[發明專利]一種耐高溫光致變色TPU薄膜及其制備方法

在審

• 申請號: 201710520799.0
• 申請日: 2017-06-30
• 公開（公告）號: CN107163223A
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發明（設計）人: 周遠華
• 申請（專利權）人: 周遠華
• 主分類號: C08G18/76
• 分類號: C08G18/76;C08G18/66;C08G18/48;C08G18/32;C08G18/10;C08L75/08;C08K5/315;B29C47/92
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司11332
• 代理人: 胡彬

技術領域

本發明屬于高分子材料技術領域，涉及一種耐高溫光致變色TPU薄膜及其制備方法。

背景技術

熱塑性聚氨酯(TPU)是一種新型的有機高分子合成材料，其各項性能優異，可以代替橡膠、軟性聚氯乙烯材料PVC。TPU具有優異的物理性能，例如耐磨性，回彈力都好過普通聚氨酯和PVC，耐老化性優于橡膠，可以說是替代PVC和PU的最理想的材料。

光致變色制品，特別是用于光學應用的光致變色塑料材料，已成為倍受關注的主題。特別是，光致變色眼用有機玻璃鏡片因其相較于普通玻璃鏡片表現出的重量優勢和耐沖擊性，已獲商業青睞。此外，光致變色透明片層，例如，交通工具如汽車，船只和飛機上的光致變色玻璃窗，由于該透明片層表現出的潛在的安全特性已引起了人們的興趣。

CN 105254910 A公開了一種光致變色薄膜材料及其制備方法，所述光致變色薄膜材料，按質量百分比由叔胺型苯甲酸酯為20-50％，水楊酸酯為1-15％，苯并三氮唑為1-5％，有機硅樹脂為5-50％，固化劑為0.5-5％，磷鉬酸為10-25％組成；其中所述有機硅樹脂與固化劑的質量比為10:1；所述制備方法，將按質量百分比配比、稱量好的叔胺型苯甲酸酯，水楊酸酯，苯并三氮唑，有機硅樹脂和磷鉬酸，放在攪拌機中以300r/min的速度攪拌混合0.5-1.0h，然后加入固化劑，繼續以300r/min的轉速攪拌0.5h，混合均勻后采用絲網或噴墨印刷的方法涂布在聚氨酯薄膜上，在25-150℃條件下干燥后得到光致變色薄膜材料。該發明將磷鉬酸與苯并三氮唑組合，提高了光致變色的靈敏度，然而該光致變色薄膜材料只是將光敏化合物通過一定配比涂敷在聚氨酯表面，長時間使用會出現涂覆層脫落，同時雙層膜的折射率不同會導致光透過薄膜后顏色與理論值不同，因此該薄膜材料的制作難度大，且使用壽命短。

CN 1824686 A公開了一種耐高溫光致變色聚氨酯及其制備方法，所述耐高溫光致變色聚氨酯以4,4’-雙[(4-氨基)苯硫基]二苯甲酮為二胺單體，利用聚氨酯分子設計的靈活性，該二胺單體和雙官能度的異氰酸酯、含叔胺結構的二元醇經過逐步縮聚反應，制得端羥基或者端氨基的光敏性聚氨酯。該化合物中同時含有二苯甲酮和供氫體叔胺結構，其可以單獨作為一種新型高分子光引發劑使用，亦可作為低分子量的聚氨酯預聚物使用或用于制備其它感光材料。該發明所述的耐高溫光致變色聚氨酯材料為紫外光照射下通過硫鍵的斷裂來產生自由基，進而達到光固化的作用。本發明雖然將感光基團引入聚氨酯的主鏈中，有利于聚氨酯薄膜的制備，但是結合于主鏈中通過改變聚合度以及聚合單體的比例來控制光敏程度的難度大，由于聚合度的可控性差，導致所述聚氨酯不可控性高，難以進行應用。

同時，現有技術中光致變色TPU薄膜，在室溫下可變色，但在高溫環境下顏色不穩定，顏色產生不可控變化。

因此，為了解決上述問題，研究一種性能更好的耐高溫光致變色TPU薄膜十分重要。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種耐高溫光致變色TPU薄膜及其制備方法，所述耐高溫光致變色TPU薄膜感光靈敏度高，且在高溫下不變色，物理性能良好，生產工藝簡單，可用于工業化生產。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

本發明目的之一在于提供一種耐高溫光致變色TPU薄膜，其特征在于，所述耐高溫光致變色TPU薄膜的原料包括4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯、聚醚多元醇、擴鏈劑、偶氮二異丁腈以及催化劑，其中所述4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯與偶氮二異丁腈的質量比為(5～15):1。

所述4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯與偶氮二異丁腈的質量比可以是5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1、11:1、12:1、13:1、14:1或15:1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。

偶氮二異丁腈的分子結構中具有偶氮鍵，而偶氮鍵在光照下會發生光致異構化，從而導致偶氮二異丁腈中的苯環共軛體系發生變化，進而導致偶氮二異丁腈吸收光的波長發生變化，從而導致薄膜變色，但是在高溫下偶氮二異丁腈會變回光照前的結構，而4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯中具有兩個苯環，可以有效穩定偶氮二異丁腈光致變色后的分子結構，使其在高溫下仍保持光照后的構型。另一方面偶氮二異丁腈在高溫下容易分解，4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯可以穩定偶氮二異丁腈，使其在高溫下不分解，保證其加工性能。

以下作為本發明優選的技術方案，但不作為本發明提供的技術方案的限制，通過以下技術方案，可以更好的達到和實現本發明的技術目的和有益效果。