一种防水tpu薄膜及其制备方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及TPU制品技术领域，具体涉及一种防水TPU薄膜及其制备方法，该防水 THJ薄膜适合用于制作防水产品，如防水手套、防水键盘套等。
【背景技术】
[0002] 热塑性聚氨酸（TPU)是一类由低聚物多元醇、多异氰酸酯和扩链剂为主要原料制 备的高聚物，在工业、农业生产中的地位日趋重要，并以迅猛的势头发展。
[0003] TPU的分链子一般由硬段和软段两部分组成，软段一般为端羟基的聚醚、聚酯和聚 烯烃等，硬段一般由扩链剂（如线性短链二醇）和异氰酸酯形成聚氨基甲酸酯（或聚脲）。 TPU由于具有极好的耐磨性、高的拉伸强度和伸长率，同时具有低压缩永久变形小、高撕裂 强度、耐环境和化学品腐蚀、低温柔韧以及硬度范围广、承载能力大的性能，应用范围十分 广泛，如：汽车车体外部配件、电缆护套、胶带、滑雪鞋、齿轮、胶管等。在服装面料、纺织品 和薄膜构成的复合材料方面，通常要求具有良好的阻隔性能的同时，具有较强的透湿性。另 外，此类材料还应具备缝制、使用所需要的力学性能。然而，上述性能是互相影响、互相制约 的，提高阻隔性往往会损害到透湿性和舒适性。例如，在医用方面，利用TPU薄膜制成手套， 产品具有防水功能，还能阻隔细菌的传播。但是，现有的这类产品要达到有效防水、阻隔细 菌传播的功能，会增大产品厚度，影响透湿性及手感舒适度。因此，开发一种防水功能强的 TPU薄膜，同时具有较佳的透湿性能、手感舒适度具有重要的意义。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种防水TPU薄膜，该防水TPU 薄膜具有防水阻隔能力强、透湿性好、手感舒适的优点，适合用于制备需要具有阻隔功能的 产品，尤其适合用于制备医用手套。
[0005] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0006] -种防水TPU薄膜，其由复合为一体的外表层、中间层和内表层三层微多孔薄膜 构成；所述中间层为聚四氟乙烯与热塑性聚氨酯组成的微多孔薄膜，所述外表层和内表 层均为聚醚型热塑性聚氨酯微多孔薄膜；中间层的热塑性聚氨酯的重均分子量为（5~ 10)X105,聚四氟乙烯的数均分子量小于60万；外表层和内表层的聚醚型热塑性聚氨酯的 重均分子量为（20~30)XIO5。
[0007] 优选地，中间层的聚四氟乙烯的重量为中间层重量的70~80%。
[0008] 优选地，中间层的重量与外表层的重量之比为（0. 5~1) :1。
[0009] 本发明还提供了上述防水TPU薄膜的制备方法，其包括以下步骤：
[0010] (1)外表层和内表层材料准备：取重均分子量为（20~30)XIO5的醚型热塑性聚 氨酯，粉碎至过50目筛，再通过双螺杆挤出机熔融混合，制成熔融液体A;
[0011] (2)中层材料准备：取数均分子量小于60万的聚四氟乙烯粉碎至过100目筛，再 取重均分子量为（5~10)XIO5的热塑性聚氨酯粉碎至过100目筛，将以上两种材料投入 卧式混合机中混合均匀，然后通过双螺杆挤出机熔融混合，制成熔融液体B;
[0012] (3)将熔融液体A和熔融液体B通过三层ABA型模头汇合在一起从同一模口挤出， 并在冷却辊上冷却至60~90°C，制成基膜；
[0013] (4)对基膜进行双向拉伸，拉伸速率为5~10m/min，宽度拉伸5~10倍，长度拉 伸3~8倍；
[0014] (5)双向拉伸后的薄膜在150~200°C的温度下定型5~lOmin。
[0015] 优选地，步骤（1)的挤出加工温度为150~200°C。
[0016] 优选地，步骤⑵的挤出加工温度为250~300°C。
[0017] 优选地，步骤（4)双向拉伸为同步拉伸。
[0018] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0019] 1、本发明的防水TPU薄膜兼顾了防水功能与透湿性能、手感舒适度的要求，既有 较强的防水性能以及阻隔性能，又具有较好的透湿性，手感舒适。
[0020] 2、本发明的防水TPU薄膜为三层微多孔膜结构，可以实现较佳的透气湿，又能够 满足阻水功能，同时，耐水性能增强，中间层采用聚四氟乙烯与热塑性聚氨酯共混，增强 了薄膜的透气性，同时降低了体系的熔点，便于加工，外表层及内表层以聚醚型TPU为材 料提高了产品的耐水性及防水性，特定材料的选择[塑性聚氨酯的重均分子量为（5~ 10)X105,聚四氟乙烯的数均分子量小于60万，聚醚型热塑性聚氨酯的重均分子量为 (20~30)XlO5]不仅使得薄结构的防水、透湿及舒适度达到目标要求，还保障了薄膜的综 合力学性能（拉伸强度、柔韧性等）满足使用要求。
【具体实施方式】
[0021] 下面通过具体实施例子对本发明做进一步详细介绍，以便清楚理解本发明所要保 护的技术方案。
[0022] 实施例1
[0023] -种防水TPU薄膜，其由复合为一体的外表层、中间层和内表层三层微多孔薄膜 构成。所述中间层为聚四氟乙烯与热塑性聚氨酯组成的微多孔薄膜。所述外表层和内表 层均为聚醚型热塑性聚氨酯微多孔薄膜。中间层的热塑性聚氨酯的重均分子量为（5~ 10)X105,聚四氟乙烯的数均分子量小于60万；外表层和内表层的聚醚型热塑性聚氨酯的 重均分子量为（20~30)X105。其中，中间层的聚四氟乙烯的重量为中间层重量的70%。 中间层的重量与外表层的重量之比为〇. 5 :1。
[0024] 上述防水TPU薄膜采用如下步骤制成：
[0025] (1)外表层和内表层材料准备：取重均分子量为（20~30) XIO5的醚型热塑性聚 氨酯，粉碎至过50目筛，再通过双螺杆挤出机熔融混合，挤出加工温度为180°C，制成熔融 液体A;
[0026] (2)中层材料准备：取数均分子量小于60万的聚四氟乙烯粉碎至过100目筛，再 取重均分子量为（5~10)XIO5的热塑性聚氨酯粉碎至过100目筛，将以上两种材料投入 卧式混合机中混合均匀，然后通过双螺杆挤出机熔融混合，挤出加工温度为300°C，制成熔 融液体B;
[0027] (3)将熔融液体A和熔融液体B通过三层ABA型模头汇合在一起从同一模口挤出， 并在冷却辊上冷却至60~90°C，制成基膜；
[0028] (4)对基膜进行双向拉伸，拉伸速率为5~10m/min，宽度拉伸5~10倍，长度拉 伸3~8倍；
[0029] (5)双向拉伸后的薄膜在150~200°C的温度下定型5~lOmin。
[0030] 作为进一步优选方案，步骤（4)双向拉伸为同步拉伸。
[0031] 实施例2
[0032] -种防水TPU薄膜，其由复合为一体的外表层、中间层和内表层三层微多孔薄膜 构成。所述中间层为聚四氟乙烯与热塑性聚氨酯组成的微多孔薄膜。所述外表层和内表 层均为聚醚型热塑性聚氨酯微多孔薄膜。中间层的热塑性聚氨酯的重均分子量为（5~ 10)X105,聚四氟乙烯的数均分子量小于60万；外表层和内表层的聚醚型热塑性聚氨酯的 重均分子量为（20~30)X105。其中，中间层的聚四氟乙烯的重量为中间层重量的80%。 中间层的重量与外表层的重量之比为1 :1。
[0033] 上述防水TPU薄膜采用如下步骤制成：
[0034] (1)外表层和内表层材料准备：取重均分子量为（20~30) XIO5的醚