CN105219064A - 一种透明tpu薄膜及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了透明TPU薄膜及其制备方法，本发明利用60-70重量份TPU颗粒、25-40重量份环氧树脂、45-60重量份聚碳酸酯颗粒、5-10重量份K胶和5-20重量份抗氧剂制备得到TPU薄膜。TPU薄膜的各原料组分之间相互配合，协同作用，使得TPU薄膜的透明度为6-8mm，拉伸强度为70-77MPa，断裂伸长率为300-397％，获得了较高的透明度以及良好的机械性能。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料领域，涉及一种透明TPU薄膜及其制备方法和应用。
背景技术
TPU(Thermoplasticpolyyrethane，热塑性聚氨脂)是一种新型的有机高分子合成材料，各项性能优异，可以代替橡胶，软性聚氯乙烯材料PVC。TPU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PU、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。
基于TPU的各种优异性能，其用途十分广泛，然而，在导光板材料中的应用，常常因为其透明度而受到一定限制，目前一些学者致力于提高TPU薄膜的透明度。
CN104193957A公开了一种透明TPU薄膜及其制备方法，所述TPU薄膜按重量份包括如下组分：20-30份的聚醚多元醇、25-40份的聚酯多元醇、30-40份的多异氰酸酯化合物和5～7份的扩链剂混合物；采用间歇式工艺两步法和吹膜工艺制得热塑性聚氨酯弹性体薄膜。虽然该发明得到的TPU薄膜具有95％以上的透光率，但是该薄膜的硬度过高。
因此，在本领域，期望得到一种具有高透明度以及良好综合性能的TPU薄膜。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种透明TPU薄膜及其制备方法和应用。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一方面，本发明提供一种透明TPU薄膜，所述TPU薄膜主要由以下重量份的原料制备得到：
在本发明的透明TPU薄膜的原料中，所述TPU颗粒为聚酯型TPU颗粒和/或聚醚型TPU颗粒。
在本发明的透明TPU薄膜的原料中，所述TPU颗粒的用量为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。
在本发明的透明TPU薄膜的原料中，所述环氧树脂的用量为25-40重量份，例如25重量份、25.5重量份、26重量份、26.5重量份、27重量份、27.5重量份、28重量份、28.5重量份、29重量份、30重量份、31重量份、32重量份、33重量份、34重量份、35重量份、36重量份、37重量份、38重量份、39重量份或40重量份。
在本发明的透明TPU薄膜的原料中，所述聚碳酸酯颗粒为聚亚乙基碳酸酯颗粒和/或聚三亚甲基碳酸酯颗粒。
在本发明的透明TPU薄膜的原料中，所述聚碳酸酯颗粒的用量为45-60重量份，例如45重量份、46重量份、47重量份、48重量份、49重量份、50重量份、51重量份、52重量份、53重量份、54重量份、55重量份、56重量份、57重量份、58重量份、59重量份或60重量份。
在本发明的透明TPU薄膜的原料中，所述K胶的用量为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。
在本发明的透明TPU薄膜的原料中，所述抗氧剂的用量为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。
另一方面，本发明提供了如第一方面所述的透明TPU薄膜的制备方法，所述方法为将各原料成分预先干燥，混合均匀，挤出得到所述透明TPU薄膜。
在本发明所述透明TPU薄膜的制备方法中，所述干燥温度为60-70℃，例如60℃、61℃、62℃、63℃、64℃、65℃、66℃、67℃、68℃、69℃或70℃、干燥时间为2-4h，例如2h、2.2h、2.4h、2.6h、2.8h、3h、3.3h、3.5h、3.8h、3.9h或4h。
在本发明所述透明TPU薄膜的制备方法中，所述挤出利用流延机挤出。
优选地，所述流延机的各段温度设置如下：料筒温度为120-125℃；滤网温度为130-150℃；弯头温度为140-160℃；连接温度为140-150℃；模头温度为170-180℃。
作为本发明的优选技术方案，本发明所述透明TPU薄膜的制备方法包括以下步骤：
将各原料成分预先在60-70℃下干燥2-4h，混合均匀，经流延机挤出，流延机的各段温度设置如下：料筒温度为120-125℃；滤网温度为130-150℃；弯头温度为140-160℃；连接温度为140-150℃；模头温度为170-180℃，得到所述透明TPU薄膜。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明利用60-70重量份TPU颗粒、25-40重量份环氧树脂、45-60重量份聚碳酸酯颗粒、5-10重量份K胶和5-20重量份抗氧剂制备得到TPU薄膜。TPU薄膜的各原料组分之间相互配合，协同作用，使得TPU薄膜的透明度为6-8mm，拉伸强度为70-77MPa，断裂伸长率为300-397％，获得了较高的透明度以及良好的机械性能。
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。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
在本实施例中，TPU薄膜主要由以下重量份的原料制备得到：
将各原料成分预先在60℃下干燥4h，混合均匀，经流延机挤出，流延机的各段温度设置如下：料筒温度为120℃；滤网温度为130℃；弯头温度为150℃；连接温度为140℃；模头温度为170℃，得到所述透明TPU薄膜。
实施例2
在本实施例中，TPU薄膜主要由以下重量份的原料制备得到：
将各原料成分预先在70℃下干燥2h，混合均匀，经流延机挤出，流延机的各段温度设置如下：料筒温度为125℃；滤网温度为150℃；弯头温度为160℃；连接温度为150℃；模头温度为180℃，得到所述透明TPU薄膜。
实施例3
在本实施例中，TPU薄膜主要由以下重量份的原料制备得到：
将各原料成分预先在65℃下干燥3h，混合均匀，经流延机挤出，流延机的各段温度设置如下：料筒温度为125℃；滤网温度为140℃；弯头温度为140℃；连接温度为140℃；模头温度为175℃，得到所述透明TPU薄膜。
实施例4
在本实施例中，TPU薄膜主要由以下重量份的原料制备得到：
将各原料成分预先在70℃下干燥3h，混合均匀，经流延机挤出，流延机的各段温度设置如下：料筒温度为125℃；滤网温度为130℃；弯头温度为160℃；连接温度为150℃；模头温度为180℃，得到所述透明TPU薄膜。
实施例5
在本实施例中，TPU薄膜主要由以下重量份的原料制备得到：
将各原料成分预先在60℃下干燥2h，混合均匀，经流延机挤出，流延机的各段温度设置如下：料筒温度为120℃；滤网温度为140℃；弯头温度为150℃；连接温度为150℃；模头温度为170℃，得到所述透明TPU薄膜。
对比例1
该对比例与实施例1不同之处仅在于所用原料中不包含环氧树脂，其余原料与原料用量，以及制备方法和条件均与实施例1相同。
对比例2
该对比例与实施例1不同之处仅在于所用原料中不包含聚碳酸酯颗粒，其余原料与原料用量，以及制备方法和条件均与实施例1相同。
对比例3
该对比例与实施例1不同之处仅在于所用原料中不包含K胶，其余原料与原料用量，以及制备方法和条件均与实施例1相同。
对比例4
该对比例与实施例1不同之处仅在于所用原料中TPU颗粒的用量为58重量份，其余原料与原料用量，以及制备方法和条件均与实施例1相同。
对比例5
该对比例与实施例2不同之处仅在于所用原料中TPU颗粒的用量为72重量份，其余原料与原料用量，以及制备方法和条件均与实施例2相同。
对比例6
该对比例与实施例1不同之处仅在于所用原料中环氧树脂的用量为42重量份，其余原料与原料用量，以及制备方法和条件均与实施例1相同。
对比例7
该对比例与实施例2不同之处仅在于所用原料中环氧树脂的用量为24重量份，其余原料与原料用量，以及制备方法和条件均与实施例2相同。
对比例8
该对比例与实施例3不同之处仅在于所用原料中聚碳酸酯颗粒的用量为44重量份，其余原料与原料用量，以及制备方法和条件均与实施例3相同。
对比例9
该对比例与实施例5不同之处仅在于所用原料中聚碳酸酯颗粒的用量为62重量份，其余原料与原料用量，以及制备方法和条件均与实施例5相同。
对比例10
该对比例与实施例1不同之处仅在于所用原料中K胶的用量为4重量份，其余原料与原料用量，以及制备方法和条件均与实施例1相同。
对比例11
该对比例与实施例5不同之处仅在于所用原料中K胶的用量为11重量份，其余原料与原料用量，以及制备方法和条件均与实施例5相同。
表1
| 透明度/mm | 拉伸强度/MPa | 断裂伸长率/％ | |
| 实施例1 | 6 | 72 | 310 |
| 实施例2 | 7 | 73 | 355 |
| 实施例3 | 8 | 76 | 379 |
| 实施例4 | 6 | 77 | 395 |
| 实施例5 | 7 | 75 | 365 |
| 对比例1 | 3 | 41 | 126 |
| 对比例2 | 3 | 38 | 131 |
| 对比例3 | 4 | 32 | 152 |
| 对比例4 | 4 | 34 | 154 |
| 对比例5 | 3 | 38 | 145 |
| 对比例6 | 3 | 41 | 174 |
| 对比例7 | 3 | 43 | 169 |
| 对比例8 | 3 | 42 | 168 |
| 对比例9 | 4 | 38 | 159 |
| 对比例10 | 3 | 40 | 162 |
| 对比例11 | 4 | 41 | 163 |
由表1可以看出，本发明制备的TPU薄膜的透明度为6-8mm，拉伸强度为72-77MPa，断裂伸长率为310-395％，具有良好的透明度以及良好的机械性能。而当原料中不包含环氧树脂(对比例1)或不包含聚碳酸酯颗粒(对比例2)或不包含K胶(对比例3)时，或者将原料中某种组分的用量限定在本发明的范围之外时(对比例4-11)，制备得到的TPU薄膜的透明度仅为3-4mm，机械性能也远不如本发明实施例制备得到的TPU薄膜的机械性能。因此，本发明中TPU薄膜的各原料组分之间相互配合，协同作用，使得TPU薄膜获得了较高的透明度以及良好的机械性能。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的透明TPU薄膜及其制备方法，但本发明并不局限于上述实施例，即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。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 (7)
1.一种透明TPU薄膜，其特征在于，所述TPU薄膜主要由以下重量份的原料制备得到：
2.根据权利要求1所述的透明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.根据权利要求1或2所述的透明TPU薄膜，其特征在于，所述聚碳酸酯颗粒为聚亚乙基碳酸酯颗粒和/或聚三亚甲基碳酸酯颗粒。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的透明TPU薄膜的制备方法，其特征在于，所述方法为将各原料成分预先干燥，混合均匀，挤出得到所述透明TPU薄膜。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述干燥温度为60-70℃，干燥时间为2-4h。
6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，所述挤出利用流延机挤出；
优选地，所述流延机的各段温度设置如下：料筒温度为130-140℃；滤网温度为140-150℃；弯头温度为150-160℃；连接温度为135-150℃；模头温度为150-165℃。
7.根据权利要求4-6中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述透明TPU薄膜的制备方法包括以下步骤：将各原料成分预先在60-70℃下干燥2-4h，混合均匀，经流延机挤出，流延机的各段温度设置如下：料筒温度为120-125℃；滤网温度为130-150℃；弯头温度为140-160℃；连接温度为140-150℃；模头温度为170-180℃，得到所述透明TPU薄膜。
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