CN109401281A - 一种高弹tpu薄膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高弹TPU薄膜及其制备方法，所述高弹TPU薄膜的制备方法包括将制备得到的TPU粒子、发泡硅酮母粒以及改性纳米二氧化硅母粒按配比经三级混合后，再经自动送料系统送到流延机中，挤出形成薄膜。本发明提供的TPU薄膜具有高弹性，可广泛用于减震材料、包装玩具、儿童玩具、体育用品、航空模型、保温隔热材料以及汽车内饰材料等领域。

Description

一种高弹TPU薄膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及热塑性聚氨酯弹性体技术领域，尤其涉及一种高弹TPU薄膜及其制备方法。
背景技术
热塑性聚氨酯弹性体(TPU)是一类加热可塑化、溶济可溶解的聚氨酯材料，具有独特的软硬段嵌段共聚物结构，因其同时具有橡胶的弹性和塑料的可加工性，被广泛应用于诸多领域，例如：汽车车体外部配件、电缆护套、胶带、滑雪鞋、齿轮、胶管、服装面料、充气产品等。
通常，不同应用领域对TPU材料有某方面的更高的要求，如：服装及鞋材要求TPU面料具有较佳的防水透湿性，机械设备要求TPU制品具有较高的机械强度，而充气产品(如充气坐垫、安全椅、充气床等)则要求TPU材料具有较佳的弹性、耐磨性能。
对于提高TPU材料的弹性，目前研究的方向主要是以发泡技术为主。而现有技术大部分发泡材料都是以塑料为基体，通过加入物理或者化学发泡剂使得塑料基体内部得到大量的气泡。发泡材料由于其比重轻，并且拥有隔热、减震以及吸音等特性，因此在日用品、包装以及汽车等领域都得到了广泛地应用。
热塑性聚氨酯(TPU)大体上可分为聚酯和聚醚型，其硬度范围十分宽广(50HA-80HD)，并且具有优异的耐磨、高的机械强度、良好的耐水、耐油以及可熔融回收利用等优点。TPU发泡材料不仅保留了原基体材料的优异性能，而且还具良好的回弹性、低密度并且可以在宽广的温度范围内使用，基于以上优点，TPU发泡材料在减震、包装、儿童玩具、体育用品、航空模型、保温隔热以及汽车内饰等领域具有很好的应用前景。
迄今为止，很多科研工作者都采用不同的发泡方法以TPU为基体制备发泡材料，包括采用悬浮发泡法、挤出法、低温浸渍法等。对于发泡材料而言，避免发泡材料的收缩尤为重要，发泡温度一般是处在基体半熔融状态，制品尺寸的收缩主要是受树脂的粘度、结晶度以及发泡温度下树脂链段的运动能力。
CN103408922A和CN102276785A中公开了TPU发泡材料制备工艺，以TPU为基体，通过加入化学发泡剂、交联剂以及助交联剂等助剂得到TPU发泡材料，发泡工艺与EVA发泡类似，也存在需要交联和环保性问题，除此以外，采用化学发泡剂会使得泡孔结构不均一，不完全分解的化学发泡剂对人体和材料性能都有危害；WO2010136398A1以CO2、N2等惰性气体为发泡剂，采用悬浮法工艺得到低密度TPU发泡珠粒。而该方法也存在着以下不足：悬浮法工艺是以水为介质，众所周知，TPU耐水解都比较的差，尤其是聚酯型的TPU，悬浮法需要在100-140℃热水中煮沸2小时，这种高温长时间的水煮容易使TPU发生降解，从而导致发泡后的TPU性能下降；另一方面，共混后的TPU粒子内都含有小分子物质，比如：颜料、防老剂、填料等，这些小分子物质经过热水的长时间煮沸，容易从粒子内析出或者迁移到表面，从而导致TPU发泡粒子出现一系列的问题。
因此，如何寻找一种可以有效制备TPU发泡粒子以及高弹TPU薄膜的方法，已成为目前亟待解决的问题。
发明内容
本发明提供了一种高弹TPU薄膜及其制备方法，通过本发明提供的TPU薄膜的制备方法，其能够制备得到一种具有高弹的TPU薄膜材料，可广泛用于减震材料、包装玩具、儿童玩具、体育用品、航空模型、保温隔热材料以及汽车内饰材料等领域。
为达此目的，本发明采用了以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种高弹TPU薄膜的制备方法，所述TPU薄膜的制备原料按重量份含有如下组分：TPU粒子100份；改性纳米二氧化硅母粒1-3份；发泡硅酮母粒1-3份；所述制备方法包括以下步骤：
(1)TPU粒子的制备：
第一步：将热塑性聚氨酯弹性体、熔体粘度调节剂、填料以及防老剂于高速混合机内预混，混合均匀后投入挤出机内熔融混炼，水下切粒或水槽切粒制得热塑性聚氨酯共混粒子；
第二步：将上述步骤得到的热塑性聚氨酯共混粒子加入高压釜内，搅拌，通入高压流体并升温至聚氨酯共混粒子软化，通过中温高压浸渍使高压流体与聚氨酯共混粒子达到溶解平衡，然后在中温下实施逐步泄压，得到预发泡热塑性聚氨酯珠粒，然后向釜内通入饱和水蒸气和高压空气，使得预发泡热塑性聚氨酯珠粒再次膨胀得到高发泡TPU珠粒；
(2)发泡硅酮母粒的制备：
按照热塑性高分子树脂100份、硅酮粉80-100份，抗氧剂0.5-1份，发泡剂2-8份称取各原料，然后将各组分混合均匀，得到混合物料；再将混合物料放入挤出机，从挤出机中熔融挤出，经水冷拉条切料工序，之后脱水干燥，最后冷却包装，得到发泡硅酮母粒；
(3)将TPU粒子、改性纳米二氧化硅母粒、发泡硅酮母粒按比例投入混合器中，搅拌混合15-20min，得到混合均匀的一级混合料；然后将一级混合料通过自动送料系统送到热风干燥器中干燥1-2小时，干燥温度为90-105℃，得到二级混合料；然后再将二级混合料抽到除湿干燥器中干燥3-4小时，干燥温度为90-105℃，得到三级混合料，确保三级混合料水分含量小于0.02％；将三级混合料经自动送料系统送到流延机中，挤出形成薄膜。
在所述TPU薄膜的制备原料中，其中TPU粒子属于高发泡TPU珠粒，其通过采用清洁、廉价的高压CO2和/或N2流体，中温浸渍TPU共混粒子，不仅可以缩短高压流体与TPU共混粒子浸渍的时间，提高生产效率，而且还可以有效地解决了使用化学发泡剂以及脂肪族烷烃发泡剂对环境造成的污染；并且，该高发泡TPU珠粒还具有防止水解老化的优点，泡孔结构均一，收缩裂痕及膨胀率低，尤其具有较好的回弹性，永久压缩变形小以及化学稳定性强。
优选地，在进行TPU粒子的制备时，其所采用的热塑性聚氨酯弹性体选自聚酯型和/或聚醚型，例如可以是聚酯型或聚醚型，也可以是二者的混合物，其中优选为聚酯型和聚醚型的混合物，二者的配比为20-50:50-80，例如可以是20:50、20:60、20:70、20:80、30:50、40:60、50:80。
优选地，所述聚酯型或聚醚型热塑性聚氨酯弹性体的密度为1-1.2g/cm3，例如可以是1.0g/cm3、1.05g/cm3、1.1g/cm3、1.15g/cm3或1.2g/cm3；硬度为邵氏A60-90，例如可以是60、70、80、90。
优选地，所述熔体粘度调节剂为低密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中的任意一种或至少两种的混合物，其中典型但非限制性的混合物为：低密度聚乙烯和乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物；优选为乙烯-醋酸乙烯共聚物和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的混合物，二者的配比为1-5:10-20，例如可以是1:10、1:15、1:20、2:10、3:10、5:10、2:15、3:20。
优选地，所述的填料为碳酸钙、滑石粉、粘土中的任意一种或至少两种的混合物，其中典型但非限制性的混合物为：碳酸钙和滑石粉，滑石粉和粘土，优选为碳酸钙。
优选，步骤(1)中的第二步所述高压流体为CO2和/或N2。
优选地，所述中温高压的温度为90-180℃，例如可以是90℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃、180℃；压力为7-26MPa，例如可以是7MPa、9MPa、10MPa、12MPa、15MPa、20MPa、26MPa；在中温下实施逐步泄压的泄压时间为10-20s，例如可以是10s、12s、15s、18s、19s、20s。
优选地，所述饱和水蒸气的压力为0.2-1MPa，例如可以是0.2MPa、0.5MPa、0.6MPa、0.8MPa、1MPa；加热时间为60-300s，例如可以是60s、70s、80s、100s、120s、150s、200s、250s、300s；所述的高压空气的压力为0.2-0.8MPa，例如可以是0.2MPa、0.3MPa、0.4MPa、0.5MPa、0.6MPa、0.8MPa；温度为室温。
优选地，所述高发泡热塑性聚氨酯珠粒密度为0.05-0.15g/cm3，例如可以是0.05g/cm3、0.08g/cm3、0.09g/cm3、0.10g/cm3、0.12g/cm3、0.15g/cm3，发泡倍率为15-50倍，例如15倍、18倍、20倍、25倍、30倍、35倍、40倍、50倍。
本发明中采用了发泡处理后的硅酮母粒，可有效改善硅酮母粒的结构特性，使其具有质轻、密度小，易与热塑性高分子树脂进行共混分散的特点；当将该发泡硅酮母粒添加到本发明制备的高发泡TPU珠粒中，其相比采用未发泡的硅酮母粒，能使制备得到的TPU薄膜具有更优异的弹性。
优选地，步骤(2)中所述热塑性高分子树脂为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、尼龙、聚酯中的任意一种或至少两种的混合物，其中典型但非限制性的混合物为：聚乙烯和聚丙烯、聚苯乙烯和尼龙、聚丙烯和聚酯；或者选自乙丙橡胶、马来酸酐接枝聚苯乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯中的任意一种或至少两种的混合物。
优选地，所述抗氧剂为抗氧剂1010与抗氧剂168的共混物，其中抗氧剂1010与抗氧剂168的重量比为1-2:1，例如可以是1:1、1.5:1或2:1。
优选地，所述发泡剂为偶氮二甲酰胺、4,4′-氧二苯磺酰肼、2,2′-偶氮二异丁氰、甲基磺酰基脲、碳酸氢钠、柠檬酸钠中的任意一种或至少两种的混合物，其中典型但非限制性的混合物为偶氮二甲酰胺和4,4′-氧二苯磺酰肼，2,2′-偶氮二异丁氰和甲基磺酰基脲，柠檬酸钠和甲基磺酰基脲。
优选地，步骤(3)中流延机各区段温度设置如下：料筒温度为140-170℃，例如可以是140℃、150℃、155℃、160℃、165℃、170℃；滤网温度170-180℃，例如可以是170℃、172℃、175℃、178℃、180℃；弯头温度170-180℃，例如可以是170℃、172℃、175℃、178℃、180℃；连接温度170-180℃，模头温度170-180℃。
作为本发明的优选技术方案，所述高弹TPU薄膜的制备方法包括以下步骤：
(1)TPU粒子的制备：
第一步：将热塑性聚氨酯弹性体、熔体粘度调节剂、填料以及防老剂于高速混合机内预混，混合均匀后投入挤出机内熔融混炼，水下切粒或水槽切粒制得热塑性聚氨酯共混粒子；
所述热塑性聚氨酯弹性体为聚酯型和聚醚型的混合物，二者的配比为20-50:50-80；所述聚酯型或聚醚型热塑性聚氨酯弹性体的密度为1-1.2g/cm3、硬度为邵氏A 60-90；所述熔体粘度调节剂为乙烯-醋酸乙烯共聚物和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的混合物，二者的配比为1-5:10-20；所述填料为碳酸钙；
第二步：将上述步骤得到的热塑性聚氨酯共混粒子加入高压釜内，搅拌，通入高压流体并升温至聚氨酯共混粒子软化，通过中温高压浸渍使高压流体与聚氨酯共混粒子达到溶解平衡，然后在中温下实施逐步泄压，得到预发泡热塑性聚氨酯珠粒，然后向釜内通入饱和水蒸气和高压空气，使得预发泡热塑性聚氨酯珠粒再次膨胀得到高发泡TPU珠粒；
所述高压流体为CO2和/或N2；所述中温高压的温度为90-180℃，压力为7-26MPa；在中温下实施逐步泄压的泄压时间为10-20s；所述饱和水蒸气的压力为0.2-1MPa，加热时间为60-300s；所述的高压空气的压力为0.2-0.8MPa，温度为室温；所述高发泡热塑性聚氨酯珠粒密度为0.05-0.15g/cm3，发泡倍率为15-50倍；
(2)发泡硅酮母粒的制备：
按照热塑性高分子树脂100份、硅酮粉80-100份，抗氧剂0.5-1份，发泡剂2-8份称取各原料，然后将各组分混合均匀，得到混合物料；再将混合物料放入挤出机，从挤出机中熔融挤出，经水冷拉条切料工序，之后脱水干燥，最后冷却包装，得到发泡硅酮母粒；
所述热塑性高分子树脂为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、尼龙、聚酯中的任意一种或至少两种的混合物，或者选自乙丙橡胶、马来酸酐接枝聚苯乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯中的任意一种或至少两种的混合物；所述抗氧剂为抗氧剂1010与抗氧剂168的共混物，其中抗氧剂1010与抗氧剂168的重量比为1-2:1；所述发泡剂为偶氮二甲酰胺、4,4′-氧二苯磺酰肼、2,2′-偶氮二异丁氰、甲基磺酰基脲、碳酸氢钠、柠檬酸钠中的任意一种或至少两种的混合物；
(3)将TPU粒子、改性纳米二氧化硅母粒、发泡硅酮母粒按比例投入混合器中，搅拌混合15-20min，得到混合均匀的一级混合料；然后将一级混合料通过自动送料系统送到热风干燥器中干燥1-2小时，干燥温度为90-105℃，得到二级混合料；然后再将二级混合料抽到除湿干燥器中干燥3-4小时，干燥温度为90-105℃，得到三级混合料，确保三级混合料水分含量小于0.02％；将三级混合料经自动送料系统送到流延机中，挤出形成薄膜；所述流延机各区段温度设置如下：料筒温度为140-170℃，滤网温度170-180℃，弯头温度170-180℃，连接温度170-180℃，模头温度170-180℃。
本发明还提供了如前所述的制备方法制备得到的高弹TPU薄膜。
本发明所述制备得到的TPU薄膜具有高弹性能，其100％定伸恢复率至少在92％以上；伸长率能达到430～480％。
本发明所提供的高弹TPU薄膜可广泛用于减震材料、包装玩具、儿童玩具、体育用品、航空模型、保温隔热材料以及汽车内饰材料。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
本发明提供的TPU薄膜具有高弹性能，其100％定伸恢复率至少在92％以上；伸长率能达到430～480％。
具体实施方式
为了进一步解释本发明的技术方案，下面以具体实施例来对本发明做进一步的说明，但本发明的保护范围不限于此。
实施例1
一种高弹TPU薄膜的制备方法，其包括以下步骤：
(1)TPU粒子的制备：
第一步：将热塑性聚氨酯弹性体、熔体粘度调节剂、填料以及防老剂按照100:15:12的配比于高速混合机内预混，混合均匀后投入挤出机内熔融混炼，水下切粒制得热塑性聚氨酯共混粒子；
所述热塑性聚氨酯弹性体为聚酯型和聚醚型的混合物，二者的配比为20:50；所述聚酯型或聚醚型热塑性聚氨酯弹性体的密度为1.2g/cm3、硬度为邵氏A 70；所述熔体粘度调节剂为乙烯-醋酸乙烯共聚物和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的混合物，二者的配比为1:10；所述填料为碳酸钙；
第二步：将上述步骤得到的热塑性聚氨酯共混粒子加入高压釜内，搅拌，通入高压流体并升温至聚氨酯共混粒子软化，通过中温高压浸渍使高压流体与聚氨酯共混粒子达到溶解平衡，然后在中温下实施逐步泄压，得到预发泡热塑性聚氨酯珠粒，然后向釜内通入饱和水蒸气和高压空气，使得预发泡热塑性聚氨酯珠粒再次膨胀得到高发泡TPU珠粒；
所述高压流体为CO2；所述中温高压的温度为120℃，压力为22MPa；在中温下实施逐步泄压的泄压时间为15s；所述饱和水蒸气的压力为0.5MPa，加热时间为100s；所述的高压空气的压力为0.6MPa，温度为室温；所述高发泡热塑性聚氨酯珠粒密度为0.15g/cm3，发泡倍率为40倍；
(2)发泡硅酮母粒的制备：
按照热塑性高分子树脂100份、硅酮粉80份，抗氧剂1份，发泡剂8份称取各原料，然后将各组分混合均匀，得到混合物料；再将混合物料放入挤出机，从挤出机中熔融挤出，经水冷拉条切料工序，之后脱水干燥，最后冷却包装，得到发泡硅酮母粒；
所述热塑性高分子树脂为聚乙烯；所述抗氧剂为抗氧剂1010与抗氧剂168的共混物，其中抗氧剂1010与抗氧剂168的重量比为2:1；所述发泡剂为偶氮二甲酰胺；
(3)将TPU粒子、改性纳米二氧化硅母粒、发泡硅酮母粒按100:1:3的比例投入混合器中，搅拌混合20min，得到混合均匀的一级混合料；然后将一级混合料通过自动送料系统送到热风干燥器中干燥2小时，干燥温度为105℃，得到二级混合料；然后再将二级混合料抽到除湿干燥器中干燥4小时，干燥温度为90℃，得到三级混合料，确保三级混合料水分含量小于0.02％；将三级混合料经自动送料系统送到流延机中，挤出形成薄膜；所述流延机各区段温度设置如下：料筒温度为150℃，滤网温度170℃，弯头温度180℃，连接温度180℃，模头温度180℃。
实施例2
一种高弹TPU薄膜的制备方法，其包括以下步骤：
(1)TPU粒子的制备：
第一步：将热塑性聚氨酯弹性体、熔体粘度调节剂、填料以及防老剂按照100:5:2的配比于高速混合机内预混，混合均匀后投入挤出机内熔融混炼，水下切粒制得热塑性聚氨酯共混粒子；
所述热塑性聚氨酯弹性体为聚酯型和聚醚型的混合物，二者的配比为30:70；所述聚酯型或聚醚型热塑性聚氨酯弹性体的密度为1.1g/cm3、硬度为邵氏A 80；所述熔体粘度调节剂为乙烯-醋酸乙烯共聚物和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的混合物，二者的配比为5:20；所述填料为碳酸钙；
第二步：将上述步骤得到的热塑性聚氨酯共混粒子加入高压釜内，搅拌，通入高压流体并升温至聚氨酯共混粒子软化，通过中温高压浸渍使高压流体与聚氨酯共混粒子达到溶解平衡，然后在中温下实施逐步泄压，得到预发泡热塑性聚氨酯珠粒，然后向釜内通入饱和水蒸气和高压空气，使得预发泡热塑性聚氨酯珠粒再次膨胀得到高发泡TPU珠粒；
所述高压流体为CO2和N2；所述中温高压的温度为150℃，压力为20MPa；在中温下实施逐步泄压的泄压时间为10s；所述饱和水蒸气的压力为0.5MPa，加热时间为150s；所述的高压空气的压力为0.5MPa，温度为室温；所述高发泡热塑性聚氨酯珠粒密度为0.10g/cm3，发泡倍率为20倍；
(2)发泡硅酮母粒的制备：
按照热塑性高分子树脂100份、硅酮粉90份，抗氧剂0.5份，发泡剂3份称取各原料，然后将各组分混合均匀，得到混合物料；再将混合物料放入挤出机，从挤出机中熔融挤出，经水冷拉条切料工序，之后脱水干燥，最后冷却包装，得到发泡硅酮母粒；
所述热塑性高分子树脂为聚乙烯；所述抗氧剂为抗氧剂1010与抗氧剂168的共混物，其中抗氧剂1010与抗氧剂168的重量比为2:1；所述发泡剂为偶氮二甲酰胺；
(3)将TPU粒子、改性纳米二氧化硅母粒、发泡硅酮母粒按100:2:1的比例投入混合器中，搅拌混合15min，得到混合均匀的一级混合料；然后将一级混合料通过自动送料系统送到热风干燥器中干燥2小时，干燥温度为105℃，得到二级混合料；然后再将二级混合料抽到除湿干燥器中干燥4小时，干燥温度为90℃，得到三级混合料，确保三级混合料水分含量小于0.02％；将三级混合料经自动送料系统送到流延机中，挤出形成薄膜；所述流延机各区段温度设置如下：料筒温度为150℃，滤网温度170℃，弯头温度170℃，连接温度170℃，模头温度170℃。
实施例3
一种高弹TPU薄膜的制备方法，其包括以下步骤：
(1)TPU粒子的制备：
第一步：将热塑性聚氨酯弹性体、熔体粘度调节剂、填料以及防老剂按照100:5:5的配比于高速混合机内预混，混合均匀后投入挤出机内熔融混炼，水下切粒制得热塑性聚氨酯共混粒子；
所述热塑性聚氨酯弹性体为聚酯型；所述聚酯型或聚醚型热塑性聚氨酯弹性体的密度为1.0g/cm3、硬度为邵氏A 60；所述熔体粘度调节剂为乙烯-醋酸乙烯共聚物和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的混合物，二者的配比为3:20；所述填料为碳酸钙；
第二步：将上述步骤得到的热塑性聚氨酯共混粒子加入高压釜内，搅拌，通入高压流体并升温至聚氨酯共混粒子软化，通过中温高压浸渍使高压流体与聚氨酯共混粒子达到溶解平衡，然后在中温下实施逐步泄压，得到预发泡热塑性聚氨酯珠粒，然后向釜内通入饱和水蒸气和高压空气，使得预发泡热塑性聚氨酯珠粒再次膨胀得到高发泡TPU珠粒；
所述高压流体为CO2和N2；所述中温高压的温度为90℃，压力为20MPa；在中温下实施逐步泄压的泄压时间为10s；所述饱和水蒸气的压力为0.5MPa，加热时间为150s；所述的高压空气的压力为0.5MPa，温度为室温；所述高发泡热塑性聚氨酯珠粒密度为0.10g/cm3，发泡倍率为17倍；
(2)发泡硅酮母粒的制备：
按照热塑性高分子树脂100份、硅酮粉90份，抗氧剂1份，发泡剂3份称取各原料，然后将各组分混合均匀，得到混合物料；再将混合物料放入挤出机，从挤出机中熔融挤出，经水冷拉条切料工序，之后脱水干燥，最后冷却包装，得到发泡硅酮母粒；
所述热塑性高分子树脂为聚丙烯；所述抗氧剂为抗氧剂1010与抗氧剂168的共混物，其中抗氧剂1010与抗氧剂168的重量比为1:1；所述发泡剂为4,4′-氧二苯磺酰肼；
(3)将TPU粒子、改性纳米二氧化硅母粒、发泡硅酮母粒按100:2:1的比例投入混合器中，搅拌混合15min，得到混合均匀的一级混合料；然后将一级混合料通过自动送料系统送到热风干燥器中干燥2小时，干燥温度为105℃，得到二级混合料；然后再将二级混合料抽到除湿干燥器中干燥4小时，干燥温度为90℃，得到三级混合料，确保三级混合料水分含量小于0.02％；将三级混合料经自动送料系统送到流延机中，挤出形成薄膜；所述流延机各区段温度设置如下：料筒温度为170℃，滤网温度180℃，弯头温度180℃，连接温度180℃，模头温度180℃。
对比例1
与实施例1相比，仅将其中的发泡硅酮母粒替换为硅酮母粒，即不对硅酮母粒进行发泡处理，其它与实施例1相同。
对比例2
与实施例1相比，仅将其中的发泡TPU珠粒替换为TPU材料，即不对TPU材料进行发泡处理，其它与实施例1相同。
分别对实施例1-3和对比例1-2制备得到的TPU薄膜进行弹力测试，其结果如表1所示。
表1
由表1可以看出，本发明提供的TPU薄膜具有高弹性，并且还具有耐磨性，因而可以广泛地应用于减震材料、包装材料、儿童玩具、体育用品、航空模型、保温隔热材料以及汽车内饰材料等领域。
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 (7)

1.一种高弹TPU薄膜的制备方法，其特征在于，所述TPU薄膜的制备原料按重量份含有如下组分：TPU粒子100份；改性纳米二氧化硅母粒1-3份；发泡硅酮母粒1-3份；所述制备方法包括以下步骤：
(1)TPU粒子的制备：
第一步：将热塑性聚氨酯弹性体、熔体粘度调节剂、填料以及防老剂于高速混合机内预混，混合均匀后投入挤出机内熔融混炼，水下切粒或水槽切粒制得热塑性聚氨酯共混粒子；
第二步：将上述步骤得到的热塑性聚氨酯共混粒子加入高压釜内，搅拌，通入高压流体并升温至聚氨酯共混粒子软化，通过中温高压浸渍使高压流体与聚氨酯共混粒子达到溶解平衡，然后在中温下实施逐步泄压，得到预发泡热塑性聚氨酯珠粒，然后向釜内通入饱和水蒸气和高压空气，使得预发泡热塑性聚氨酯珠粒再次膨胀得到高发泡TPU珠粒；
(2)发泡硅酮母粒的制备：
按照热塑性高分子树脂100份、硅酮粉80-100份，抗氧剂0.5-1份，发泡剂2-8份称取各原料，然后将各组分混合均匀，得到混合物料；再将混合物料放入挤出机，从挤出机中熔融挤出，经水冷拉条切料工序，之后脱水干燥，最后冷却包装，得到发泡硅酮母粒；
(3)将TPU粒子、改性纳米二氧化硅母粒、发泡硅酮母粒按比例投入混合器中，搅拌混合15-20min，得到混合均匀的一级混合料；然后将一级混合料通过自动送料系统送到热风干燥器中干燥1-2小时，干燥温度为90-105℃，得到二级混合料；然后再将二级混合料抽到除湿干燥器中干燥3-4小时，干燥温度为90-105℃，得到三级混合料，确保三级混合料水分含量小于0.02％；将三级混合料经自动送料系统送到流延机中，挤出形成薄膜。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述热塑性聚氨酯弹性体为聚酯型和/或聚醚型，优选为聚酯型和聚醚型的混合物，二者的配比为20-50:50-80；
优选地，所述聚酯型或聚醚型热塑性聚氨酯弹性体的密度为1-1.2g/cm3、硬度为邵氏A60-90；
优选地，所述熔体粘度调节剂为低密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中的任意一种或至少两种的混合物，优选为乙烯-醋酸乙烯共聚物和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的混合物，二者的配比为1-5:10-20；
优选地，所述的填料为碳酸钙、滑石粉、粘土中的任意一种或至少两种的混合物，优选为碳酸钙。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中的第二步所述高压流体为CO2和/或N2；
优选地，所述中温高压的温度为90-180℃，压力为7-26MPa；在中温下实施逐步泄压的泄压时间为10-20s；
优选地，所述饱和水蒸气的压力为0.2-1MPa，加热时间为60-300s；所述的高压空气的压力为0.2-0.8MPa，温度为室温；
优选地，所述高发泡热塑性聚氨酯珠粒密度为0.05-0.15g/cm3，发泡倍率为15-50倍。
4.根据权利要求1-3之一所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述热塑性高分子树脂为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、尼龙、聚酯中的任意一种或至少两种的混合物，或者选自乙丙橡胶、马来酸酐接枝聚苯乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯中的任意一种或至少两种的混合物；
优选地，所述抗氧剂为抗氧剂1010与抗氧剂168的共混物，其中抗氧剂1010与抗氧剂168的重量比为1-2:1；
优选地，所述发泡剂为偶氮二甲酰胺、4,4′-氧二苯磺酰肼、2,2′-偶氮二异丁氰、甲基磺酰基脲、碳酸氢钠、柠檬酸钠中的任意一种或至少两种的混合物。
5.根据权利要求1-4之一所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中流延机各区段温度设置如下：料筒温度为140-170℃，滤网温度170-180℃，弯头温度170-180℃，连接温度170-180℃，模头温度170-180℃。
6.根据权利要求1-5之一所述的制备方法制备得到的高弹TPU薄膜。
7.使用权利要求6所述的高弹TPU薄膜制备得到的减震材料、包装玩具、儿童玩具、体育用品、航空模型、保温隔热材料以及汽车内饰材料。
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