CN104262937A

CN104262937A - 一种用于键盘膜的高透明tpu薄膜及其制备方法

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Publication number: CN104262937A
Application number: CN201410479913.6A
Authority: CN
Inventors: 何健雄; 王一良
Original assignee: Dongguan City Ji Xin Macromolecule Science And Technology Ltd; Dongguan Xionglin New Materials Technology Co Ltd
Current assignee: Dongguan City Ji Xin Macromolecule Science And Technology Ltd; Dongguan Xionglin New Materials Technology Co Ltd
Priority date: 2014-09-18
Filing date: 2014-09-18
Publication date: 2015-01-07
Anticipated expiration: 2034-09-18
Also published as: CN104262937B

Abstract

一种用于键盘膜的高透明TPU薄膜，按质量百分比，含有以下组分：PP粒子5-20％；TPU颗粒40-80％；环氧树脂5-20％；无苯环的亚磷酸酯1-5％；马来酸酐接枝共聚聚丙烯1-5％；紫外线吸收剂1-5％；含氢硅油1-5％。可采用如下方法制备：(1)将各组分预先干燥；(2)将各组分混合，经流延机挤出成型即得所述TPU薄膜。本发明的薄膜透明度高、弹性好且具有较好的耐黄变性能及拉伸强度。

Description

一种用于键盘膜的高透明TPU薄膜及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种TPU薄膜及其制备方法，尤其涉及一种用于键盘膜的高透明TPU薄膜及其制备方法。

背景技术

TPU(Thermoplastic polyyrethane，热塑性聚氨脂)是一种新型的有机高分子合成材料，属于化合物，英文商品名：Flexible polyurethane，是一种各项性能优异，可以代替橡胶rubber，软性聚氯乙烯材料PVC。例如其具有优异的物理性能，例如耐磨性，回弹力都好过普通聚氨酯、PVC，耐老化性好过橡胶，可以说是替代PVC和PU的最理想的材料，被国际上称为新型聚合物材料。

热塑性聚氨脂用途很广泛，例如可用于鞋类如运动鞋Logo、运动鞋气垫、登山鞋、雪鞋、高尔夫球鞋、溜冰鞋、之面料及内里贴合材料，成衣类如雪衣、雨衣、风衣、防寒夹克、野战服、纸尿裤、生理裤、等面料复合材料(防水透湿)，医药类如手术衣、帽、鞋、医院用褥垫、冰袋、绷带、血浆袋、外科用包扎布条、口罩、等面料及内里材料，手术床气囊，国防用品如飞机油箱，武器封存覆膜、帐棚窗口、军用水袋、救生衣，充汽艇等之面料及内里面料，气囊，运动用品如足球表面及内胆、充气床、饮水袋、滑雪手套(防水袋)、潜水衣、雪衣、泳装、滑雪板、商标、气囊、运动衫、瘦身衣等面料及内里材料，工业用品如喇叭鼓纸橡胶边、防水条，隔音材、防火材、防火衣、消防服、防火布等面料及内里复合材料、电线电缆外护套材料，其他用途如手机按键、塑料充气玩具、床单、桌巾、浴帘、家具用布、围裙、钢琴、电脑键盘、覆膜等面料及内里材料。

聚氨酯热塑性弹性体有聚酯型和聚醚型两类，白色无规则球状或柱状颗粒，相对密度1.10-1.25，聚醚型相对密度比聚酯型小。聚氨酯热塑性弹性体突出的特点是耐磨性优异、耐臭氧性极好、硬度大、强度高、弹性好、耐低温，有良好的耐油、耐化学药品和耐环境性能，在潮湿环境中聚醚型酯水解稳定性远超过聚酯型。

如CN 103193950A公开一种聚醚型热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法，所述聚醚型热塑性聚氨酯弹性体由40～55％低聚物二元醇、30～45％异氰酸酯、5～20％扩链剂和0.05～0.2％抗氧剂组成，其制备方法即在低聚物二元醇中加入抗氧剂，抽真空脱水得含有抗氧剂的低聚物二元醇；将扩链剂真空脱水处理；将异氰酸酯恒温油浴溶化；将含有抗氧剂的低聚物二元醇和真空脱水处理的扩链剂混合均匀并加热调节至90-100℃与油浴溶化好的异氰酸酯混合、搅拌至150℃时得到块状制品于80℃烘箱熟化、粉碎、置于双螺杆挤出机组挤出、切拉、吹干后用注塑机注塑成型，即得具有低伸模量，较长的断裂伸长率，拉伸强度范围可调的聚醚型热塑性聚氨酯弹性体。

此外，TPU薄膜的应用现在越来越广泛。然而，用于键盘膜的TPU薄膜的研究还很少见，本发明旨在提供这方面的相关研究。

发明内容

本发明目的之一在于提供一种用于键盘膜的高透明TPU薄膜。所述高透明TPU薄膜为透明、弹性好的并且具有优异的耐黄变性能及拉伸强度。

为达上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于键盘膜的高透明TPU薄膜，按质量百分比，含有以下组分：

PP粒子 5-20％，例如为8％、11％、17％等

TPU颗粒 40-80％，例如为44％、51％、67％、75％等

环氧树脂 5-20％，例如为8％、11％、17％等

无苯环的亚磷酸酯1-5％，例如为1.4％、2.2％、2.9％、3.5％、4.6％等

马来酸酐接枝共聚聚丙烯1-5％，例如为1.4％、2.9％、3.5％、4.6％等

紫外线吸收剂 1-5％，例如为1.4％、2.2％、2.9％、3.5％、4.6％等

含氢硅油 1-5％，例如为1.4％、2.2％、2.9％、3.5％、4.6％等。

根据本发明所述的TPU薄膜体，按质量百分比，含有以下组分：

PP粒子 10-20％

TPU颗粒 50-70％

环氧树脂 10-15％

无苯环的亚磷酸酯2-5％

马来酸酐接枝共聚聚丙烯1-3％

紫外线吸收剂 1-3％

含氢硅油 2-5％。

根据本发明所述的TPU薄膜体，所述TPU颗粒的硬度为60-70HD。

根据本发明所述的TPU薄膜体，所述紫外线吸收剂为2-(2′-羟基-5′-甲基苯基)苯并三氮唑。

根据本发明所述的TPU薄膜体，所述TPU颗粒由以下组分制得，所述组分按质量百分比，含有以下组分：聚乙二醇20-35％，甲苯二异氰酸酯10-25％，丁二醇10-30％，环氧树脂5-20％，无苯环的亚磷酸酯1-5％，含氢硅油1-5％，并采用如下方法制备：

(1)将聚乙二醇在真空下70-80℃下抽真空脱水；

(2)将丁二醇真空下85-95℃下脱水；将甲苯二异氰酸酯57-68℃下熔化；

(3)将步骤(1)所得混合物与步骤(2)脱水后的丁二醇混合在80-90℃下加热0.5h以上；

(4)将步骤(2)熔化后的甲苯二异氰酸酯与步骤(3)所得混合物及其他组分混合，145-155℃下搅拌0.5h以上，然后在85-95℃下熟化12h以上；

(5)将步骤(4)所得产物造粒即得。

本发明的目的之一还在于提供根据本发明所述的TPU薄膜体的制备方法，包括如下步骤：

(1)将各组分预先干燥；

(2)将各组分混合，经流延机挤出成型即得所述TPU薄膜。

根据本发明所述的制备方法，步骤(1)所述干燥的温度为85-100℃，例如为88℃、92℃、98℃等，干燥的时间为1.5h以上，例如为1.8h、2.5h、3.4h、5h等，优选为3-6h。

根据本发明所述的制备方法，步骤(2)所述流延机的各段温度设置如下：料筒温度为125-145℃；滤网温度为160-170℃；弯头温度为210-230℃；连接温度为210-230℃；模头温度为210-230℃。

本发明制得的TPU薄膜为透明的、弹性好并具有较高的拉伸强度，同时具有优异的耐黄变性能。

具体实施方式

下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

PP粒子 5-20％

TPU颗粒 40-80％

环氧树脂 5-20％

无苯环的亚磷酸酯1-5％

马来酸酐接枝共聚聚丙烯1-5％

紫外线吸收剂 1-5％

含氢硅油 1-5％；采用以下方法制备：

(1)将各组分在85-100℃下预先干燥1.5h以上；

(2)将各组分混合，经流延机挤出成型即得所述TPU薄膜，所述流延机的各段温度设置如下：料筒温度为125-145℃；滤网温度为160-170℃；弯头温度为210-230℃；连接温度为210-230℃；模头温度为210-230℃。

实施例1

PP粒子 5％

TPU颗粒 79％

环氧树脂 5％

无苯环的亚磷酸酯1％

马来酸酐接枝共聚聚丙烯1％

紫外线吸收剂 4％

含氢硅油 5％；采用以下方法制备：

(1)将各组分在85℃下预先干燥3h以上；

(2)将各组分混合，经流延机挤出成型即得所述TPU薄膜，所述流延机的各段温度设置如下：料筒温度为145℃；滤网温度为170℃；弯头温度为210℃；连接温度为210℃；模头温度为230℃；

其中，所述TPU颗粒由以下组分制备而成，所述组分按质量百分比，含有以下组分：

聚乙二醇 35％

甲苯二异氰酸酯 19％

丁二醇 30％

环氧树脂 5％

无苯环的亚磷酸酯1％

含氢硅油 5％；采用以下方法制备：

(1)在聚乙二醇中加入酚醛树脂，0.5kPa真空下70℃下抽真空脱水；

(2)将丁二醇0.2kPa真空下95℃下脱水；将甲苯二异氰酸酯68℃下熔化；

(3)将步骤(1)所得混合物与步骤(2)脱水后的丁二醇混合在90℃下加热0.5h；

(4)将步骤(2)熔化后的甲苯二异氰酸酯与步骤(3)所得混合物及其他组分混合，150℃下搅拌3h，然后在90℃下熟化12h；

(5)将步骤(4)所得产物造粒、注塑成型即得所述聚氨酯弹性体。

制得薄膜的厚度为0.03mm。

实施例2

PP粒子 20％

TPU颗粒 48％

环氧树脂 20％

无苯环的亚磷酸酯5％

马来酸酐接枝共聚聚丙烯5％

紫外线吸收剂 1％

含氢硅油 1％；采用以下方法制备：

(1)将各组分在100℃下预先干燥1.5h；

(2)将各组分混合，经流延机挤出成型即得所述TPU薄膜，所述流延机的各段温度设置如下：料筒温度为125℃；滤网温度为160℃；弯头温度为230℃；连接温度为230℃；模头温度为210℃；

聚乙二醇 24％

甲苯二异氰酸酯 25％

丁二醇 23％

环氧树脂 20％

无苯环的亚磷酸酯 5％

含氢硅油 3％；采用以下方法制备：

(1)在聚乙二醇中加入酚醛树脂，0.2kPa真空下80℃下抽真空脱水；

(2)将丁二醇0.5kPa真空下85℃下脱水；将甲苯二异氰酸酯57℃下熔化；

(3)将步骤(1)所得混合物与步骤(2)脱水后的丁二醇混合在80℃下加热1h；

(4)将步骤(2)熔化后的甲苯二异氰酸酯与步骤(3)所得混合物及其他组分混合，155℃下搅拌0.5h，然后在85℃下熟化20h；

制得薄膜的厚度为0.03mm。

实施例3

PP粒子 10％

TPU颗粒 64％

环氧树脂 15％

无苯环的亚磷酸酯 3％

马来酸酐接枝共聚聚丙烯3％

紫外线吸收剂 3％

含氢硅油 2％；采用以下方法制备：

(1)将各组分在95℃下预先干燥2.4h；

(2)将各组分混合，经流延机挤出成型即得所述TPU薄膜，所述流延机的各段温度设置如下：料筒温度为130℃；滤网温度为165℃；弯头温度为220℃；连接温度为220℃；模头温度为210℃；

聚乙二醇 35％

甲苯二异氰酸酯 20％

丁二醇 11％

环氧树脂 15％

无苯环的亚磷酸酯 3％

含氢硅油 2％及滑石粉填料14％；采用以下方法制备：

(1)在聚乙二醇中加入酚醛树脂，0.4kPa真空下75℃下抽真空脱水；

(2)将丁二醇0.3kPa真空下90℃下脱水；将甲苯二异氰酸酯60℃下熔化；

(3)将步骤(1)所得混合物与步骤(2)脱水后的丁二醇混合在85℃下加热2h；

(4)将步骤(2)熔化后的甲苯二异氰酸酯与步骤(3)所得混合物及其他组分混合，145℃下搅拌3h，然后在95℃下熟化30h；

制得薄膜的厚度为0.05mm。

分别将上述实施例1-3中所得的TPU薄膜裁成长25mm，宽6.1mm，厚2mm的试片，然后按GB/T 528-1998(ISO 37：2005)在电子万能拉力试验机上，在温度(23±2)℃，湿度(50±2％)，拉伸速度为200mm/min的条件下测定其力学性能测定，并测定透明度和UV光照24h的黄色指数变化；结果见下表1。

表1

从表中可以看出，本发明制得的TPU薄膜不仅拉伸强度高，而且耐黄变性能优异、弹性好。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各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。

Claims

1.一种用于键盘膜的高透明TPU薄膜，其特征在于，按质量百分比，含有以下组分：

2.根据权利要求1所述的TPU薄膜，其特征在于，按质量百分比，含有以下组分：

3.根据权利要求1或2所述的TPU薄膜，其特征在于，所述TPU颗粒的硬度为60-70HD。

4.根据权利要求1-3任一项所述的TPU薄膜，其特征在于，所述紫外线吸收剂为2-(2ˊ-羟基-5ˊ-甲基苯基)苯并三氮唑。

5.根据权利要求1-4任一项所述的TPU薄膜，其特征在于，所述TPU颗粒由以下组分制得，所述组分按质量百分比，含有以下组分：聚乙二醇20-35％，甲苯二异氰酸酯10-25％，丁二醇10-30％，环氧树脂5-20％，无苯环的亚磷酸酯1-5％，含氢硅油1-5％，并采用如下方法制备：

(1)将聚乙二醇在真空下70-80℃下抽真空脱水；

(5)将步骤(4)所得产物造粒即得。

6.权利要求1-5任一项所述的TPU薄膜的制备方法，包括如下步骤：

(1)将各组分预先干燥；

(2)将各组分混合，经流延机挤出成型即得所述TPU薄膜。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述干燥的温度为85-100℃，干燥的时间为1.5h以上，优选为3-6h。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述流延机的各段温度设置如下：料筒温度为125-145℃；滤网温度为160-170℃；弯头温度为210-230℃；连接温度为210-230℃；模头温度为210-230℃。