[發明專利]一種具有交聯結構的TPU薄膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201810448915.7
• 申請日: 2018-05-11
• 公開（公告）號: CN108641345B
• 公開（公告）日: 2021-01-19
• 發明（設計）人: 劉建文;張生;王仁鴻;陳自安;王黑龍
• 申請（專利權）人: 美瑞新材料股份有限公司
• 主分類號: C08L75/06
• 分類號: C08L75/06;C08L23/06;C08K5/134;C08K5/13;C08G18/42;C08G18/76;C08G18/32;C08G18/66;B32B27/06;B32B27/18;B32B27/40;B29B9/06;B29C48/21;B29C48/08
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立;曾濤

1.一種具有交聯結構的TPU薄膜，其特征在于，按重量份數計，所述TPU薄膜由90-110份的TPU和0.02-0.7份的交聯劑制得；所述TPU為以異氰酸酯基封端的TPU和以羥基封端的TPU，所述交聯劑為多官能度醇類化合物，所述多官能度醇類化合物包括丙三醇、三羥甲基甲烷、三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、三羥甲基丙烯酸酯及季戊四醇中的一種或任意幾種的混合物；

其中，所述具有交聯結構的TPU薄膜的制備方法，包括以下步驟：

步驟1：按重量份數計，取二異氰酸酯20-40份、低聚物多元醇50-70份、小分子擴鏈劑1-15份和助劑0.2-3份，R值控制在0.85～1，且R不為1，硬段含量控制在30-50％，將低聚物多元醇和助劑混合均勻，在110℃下抽真空脫水3小時，然后與二異氰酸酯和小分子擴鏈劑經過澆注機混合后注入到雙螺桿反應擠出機中，設定溫度為180-210℃，經水下切粒及除濕干燥后，制得以羥基封端的熱塑性聚氨酯彈性體，控制水分含量低于0.05wt％，且在100℃下熟化8-24h；

步驟2：按重量份數計，取二異氰酸酯20-40份、低聚物多元醇50-70份、小分子擴鏈劑1-15份和助劑0.2-3份，R值控制在1～1.15，且R不為1，硬段含量控制在30-50％，將低聚物多元醇、和助劑混合均勻，在110℃下抽真空脫水3小時，然后與二異氰酸酯和小分子擴鏈劑經過澆注機混合后注入到雙螺桿反應擠出機中，設定溫度為180-210℃，經水下切粒及除濕干燥后制得以異氰酸酯基封端的熱塑性聚氨酯彈性體，控制水分含量低于0.05wt％；

步驟3：將上述以羥基封端的TPU和交聯劑通過雙螺桿擠出機并造粒，制備得到交聯劑母粒，其中，所述交聯劑的質量為交聯劑母粒總質量的5-20％；

步驟4：采用三層共擠設備，將步驟1得到的以羥基封端的TPU和步驟3得到的交聯劑母粒混合后加入到三層共擠設備的中間層，其中交聯劑母粒加入重量為以羥基封端的TPU的1-40％，將步驟2得到的以異氰酸酯基封端的TPU加入到三層共擠設備的上下兩層，三層共擠后先經過溫度為80-200℃的加熱輥加熱使三層復合，再通過熱烘箱道進行熟化，熟化完后經冷卻輥冷卻，再進行收卷，得到具有交聯結構的TPU薄膜，薄膜厚度為0.15-0.3mm，并密封包裝。

2.根據權利要求1所述的一種具有交聯結構的TPU薄膜，其特征在于，所述二異氰酸酯包括：甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、二環己基甲烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、苯二亞甲基二異氰酸酯中的一種或任意幾種的混合物；

所述低聚物多元醇為分子量500-6000g/mol的多元醇；

所述小分子擴鏈劑為分子量60-300g/mol、碳原子數2-20個的小分子二元醇；

所述助劑包括催化劑、抗氧劑、光穩定劑、潤滑劑、耐水解劑和阻燃劑中的一種或任意幾種的混合物。

3.根據權利要求2所述的一種具有交聯結構的TPU薄膜，其特征在于，所述低聚物多元醇包括聚酯多元醇、聚醚多元醇和端羥基聚丁烯多元醇中的一種或任意幾種混合物；所述聚酯多元醇包括聚己內酯多元醇和聚碳酸酯多元醇；

所述小分子擴鏈劑包括乙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、1，2-丙二醇、1，3-丁二醇、二乙二醇、二丙二醇、對苯二酚二羥乙基醚、1,4-環己烷二甲醇中的一種或任意幾種的混合物。

4.根據權利要求1所述的一種具有交聯結構的TPU薄膜，其特征在于，步驟4所述烘箱的烘箱道長度為5-20m，熟化溫度為120-200℃。