[發明專利]一種防水透濕復合型TPU薄膜及其制備方法

在審

• 申請號: 201710408797.2
• 申請日: 2017-06-02
• 公開（公告）號: CN107033579A
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發明（設計）人: 何建雄;楊博;王一良
• 申請（專利權）人: 蘇州市雄林新材料科技有限公司
• 主分類號: C08L75/04
• 分類號: C08L75/04;C08L79/04;C08G18/10;C08G18/65;C08G18/62;C08G18/32;B29C47/92;B32B27/18;B32B27/40
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司11332
• 代理人: 鞏克棟

技術領域

本發明屬于高分子材料領域，涉及一種TPU薄膜及其制備方法，尤其涉及一種防水透濕復合型TPU薄膜及其制備方法。

背景技術

熱塑性聚氨酯(Thermoplastic Polyurethane，TPU)是一種加熱可熔融并且溶劑可溶解的高分子材料。TPU分子呈線性，分子間很少有交聯，玻璃化溫度低，因此具有高強度、高彈性和優良的耐磨、耐油以及耐低溫特性。

TPU薄膜具有韌性好、強度高、無味、無毒和可熱合加工等特性，廣泛應用于汽車工業、醫療衛生和生活用品等領域。TPU薄膜傳統的生產工藝主要是流延，該工藝產能低，薄膜厚度不均勻，各功能改性助劑都需要先造粒再添加使用，使得生產成本極高，限制了TPU薄膜的推廣應用。現有的TPU材料普遍存耐磨性、彈性和韌性較低的問題，不能滿足一些特定技術領域的應用需求。

CN 101372535A提供了一種防水透濕膜，以親水性聚氨酯為主要成分，親水性聚氨酯成分中添加有粒徑為10nm～25μm的無機化合物粒子，防水性可耐8000mmH₂O，透濕度可達60000g/m³·24h。但是所防水透濕膜的防水透濕性能只能滿足一般生活需求，在極端條件下其防水透濕性能仍不能滿足需求，還需進一步提高防水透濕膜的性能。

發明內容

為解決現有技術存在的技術問題，本發明提供一種防水透濕復合型TPU薄膜及其制備方法，所述TPU薄膜具有優異的防水透濕性，以及優異的拉伸性能，所述制備方法，工藝簡單，適合于工業化生產。

為達到上述技術效果，本發明采取以下技術方案：

本發明目的之一在于提供一種防水透濕復合型TPU薄膜，所述TPU薄膜包括第一TPU膜層和第二TPU膜層；

其中，按照質量份計，所述第一TPU膜層的原料包括：

其中，按照質量份計，所述第二TPU膜層的原料包括：

其中，第一TPU膜層中異佛爾酮二異氰酸酯的質量份可以是40份、42份、45份、48份、50份、52份、55份、58份或60份等；聚乙烯醇的質量份可以是60份、62份、65份、68份、70份、72份、75份、78份或80份等；聚吡咯的質量份可以是10份、12份、15份、18份、20份、22份、25份、28份或30份等；擴鏈劑的質量份可以是5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份或15份等，但并不僅限于所列舉的數值，上述各數值范圍內其他未列舉的數值同樣適用。

其中，第二TPU膜層中異佛爾酮二異氰酸酯的質量份可以是40份、42份、45份、48份、50份、52份、55份、58份或60份等；聚乙烯醇的質量份可以是60份、62份、65份、68份、70份、72份、75份、78份或80份等；聚吡咯的質量份可以是5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份、8.5份、9份、9.5份或10份等；擴鏈劑的質量份可以是5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份或15份等，但并不僅限于所列舉的數值，上述各數值范圍內其他未列舉的數值同樣適用。

作為本發明優選的技術方案，所述第一TPU膜和第二TPU膜中聚吡咯的質量比為(2～4):1，如2:1、2.2:1、2.5:1、2.8:1、3:1、3.2:1、3.5:1、3.8:1或4:1等，但并不僅限于所列舉的數值，該數值范圍內其他未列舉的數值同樣適用。

本發明將防水透濕TPU薄膜設置為雙層結構，且在兩層TPU薄膜中均添加聚吡咯，由于聚吡咯有良好的親水性，可以有效疏導水汽向外擴散，且異氟爾酮二異氰酸酯中異氟爾酮結構疏水性強，在聚吡咯可以自發聚集形成親水通道，進一步提高水汽的擴散。而第一TPU膜層中聚吡咯的質量大于第二TPU膜層中聚吡咯的質量，且將二者的質量比限定為(2～4):1，當將第一TPU膜層設置為外層，第二TPU膜層設置為外層，帶外層中聚吡咯的質量更多時，第一TPU膜層對水汽的吸附性能更強于第二TPU膜層，更有利于水汽的快速擴散，進一步增加了透濕度。

如果第一TPU膜和第二TPU膜中聚吡咯的質量比大于4:1，由于第一TPU膜層中聚吡咯的質量過高，會留存一些水汽在TPU薄膜中，這樣阻礙了里層水汽向外層的擴散，反而降低了復合型TPU透濕性能。