CN104231598A - 一种具有高水解稳定性的tpu薄膜及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有高水解稳定性的TPU薄膜及其制备方法。所述TPU薄膜按重量份数包括以下成分：TPU颗粒100；环氧树脂12～25；聚碳化二亚胺3～8；抗氧剂0.3～10。本发明在TPU颗粒中加入环氧树脂和聚碳化二亚胺制备具有高水解稳定性的TPU薄膜，使TPU薄膜产品的水解稳定提高，力学性能保持率较现有产品在很大程度上有所改善。

Description

一种具有高水解稳定性的TPU薄膜及其制备方法

技术领域

本发明涉及TPU薄膜制备技术领域，具体涉及一种具有高水解稳定性的TPU薄膜及其制备方法。

背景技术

热塑性弹性体由于其优良的断裂伸长，回弹性，耐磨性，耐候性及比浇注聚氨酯优越的加工成型方法，而得到越来越广泛的应用。特别是由于聚氨酯行业的快速发展，又促进原料厂家的产能不断扩大，使得成本不断下降，从而促进新轮聚氨酯产品的应用开发。

但现有的热塑性聚氨酯弹性体(TPU)的水解稳定性较差。热塑性聚氨酯弹性体水解稳定性较差的原因是水渗入弹性体后与TPU中的基团发生了化学反应，产生了化学降解，弹性体的化学组成和物理结构被破坏，而水解作用不可逆。

在改善TPU水解稳定性方面，目前主要是通过增强聚氨酯弹性体的疏水性，或者使断裂的链段“再植”来解决，归纳起来有两个方面：一是改变热塑性聚氨酯弹性体的结构，但由于其工艺复杂，成本较高，且还会使热塑性聚氨酯弹性体的固有性能减弱，在应用上受到一定的限制；二是加入化学助剂，目前工业上广泛应用的耐水解助剂主要有环氧化合物类和碳化二亚胺类，环氧类化合物大致可以分为缩水甘油衍生物和烃取代环氧乙烷化合物两大类。

CN 101457018A公开了一种耐水解的热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法，具体为一种含有碳二亚胺改性的有机二异氰酸酯作为耐水解助剂的热塑性聚氨酯弹性体。但其水解稳定性仍然存在不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有高水解稳定性的TPU薄膜及其制备方法。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种具有高水解稳定性的TPU薄膜，所述TPU薄膜按重量份数包括以下成分：

所述环氧树脂的重量份数可选择12.02～24.6，13～22.8，16.7～21，18～20，19.5等，皆可用于实施本发明。

所述聚碳化二亚胺的重量份数可选择3.01～7.9，3.3～7，4～6.6，4.3～6，5等，皆可用于实施本发明。

所述抗氧剂的重量份数可选择0.31～9.8，0.5～9，2～8.4，3.5～7.5，5～6，5.7等，皆可用于实施本发明。

所述TPU颗粒为聚酯型TPU颗粒和/或聚醚型TPU颗粒。

所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂、溴化双酚A型环氧树脂或酚醛型环氧树脂中的一种或至少两种的混合物。典型但非限制性的例子包括：双酚A型环氧树脂，溴化双酚A型环氧树脂，酚醛型环氧树脂，双酚A型环氧树脂和溴化双酚A型环氧树脂，溴化双酚A型环氧树脂和酚醛型环氧树脂，双酚A型环氧树脂、溴化双酚A型环氧树脂和酚醛型环氧树脂等，皆可用于实施本发明。

所述抗氧剂为抗氧剂264、抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂Tinuvin770、抗氧剂TPP或抗氧剂TNP中的一种或至少两种的混合物。典型但非限制性的例子包括但不限于：抗氧剂264，抗氧剂1010，抗氧剂1076，抗氧剂Tinuvin770、抗氧剂TPP和抗氧剂TNP，抗氧剂1010和抗氧剂1076，抗氧剂TPP、抗氧剂TNP、抗氧剂264和抗氧剂1010等，皆可用于实施本发明。

作为本发明的优选技术方案，所述TPU薄膜按重量份数包括以下成分：

作为本发明最优选的技术方案，所述TPU薄膜按重量份数包括以下成分：

本发明所述的“包括”，意指其除所述组分外，还可以包括其他组分，这些其他组分赋予所述TPU薄膜不同的特性。除此之外，本发明所述的“包括”，还可以替换为封闭式的“为”或“由……组成”。

一种所述的TPU薄膜的制备方法，所述方法包括以下步骤：

1)将所述各成分预先干燥；

2)按配方量将所述各成分混合，挤出得到具有高水解稳定性的TPU薄膜。

步骤1)所述的干燥温度为80～90℃，干燥时间为2～3h。所述干燥温度可选择80.02～89.6℃，82～88.7℃，84～87.2℃，85～86℃，85.4℃等。所述干燥时间可选择2.01～2.98h，2.1～2.8h，2.25～2.75h，2.4～2.63h，2.54h等。

步骤2)所述挤出的温度为180～200℃。所述温度可选择180.01～198.6℃，184～194.2℃，188～190℃，189.6℃等，

所述方法具体包括以下步骤：

1)将所述各成分预先干燥；干燥温度为80～90℃，干燥时间为2～3h；

2)按配方量将所述各成分混合，在180～200℃下挤出得到具有高水解稳定性的TPU薄膜。

与已有技术方案相比，本发明具有以下有益效果：

本发明在TPU颗粒中加入环氧树脂和聚碳化二亚胺制备具有高水解稳定性的TPU薄膜，使TPU薄膜产品的水解稳定提高，力学性能保持率较现有产品在很大程度上有所改善。

下面对本发明进一步详细说明。但下述的实例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的实施例如下：

实施例1

一种具有高水解稳定性的TPU薄膜，所述TPU薄膜按重量份数包括以下成分：

1)将所述各成分预先干燥；干燥温度为80℃，干燥时间为3h；

2)按配方量将所述各成分混合，在180℃下挤出得到具有高水解稳定性的TPU薄膜。

实施例2

一种具有高水解稳定性的TPU薄膜，所述TPU薄膜按重量份数包括以下成分：

1)将所述各成分预先干燥；干燥温度为90℃，干燥时间为2h；

2)按配方量将所述各成分混合，在200℃下挤出得到具有高水解稳定性的TPU薄膜。实施例3

一种具有高水解稳定性的TPU薄膜，所述TPU薄膜按重量份数包括以下成分：

1)将所述各成分预先干燥；干燥温度为82℃，干燥时间为2.8h；

2)按配方量将所述各成分混合，在192℃下挤出得到具有高水解稳定性的TPU薄膜。实施例4

一种具有高水解稳定性的TPU薄膜，所述TPU薄膜按重量份数包括以下成分：

1)将所述各成分预先干燥；干燥温度为88℃，干燥时间为2.1h；

2)按配方量将所述各成分混合，在185℃下挤出得到具有高水解稳定性的TPU薄膜。实施例5

一种具有高水解稳定性的TPU薄膜，所述TPU薄膜按重量份数包括以下成分：

1)将所述各成分预先干燥；干燥温度为83℃，干燥时间为2.5h；

2)按配方量将所述各成分混合，在196℃下挤出得到具有高水解稳定性的TPU薄膜。对比例

将CN 101457018A中的实施例2作为本申请的对比例。

将实施例1-5和对比例的聚氨酯薄膜产品置于70℃左右的水槽中进行水解稳定性实验，一定时间后按ASTMD412(美国材料与试验协会标准)进行物性测试，结果见表1。

表1各实施例和对比例的水解稳定性测试结果

从表1可知，本发明实施例1-5的聚氨酯弹性体产品6周后抗张强度保持95％以上，而对比例为94.5％；5周后断裂伸长率为初始的1.40倍以上，而对比例为1.34。

申请人声明，所属技术领域的技术人员在上述实施例的基础上，将上述实施例某组分的具体含量点值，与发明内容部分的技术方案相组合，从而产生的新的数值范围，也是本发明的记载范围之一，本申请为使说明书简明，不再罗列这些数值范围。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的，但本发明并不局限于上述操作步骤，即不意味着本发明必须依赖上述操作步骤才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种具有高水解稳定性的TPU薄膜，其特征在于，所述TPU薄膜按重量份数包括以下成分：

2.如权利要求1所述的TPU薄膜，其特征在于，所述TPU颗粒为聚酯型TPU颗粒和/或聚醚型TPU颗粒。

3.如权利要求1或2所述的TPU薄膜，其特征在于，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂、溴化双酚A型环氧树脂或酚醛型环氧树脂中的一种或至少两种的混合物。

4.如权利要求1-3之一所述的TPU薄膜，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂264、抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂Tinuvin770、抗氧剂TPP或抗氧剂TNP中的一种或至少两种的混合物。

5.如权利要求1-4之一所述的TPU薄膜，其特征在于，所述TPU薄膜按重量份数包括以下成分：

6.如权利要求1-5之一所述的TPU薄膜，其特征在于，所述TPU薄膜按重量份数包括以下成分：

7.一种如权利要求1-6之一所述的TPU薄膜的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

1)将所述各成分预先干燥；

2)按配方量将所述各成分混合，挤出得到具有高水解稳定性的TPU薄膜。

8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤1)所述的干燥温度为80～90℃，干燥时间为2～3h。

9.如权利要求7或8所述的制备方法，其特征在于，步骤2)所述挤出的温度为180～200℃。

10.如权利要求7-9之一所述的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

1)将所述各成分预先干燥；干燥温度为80～90℃，干燥时间为2～3h；

2)按配方量将所述各成分混合，在180～200℃下挤出得到具有高水解稳定性的TPU薄膜。