020] 在本发明所述隔热保溫及吸音降噪TPU薄膜的原料中,所述抗氧剂的用量为5-10 重量份,例如5重量份、5.3重量份、5.5重量份、5.8重量份、6重量份、6.3重量份、6.5重量份、 6.8重量份、7重量份、7.4重量份、7.8重量份、8重量份、8.3重量份、8.5重量份、8.8重量份、9 重量份、9.3重量份、9.5重量份、9.8重量份或10重量份。
[0021 ] 优选地,所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂264、抗氧剂TPP或抗氧剂 TNP。
[0022]另一方面,本发明提供了如第一方面所述的隔热保溫及吸音降噪TPU薄膜的制备 方法,所述方法为:将珍珠岩粉碎,各原料成分预先干燥,混合均匀,挤出得到所述隔热保溫 及吸音降噪TPU薄膜。
[0023] 在本发明所述隔热保溫及吸音降噪TPU薄膜的制备方法中,将珍珠岩粉碎至150- 200 目,例如 150 目、155 目、160 目、165 目、170 目、175 目、180 目、185 目、190 目、195 目或200 目。
[0024] 在本发明所述隔热保溫及吸音降噪TPU薄膜的制备方法中,所述干燥溫度为100- 110°C,例如IOCTC、lore、102°C、103°C、104°C、105°C、106°C、107°C、108°C、109°C或Iior, 干燥时间为1-化,例如化、1.211、1.地、1.化、1.她、化、2.211、2.地、2.611、2.化或化。
[0025] 在本发明所述隔热保溫及吸音降噪TPU薄膜的制备方法中,所述挤出利用流延机 挤出。
[0026] 优选地,所述流延机的各段溫度设置如下:料筒溫度为150-210°C;滤网溫度为 150-190 °C ;弯头溫度为180-220 °C ;连接溫度为180-210 °C ;模头溫度为190-230 °C。
[0027] 作为本发明的优选技术方案,所述隔热保溫及吸音降噪TPU薄膜的制备方法包括 W下步骤:
[00巧]将将珍珠岩粉碎至150-200目,各原料成分预先在loo-iior下干燥1-化,混合均 匀,经流延机挤出,流延机的各段溫度设置如下:料筒溫度为150-210°C;滤网溫度为150- 190°C ;弯头溫度为180-220°C ;连接溫度为180-210°C ;模头溫度为190-230°C,得到所述隔 热保溫及吸音降噪TPU薄膜。
[0029] 相对于现有技术,本发明具有W下有益效果:
[0030] 本发明利用60-70重量份TPU颗粒、15-20重量份聚碳化二亚胺、10-30重量份环氧 树脂、10-15重量份珍珠岩、10-20重量份陶瓷颗粒和5-10重量份抗氧剂制备得到TPU薄膜, 该TPU薄膜的吸音系数为0.94-0.97,具有良好的吸音降噪性能,导热系数为0.02-0.05W/ m ? k,具有很好的隔热保溫性能,此外,本发明制备的TPU薄膜的拉伸强度为60-67MPa,断裂 伸长率为596.87-625.31%,撕裂强度为138-145MPa,具有良好的力学性能。因此,本发明制 备得到的TPU薄膜是一种综合性能良好的隔热保溫及吸音降噪TPU薄膜,具有广阔的应用前 景。
【具体实施方式】
[0031] 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。
[0032] 实施例1
[0033] 在本实施例中,由W下原料制备TPU薄膜: TPU颗粒 70重量份 聚碳化二亚胺 18重量份 环氧树脂 20重量粉
[0034] 珍珠岩 15重量份 陶瓷颗粒 10童量傲 抗氧剂 g重量份。
[0(X3日]制备方法如下:
[0036] 将将珍珠岩粉碎至150目,各原料成分预先在100°C下干燥化,混合均匀,经流延机 挤出,流延机的各段溫度设置如下:料筒溫度为150°C ;滤网溫度为160°C ;弯头溫度为180 °C ;连接溫度为190°C ;模头溫度为190°C,得到TPU薄膜。
[0037] 实施例2
[0038] 在本实施例中,由W下原料制备TPU薄膜: TPU颗絞 60重量秘 聚碳化二亚胺 15重量份 环氧树脂 20重曇份
[0039] 珍珠岩 15重量粉 陶瓷颗粒 B重量秘 抗氧剂 5重量份。
[0040] 制备方法如下:
[0041] 将将珍珠岩粉碎至200目,各原料成分预先在Iior下干燥化,混合均匀,经流延机 挤出,流延机的各段溫度设置如下:料筒溫度为210°C;滤网溫度为190°C;弯头溫度为220 °C ;连接溫度为210°C ;模头溫度为230°C,得到TPU薄膜。
[0042] 实施例3
[0043] 在本实施例中,由W下原料制备TPU薄膜: TPU颗粒 宿S重量份 聚碳化二亚胺 18童量傲 环氧树脂 25重量綠
[0044] 珍珠岩 10重量粉 陶瓷颗粒 20重量份 抗氧剂 W重量份。
[0045] 制备方法如下:
[0046] 将将珍珠岩粉碎至180目,各原料成分预先在105°C下干燥化,混合均匀,经流延机 挤出,流延机的各段溫度设置如下:料同溫度为190 C ;滤网溫度为150 C ;弯头溫度为200 °C ;连接溫度为180°C ;模头溫度为220°C,得到TPU薄膜。
[0047] 实施例4
[004引在本实施例中,由W下原料制备TPU薄膜: TPU颗粒 巧重量稅 聚碳化二亚胺 化重量份 环氧树脂 18重量份
[0049] 珍珠岩 .10重量份 陶瓷颗粒 20重量儉 抗氧剂 9重量份。
[(K)加]制备方法如下:
[0051]将将珍珠岩粉碎至200目,各原料成分预先在100°C下干燥化,混合均匀,经流延机 挤出,流延机的各段溫度设置如下:料筒溫度为200°C;滤网溫度为180°C;弯头溫度为210 °C ;连接溫度为210°C ;模头溫度为230°C,得到TPU薄膜。
[0化2] 实施例5
[0053]在本实施例中,由W下原料制备TPU薄膜: TPU颗粒 68重量份 聚碳化二亚胺 20重量份 环氧树脂 28重量份
[0化4] 珍珠岩 13重量份 陶瓷颗粒 14重量儉 抗氧剂 7重量份。
[0化日]制备方法如下:
[0056]将将珍珠岩粉碎至150目,各原料成分预先在11 (TC下干燥化,混合均匀,经流延机 挤出,流延机的各段溫度设置如下:料同溫度为180 C ;滤网溫度为190 C ;弯头溫度为220 °C ;连接溫度为180°C ;模头溫度为230°C,得到TPU薄膜。
[0化7] 对比例1
[005引本对比例与实施例2的不同之处仅在于制备TPU薄膜的原料中不包含陶瓷颗粒和 珍珠岩,其余原料与原料用量W及制备方法和条件均与实施例2相同。
[0化9] 对比例2
[0060]本对比例与实施例2的不同之处仅在于制备TPU薄膜的原料中不包含珍珠岩,陶瓷 颗粒的用量为30重量份,其余原料与原料用量W及制备方法和条件均与实施例2相同。
[0061 ] 对比例3
[0062] 本对比例与实施例2的不同之处仅在于制备TPU薄膜的原料中不包含陶瓷颗粒,珍 珠岩的用量为30重量份,其余原料与原料用量W及制备方法和条件均与实施例2相同。
[0063] 对比例4
[0064] 本对比例与实施例2的不同之处仅在于制备TPU薄膜的原料中TPU颗粒的用量为58 重量份,其余原料与原料用量W及制备方法和条件均与实施例2相同。
[0065] 对比例5
[0066] 本对比例与实施例2的不同之处仅在于制备TPU薄膜的原料中TPU颗粒的用量为72 重量份,其余原料与原料用量W及制备方法和条件均与实施例2相同。
[0067] 对比例6
[0068] 本对比例与实施例2的不同之处仅在于制备TPU薄膜的原料中聚碳化二亚胺的用 量为14重量份,其余原料与原料用量W及制备方法和条件均与实施例2相同。
[0069] 对比例7
[0070] 本对比例与实施例2的不同之处仅在于制备TPU薄膜的原料中聚碳化二亚胺的用 量为22重量份,其余原料与原料用量W及制备方法和条件均与实施例2相同。
[0071] 对比例8
[0072] 本对比例与实施例2的不同之处仅在于制备TPU薄膜的原料中环氧树脂的用量为 13重量份,其余原料与原料用量W及制备方法和条件均与实施例2相同。
[0073] 对比例9
[0074]本对比例与实施例2的不同之处仅在于制备TPU薄膜的原料中环氧树脂的用量为 32重量份,其余原料与原料用量W及制备方法和条件均与实施例2相同。
[00对对比例10
[0076] 本对比例与实施例2的不同之处仅在于制备TPU薄膜的原料中珍珠岩的用量为16 重量份,其余原料与原料用量W及制备方法和条件均与实施例2相同。
[0077] 对比例11
[0078] 本对比例与实施例2的不同之处仅在于制备TPU薄膜的原料中珍珠岩的用量为14 重量份,其余原料与原料用量W及制备方法和条件均与实施例2相同。
[0079] 对实施例1-5W及对比例1-11制备的TPU薄膜进行性能测试,测试结果如表1所示:
[0080] 表 1
[on只11
12 由表1可W看出,本发明制备的TPU薄膜(实施例1-5)的吸音系数为0.94-0.97,具 有良好的吸音降噪性能,导热系数为0.02-0.05W/m . k,具有很好的隔热保溫性,此外,本发 明制备的TPU薄膜的拉伸强度为60-66M化,断裂伸长率为596.87-625.31%,撕裂强度为 139-145MPa,具有良好的力学性能。 2 当制备TPU薄膜原料中不包含陶瓷颗粒和珍珠岩时(对比例1 ),得到的TPU薄膜的 吸音系数仅为0.28,导热系数为0.09W/m ? k;当制备TPU薄膜的原料中不包含珍珠岩时(对 比例2),由于陶粒的加入使得TPU薄膜的吸音系数有所增加,但也仅为0.52,由于陶瓷颗粒 的加入导热系数降低至0.081W/m . k;当制备TPU薄膜的原料中不包含陶瓷颗粒时(对比例 3),由于珍珠岩的加入使得TPU薄膜的吸音系数有所增加,但也仅为0.55,由于珍珠岩的加 入导热系数降低至0.079W/m . k;而同时加入陶粒和珍珠岩,并将各原料用量限制在本发明 范围内时(实施例1),却可W使得TPU薄膜的吸音系数提高至0.95,导热系数降低至0.02W/ m . k,因此,陶粒和珍珠岩在提高TPU薄膜的隔热保溫W及吸音降噪性能方面具有协同作 用。此外,本发明的各原料组分之间相互配合取得了综合性能良好的TPU薄膜,当将制备TPU 薄膜的原料中某种组分的用量限定在本发明限定的用量范围之外时(对比例4-11),制备的 TPU薄膜的隔热保溫性能、吸音降噪性能,W及力学性能均远远比不上本发明制备的TPU薄 膜的性能。
[0084] 因此,本发明利用75-85重量份TPU颗粒、15-20重量份聚碳化二亚胺、10-25重量份 环氧树脂、30-40重量份陶粒、20-40重量份珍珠岩和5-10重量份抗氧剂制备得到的TPU薄 膜,具有良好的隔热保溫和吸音降噪性能,W及良好的力学性能,应用前景十分广阔。
[0085]
【申请人】声明,本发明通过上述实施例来说明本发明的隔热保溫及吸音降噪TPU薄 膜及其制备方法,但本发明并不局限于上述实施例,即不意味着本发明必须依赖上述实施 例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明产品各原 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。
【主权项】
1. 一种隔热保温及吸音降噪TPU薄膜,其特征在于,所述ITU薄膜主要由以下重量份的 原料制备得到: TPU颗粒 60-70重量份 聚碳化二亚胺 15-20重量份 环氧树脂 1:5-30重量份 珍珠岩 1 (Μ 5重量份 陶瓷颗粒 10-20重量份 抗氧剂 5-10童量份。2. 根据权利要求1所述的隔热保温及吸音降噪TPU薄膜,其特征在于,所述TPU颗粒为聚 酯型TPU颗粒和/或聚醚型TPU颗粒。3. 根据权利要求1或2所述的隔热保温及吸音降噪TPU薄膜,其特征在于,所述环氧树脂 为双酚Α型环氧树脂、溴化双酸Α型环氧树脂或酚醛型环氧树脂中的一种或至少两种的混合 物; 优选地,所述陶瓷颗粒为氮化铝、氧化铝或钛酸钡中的任意一种或至少两种的组合,优 选钛酸钡。4. 根据权利要求1-3中任一项所述的隔热保温及吸音降噪ITU薄膜,其特征在于,所述 抗氧剂为抗氧剂1 〇 1 〇、抗氧剂1076、抗氧剂264、抗氧剂TPP或抗氧剂TNP。5. 根据权利要求1-4中任一项所述的隔热保温及吸音降噪TPU薄膜的制备方法,其特征 在于,所述方法为:将珍珠岩粉碎,各原料成分预先干燥,混合均匀,挤出得到所述隔热保温 及吸音降噪THJ薄膜。6. 根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,将珍珠岩粉碎至150-200目。7. 根据权利要求5或6所述的制备方法,其特征在于,所述干燥温度为100-110°C,干燥 时间为l_3h。8. 根据权利要求5-7中任一项所述的制备方法,其特征在于,所述挤出利用流延机挤 出; 优选地,所述流延机的各段温度设置如下:料筒温度为150-210°C;滤网温度为150-190 °C ;弯头温度为180-220°C ;连接温度为180-210°C ;模头温度为190-230°C。9. 根据权利要求5-8中任一项所述的制备方法,其特征在于,所述隔热保温及吸音降噪 THJ薄膜的制备方法包括以下步骤: 将将珍珠岩粉碎至150-200目,各原料成分预先在100-110°C,干燥l_3h,混合均匀,经 流延机挤出,流延机的各段温度设置如下:料筒温度为料筒温度为150-2HTC;滤网温度为 150-190°C ;弯头温度为180-220°C ;连接温度为180-210°C ;模头温度为190-230°C,得到所 述隔热保温及吸音降噪TPU薄膜。
【文档编号】C08K3/28GK105924933SQ201610343676
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年5月23日
【发明人】徐德生
【申请人】无锡市嘉邦电力管道厂
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