一种耐热型TPU薄膜的制备方法与流程

文档序号:11828594阅读:400来源:国知局

本发明属于TPU薄膜制备领域,特别涉及一种耐热型TPU薄膜的制备方法。



背景技术:

TPU薄膜是热塑型聚氨酯薄膜的简称,属于无孔亲水性薄膜。由于薄膜本身没有孔隙,防水效果自然很好,同时也还使面料防风保暖,因此是是PVC材料良好的替代品。TPU不仅拥有卓越的高张力、高拉力、强韧和耐老化的特性,而且是种成熟的环保材料,已被广泛应用于鞋材、成衣、玩具以及水上运动器材。

现有的聚氨酯薄膜生产操作繁杂,制造成本高,设备投资大;产品在伸长率、弹性回复、耐磨、耐曲挠上性能不够理想。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是提供一种工艺简单,容易控制,生产成本低的耐热型TPU薄膜的制备方法,制备的TPU薄膜质量稳定,绿色环保,耐磨、耐高温、耐曲挠性能好,并具有良好的低温性能以及优异的回弹性,且在生产过程中稳定性能极佳。

本发明的技术解决方案是:

一种耐热型TPU薄膜的制备方法,其具体步骤是:

以A组份、有机二异氰酸酯和小分子二醇为原料,所述组分A为聚醚多元醇和/或聚酯多元醇,分别加热,使各原料熔融,在A组份熔融过程中,加入抗氧剂、碳化二亚胺和E蜡,所述抗氧化剂为2,6-二叔丁基对甲酚(BHT)、抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂245中至少两种的混合物,其中,抗氧剂与组分A的质量比为0.1:1000~0.05:1000;以防止TPU薄膜老化、水解,提高在生产TPU薄膜过程中的加工性能;然后与有机二异氰酸酯、小分子二醇一起在双螺杆挤出机中充分混合2分钟~10分钟,并在140℃~200℃的温度下进行本体聚合,经过挤出,导入水中进行造粒,生成弹性体颗粒,以避免因聚合反应温度过高而造成产物降解,在80℃~105℃的温度下真空干燥16小时~32小时,然后通过挤出,流延,吹塑生产得到TPU薄膜。

所述聚醚多元醇为聚四氢呋喃(PTMG)、聚环氧丙烷二醇中至少一种;聚酯多元醇为聚已二酸乙二醇酯二醇(PEA)、聚已二酸乙二醇-丙二醇酯二醇、聚已二酸-1,4-丁二醇酯二醇(PBA)、聚已二酸一缩二乙二醇酯二醇(PDA)、聚已内酯二醇、聚碳酸酯二醇中一种或两种。

所述有机二异氰酸酯为:4,4′-二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、 苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)、1,5-萘二异氰酸酯(NDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、对苯二异氰酸酯(PPDI)中的一种或二种。

所述小分子二醇为乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇(BDO)、1,6-已二醇、氢醌羟乙基醚(HQEE)中的至少一种。

所述碳化二亚胺与组分A的质量比为0.1:1000~0.05:1000;所述E蜡与组分A的质量比为0.1:1000~0.05:1000。

A组份、有机二异氰酸酯、小分子二醇的配比满足下式:0.95≤b/(a﹢c)≤1.01;式中:a-表示A组份的摩尔数;b-表示有机二异氰酸酯的摩尔数;c-表示小分子二醇的摩尔数。

本发明的有益效果是:

工艺简单,容易控制,生产成本低,制备的TPU薄膜质量稳定,绿色环保,耐磨、耐高温、耐曲挠性能好,并具有良好的低温性能以及优异的回弹性,且在生产过程中稳定性能极佳。

具体实施方式

实施例1

选取聚四氢呋喃(PTMG)、4,4′-二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)(加热到65℃)、1,4-丁二醇(BDO)(加热到80℃),使各组份处于熔融状态,在聚四氢呋喃熔融过程中,加入抗氧剂(质量比为1:1的抗氧剂1010和抗氧剂168混合物)、碳化二亚胺和E蜡,其中,抗氧剂与聚四氢呋喃的质量比为0.1:1000,碳化二亚胺与聚四氢呋喃的质量比为0.05:1000,E蜡与聚四氢呋喃的质量比为0.1:1000;通过计量系统精确计量后,熔融状态的聚四氢呋喃1mol、4,4′-二苯甲烷二异氰酸酯3.24mol和1,4-丁二醇2.25mol连续地进入机筒温度在140℃~200℃的温度范围内的双螺杆挤出机(75毫米直径,长径比L/D为64)中充分混合2分钟,其温度分布为140℃、145℃、150℃、170℃、180℃、180℃、180℃、180℃、195℃、195℃、180℃、180℃、180℃、180℃、180℃,并在180转/分的转速下,进行本体熔融聚合,经过挤出,导入水中,进行水下造粒,这样就得到聚氨酯弹性体颗粒;把得到的聚氨酯弹性体颗粒,在80℃~105℃的温度下真空干燥32小时,之后,将得到的干燥的聚氨酯弹性体颗粒通过挤出,流延,吹塑生产TPU薄膜。

实施例2

选取聚已二酸-1,4-丁二醇酯二醇(PBA)、4,4′-二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)(加热到65℃)、1,4-丁二醇(BDO)(加热到80℃),使各组份处于熔融状态,在聚已二酸-1,4-丁二醇酯二醇熔融过程中,加入抗氧剂(质量比为1:1:1的2,6-二叔丁基对甲酚(BHT)、抗氧剂1010和抗氧剂168的混合物)、碳化二亚胺水解稳定剂和E蜡润滑剂,其中,抗氧剂与聚已二酸-1,4-丁二醇酯二醇的质量比为0.05:1000,碳化二亚胺与聚已二酸-1,4-丁二醇酯二醇的质量比 为0.1:1000,E蜡与聚已二酸-1,4-丁二醇酯二醇的质量比为0.05:1000;通过计量系统精确计量后,熔融状态的聚已二酸-1,4-丁二醇酯二醇1mol、4,4′-二苯甲烷二异氰酸酯3.27mol和1,4-丁二醇2.25mol连续地进入机筒温度在140℃~200℃的温度范围内的双螺杆挤出机(75毫米直径,长径比L/D为64)中充分混合10分钟,其温度分布为140℃、145℃、150℃、170℃、180℃、180℃、180℃、180℃、195℃、195℃、180℃、180℃、180℃、180℃、180℃,并在50转/分的转速下,进行本体熔融聚合,经过挤出,导入水中进行水下造粒,这样就得到聚氨酯弹性体颗粒;把得到的聚氨酯弹性体颗粒,在80℃~105℃的温度下真空干燥32小时,之后,将得到的干燥的聚氨酯弹性体颗粒通过挤出,流延,吹塑生产TPU薄膜。

实施例3

选取聚四氢呋喃(PTMG)和聚已二酸-1,4-丁二醇酯二醇(PBA)、4,4′-二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)(加热到65℃)、1,4-丁二醇(BDO)(加热到80℃),使各组份处于熔融状态,在聚四氢呋喃和聚已二酸-1,4-丁二醇酯二醇(PBA)熔融过程中,加入抗氧剂(质量比为1:1:1:1的2,6-二叔丁基对甲酚(BHT)、抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂245的混合物)、碳化二亚胺和E蜡,其中,抗氧剂与聚四氢呋喃的质量比为0.06:1000,碳化二亚胺与聚四氢呋喃的质量比为0.08:1000,E蜡与聚四氢呋喃的质量比为0.06:1000;通过计量系统精确计量后,熔融状态的聚四氢呋喃0.3mol、聚已二酸-1,4-丁二醇酯二醇0.7mol、4,4′-二苯甲烷二异氰酸酯3.27mol和1,4-丁二醇2.24mol连续地进入机筒温度在140℃~200℃的温度范围内的双螺杆挤出机(75毫米直径,长径比L/D为64)中充分混合8分钟,其温度分布为140℃、145℃、150℃、170℃、180℃、180℃、180℃、180℃、195℃、195℃、180℃、180℃、180℃、180℃、180℃,并在100转/分的转速下,进行本体熔融聚合,经过挤出,导入水中进行水下造粒,这样就得到聚氨酯弹性体颗粒;把得到的聚氨酯弹性体颗粒,在80℃~105℃的温度下真空干燥24小时,之后,将得到的干燥的聚氨酯弹性体颗粒通过挤出,流延,吹塑生产TPU薄膜。

实施例4

选取聚四氢呋喃(PTMG)、4,4′-二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)(加热到65℃)、1,4-丁二醇(BDO)(加热到80℃),使各组份处于熔融状态,在聚四氢呋喃熔融过程中,加入抗氧剂(质量比为1:1的2,6-二叔丁基对甲酚(BHT)和抗氧剂1010的混合物)、碳化二亚胺和E蜡,其中,抗氧剂与聚四氢呋喃的质量比为0.08:1000,碳化二亚胺与聚四氢呋喃的质量比为0.06:1000,E蜡与聚四氢呋喃的质量比为0.075:1000;通过计量系统精确计量后,熔融状态的聚四氢呋喃1mol、4,4′-二苯甲烷二异氰酸酯3.24mol和1,4-丁二醇2.25mol连续地进入机筒温度在140℃~200℃的温度范围内的双螺杆挤出机(75毫米直径,长径比L/D为64) 中充分混合6分钟,其温度分布为140℃、145℃、150℃、170℃、180℃、180℃、180℃、180℃、195℃、195℃、180℃、180℃、180℃、180℃、180℃,并在120转/分的转速下,进行本体熔融聚合,经过挤出,导入水中进行水下造粒,这样就得到聚氨酯弹性体颗粒;把得到的聚氨酯弹性体颗粒,在80℃~105℃的温度下真空干燥20小时,之后,将得到的干燥的聚氨酯弹性体颗粒通过挤出,流延,吹塑生产TPU薄膜。

在生产TPU薄膜过程中检测其的稳定性,对于TPU薄膜的性能及指标见表1:

表1

注:此指标为实验室测得。

该方法生产的TPU薄膜,具有优良的耐热性能及弹性回复等性能。

以上仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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