一種透明tpu薄膜及其制備方法和應(yīng)用
【專利摘要】本發(fā)明提供了透明TPU薄膜及其制備方法，本發(fā)明利用60?70重量份TPU顆粒、25?40重量份環(huán)氧樹脂、45?60重量份聚碳酸酯顆粒、5?10重量份K膠和5?20重量份抗氧劑制備得到TPU薄膜。TPU薄膜的各原料組分之間相互配合，協(xié)同作用，使得TPU薄膜的透明度為6?8mm，拉伸強度為70?77MPa，斷裂伸長率為300?397％，獲得了較高的透明度以及良好的機械性能。
【專利說明】
一種透明TPU薄膜及其制備方法和應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于高分子材料領(lǐng)域，涉及一種透明TPU薄膜及其制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] TPU(Thermoplastic polyyrethane，熱塑性聚氨脂）是一種新型的有機高分子合 成材料，各項性能優(yōu)異，可以代替橡膠，軟性聚氯乙烯材料PVGTPU具有優(yōu)異的物理性能，例 如耐磨性，回彈力都好過普通聚氨酯PU、PVC，耐老化性好過橡膠，可以說是替代PVC和PU的 最理想的材料，被國際上稱為新型聚合物材料。
[0003] 基于TPU的各種優(yōu)異性能，其用途十分廣泛，然而，在導(dǎo)光板材料中的應(yīng)用，常常因 為其透明度而受到一定限制，目前一些學(xué)者致力于提高THJ薄膜的透明度。
[0004] CN104193957A公開了一種透明TPU薄膜及其制備方法，所述TPU薄膜按重量份包括 如下組分:20-30份的聚醚多元醇、25-40份的聚酯多元醇、30-40份的多異氰酸酯化合物和5 ~7份的擴鏈劑混合物;采用間歇式工藝兩步法和吹膜工藝制得熱塑性聚氨酯彈性體薄膜。 雖然該發(fā)明得到的THJ薄膜具有95%以上的透光率，但是該薄膜的硬度過高。
[0005] 因此，在本領(lǐng)域，期望得到一種具有高透明度以及良好綜合性能的TPU薄膜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種透明TPU薄膜及其制備方法和 應(yīng)用。
[0007] 為達此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0008] 一方面，本發(fā)明提供一種透明TPU薄膜，所述TPU薄膜主要由以下重量份的原料制 備得到： TPU顆粒 60-70重量份 環(huán)氧樹脂 20-30重量份 聚碳酸酯顆粒 知-50重量份
[0009] K膠 5-10重量份 碳納米管 5-10重景份 抗氧劑 5-20重帚份。
[0010]在本發(fā)明的透明tpu薄膜的原料中，所述ιτυ顆粒為聚酯型tpu顆粒和/或聚醚型 TPU顆粒。
[0011]在本發(fā)明的透明TPU薄膜的原料中，所述TPU顆粒的用量為60-70重量份，例如60重 量份、60.5重量份、61重量份、61.5重量份、62重量份、62.5重量份、63重量份、63.5重量份、 64重量份、64.5重量份、65重量份、65.5重量份、66重量份、66.5重量份、67重量份、67.5重量 份、68重量份、68.5重量份、69重量份、69.5重量份或70重量份。
[0012]在本發(fā)明的透明TPU薄膜的原料中，所述環(huán)氧樹脂的用量為20-30重量份，例如20 重量份、21重量份、22重量份、23重量份、24重量份、25重量份、26重量份、27重量份、28重量 份、29重量份或30重量份。
[0013]在本發(fā)明的透明TPU薄膜的原料中，所述聚碳酸酯顆粒為聚亞乙基碳酸酯顆粒和/ 或聚三亞甲基碳酸酯顆粒。
[0014] 在本發(fā)明的透明TPU薄膜的原料中，所述聚碳酸酯顆粒的用量為30-50重量份，例 如30重量份、32重量份、34重量份、36重量份、38重量份、40重量份、42重量份、45重量份、48 重量份或50重量份。
[0015] 在本發(fā)明的透明TPU薄膜的原料中，所述K膠的用量為5-10重量份，例如5重量份、 5.5重量份、6重量份、6.5重量份、7重量份、7.5重量份、8重量份、8.5重量份、9重量份、9.5重 量份或10重量份。
[0016] 在本發(fā)明的透明TPU薄膜的原料中，所述碳納米管的用量為5-10重量份，例如5重 量份、5.5重量份、6重量份、6.5重量份、7重量份、7.5重量份、8重量份、8.5重量份、9重量份、 9.5重量份或10重量份。
[0017] 在本發(fā)明的透明TPU薄膜的原料中，所述抗氧劑的用量為5-20重量份，例如5重量 份、7重量份、9重量份、10重量份、12重量份、14重量份、16重量份、18重量份、19重量份或20 重量份。
[0018] 另一方面，本發(fā)明提供了如第一方面所述的透明TPU薄膜的制備方法，所述方法為 將各原料成分預(yù)先干燥，混合均勻，擠出得到所述透明TPU薄膜。
[0019] 在本發(fā)明所述透明了?1]薄膜的制備方法中，所述干燥溫度為60-70°(：，例如60°(：、61 °(：、62°(：、63°(：、64°(：、65°(：、66°(：、67°(：、68°(：、69°(：或70°(：、干燥時間為2-411，例如211、2.211、 2 · 4h、2 · 6h、2 · 8h、3h、3 · 3h、3 · 5h、3 · 8h、3 · 9h 或 4h。
[0020] 在本發(fā)明所述透明TPU薄膜的制備方法中，所述擠出利用流延機擠出。
[0021] 優(yōu)選地，所述流延機的各段溫度設(shè)置如下：料筒溫度為120-125Γ;濾網(wǎng)溫度為 130-150 °C ;彎頭溫度為140-160 °C ;連接溫度為140-150 °C ;模頭溫度為170-180 °C。
[0022]作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明所述透明TPU薄膜的制備方法包括以下步驟： [0023]將各原料成分預(yù)先在60_70°C下干燥2_4h，混合均勻，經(jīng)流延機擠出，流延機的各 段溫度設(shè)置如下:料筒溫度為120-125°(：;濾網(wǎng)溫度為130-150°(：;彎頭溫度為140-160°(：;連 接溫度為140_150°C ;模頭溫度為170-180°C，得到所述透明TPU薄膜。
[0024]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果：
[0025] 本發(fā)明利用60-70重量份TPU顆粒、20-30重量份環(huán)氧樹脂、30-50重量份聚碳酸酯 顆粒、5-10重量份K膠、5-10重量份碳納米管和5-20重量份抗氧劑制備得到TPU薄膜。TPU薄 膜的各原料組分之間相互配合，協(xié)同作用，使得THJ薄膜的透明度為6-8mm，拉伸強度為70-77MPa，斷裂伸長率為300-397%，獲得了較高的透明度以及良好的機械性能。
【具體實施方式】
[0026]下面通過【具體實施方式】來進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明 了，所述實施例僅僅是幫助理解本發(fā)明，不應(yīng)視為對本發(fā)明的具體限制。
[0027] 實施例1
[0028] 在本實施例中，TPU薄膜主要由以下重量份的原料制備得到： TPU顆粒 60艱量份 環(huán)氧樹脂 30:重最份 聚碳酸酯顆粒 40重量份
[0029] K膠 5重量份 碳納米管 10重量份 抗氧劑 20重量份"
[0030] 將各原料成分預(yù)先在60°C下干燥4h，混合均勻，經(jīng)流延機擠出，流延機的各段溫度 設(shè)置如下:料筒溫度為120°C ;濾網(wǎng)溫度為130°C ;彎頭溫度為150°C ;連接溫度為140°C ;模頭 溫度為170°C，得到所述透明TPU薄膜。
[0031] 實施例2
[0032]在本實施例中，TPU薄膜主要由以下重量份的原料制備得到： TPU顆粒 70重量份 環(huán)氧樹脂 25重量份 聚碳酸酯顆粒 50:重S份
[0033] K膠 7重暈份 碳納米管 5甫量份 抗氧劑 5 Η量份。
[0034]將各原料成分預(yù)先在70°C下干燥2h，混合均勻，經(jīng)流延機擠出，流延機的各段溫度 設(shè)置如下:料筒溫度為125°C ;濾網(wǎng)溫度為150°C ;彎頭溫度為160°C ;連接溫度為150°C ;模頭 溫度為180°C，得到所述透明TPU薄膜。
[0035] 實施例3
[0036]在本實施例中，TPU薄膜主要由以下重量份的原料制備得到： TPU顆粒 65重量份 環(huán)氧樹脂 20軍量份 聚碳酸酯顆粒 50重煢份
[0037] K胺 8童量份 碳納米管 8重量份 抗氧劑 15重量份。
[0038]將各原料成分預(yù)先在65°C下干燥3h，混合均勻，經(jīng)流延機擠出，流延機的各段溫度 設(shè)置如下:料筒溫度為125°C ;濾網(wǎng)溫度為140°C ;彎頭溫度為140°C ;連接溫度為140°C ;模頭 溫度為175°C，得到所述透明TPU薄膜。
[0039] 實施例4
[0040] 在本實施例中，TPU薄膜主要由以下重量份的原料制備得到： TPU顆粒 63重量份 環(huán)氧樹脂 25重量份 聚碳酸酯顆粒 40重量份
[0041] KJ交 9重量份 碳納米管 8童量份 抗氧劑 10重量份。
[0042]將各原料成分預(yù)先在70°C下干燥3h，混合均勻，經(jīng)流延機擠出，流延機的各段溫度 設(shè)置如下:料筒溫度為125°C ;濾網(wǎng)溫度為130°C ;彎頭溫度為160°C ;連接溫度為150°C ;模頭 溫度為180°C，得到所述透明TPU薄膜。
[0043] 實施例5
[0044] 在本實施例中，TPU薄膜主要由以下重量份的原料制備得到： TPU顆粒 68重量份 環(huán)氧樹脂 28重量份 聚碳酸酯顆粒 38重量份
[0045] K膠 10重量份 碳納米管 7重量份 抗氧劑 18重量份β
[0046] 將各原料成分預(yù)先在60°C下干燥2h，混合均勻，經(jīng)流延機擠出，流延機的各段溫度 設(shè)置如下:料筒溫度為120°C ;濾網(wǎng)溫度為140°C ;彎頭溫度為150°C ;連接溫度為150°C ;模頭 溫度為170°C，得到所述透明TPU薄膜。
[0047] 對比例1
[0048] 該對比例與實施例1不同之處僅在于所用原料中不包含環(huán)氧樹脂，其余原料與原 料用量，以及制備方法和條件均與實施例1相同。
[0049] 對比例2
[0050] 該對比例與實施例1不同之處僅在于所用原料中不包含聚碳酸酯顆粒，其余原料 與原料用量，以及制備方法和條件均與實施例1相同。
[0051 ] 對比例3
[0052]該對比例與實施例1不同之處僅在于所用原料中不包含K膠，其余原料與原料用 量，以及制備方法和條件均與實施例1相同。
[0053] 對比例4
[0054] 該對比例與實施例1不同之處僅在于所用原料中TPU顆粒的用量為58重量份，其余 原料與原料用量，以及制備方法和條件均與實施例1相同。
[0055] 對比例5
[0056]該對比例與實施例2不同之處僅在于所用原料中TPU顆粒的用量為72重量份，其余 原料與原料用量，以及制備方法和條件均與實施例2相同。
[0057] 對比例6
[0058] 該對比例與實施例1不同之處僅在于所用原料中環(huán)氧樹脂的用量為42重量份，其 余原料與原料用量，以及制備方法和條件均與實施例1相同。
[0059] 對比例7
[0060] 該對比例與實施例2不同之處僅在于所用原料中環(huán)氧樹脂的用量為24重量份，其 余原料與原料用量，以及制備方法和條件均與實施例2相同。
[0061 ] 對比例8
[0062] 該對比例與實施例3不同之處僅在于所用原料中聚碳酸酯顆粒的用量為44重量 份，其余原料與原料用量，以及制備方法和條件均與實施例3相同。
[0063] 對比例9
[0064] 該對比例與實施例5不同之處僅在于所用原料中聚碳酸酯顆粒的用量為62重量 份，其余原料與原料用量，以及制備方法和條件均與實施例5相同。
[0065] 對比例10
[0066] 該對比例與實施例1不同之處僅在于所用原料中K膠的用量為4重量份，其余原料 與原料用量，以及制備方法和條件均與實施例1相同。
[0067] 對比例11
[0068] 該對比例與實施例5不同之處僅在于所用原料中K膠的用量為11重量份，其余原料 與原料用量，以及制備方法和條件均與實施例5相同。
[0069] 對比例12
[0070] 該對比例與實施例1不同之處僅在于所用原料中不使用碳納米管，其余原料與原 料用量，以及制備方法和條件均與實施例1相同。
[0071] 對比例13
[0072] 該對比例與實施例1不同之處僅在于所用原料中碳納米管用量為12重量份，其余 原料與原料用量，以及制備方法和條件均與實施例1相同。
[0073] 對比例14
[0074] 該對比例與實施例1不同之處僅在于所用原料中碳納米管用量為4重量份，其余原 料與原料用量，以及制備方法和條件均與實施例1相同。
[0075] 表 1
[0078]由表1可以看出，本發(fā)明制備的TPU薄膜的透明度為6-8mm，拉伸強度為72-77MPa， 斷裂伸長率為310-395%，具有良好的透明度以及良好的機械性能。而當原料中不包含環(huán)氧 樹脂(對比例1)或不包含聚碳酸酯顆粒(對比例2)或不包含K膠(對比例3)或不包含碳納米 管（對比例12)或者將原料中某種組分的用量限定在本發(fā)明的范圍之外時（對比例4-11和 13-14)，制備得到的TPU薄膜的透明度僅為3-4mm，機械性能也遠不如本發(fā)明實施例制備得 到的TPU薄膜的機械性能。因此，本發(fā)明中TPU薄膜的各原料組分之間相互配合，協(xié)同作用， 使得TPU薄膜獲得了較高的透明度以及良好的機械性能。
[0079]
【申請人】聲明，本發(fā)明通過上述實施例來說明本發(fā)明的透明TPU薄膜及其制備方法， 但本發(fā)明并不局限于上述實施例，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述實施例才能實施。所屬 技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對本發(fā)明的任何改進，對本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及 輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護范圍和公開范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種透明ITU薄膜，其特征在于，所述ITU薄膜主要由以下重量份的原料制備得到： TPU顆粒 60-70重量份 環(huán)氧樹脂 20-30重量份 聚碳酸酯顆粒 30-50重量份 膠 5-10重量份 碳納米管 5-10重量份 抗氧劑 5-20重量份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的透明TPU薄膜，其特征在于，所述TPU顆粒為聚酯型TPU顆粒和/ 或聚醚型TPU顆粒。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的透明TPU薄膜，其特征在于，所述聚碳酸酯顆粒為聚亞乙基 碳酸酯顆粒和/或聚三亞甲基碳酸酯顆粒。4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的透明ITU薄膜的制備方法，其特征在于，所述方法 為將各原料成分預(yù)先干燥，混合均勻，擠出得到所述透明TPU薄膜。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述干燥溫度為60-70°C，干燥時間為 2-4h〇6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的制備方法，其特征在于，所述擠出利用流延機擠出； 優(yōu)選地，所述流延機的各段溫度設(shè)置如下:料筒溫度為130-140°C;濾網(wǎng)溫度為140-150 °C ;彎頭溫度為150-160°C ;連接溫度為135-150°C ;模頭溫度為150-165°C。7. 根據(jù)權(quán)利要求4-6中任一項所述的制備方法，其特征在于，所述透明TPU薄膜的制備 方法包括以下步驟:將各原料成分預(yù)先在60-70 °C下干燥2-4h，混合均勾，經(jīng)流延機擠出，流 延機的各段溫度設(shè)置如下:料筒溫度為120-125Γ ;濾網(wǎng)溫度為130-150°C ;彎頭溫度為140-160°C ;連接溫度為140-150°C ;模頭溫度為170-180°C，得到所述透明TPU薄膜。
【文檔編號】C08K7/24GK105949745SQ201610347443
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月24日
【發(fā)明人】繆建良
【申請人】無錫市長安曙光手套廠