CN107987239A - 一种防水透气tpu薄膜及其制备方法 - Google Patents

一种防水透气tpu薄膜及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高透湿性TPU胶水及其制备方法，属于合成材料领域，将多元醇、聚乙二醇与砭石和托玛琳用高分子共混设备进行混合；在保护性气氛下加入二异氰酸酯用高分子共混设备进行预聚合反应；预聚合完成后，加入扩链剂，经双螺杆挤出机得到防水透气TPU薄膜材料。本发明的有益效果是：采用多元醇和聚乙二醇作为多元醇，与二异氰酸酯反应生成聚氨酯，在TPU薄膜中引入了亲水基，经过亲水团的亲水特性使水滴无法穿透而水汽能够自在透过，保证产品自身透气防水性能的稳定性与运用寿命的耐久性。

Description

一种防水透气TPU薄膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及合成材料领域，尤其涉及一种防水透气TPU薄膜及其制备方法。
背景技术
防水透湿材料被广泛应用于军事、体育、医学等领域,如作战服、登山服、外科医生工作服、无尘室工作服等。而防水透湿性(又称防水透气)是指材料不允许水滴等液体渗透,但可使人体散发的水蒸汽自由透过。
热塑性聚氨酯(TPU)不仅具有交联性聚氨酯的高强度、高耐磨等橡胶特性，而且具备线性高分子材料的热塑性能，从而使其应用得以扩展到塑料领域。尤其是近几十年，TPU已经成为发展最快的高分子材料之一。TPU薄膜是TPU材料的一种重要应用形式，近年来随着高科技的发展和进步也得到了越来越广泛的应用。但是由于它的加工难度大且产品不稳定等因素，所以中国内地还没有厂家能进行较好的批量生产。
发明内容
为克服现有技术中TPU薄膜存在的加工难度大、产品不稳定、功能性不强等问题，本发明提供了一种防水透气TPU薄膜，按重量份至少由如下原料组份制备而成：
本发明选择多元醇和聚乙二醇(PEG)作为多元醇，与二异氰酸酯反应生成聚氨酯，在TPU薄膜中引入了亲水基，经过亲水团的亲水特性使水滴无法穿透而水汽能够自在透过，保证产品自身透气防水性能的稳定性与运用寿命的耐久性；具体作用机理为：在TPU中穿插PEG间隔，由于PEG中含有很多醚键，当水接触表面时，PEG链会发生翻转，由锯齿形结构变为曲折型结构，在链外侧的疏水性基团翻转到内侧，而亲水性基团醚键转至链外侧。此外在合成防水透气薄膜时加入砭石，提高了防水透气膜的远红外功能，从而提高了其保暖率及其它保健功效，使TPU材料能广泛应用在鞋材和织物上。
优选地，所述多元醇为聚醚多元醇或聚酯多元醇，所述聚醚多元醇优选为聚氧化丙烯二醇、聚四氢呋喃二醇、四氢呋喃-氧化丙烯共聚二醇或聚四亚甲基醚二醇，所述聚酯多元醇优选为已二酸类聚酯二醇、芳烃聚酯多元醇或聚己内酯多元醇。
经过大量的实验所述多元醇优选为聚四氢呋喃二醇或聚四亚甲基醚二醇。
优选地，所述聚乙二醇的数均分子量为2000～5000，例如可以是2000、2100、2200、2300、2400、2500、2600、2700、2800、2900、3000、3100、3200、3300、3400、3500、3600、3700、3800、3900、4000、4100、4200、4300、4400、4500、4600、4700、4800、4900或5000，更优选为2500～4500。
优选地，所述二异氰酸酯为芳香族类二异氰酸酯或脂肪族二异氰酸酯；所述芳香族类二异氰酸酯优选为TDI(2,4-甲苯二异氰酸酯或2,6-甲苯二异氰酸酯)、液化MDI(二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯)、NDI(1,5-萘二异氰酸酯)或PAPI(多亚甲基多苯基多异氰酸酯)；所述脂肪族二异氰酸酯优选为HDI(六亚甲基二异氰酸酯)、HMDI(二环己基甲烷-4,4’-二异氰酸酯)或IPDI(异佛尔酮二异氰酸酯)。
优选地，所述二异氰酸酯为2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯或二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯。
优选地，所述扩链剂可以是1,4-丁二醇，乙二醇，1,3-丙二醇和2,3-丁二醇的其中一种，也可以是这几种中两种以上的混合物，例如为2,3-丁二醇、二乙二醇和己二醇的混合物，1,4-丁二醇、乙二醇、1,3-丙二醇、2,3-丁二醇和二乙二醇的混合物，或1,4-丁二醇、乙二醇、1,3-丙二醇、2,3-丁二醇、二乙二醇和己二醇的混合物，经过大量的实验，优选为1,4-丁二醇或1,4-丁二醇和己二醇的混合物。
优选地，所述原料还包括催化剂，稳定剂、热稳定剂、抗水解剂或润滑剂中的五种添加剂中任意一种或至少两种的混合物。例如可以是催化剂，光稳定剂，热稳定剂和抗水解剂的混合物，光稳定剂、热稳定剂、抗水解剂和润滑剂的混合物。
优选地，所述砭石和所述托玛琳的重量份小于5份。
本发明还提供一种防水透气TPU薄膜的制备方法，采用上述原料制备而成，包括如下步骤：
步骤一：将多元醇、聚乙二醇与砭石和托玛琳用高分子共混设备进行混合；
步骤二：在保护性气氛下加入二异氰酸酯用高分子共混设备进行预聚合反应；
步骤三：预聚合完成后，加入扩链剂，经双螺杆挤出机挤出，再经压延、冷却、卷取得到防水透气TPU薄膜材料。
优选地，步骤一中混合均匀后，再加入适量的任选的催化剂和光稳定剂、热稳定剂、抗水解剂或润滑剂中的任意一种或至少两种的混合物，共混。
优选地，所述的高分子共混设备是密炼机、炼胶机、双螺杆挤出机、捏合机中的一种或几种的组合。
优选地，在步骤一中，使用密炼机进行混合，密炼温度为100～130℃，先密炼时间为5～10分钟，加入催化剂和光稳定剂、热稳定剂、抗水解剂或润滑剂中的任意一种或至少两种的混合物后再混合3～5分钟；或使用捏合机进行混合，捏合温度为100～130℃，时间为10～20分钟，加入催化剂和光稳定剂、热稳定剂、抗水解剂或润滑剂中的任意一种或至少两种的混合物后再混合5～10分钟。
优选地，在步骤一中，使用密炼机进行混合，密炼温度所述密炼机
优选地，在步骤一中需要保持1～3兆帕的真空度。
优选地，在步骤二中，使用密炼机进行熔融共混，密炼温度为170～200℃，时间为5～20分钟；或使用真空脱泡机，真空脱泡机的温度控制在150～200℃，转速200～350rpm，混合5～10分钟；或使用捏合机进行熔融共混，捏合温度为170～200℃，时间为10～30分钟。
优选地，步骤二所述保护性气氛可以是氮气、氦气、氖气或氩气中的任意一种或至少两种的混合气体；优选地，所述保护气体为氦气和/或氖气。
优选地，步骤三中扩链剂的加入方式为滴加。
优选地，步骤一双螺杆挤出机挤出各段温度控制在170～200℃。
优选地，步骤三双螺杆挤出机挤出时，可以多次挤出，优选为3～5次。
优选地，所述压延采用倒L型五辊压延机，位于最下方的两个轧辊经镀铬处理，其镀铬的厚度为0.01～0.02微米。
优选地，所述压延机中位于上方的三个轧辊的直径小于位于最下方的两个轧辊直径，优选为最下方两个轧辊直径的0.75倍。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)采用多元醇和聚乙二醇(PEG)作为多元醇，与二异氰酸酯反应生成聚氨酯，在TPU薄膜中引入了亲水基，经过亲水团的亲水特性使水滴无法穿透而水汽能够自在透过，保证产品自身透气防水性能的稳定性与运用寿命的耐久性；
(2)在合成薄膜混合过程中，加入适量的砭石和托玛琳，使提高了防水透气膜的远红外功能，从而提高了其保暖率及其它保健功效。
具体实施方式
以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本实施方式一种防水透气TPU薄膜，按重量份至少由如下原料组份制备而成：
本发明选择多元醇和聚乙二醇(PEG)作为多元醇，与二异氰酸酯反应生成聚氨酯，在TPU薄膜中引入了亲水基，经过亲水团的亲水特性使水滴无法穿透而水汽能够自在透过，保证产品自身透气防水性能的稳定性与运用寿命的耐久性；具体作用机理为：在TPU中穿插PEG间隔，由于PEG中含有很多醚键，当水接触表面时，PEG链会发生翻转，由锯齿形结构变为曲折型结构，在链外侧的疏水性基团翻转到内侧，而亲水性基团醚键转至链外侧。此外在合成防水透气薄膜时加入砭石，提高了防水透气膜的远红外功能，从而提高了其保暖率及其它保健功效，使TPU材料能广泛应用在鞋材和织物上。
作为一种优选的实施方式，所述多元醇为聚醚多元醇或聚酯多元醇，所述聚醚多元醇优选为聚氧化丙烯二醇、聚四氢呋喃二醇、四氢呋喃-氧化丙烯共聚二醇或聚四亚甲基醚二醇，所述聚酯多元醇优选为已二酸类聚酯二醇、芳烃聚酯多元醇或聚己内酯多元醇。
经过大量的实验所述多元醇优选为聚四氢呋喃二醇或聚四亚甲基醚二醇。
作为一种优选的实施方式，所述聚乙二醇的数均分子量为2000～5000，例如可以是2000、2100、2200、2300、2400、2500、2600、2700、2800、2900、3000、3100、3200、3300、3400、3500、3600、3700、3800、3900、4000、4100、4200、4300、4400、4500、4600、4700、4800、4900或5000，更优选为2500～4500。
作为一种优选的实施方式，所述二异氰酸酯为芳香族类二异氰酸酯或脂肪族二异氰酸酯；所述芳香族类二异氰酸酯优选为TDI(2,4-甲苯二异氰酸酯或2,6-甲苯二异氰酸酯)、液化MDI(二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯)、NDI(1,5-萘二异氰酸酯)或PAPI(多亚甲基多苯基多异氰酸酯)；所述脂肪族二异氰酸酯优选为HDI(六亚甲基二异氰酸酯)、HMDI(二环己基甲烷-4,4’-二异氰酸酯)或IPDI(异佛尔酮二异氰酸酯)。
作为一种优选的实施方式，所述二异氰酸酯为2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯或二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯。
作为一种优选的实施方式，所述扩链剂可以是1,4-丁二醇，乙二醇，1,3-丙二醇和2,3-丁二醇的其中一种，也可以是这几种中两种以上的混合物，例如为2,3-丁二醇、二乙二醇和己二醇的混合物，1,4-丁二醇、乙二醇、1,3-丙二醇、2,3-丁二醇和二乙二醇的混合物，或1,4-丁二醇、乙二醇、1,3-丙二醇、2,3-丁二醇、二乙二醇和己二醇的混合物，经过大量的实验，优选为1,4-丁二醇或1,4-丁二醇和己二醇的混合物。
作为一种优选的实施方式，所述原料还包括催化剂，稳定剂、热稳定剂、抗水解剂或润滑剂中的五种添加剂中任意一种或至少两种的混合物。例如可以是催化剂，光稳定剂，热稳定剂和抗水解剂的混合物，光稳定剂、热稳定剂、抗水解剂和润滑剂的混合物。
作为一种优选的实施方式，所述砭石和所述托玛琳的重量份小于5份。
本发明还提供一种防水透气TPU薄膜的制备方法，采用上述原料制备而成，包括如下步骤：
步骤一：将多元醇、聚乙二醇与砭石和托玛琳用高分子共混设备进行混合；
步骤二：在保护性气氛下加入二异氰酸酯用高分子共混设备进行预聚合反应；
步骤三：预聚合完成后，加入扩链剂，经双螺杆挤出机挤出，再经压延、冷却、卷取得到防水透气TPU薄膜材料。
作为一种优选的实施方式，步骤一中混合均匀后，再加入适量的任选的催化剂和光稳定剂、热稳定剂、抗水解剂或润滑剂中的任意一种或至少两种的混合物，共混。
作为一种优选的实施方式，所述的高分子共混设备是密炼机、炼胶机、双螺杆挤出机、捏合机中的一种或几种的组合。
作为一种优选的实施方式，在步骤一中，使用密炼机进行混合，密炼温度为100～130℃，先密炼时间为5～10分钟，加入催化剂和光稳定剂、热稳定剂、抗水解剂或润滑剂中的任意一种或至少两种的混合物后再混合3～5分钟；或使用捏合机进行混合，捏合温度为100～130℃，时间为10～20分钟，加入催化剂和光稳定剂、热稳定剂、抗水解剂或润滑剂中的任意一种或至少两种的混合物后再混合5～10分钟。
作为一种优选的实施方式，在步骤一中需要保持1～3兆帕的真空度。
作为一种优选的实施方式，在步骤二中，使用密炼机进行熔融共混，密炼温度为170～200℃，时间为5～20分钟；或使用真空脱泡机，真空脱泡机的温度控制在150～200℃，转速200～350rpm，混合5～10分钟；或使用捏合机进行熔融共混，捏合温度为170～200℃，时间为10～30分钟。
作为一种优选的实施方式，步骤二所述保护性气氛可以是氮气、氦气、氖气或氩气中的任意一种或至少两种的混合气体；优选地，所述保护气体为氦气和/或氖气。
作为一种优选的实施方式，步骤三中扩链剂的加入方式为滴加。
作为一种优选的实施方式，步骤一双螺杆挤出机挤出各段温度控制在170～200℃。
作为一种优选的实施方式，步骤三双螺杆挤出机挤出时，可以多次挤出，优选为3～5次。
下面结合具体实施例和对比例对本发明的技术方案的的优势及技术效果进行进一步说明。
实施例一：
本实施例中防水透气TPU薄膜的制备方法，具体步骤如下：
步骤一：将60重量份的聚四氢呋喃二醇、20重量份的聚乙二醇、1重量份砭石和3重量份的托玛琳用密炼机进行混合，保持1～3兆帕的真空度，密炼温度为100℃，先密炼时间为10分钟；混合均匀后，再加入适量的任选的催化剂和光稳定剂、热稳定剂、抗水解剂或润滑剂中的任意一种或至少两种的混合物，共混3分钟，其中聚乙二醇的数均分子量为2000；
步骤二：在保护性气氛下加入60重量份的液化MDI用密炼机进行熔融共混，密炼温度为170℃，时间为5分钟，预聚合结束；
步骤三：预聚合完成后，加入10重量份的1,4-丁二醇，经双螺杆挤出机挤出，再经压延、冷却、卷取得到防水透气TPU薄膜材料，挤出温度180℃。
实施例二：
本实施例中防水透气TPU薄膜的制备方法，具体步骤如下：
步骤一：将80重量份的聚四氢呋喃二醇、10重量份的聚乙二醇、3重量份砭石和2重量份的托玛琳用密炼机进行混合，保持1～3兆帕的真空度，密炼温度为130℃，先密炼时间为5分钟；混合均匀后，再加入适量的任选的催化剂和光稳定剂、热稳定剂、抗水解剂或润滑剂中的任意一种或至少两种的混合物，共混5分钟，其中聚乙二醇的数均分子量为2500；
步骤二：在保护性气氛下加入80重量份的液化MDI用密炼机进行熔融共混，密炼温度为190℃，时间为20分钟，预聚合结束；
步骤三：预聚合完成后，加入40重量份的1,4-丁二醇，经双螺杆挤出机挤出，再经压延、冷却、卷取得到防水透气TPU薄膜材料，挤出温度200℃。
实施例三：
本实施例中防水透气TPU薄膜的制备方法，具体步骤如下：
步骤一：将100重量份的聚四氢呋喃二醇、30重量份的聚乙二醇、1重量份砭石和2重量份的托玛琳用密炼机进行混合，保持1～3兆帕的真空度，密炼温度为120℃，先密炼时间为8分钟；混合均匀后，再加入适量的任选的催化剂和光稳定剂、热稳定剂、抗水解剂或润滑剂中的任意一种或至少两种的混合物，共混4分钟，其中聚乙二醇的数均分子量为3700；
步骤二：在保护性气氛下加入100重量份的液化MDI用密炼机进行熔融共混，密炼温度为180℃，时间为4分钟，预聚合结束；
步骤三：预聚合完成后，加入30重量份的1,4-丁二醇，经双螺杆挤出机挤出，再经压延、冷却、卷取得到防水透气TPU薄膜材料，挤出温度170℃。
实施例四：
本实施例中防水透气TPU薄膜的制备方法，具体步骤如下：
步骤一：将70重量份的聚四亚甲基醚二醇、20重量份的聚乙二醇、1重量份砭石和3重量份的托玛琳用捏合机进行混合，保持1～3兆帕的真空度，捏合温度为100℃，先密炼时间为10分钟；混合均匀后，再加入适量的任选的催化剂和光稳定剂、热稳定剂、抗水解剂或润滑剂中的任意一种或至少两种的混合物，共混3分钟，其中聚乙二醇的数均分子量为5000；
步骤二：在保护性气氛下加入70重量份的TDI使用真空脱泡机预聚合，真空脱泡机的温度控制在150℃，转速200rpm混合5分钟，预聚合结束；
步骤三：预聚合完成后，加入20重量份的1,4-丁二醇和己二醇的混合物，经双螺杆挤出机挤出，再经压延、冷却、卷取得到防水透气TPU薄膜材料，挤出温度170℃。
实施例五：
本实施例中防水透气TPU薄膜的制备方法，具体步骤如下：
步骤一：将100重量份的聚四亚甲基醚二醇、48重量份的聚乙二醇、2重量份砭石和2重量份的托玛琳用捏合机进行混合，保持1-3兆帕的真空度，捏合温度为130℃，时间为5分钟，混合均匀后，再加入适量催化剂和光稳定剂、热稳定剂、抗水解剂或润滑剂中的任意一种或至少两种的混合物后再混合10分钟，其中聚乙二醇的数均分子量为4500。
步骤二：在保护性气氛下加入100重量份的TDI使用真空脱泡机预聚合，真空脱泡机的温度控制在200℃，转速350rpm混合10分钟，预聚合结束。
步骤三：预聚合完成后，加入40重量份的1,4-丁二醇和己二醇的混合物，经双螺杆挤出机挤出，再经压延、冷却、卷取得到防水透气TPU薄膜材料，挤出温度185℃。
实施例六：
本实施例中防水透气TPU薄膜的制备方法，具体步骤如下：
步骤一：将80重量份的聚已二酸乙二醇酯二醇、35重量份的聚乙二醇、1重量份砭石和1重量份的托玛琳用密炼机进行混合，保持1～3兆帕的真空度，密炼温度为125℃，先密炼时间为5分钟；混合均匀后，再加入适量的任选的催化剂和光稳定剂、热稳定剂、抗水解剂或润滑剂中的任意一种或至少两种的混合物，共混4.5分钟，其中聚乙二醇的数均分子量为3500；
步骤二：在保护性气氛下加入80重量份的IPDI用捏合机进行熔融共混，捏合温度为170℃，时间为10分钟，预聚合结束；
步骤三：预聚合完成后，加入20重量份的1,3-丙二醇，经双螺杆挤出机挤出，再经压延、冷却、卷取得到防水透气TPU薄膜材料，挤出温度195℃。
实施例七：
本实施例中防水透气TPU薄膜的制备方法，具体步骤如下：
步骤一：将75重量份的聚邻苯二甲酸一缩二乙二醇酯二醇、18重量份的聚乙二醇、1.5重量份砭石和2重量份的托玛琳用密炼机进行混合，保持1～3兆帕的真空度，密炼温度为115℃，先密炼时间为10分钟；混合均匀后，再加入适量的任选的催化剂和光稳定剂、热稳定剂、抗水解剂或润滑剂中的任意一种或至少两种的混合物，共混3.5分钟，其中聚乙二醇的数均分子量为3500；
步骤二：在保护性气氛下加入75重量份的NDI用捏合机进行熔融共混，密炼温度为190℃，时间为20分钟，预聚合结束；
步骤三：预聚合完成后，加入20重量份的二乙二醇，经双螺杆挤出机挤出，再经压延、冷却、卷取得到防水透气TPU薄膜材料，挤出温度186℃。
实施例八：
本实施例中TPU薄膜的制备方法，具体步骤如下：
步骤一：将75重量份的聚己内酯多元醇、18重量份的聚乙二醇、1重量份砭石和3.5重量份的托玛琳用密炼机进行混合，保持1～3兆帕的真空度，密炼温度为110℃，先密炼时间为10分钟；混合均匀后，再加入适量的任选的催化剂和光稳定剂、热稳定剂、抗水解剂或润滑剂中的任意一种或至少两种的混合物，共混5分钟，其中聚乙二醇的数均分子量为3900；
步骤二：在保护性气氛下加入75重量份的HDI用捏合机进行熔融共混，密炼温度为200℃，时间为10分钟，预聚合结束；
步骤三：预聚合完成后，加入20重量份的二乙二醇，经双螺杆挤出机挤出，再经压延、冷却、卷取得到防水透气TPU薄膜材料，挤出温度195℃。
对比例一：
本对比例中TPU薄膜的制备方法，具体步骤如下：
步骤一：将40重量份的聚四氢呋喃二醇、20重量份的聚乙二醇、1重量份砭石和3重量份的托玛琳用密炼机进行混合，保持1～3兆帕的真空度，密炼温度为100℃，先密炼时间为10分钟；混合均匀后，再加入适量的任选的催化剂和光稳定剂、热稳定剂、抗水解剂或润滑剂中的任意一种或至少两种的混合物，共混3分钟，其中聚乙二醇的数均分子量为2000；
步骤二：在保护性气氛下加入60重量份的液化MDI用密炼机进行熔融共混，密炼温度为170℃，时间为5分钟，预聚合结束；
步骤三：预聚合完成后，加入10重量份的1,4-丁二醇，经双螺杆挤出机挤出，再经压延、冷却、卷取得到TPU薄膜材料，挤出温度180℃。
对比例二：
本对比例中TPU薄膜的制备方法，具体步骤如下：
步骤一：将120重量份的聚四氢呋喃二醇、30重量份的聚乙二醇、1重量份砭石和2重量份的托玛琳用密炼机进行混合，保持1～3兆帕的真空度，密炼温度为120℃，先密炼时间为8分钟；混合均匀后，再加入适量的任选的催化剂和光稳定剂、热稳定剂、抗水解剂或润滑剂中的任意一种或至少两种的混合物，共混4分钟，其中聚乙二醇的数均分子量为3700；
步骤二：在保护性气氛下加入100重量份的液化MDI用密炼机进行熔融共混，密炼温度为180℃，时间为4分钟，预聚合结束；
步骤三：预聚合完成后，加入30重量份的1,4-丁二醇，经双螺杆挤出机挤出，再经压延、冷却、卷取得到TPU薄膜材料，挤出温度170℃。
对比例三：
本对比例中TPU薄膜的制备方法，具体步骤如下：
步骤一：将40重量份的聚四亚甲基醚二醇、20重量份的聚乙二醇、1重量份砭石和3重量份的托玛琳用捏合机进行混合，保持1～3兆帕的真空度，捏合温度为100℃，先密炼时间为10分钟；混合均匀后，再加入适量的任选的催化剂和光稳定剂、热稳定剂、抗水解剂或润滑剂中的任意一种或至少两种的混合物，共混3分钟，其中聚乙二醇的数均分子量为5000；
步骤二：在保护性气氛下加入70重量份的TDI使用真空脱泡机预聚合，真空脱泡机的温度控制在150℃，转速200rpm混合5分钟，预聚合结束；
步骤三：预聚合完成后，加入20重量份的1,4-丁二醇和己二醇的混合物，经双螺杆挤出机挤出，再经压延、冷却、卷取得到TPU薄膜材料，挤出温度170℃。
对比例四：
本对比例中TPU薄膜的制备方法，具体步骤如下：
步骤一：将120重量份的聚四亚甲基醚二醇、48重量份的聚乙二醇、2重量份砭石和2重量份的托玛琳用捏合机进行混合，保持1-3兆帕的真空度，捏合温度为130℃，时间为5分钟，混合均匀后，再加入适量催化剂和光稳定剂、热稳定剂、抗水解剂或润滑剂中的任意一种或至少两种的混合物后再混合10分钟，其中聚乙二醇的数均分子量为4500。
步骤二：在保护性气氛下加入100重量份的TDI使用真空脱泡机预聚合，真空脱泡机的温度控制在200℃，转速350rpm混合10分钟，预聚合结束。
步骤三：预聚合完成后，加入40重量份的1,4-丁二醇和己二醇的混合物，经双螺杆挤出机挤出，再经压延、冷却、卷取得到TPU薄膜材料，挤出温度185℃。
对比例五：
本对比例中TPU薄膜的制备方法，具体步骤如下：
步骤一：将60重量份的聚四氢呋喃二醇和20重量份的聚乙二醇用密炼机进行混合，保持1～3兆帕的真空度，密炼温度为100℃，先密炼时间为10分钟；混合均匀后，再加入适量的任选的催化剂和光稳定剂、热稳定剂、抗水解剂或润滑剂中的任意一种或至少两种的混合物，共混3分钟，其中聚乙二醇的数均分子量为2000；
步骤二：在保护性气氛下加入60重量份的液化MDI用密炼机进行熔融共混，密炼温度为170℃，时间为5分钟，预聚合结束；
步骤三：预聚合完成后，加入10重量份的1,4-丁二醇，经双螺杆挤出机挤出，再经压延、冷却、卷取得到TPU薄膜材料，挤出温度180℃。
对比例六：
本对比例中TPU薄膜的制备方法，具体步骤如下：
步骤一：将70重量份的聚四亚甲基醚二醇和20重量份的聚乙二醇用捏合机进行混合，保持1～3兆帕的真空度，捏合温度为100℃，先密炼时间为10分钟；混合均匀后，再加入适量的任选的催化剂和光稳定剂、热稳定剂、抗水解剂或润滑剂中的任意一种或至少两种的混合物，共混3分钟，其中聚乙二醇的数均分子量为5000；
步骤二：在保护性气氛下加入70重量份的TDI使用真空脱泡机预聚合，真空脱泡机的温度控制在150℃，转速200rpm混合5分钟，预聚合结束；
步骤三：预聚合完成后，加入20重量份的1,4-丁二醇和己二醇的混合物，经双螺杆挤出机挤出，再经压延、冷却、卷取得到TPU薄膜材料，挤出温度170℃。
对实施例和对比例制备的TPU薄膜进行水蒸气透过率测试、耐水压测试以及耐热度测试。其中，水蒸气透过率测试采用GB/T 1037-1988中所述的方法以及性能参数，间隔60min进行测试，测试结果如下表所示：
上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种防水透气TPU薄膜，其特征在于，按重量份至少由如下原料组份制备而成：
2.根据权利要求1所述的一种防水透气TPU薄膜，其特征在于，所述多元醇为聚醚多元醇或聚酯多元醇，所述聚醚多元醇优选为聚氧化丙烯二醇、聚四氢呋喃二醇、四氢呋喃-氧化丙烯共聚二醇或聚四亚甲基醚二醇，所述聚酯多元醇优选为已二酸类聚酯二醇、芳烃聚酯多元醇或聚己内酯多元醇。
3.根据权利要求1所述的一种防水透气TPU薄膜，其特征在于，所述多元醇为聚四氢呋喃二醇或聚四亚甲基醚二醇。
4.根据权利要求1所述的一种防水透气TPU薄膜，其特征在于，所述聚乙二醇的数均分子量为2000～5000，优选为2500～4500。
5.根据权利要求1所述的一种防水透气TPU薄膜，其特征在于，所述二异氰酸酯为芳香族类二异氰酸酯或脂肪族二异氰酸酯；所述芳香族类二异氰酸酯优选为2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯或多亚甲基多苯基多异氰酸酯；所述脂肪族二异氰酸酯优选为六亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷-4,4’-二异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸酯。
6.根据权利要求1所述的一种防水透气TPU薄膜，其特征在于，所述二异氰酸酯2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯或二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯。
7.根据权利要求1所述的一种防水透气TPU薄膜，其特征在于，所述扩链剂为1,4-丁二醇、乙二醇、1,3-丙二醇、2,3-丁二醇、二乙二醇和己二醇中的一种或两种以上的混合物。
8.根据权利要求7所述的一种防水透气TPU薄膜，其特征在于，所述扩链剂为1,4-丁二醇或1,4-丁二醇和己二醇的混合物。
9.根据权利要求1所述的一种防水透气TPU薄膜，其特征在于，所述原料还包括催化剂，稳定剂、热稳定剂、抗水解剂或润滑剂中的五种添加剂中任意一种或至少两种的混合物。
10.一种防水透气TPU薄膜的制备方法，采用如权利要求1～9任一项所述原料制备而成，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：将多元醇、聚乙二醇与砭石和托玛琳用高分子共混设备进行混合；
步骤二：在保护性气氛下加入二异氰酸酯用高分子共混设备进行预聚合反应；
步骤三：预聚合完成后，加入扩链剂，经双螺杆挤出机挤出，再经压延、冷却、卷取得到防水透气TPU薄膜材料。
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