CN110774717B - 一种tpu声学薄膜及其制备方法 - Google Patents

一种tpu声学薄膜及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110774717B
CN110774717B CN201910948216.3A CN201910948216A CN110774717B CN 110774717 B CN110774717 B CN 110774717B CN 201910948216 A CN201910948216 A CN 201910948216A CN 110774717 B CN110774717 B CN 110774717B
Authority
CN
China
Prior art keywords
film
tpu
acoustic
modified
diisocyanobenzene
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910948216.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110774717A (zh
Inventor
夏超华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzhou Jiali Electronic Co ltd
Original Assignee
Suzhou Jiali Electronic Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suzhou Jiali Electronic Co ltd filed Critical Suzhou Jiali Electronic Co ltd
Priority to CN201910948216.3A priority Critical patent/CN110774717B/zh
Publication of CN110774717A publication Critical patent/CN110774717A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110774717B publication Critical patent/CN110774717B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/06—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the heating method
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/08—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/28—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising synthetic resins not wholly covered by any one of the sub-groups B32B27/30 - B32B27/42
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/40—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyurethanes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/10—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the pressing technique, e.g. using action of vacuum or fluid pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/12—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by using adhesives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04—Interconnection of layers
    • B32B7/12—Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18—Manufacture of films or sheets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2375/00—Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
    • C08J2375/04—Polyurethanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2379/00—Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen with or without oxygen, or carbon only, not provided for in groups C08J2361/00 - C08J2377/00
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2467/00—Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2471/00—Characterised by the use of polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/011—Nanostructured additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/54—Silicon-containing compounds
    • C08K5/544—Silicon-containing compounds containing nitrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02—Fibres or whiskers
    • C08K7/04—Fibres or whiskers inorganic
    • C08K7/06—Elements

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

本发明公开了一种TPU声学薄膜，其特征在于，自上而下依次包括第一外层，第一胶黏层，芯层，第二胶黏层，第二外层；所述芯层为改性1‑氯甲基‑2,4‑二异氰基苯/二甲基二肟缩聚物膜形成，所述第一外层和第二外层相互独立地为改性TPU膜；所述第一胶黏层和第二胶黏层相互独立地由乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物胶黏剂、环氧树脂胶黏剂、聚氨酯胶黏剂中的至少一种通过在220‑250℃熔融挤出、冷却固化、轧辊压延后形成。本发明公开的TPU声学薄膜不仅保留了TPU材料优异的高强度、抗撕裂、耐磨等特性，而且耐热性、阻燃性和环保性能佳，灵敏度和一致性高，性能稳定性好，使用寿命长。

Description

一种TPU声学薄膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及声学薄膜技术领域，尤其涉及一种TPU声学薄膜及其制备方法。
背景技术
近年来，随着经济、科学技术的发展及社会的进步，人们对改善生活质量的需求越来越迫切，生活质量的改善除了需要物质基础外，精神层面的质量也备受关注，扬声器、麦克风等声学装置因为其能传声，能发出愉悦的歌声，给人们的生活、工作和学习，特别是娱乐带来了诸多便利，让人们在享受现代优异的物质生活条件的同时，在精神层面上得到愉悦，一首歌或许能让人们不再疲惫，让他们更好地享受生活。
扬声器、麦克风等声学装置之所以能传声，是因为其内部设置有电声换能器，这种设备是利用声波在空气传播的时会引起空气密度发生疏密变化，引起空气压力成周期变化，这种空气压力的周期性变化，通过薄膜换能，将声音振动转换为电信号，也可以将电信号转化为生信号，从而实现声音信号的传输、检测。电声换能器的核心部件是声学薄膜，其质量直接决定传声效果和声音的品质。可见，发展性能优异的声学薄膜对扬声器、麦克风等声学装置的正常工作及使用寿命的延长具有非常重要的意义。
在手机、智能电话、笔记本电脑、平板电脑、电子记事簿和耳机中，声音的产生，即语音、铃声、音乐、和其它声音和噪音的传播，经由所谓的微型扬声器进行。这种微型扬声器对声学膜的技术要求更高，对这些微型扬声器的隔膜的热稳定性及其在热负荷下的功能容量的要求也更加严苛，导致常规的隔膜材料如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚碳酸酯(PC)更为频繁地处于它们的极限。理想的声学膜材料应该具有高的抗弯刚度、低密度和高的内阻尼。
DE 102008010298公开了用于声学装置的具有三个层的膜，其中外部材料是聚酰亚胺(即PEI)，中心层是PET膜或PBT膜。讨论了PEI优选作为外部材料，因为与中心层的材料相比，PEI的玻璃化转变温度更高，这导致耐热性增加。然而多层膜结构使得灵敏性、一致性差，且由于材料耐老化性能等原因，导致容易脱层，使得现有技术中的这种多层结构的声学膜材料使用寿命短。
TPU(热可塑性聚氨酯)因其优越的性能和环保概念日益受到人们的欢迎。这种材料主要有聚酯型和聚醚型之分，不仅拥有卓越的高张力、高拉力、强韧和耐老化的特性，而且硬度范围宽，耐磨、耐油，透明度高，弹性好，使用绿色环保，在日用品、体育用品、玩具、装饰材料等领域得到了广泛应用。然而，TPU也存在着自身的缺陷，如其抗冲击性能差，强度难以保证。除此之外，目前市场上的TPU膜耐热性较差，一旦环境温度过高时，TPU膜容易燃烧，限制了其在微型扬声器声学膜上的应用。
可见，如何提供一种耐热性好，阻燃性和机械力学性能佳，使用寿命长，灵敏度和一致性高，并且生产工艺简单、环保的TPU声学膜是当前业内研究者们亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种TPU声学薄膜，该薄膜不仅保留了TPU材料优异的高强度、抗撕裂、耐磨等特性，而且耐热性、阻燃性和环保性能佳，灵敏度和一致性高，性能稳定性好，使用寿命长；同时，本发明还公开了所述TPU声学薄膜的制备方法，该制备方法工艺简单，操作方便，制备成本低廉，制备效率和成品效率高，适合连续大规模化生产，具有较高的经济价值、社会价值和生态价值。
为达到以上目的，本发明提供一种TPU声学薄膜，其特征在于，自上而下依次包括第一外层，第一胶黏层，芯层，第二胶黏层，第二外层；所述芯层为改性1-氯甲基-2,4-二异氰基苯/二甲基二肟缩聚物膜形成，所述第一外层和第二外层相互独立地为改性TPU膜；所述第一胶黏层和第二胶黏层相互独立地由乙烯-醋酸乙烯酯共聚物胶黏剂、环氧树脂胶黏剂、聚氨酯胶黏剂中的至少一种通过在220-250℃熔融挤出、冷却固化、轧辊压延后形成；所述改性1-氯甲基-2,4-二异氰基苯/二甲基二肟缩聚物膜是首先通过1-氯甲基-2,4-二异氰基苯、二甲基二肟进行缩聚反应形成缩聚物，然后加入4,4'-二(N,N-二甲氨基)二苯甲酮反应，形成交联结构，再与1-金刚烷甲酸发生离子交换，压延成膜而成。
进一步地，所述改性1-氯甲基-2,4-二异氰基苯/二甲基二肟缩聚物膜的制备方法，包括如下步骤：
步骤S1、将二甲基二肟在0.1-0.2MPa的真空度，110-120℃下进行搅拌脱水处理3-5小时，然后将其与1-氯甲基-2,4-二异氰基苯、催化剂一起加入到有机溶剂中，在氮气或惰性气体氛围75-85℃下搅拌反应10-15小时，后旋蒸除去溶剂，并将得到的聚合物用甲苯洗涤3-6次，后在真空干燥箱中70-80℃下干燥至恒重，得到缩聚物；
步骤S2、将经过步骤S1制成的缩聚物、4,4'-二(N,N-二甲氨基)二苯甲酮、1-金刚烷甲酸混合均匀后形成混合物料，再将混合物料加入到双螺杆挤出机中挤出，冷却固化，轧辊压延后得到改性1-氯甲基-2,4-二异氰基苯/二甲基二肟缩聚物膜。
进一步地，步骤S1中所述二甲基二肟、1-氯甲基-2,4-二异氰基苯、催化剂、有机溶剂的质量比为1:1.80:(0.4-0.7):(9-15)。
进一步地，所述催化剂为钛酸异丙酯、辛酸亚锌、二月桂酸二丁基锡中的任一种；所述有机溶剂为苯、甲苯、二甲苯、四氢呋喃中的一种；所述惰性气体为氦气、氖气、氩气中的一种。
进一步地，步骤S2中所述缩聚物、4,4'-二(N,N-二甲氨基)二苯甲酮、1-金刚烷甲酸的质量比为1:(0.2-0.3):0.2。
进一步地，所述挤出工艺参数为：挤出机各段温度自加料口开始，依次为165-170℃、170-180℃、195-200℃、200-210℃、210-220℃、220-230℃，挤出机的机头温度为220-230℃。
进一步地，所述改性TPU膜是由如下重量份的各原料制成的：TPU 60-80份、TPEE15-20份、超支化聚缩水甘油醚3-7份、异氰酸丙基三乙氧基硅烷1-3份、纳米硼纤维4-8份。
进一步地，所述超支化聚缩水甘油醚为超支化聚缩水甘油醚四代，为预先制备，制备方法参考：朱宝库等，超支化聚缩水甘油醚研究进展，高分子通报，2007(4)；所述TPEE为软质段聚四氢呋喃聚醚和脂肪族聚酯的共聚物；所述TPU为聚醚型TPU，货号：239A2301，购于东莞市鼎誉新材料有限公司。
进一步地，所述改性TPU膜的制备方法，包括如下步骤：将各原料按比例加入到双螺杆挤出机中进行共混挤出、冷却、切粒得到预混颗粒；然后送入吹膜机中进行塑化挤出；再将塑化挤出料进行吹胀牵引制成薄膜，然后风环冷却，通过牵引辊牵引，最后收卷得到成卷薄膜产品；其中吹胀比为2-3，牵引比为3-5。
进一步地，所述双螺杆挤出机的转速为100r/min-200r/min，所述双螺杆挤出机的料筒及挤出口模的温度为110℃-130℃。
本发明的另一个目的在于提供一种所述TPU声学薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：自上而下依次叠合第一外层、第一胶黏层、芯层、第二胶黏层、第二外层，压制，硬化处理后得到TPU声学薄膜。
进一步地，所述压制温度优选为110℃-120℃；所述硬化处理为：在65℃-75℃下硬化15-20分钟，然后在室温下硬化15小时以上。
由于上述技术方案的运用，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明公开的TPU声学薄膜，制备方法工艺简单，操作方便，制备成本低廉，制备效率和成品效率高，适合连续大规模化生产，具有较高的经济价值、社会价值和生态价值。
(2)本发明公开的TPU声学薄膜，不仅保留了TPU材料优异的高强度、抗撕裂、耐磨等特性，而且耐热性、阻燃性和环保性能佳，灵敏度和一致性高，性能稳定性好，使用寿命长。
(3)本发明公开的TPU声学薄膜，采用多层膜的结构，确保了适用于微型扬声器声学薄膜的要求，具有较高的内阻尼；由于芯层和外层膜分子结构中均含有聚氨酯成分，使得它们之间的相容性好，不易发生层间脱落的现象，使得膜的使用寿命长；也保证了膜用于电声换能器时的灵敏性和一致性；中间胶黏层采用聚合物胶粘材料，避免了小分子存在的胶黏剂材料对环境的污染及对粘结牢度的影响，使得材料性能稳定更好。
(4)本发明公开的TPU声学薄膜，芯层采用改性1-氯甲基-2,4-二异氰基苯/二甲基二肟缩聚物膜，肟基结构使得其更易粘结，二苯甲酮的引入能改善膜的抗紫外老化性能和抗氧化性能；金刚烷结构的引入，能进一步改善材料的机械力学性能，改善其抗弯刚度；且通过接枝，使得分子链之间的间距变大，分子链之间可以伸展的空间较大，减少了分子链间的堆叠，有效减少了介电常数和介电损耗，提高了膜的灵敏性。
(5)本发明公开的TPU声学薄膜，外层采用改性TPU，引入纳米硼纤维结构，不仅能起到增强作用，还能改善阻燃性；TPEE的加入能进一步增强材料的耐候性、耐磨性等性能；超支化缩水甘油醚的加入可以起到相容剂的作用，分子链末端的羟基能改善膜层表面活性，有利于组装及粘结。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
本发明实施例中所述原料均为商业购买；所述超支化聚缩水甘油醚为超支化聚缩水甘油醚四代，为预先制备，制备方法参考：朱宝库等，超支化聚缩水甘油醚研究进展，高分子通报，2007(4)；所述TPEE为软质段聚四氢呋喃聚醚和脂肪族聚酯的共聚物；所述TPU为聚醚型TPU，货号：239A2301，购于东莞市鼎誉新材料有限公司。
实施例1
一种TPU声学薄膜，其特征在于，自上而下依次包括第一外层，第一胶黏层，芯层，第二胶黏层，第二外层；所述芯层为改性1-氯甲基-2,4-二异氰基苯/二甲基二肟缩聚物膜形成，所述第一外层和第二外层相互独立地为改性TPU膜；所述第一胶黏层和第二胶黏层相互独立地由乙烯-醋酸乙烯酯共聚物胶黏剂通过在220℃熔融挤出、冷却固化、轧辊压延后形成；所述改性1-氯甲基-2,4-二异氰基苯/二甲基二肟缩聚物膜是首先通过1-氯甲基-2,4-二异氰基苯、二甲基二肟进行缩聚反应形成缩聚物，然后加入4,4'-二(N,N-二甲氨基)二苯甲酮反应，形成交联结构，再与1-金刚烷甲酸发生离子交换，压延成膜而成。
所述改性1-氯甲基-2,4-二异氰基苯/二甲基二肟缩聚物膜的制备方法，包括如下步骤：
步骤S1、将二甲基二肟100g在0.1MPa的真空度，110℃下进行搅拌脱水处理3小时，然后将其与1-氯甲基-2,4-二异氰基苯180g、钛酸异丙酯40g一起加入到苯900g中，在氮气氛围75℃下搅拌反应10小时，后旋蒸除去溶剂，并将得到的聚合物用甲苯洗涤3次，后在真空干燥箱中70℃下干燥至恒重，得到缩聚物；
步骤S2、将经过步骤S1制成的缩聚物100g、4,4'-二(N,N-二甲氨基)二苯甲酮20g、1-金刚烷甲酸20g混合均匀后形成混合物料，再将混合物料加入到双螺杆挤出机中挤出，冷却固化，轧辊压延后得到改性1-氯甲基-2,4-二异氰基苯/二甲基二肟缩聚物膜；所述挤出工艺参数为：挤出机各段温度自加料口开始，依次为165℃、170℃、195℃、200℃、210℃、220℃，挤出机的机头温度为220℃。
所述改性TPU膜是由如下重量份的各原料制成的：TPU 60份、TPEE 15份、超支化聚缩水甘油醚3份、异氰酸丙基三乙氧基硅烷1份、纳米硼纤维4份。
所述改性TPU膜的制备方法，包括如下步骤：将各原料按比例加入到双螺杆挤出机中进行共混挤出、冷却、切粒得到预混颗粒；然后送入吹膜机中进行塑化挤出；再将塑化挤出料进行吹胀牵引制成薄膜，然后风环冷却，通过牵引辊牵引，最后收卷得到成卷薄膜产品；其中吹胀比为2，牵引比为3；所述双螺杆挤出机的转速为100r/min，所述双螺杆挤出机的料筒及挤出口模的温度为110℃。
一种所述TPU声学薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：自上而下依次叠合第一外层、第一胶黏层、芯层、第二胶黏层、第二外层，压制，硬化处理后得到TPU声学薄膜；所述压制温度为110℃；所述硬化处理为：在65℃下硬化15分钟，然后在室温下硬化15小时以上。
实施例2
一种TPU声学薄膜，其特征在于，自上而下依次包括第一外层，第一胶黏层，芯层，第二胶黏层，第二外层；所述芯层为改性1-氯甲基-2,4-二异氰基苯/二甲基二肟缩聚物膜形成，所述第一外层和第二外层相互独立地为改性TPU膜；所述第一胶黏层和第二胶黏层相互独立地由环氧树脂胶黏剂通过在230℃熔融挤出、冷却固化、轧辊压延后形成；所述改性1-氯甲基-2,4-二异氰基苯/二甲基二肟缩聚物膜是首先通过1-氯甲基-2,4-二异氰基苯、二甲基二肟进行缩聚反应形成缩聚物，然后加入4,4'-二(N,N-二甲氨基)二苯甲酮反应，形成交联结构，再与1-金刚烷甲酸发生离子交换，压延成膜而成。
所述改性1-氯甲基-2,4-二异氰基苯/二甲基二肟缩聚物膜的制备方法，包括如下步骤：
步骤S1、将二甲基二肟100g在0.12MPa的真空度，113℃下进行搅拌脱水处理3.5小时，然后将其与1-氯甲基-2,4-二异氰基苯180g、辛酸亚锌50g一起加入到甲苯1100g中，在氦气氛围77℃下搅拌反应11小时，后旋蒸除去溶剂，并将得到的聚合物用甲苯洗涤4次，后在真空干燥箱中72℃下干燥至恒重，得到缩聚物；
步骤S2、将经过步骤S1制成的缩聚物100g、4,4'-二(N,N-二甲氨基)二苯甲酮23g、1-金刚烷甲酸20g混合均匀后形成混合物料，再将混合物料加入到双螺杆挤出机中挤出，冷却固化，轧辊压延后得到改性1-氯甲基-2,4-二异氰基苯/二甲基二肟缩聚物膜；所述挤出工艺参数为：挤出机各段温度自加料口开始，依次为166℃、172℃、196℃、203℃、212℃、222℃，挤出机的机头温度为223℃。
所述改性TPU膜是由如下重量份的各原料制成的：TPU 65份、TPEE 16份、超支化聚缩水甘油醚4份、异氰酸丙基三乙氧基硅烷1.5份、纳米硼纤维5份。
所述改性TPU膜的制备方法，包括如下步骤：将各原料按比例加入到双螺杆挤出机中进行共混挤出、冷却、切粒得到预混颗粒；然后送入吹膜机中进行塑化挤出；再将塑化挤出料进行吹胀牵引制成薄膜，然后风环冷却，通过牵引辊牵引，最后收卷得到成卷薄膜产品；其中吹胀比为2.3，牵引比为3.5；所述双螺杆挤出机的转速为130r/min，所述双螺杆挤出机的料筒及挤出口模的温度为115℃。
一种所述TPU声学薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：自上而下依次叠合第一外层、第一胶黏层、芯层、第二胶黏层、第二外层，压制，硬化处理后得到TPU声学薄膜；所述压制温度为113℃；所述硬化处理为：在67℃下硬化16分钟，然后在室温下硬化15小时以上。
实施例3
一种TPU声学薄膜，其特征在于，自上而下依次包括第一外层，第一胶黏层，芯层，第二胶黏层，第二外层；所述芯层为改性1-氯甲基-2,4-二异氰基苯/二甲基二肟缩聚物膜形成，所述第一外层和第二外层相互独立地为改性TPU膜；所述第一胶黏层和第二胶黏层相互独立地由聚氨酯胶黏剂通过在235℃熔融挤出、冷却固化、轧辊压延后形成；所述改性1-氯甲基-2,4-二异氰基苯/二甲基二肟缩聚物膜是首先通过1-氯甲基-2,4-二异氰基苯、二甲基二肟进行缩聚反应形成缩聚物，然后加入4,4'-二(N,N-二甲氨基)二苯甲酮反应，形成交联结构，再与1-金刚烷甲酸发生离子交换，压延成膜而成。
所述改性1-氯甲基-2,4-二异氰基苯/二甲基二肟缩聚物膜的制备方法，包括如下步骤：
步骤S1、将二甲基二肟100g在0.15MPa的真空度，115℃下进行搅拌脱水处理4小时，然后将其与1-氯甲基-2,4-二异氰基苯180g、二月桂酸二丁基锡55g一起加入到二甲苯1300g中，在氩气氛围80℃下搅拌反应13小时，后旋蒸除去溶剂，并将得到的聚合物用甲苯洗涤5次，后在真空干燥箱中75℃下干燥至恒重，得到缩聚物；
步骤S2、将经过步骤S1制成的缩聚物100g、4,4'-二(N,N-二甲氨基)二苯甲酮25g、1-金刚烷甲酸20g混合均匀后形成混合物料，再将混合物料加入到双螺杆挤出机中挤出，冷却固化，轧辊压延后得到改性1-氯甲基-2,4-二异氰基苯/二甲基二肟缩聚物膜；所述挤出工艺参数为：挤出机各段温度自加料口开始，依次为167℃、175℃、198℃、205℃、215℃、225℃，挤出机的机头温度为225℃。
所述改性TPU膜是由如下重量份的各原料制成的：TPU 70份、TPEE 17份、超支化聚缩水甘油醚5份、异氰酸丙基三乙氧基硅烷2份、纳米硼纤维6份。
所述改性TPU膜的制备方法，包括如下步骤：将各原料按比例加入到双螺杆挤出机中进行共混挤出、冷却、切粒得到预混颗粒；然后送入吹膜机中进行塑化挤出；再将塑化挤出料进行吹胀牵引制成薄膜，然后风环冷却，通过牵引辊牵引，最后收卷得到成卷薄膜产品；其中吹胀比为2.5，牵引比为4；所述双螺杆挤出机的转速为150r/min，所述双螺杆挤出机的料筒及挤出口模的温度为120℃。
一种所述TPU声学薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：自上而下依次叠合第一外层、第一胶黏层、芯层、第二胶黏层、第二外层，压制，硬化处理后得到TPU声学薄膜；所述压制温度为115℃；所述硬化处理为：在70℃下硬化17分钟，然后在室温下硬化15小时以上。
实施例4
一种TPU声学薄膜，其特征在于，自上而下依次包括第一外层，第一胶黏层，芯层，第二胶黏层，第二外层；所述芯层为改性1-氯甲基-2,4-二异氰基苯/二甲基二肟缩聚物膜形成，所述第一外层和第二外层相互独立地为改性TPU膜；所述第一胶黏层和第二胶黏层相互独立地由乙烯-醋酸乙烯酯共聚物胶黏剂、环氧树脂胶黏剂、聚氨酯胶黏剂按质量比1:1:2混合而成的混合物通过在240℃熔融挤出、冷却固化、轧辊压延后形成；所述改性1-氯甲基-2,4-二异氰基苯/二甲基二肟缩聚物膜是首先通过1-氯甲基-2,4-二异氰基苯、二甲基二肟进行缩聚反应形成缩聚物，然后加入4,4'-二(N,N-二甲氨基)二苯甲酮反应，形成交联结构，再与1-金刚烷甲酸发生离子交换，压延成膜而成。
所述改性1-氯甲基-2,4-二异氰基苯/二甲基二肟缩聚物膜的制备方法，包括如下步骤：
步骤S1、将二甲基二肟100g在0.18MPa的真空度，118℃下进行搅拌脱水处理4.5小时，然后将其与1-氯甲基-2,4-二异氰基苯180g、催化剂65g一起加入到四氢呋喃1400g中，在氩气氛围84℃下搅拌反应14.5小时，后旋蒸除去溶剂，并将得到的聚合物用甲苯洗涤5次，后在真空干燥箱中78℃下干燥至恒重，得到缩聚物；所述催化剂为钛酸异丙酯、辛酸亚锌、二月桂酸二丁基锡按质量比2:2:3混合而成；
步骤S2、将经过步骤S1制成的缩聚物100g、4,4'-二(N,N-二甲氨基)二苯甲酮28g、1-金刚烷甲酸20g混合均匀后形成混合物料，再将混合物料加入到双螺杆挤出机中挤出，冷却固化，轧辊压延后得到改性1-氯甲基-2,4-二异氰基苯/二甲基二肟缩聚物膜；所述挤出工艺参数为：挤出机各段温度自加料口开始，依次为169℃、178℃、198℃、209℃、218℃、228℃，挤出机的机头温度为225℃。
所述改性TPU膜是由如下重量份的各原料制成的：TPU 78份、TPEE 19份、超支化聚缩水甘油醚6份、异氰酸丙基三乙氧基硅烷2.5份、纳米硼纤维7份。
所述改性TPU膜的制备方法，包括如下步骤：将各原料按比例加入到双螺杆挤出机中进行共混挤出、冷却、切粒得到预混颗粒；然后送入吹膜机中进行塑化挤出；再将塑化挤出料进行吹胀牵引制成薄膜，然后风环冷却，通过牵引辊牵引，最后收卷得到成卷薄膜产品；其中吹胀比为2.9，牵引比为4.5；所述双螺杆挤出机的转速为190r/min，所述双螺杆挤出机的料筒及挤出口模的温度为125℃。
一种所述TPU声学薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：自上而下依次叠合第一外层、第一胶黏层、芯层、第二胶黏层、第二外层，压制，硬化处理后得到TPU声学薄膜；所述压制温度为118℃；所述硬化处理为：在74℃下硬化19分钟，然后在室温下硬化15小时以上。
实施例5
一种TPU声学薄膜，其特征在于，自上而下依次包括第一外层，第一胶黏层，芯层，第二胶黏层，第二外层；所述芯层为改性1-氯甲基-2,4-二异氰基苯/二甲基二肟缩聚物膜形成，所述第一外层和第二外层相互独立地为改性TPU膜；所述第一胶黏层和第二胶黏层相互独立地由聚氨酯胶黏剂通过在250℃熔融挤出、冷却固化、轧辊压延后形成；所述改性1-氯甲基-2,4-二异氰基苯/二甲基二肟缩聚物膜是首先通过1-氯甲基-2,4-二异氰基苯、二甲基二肟进行缩聚反应形成缩聚物，然后加入4,4'-二(N,N-二甲氨基)二苯甲酮反应，形成交联结构，再与1-金刚烷甲酸发生离子交换，压延成膜而成。
所述改性1-氯甲基-2,4-二异氰基苯/二甲基二肟缩聚物膜的制备方法，包括如下步骤：
步骤S1、将二甲基二肟100g在0.2MPa的真空度，120℃下进行搅拌脱水处理5小时，然后将其与1-氯甲基-2,4-二异氰基苯180g、钛酸异丙酯70g一起加入到甲苯1500g中，在氮气氛围85℃下搅拌反应15小时，后旋蒸除去溶剂，并将得到的聚合物用甲苯洗涤6次，后在真空干燥箱中80℃下干燥至恒重，得到缩聚物；
步骤S2、将经过步骤S1制成的缩聚物100g、4,4'-二(N,N-二甲氨基)二苯甲酮30g、1-金刚烷甲酸20g混合均匀后形成混合物料，再将混合物料加入到双螺杆挤出机中挤出，冷却固化，轧辊压延后得到改性1-氯甲基-2,4-二异氰基苯/二甲基二肟缩聚物膜；所述挤出工艺参数为：挤出机各段温度自加料口开始，依次为170℃、180℃、200℃、210℃、220℃、230℃，挤出机的机头温度为230℃。
所述改性TPU膜是由如下重量份的各原料制成的：TPU 80份、TPEE 20份、超支化聚缩水甘油醚7份、异氰酸丙基三乙氧基硅烷3份、纳米硼纤维8份。
所述改性TPU膜的制备方法，包括如下步骤：将各原料按比例加入到双螺杆挤出机中进行共混挤出、冷却、切粒得到预混颗粒；然后送入吹膜机中进行塑化挤出；再将塑化挤出料进行吹胀牵引制成薄膜，然后风环冷却，通过牵引辊牵引，最后收卷得到成卷薄膜产品；其中吹胀比为3，牵引比为5；所述双螺杆挤出机的转速为200r/min，所述双螺杆挤出机的料筒及挤出口模的温度为130℃。
一种所述TPU声学薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：自上而下依次叠合第一外层、第一胶黏层、芯层、第二胶黏层、第二外层，压制，硬化处理后得到TPU声学薄膜；所述压制温度为120℃；所述硬化处理为：在75℃下硬化20分钟，然后在室温下硬化15小时以上。
对比例1
本发明提供一种TPU声学薄膜，其配方及制备方法与实施例1相似，不同的是改性1-氯甲基-2,4-二异氰基苯/二甲基二肟缩聚物膜的制备方法过程中没有添加4,4'-二(N,N-二甲氨基)二苯甲酮和1-金刚烷甲酸。
对比例2
本发明提供一种TPU声学薄膜，其配方及制备方法与实施例1相似，不同的是改性TPU膜的制备原料中没有添加TPEE和超支化聚缩水甘油醚。
对比例3
本发明提供一种TPU声学薄膜，其配方及制备方法与实施例1相似，不同的是改性TPU膜的制备原料中没有添加TPEE和纳米硼纤维。
对比例4
本发明提供一种TPU声学薄膜，其配方及制备方法与实施例1相似，不同的是改性TPU膜的制备原料中没有添加异氰酸丙基三乙氧基硅烷和纳米硼纤维。
将以上实施例1-5及对比例1-4制备的TPU声学薄膜进行相关性能测试，测试结果和测试方法见表1。
表1
项目 拉伸强度 磨损量 弹性模量 LIO
单位 MPa mg GPa ％
测试标准 GB/T1040 GB/T25262-2010 HG/T3321-2012 GB/T2406.2-2009
实施例1 15.1 3.0 0.17 27
实施例2 15.4 2.9 0.19 28
实施例3 15.6 2.7 0.20 30
实施例4 15.9 2.7 0.21 30
实施例5 16.2 2.5 0.24 29
对比例1 13.2 3.5 0.13 23
对比例2 13.5 3.2 0.15 24
对比例3 13.0 3.4 0.14 22
对比例4 12.8 3.3 0.13 22
从表1可见，本发明实施例公开的TPU声学薄膜，具有更加优异的机械力学性能、阻燃性和耐磨性，这是各原料协同作用的结果。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (9)

1.一种TPU声学薄膜，其特征在于，自上而下依次包括第一外层，第一胶黏层，芯层，第二胶黏层，第二外层；所述芯层为改性1-氯甲基-2,4-二异氰基苯/二甲基二肟缩聚物膜形成，所述第一外层和第二外层相互独立地为改性TPU膜；所述第一胶黏层和第二胶黏层相互独立地由乙烯-醋酸乙烯酯共聚物胶黏剂、环氧树脂胶黏剂、聚氨酯胶黏剂中的至少一种通过在220-250℃熔融挤出、冷却固化、轧辊压延后形成；所述改性1-氯甲基-2,4-二异氰基苯/二甲基二肟缩聚物膜是首先通过1-氯甲基-2,4-二异氰基苯、二甲基二肟进行缩聚反应形成缩聚物，然后加入4,4'-二(N,N-二甲氨基)二苯甲酮反应，形成交联结构，再与1-金刚烷甲酸发生离子交换，压延成膜而成；
所述改性TPU膜是由如下重量份的各原料制成的：TPU 60-80份、TPEE 15-20份、超支化聚缩水甘油醚3-7份、异氰酸丙基三乙氧基硅烷1-3份、纳米硼纤维4-8份。
2.根据权利要求1所述的TPU声学薄膜，其特征在于，所述改性1-氯甲基-2,4-二异氰基苯/二甲基二肟缩聚物膜的制备方法，包括如下步骤：
步骤S1、将二甲基二肟在0.1-0.2MPa的真空度，110-120℃下进行搅拌脱水处理3-5小时，然后将其与1-氯甲基-2,4-二异氰基苯、催化剂一起加入到有机溶剂中，在氮气或惰性气体氛围75-85℃下搅拌反应10-15小时，后旋蒸除去溶剂，并将得到的聚合物用甲苯洗涤3-6次，后在真空干燥箱中70-80℃下干燥至恒重，得到缩聚物；
步骤S2、将经过步骤S1制成的缩聚物、4,4'-二(N,N-二甲氨基)二苯甲酮、1-金刚烷甲酸混合均匀后形成混合物料，再将混合物料加入到双螺杆挤出机中挤出，冷却固化，轧辊压延后得到改性1-氯甲基-2,4-二异氰基苯/二甲基二肟缩聚物膜。
3.根据权利要求2所述的TPU声学薄膜，其特征在于，步骤S1中所述二甲基二肟、1-氯甲基-2,4-二异氰基苯、催化剂、有机溶剂的质量比为1:1.80:(0.4-0.7):(9-15)。
4.根据权利要求2所述的TPU声学薄膜，其特征在于，所述催化剂为钛酸异丙酯、辛酸亚锌、二月桂酸二丁基锡中的任一种；所述有机溶剂为苯、甲苯、二甲苯、四氢呋喃中的一种；所述惰性气体为氦气、氖气、氩气中的一种。
5.根据权利要求2所述的TPU声学薄膜，其特征在于，步骤S2中所述缩聚物、4,4'-二(N,N-二甲氨基)二苯甲酮、1-金刚烷甲酸的质量比为1:(0.2-0.3):0.2；所述挤出工艺参数为：挤出机各段温度自加料口开始，依次为165-170℃、170-180℃、195-200℃、200-210℃、210-220℃、220-230℃，挤出机的机头温度为220-230℃。
6.根据权利要求1所述的TPU声学薄膜，其特征在于，所述改性TPU膜的制备方法，包括如下步骤：将各原料按比例加入到双螺杆挤出机中进行共混挤出、冷却、切粒得到预混颗粒；然后送入吹膜机中进行塑化挤出；再将塑化挤出料进行吹胀牵引制成薄膜，然后风环冷却，通过牵引辊牵引，最后收卷得到成卷薄膜产品；其中吹胀比为2-3，牵引比为3-5。
7.根据权利要求6所述的TPU声学薄膜，其特征在于，所述双螺杆挤出机的转速为100r/min-200r/min，所述双螺杆挤出机的料筒及挤出口模的温度为110℃-130℃。
8.根据权利要求1-7任一项所述的TPU声学薄膜，其特征在于，所述TPU声学薄膜的制备方法，包括如下步骤：自上而下依次叠合第一外层、第一胶黏层、芯层、第二胶黏层、第二外层，压制，硬化处理后得到TPU声学薄膜。
9.根据权利要求8所述的TPU声学薄膜，其特征在于，所述压制温度为110℃-120℃；所述硬化处理为：在65℃-75℃下硬化15-20分钟，然后在室温下硬化15小时以上。
CN201910948216.3A 2019-10-08 2019-10-08 一种tpu声学薄膜及其制备方法 Active CN110774717B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910948216.3A CN110774717B (zh) 2019-10-08 2019-10-08 一种tpu声学薄膜及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910948216.3A CN110774717B (zh) 2019-10-08 2019-10-08 一种tpu声学薄膜及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110774717A CN110774717A (zh) 2020-02-11
CN110774717B true CN110774717B (zh) 2021-02-09

Family

ID=69385152

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910948216.3A Active CN110774717B (zh) 2019-10-08 2019-10-08 一种tpu声学薄膜及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110774717B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112143211B (zh) * 2020-09-18 2021-09-24 东莞市雄林新材料科技股份有限公司 一种耐气压型tpu复合材料及其制备方法
CN115139556B (zh) * 2022-08-18 2023-12-22 四川中科兴业高新材料有限公司 基于智能学习的pps或pass高性能薄膜的制备方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7083147B2 (en) * 2004-03-11 2006-08-01 The Boeing Company Modularized insulation, systems, apparatus, and methods
BR112015025932A2 (pt) * 2013-04-29 2017-07-25 Basf Se compósitos em camadas de pmma de elastômero que têm propriedades aprimoradas
CN108544824B (zh) * 2018-03-29 2020-06-19 浙江大学 一种利于船舶水下减振吸声的声学覆盖层

Also Published As

Publication number Publication date
CN110774717A (zh) 2020-02-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110774717B (zh) 一种tpu声学薄膜及其制备方法
CN101200581B (zh) 天然纤维强化的聚乳酸基树脂组合物
CN110804154A (zh) 发声装置的振膜以及发声装置
CN101300895A (zh) 声学振动膜和包括该振动膜的扬声器
CN111267411A (zh) 振膜复合材料及其制备方法
CN113490126B (zh) 一种可用于发声装置的振膜及其制备方法、发声装置
CN113490125B (zh) 一种可用于发声装置的振膜及发声装置
CN110698637B (zh) 一种湿式高剥离强度聚氨酯树脂及其制备方法
CN111935601A (zh) 一种发声装置的复合振膜及其制备方法、发声装置
CN112358844A (zh) 一种涂布用永不黄变tpu薄膜胶水及其制备方法和应用
CN113370598A (zh) 一种纤维增强热塑性聚氨酯复合材料及其制备方法
CN113542988A (zh) 一种振膜以及发声装置
CN212097788U (zh) 振膜复合层结构
CN115449118A (zh) 一种轻质耐磨聚氨酯鞋底及其制备方法
CN111205630A (zh) 一种tpu声学薄膜及其生产方法
CN112500703A (zh) 一种声学薄膜及其制备方法
CN115134720A (zh) 发声装置的球顶、振膜组件以及发声装置和电子设备
CN115278486A (zh) 发声装置的外壳、发声装置及其电子设备
CN114574142A (zh) 一种防潮高强度滑板粘结剂
CN113438586A (zh) 一种振膜和扬声器
CN113773533A (zh) 发声装置的振膜及其发声装置
CN113354931A (zh) 一种pla改性材料的制备方法
CN113185825B (zh) 一种抗撕裂、可降解的聚乳酸食品包装膜及制备方法
CN116694062A (zh) 一种高铁用聚氨酯复合材料抗震支架及其制备方法和应用
WO2022160947A1 (zh) 振膜和发声装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant