CN113480842A - 一种热塑性聚氨酯薄膜用抗粘连母粒及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种热塑性聚氨酯薄膜用抗粘连母粒及其制备方法，该母粒包含如下组分：TPU：90～95％，抗粘连剂：0.5～5％，抗静电剂：0.5～2％，上各组分含量之和为100％；本发明的该抗粘连母粒是一种脂肪族TPU专用抗粘连母粒；使用后迅速分散在薄膜表面形成一层及其润滑性的分子层，降低薄膜的摩擦系数，起到优异的抗粘连效果。

Description

一种热塑性聚氨酯薄膜用抗粘连母粒及其制备方法

技术领域

本发明属于TPU材料技术领域，具体涉及一种热塑性聚氨酯(TPU)薄膜用抗粘连母粒及其制备方法。

背景技术

热塑性聚氨酯弹性体(Thermoplastic polyurethanes，简称TPU)。是一种由低聚物多元醇软链段与二异氰酸酯-扩链剂硬段嵌段聚合形成的线性大分子。TPU挤出产品是TPU粒料经过挤出机进行塑化，通过模头定型冷却后的产品。挤出形成的产品包括：线束管材，薄膜，异型材等。TPU制成品广泛应用于日常生活之中，是国民生活必不可少的一种热塑性弹性体。但是TPU薄膜在生产和堆积过程中，由于表面张力的存在，当膜层间受压或受热时，容易发生粘结而不易分离，从而影响生产或使用。

现有技术通常在生产薄膜时加入一定比例的抗粘连剂，通过减少薄膜之间、薄膜与设备之间的摩擦，且阻碍大分子链的渗透以防止薄膜的粘连。常见的抗粘连剂主要有滑石粉、硅藻土、二氧化硅等,有机类开口剂主要是油酸酰胺、芥酸酰胺和EBS衍生物等。但这些抗粘连剂都不同程度的存在不足之处，表现在分散困难，容易析出，影响薄膜的透明度等问题。无机类抗粘剂通过物理隔离作用达到抗粘连的效果，缺点是为了达到特定的抗粘效果，添加量较大，从而对制品透明度造成影响。有机类抗粘剂主要是通过改变材料表面张力，为材料表面提供润滑，达到抗粘效果，添加量可以较为适中，但更易析出，对制品外观造成影响。

针对上述技术问题，故需要进行改进。

发明内容

本发明是为了克服上述现有技术中存在技术缺陷，提供一种热塑性聚氨酯(TPU)薄膜用抗粘连母粒及其制备方法。

为了达到以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种热塑性聚氨酯薄膜用抗粘连母粒，该母粒包含如下组分：TPU：90～95％，抗粘连剂：0.5～5％，抗静电剂：0.5～2％，上各组分含量之和为100％。

作为本发明的一种优选方式，该母粒包含如下组分：TPU：95％，抗粘连剂：4％，抗静电剂：1％。

作为本发明的一种优选方式，该母粒包含如下组分：TPU：4％，抗粘连剂：4％，抗静电剂： 2％。

作为本发明的一种优选方式，该母粒包含如下组分：TPU：93％，抗粘连剂：5％，抗静电剂：2％。

作为本发明的一种优选方式，所述抗粘连剂为酰胺类蜡与纳米级二氧化硅进行复配。

作为本发明的一种优选方式，所述酰胺蜡包括但不限于油酸酰胺、芥酸酰胺、山嵛酸酰胺、硬脂酸酰胺和乙撑双油酸酰胺或蒙旦蜡。

作为本发明的一种优选方式，所述抗粘连母粒为不溶于水的高分子型永久抗粘连母粒，其外观为白色粉末状或颗粒状的抗粘连母粒，热分解温度≥280℃。

作为本发明的一种优选方式，所述抗粘连母粒是一种脂肪族TPU专用抗粘连母粒。

一种热塑性聚氨酯薄膜用抗粘连母粒的制备方法，包括如下步骤：

步骤一，按重量配比称取各组分；

步骤二，将TPU颗粒、和抗静电剂混合加入高速混合机中，在100℃～120℃温度下按照 3000～6000r/min转速高速搅拌20～50min，然后放料至低速冷却混合机中，以50～120r/min 转速进行搅拌，待物料冷却至40℃～50℃，得到预混物；

步骤三，往步骤二的预混物中加抗粘连剂，继续搅拌10～30min，待混合均匀后，出料；

步骤四，将步骤三中制备所得的物料投入双螺杆挤出机中，所述双螺杆挤出机的螺杆长径比为40-45:1，螺筒温度为250-280℃，螺杆转速为400-500rpm；所述物料在该双螺杆挤出机中熔融混合并挤出造粒，最后经风冷、筛选磁选、计量、包装，即得所述的热塑性聚氨酯薄膜用抗粘连母粒。

本发明的有益效果是：

1.本发明的该抗粘连母粒是一种脂肪族TPU专用抗粘连母粒。使用后迅速分散在薄膜表面形成一层及其润滑性的分子层，降低薄膜的摩擦系数，起到优异的抗粘连效果。

2.本发明的目的在于提供一种高透脂肪族TPU薄膜的专用抗粘连母粒，该抗粘连母粒采用多种高效助剂复配，以脂肪族TPU为基材，经过加入分散助剂进行高混初步混合，再经过双螺杆挤出机共混造粒，形成最终的成品母粒。实际使用这种母粒，添加量仅需5％以内，就可以在不影响TPU透明度和力学性能的同时起到薄膜的抗粘作用，同时还可以减少收卷时空气进入形成气泡的现象，母粒的生产工艺简单，价格便宜，高效环保；添加本发明的透明TPU 薄膜，可以在使用过程中保持无析出和滑爽感的同时，不影响下游企业的加工使用。

具体实施方式

下面对本发明实施例作详细说明。

实施例1；

本项目旨在研究开发一种热塑性聚氨酯薄膜用抗粘连母粒，该母粒包含如下组分：TPU： 95％，抗粘连剂：4％，抗静电剂：1％；其中，抗粘连剂主要为酰胺类蜡与纳米级二氧化硅进行复配，所用酰胺蜡包括但不限于油酸酰胺、芥酸酰胺、山嵛酸酰胺、硬脂酸酰胺和乙撑双油酸酰胺等或蒙旦蜡。

该抗粘连母粒是一种脂肪族TPU专用抗粘连母粒。使用后迅速分散在薄膜表面形成一层及其润滑性的分子层，降低薄膜的摩擦系数，起到优异的抗粘连效果。

抗粘连母粒为不溶于水的高分子型永久抗粘连母粒，其外观为白色粉末状或颗粒状的抗粘连母粒，热分解温度≥280℃；所采用的抗粘连母粒为高分子类永久抗粘连母粒，避免了材料长期使用过程中抗静电效果的降低。

本发明的目的在于提供一种高透脂肪族TPU薄膜的专用抗粘连母粒，该抗粘连母粒采用多种高效助剂复配，以脂肪族TPU为基材，经过加入分散助剂进行高混初步混合，再经过双螺杆挤出机共混造粒，形成最终的成品母粒。实际使用这种母粒，添加量仅需5％以内，就可以在不影响TPU透明度和力学性能的同时起到薄膜的抗粘作用，同时还可以减少收卷时空气进入形成气泡的现象，母粒的生产工艺简单，价格便宜，高效环保。添加本发明的透明TPU 薄膜，可以在使用过程中保持无析出和滑爽感的同时，不影响下游企业的加工使用。

一种热塑性聚氨酯薄膜用抗粘连母粒的制备方法，包括如下步骤：

步骤一，按重量配比称取各组分；TPU：95％，抗粘连剂：4％，抗静电剂：1％；

步骤二，将TPU颗粒、和抗静电剂混合加入高速混合机中，在100℃～120℃温度下按照 3000～6000r/min转速高速搅拌20～50min，然后放料至低速冷却混合机中，以50～120r/min 转速进行搅拌，待物料冷却至40℃～50℃，得到预混物；

步骤三，往步骤二的预混物中加抗粘连剂，继续搅拌10～30min，待混合均匀后，出料；

步骤四，将步骤三中制备所得的物料投入双螺杆挤出机中，所述双螺杆挤出机的螺杆长径比为40-45:1，螺筒温度为250-280℃，螺杆转速为400-500rpm；所述物料在该双螺杆挤出机中熔融混合并挤出造粒，最后经风冷、筛选磁选、计量、包装，即得所述的热塑性聚氨酯薄膜用抗粘连母粒。

实施例2；

一种热塑性聚氨酯薄膜用抗粘连母粒，该母粒包含如下组分：TPU：94％，抗粘连剂：4％，抗静电剂：2％。

一种热塑性聚氨酯薄膜用抗粘连母粒的制备方法，包括如下步骤：

步骤一，按重量配比称取各组分；TPU：94％，抗粘连剂：4％，抗静电剂：2％；

步骤二，将TPU颗粒、和抗静电剂混合加入高速混合机中，在100℃～120℃温度下按照 3000～6000r/min转速高速搅拌20～50min，然后放料至低速冷却混合机中，以50～120r/min 转速进行搅拌，待物料冷却至40℃～50℃，得到预混物；

步骤三，往步骤二的预混物中加抗粘连剂，继续搅拌10～30min，待混合均匀后，出料；

步骤四，将步骤三中制备所得的物料投入双螺杆挤出机中，所述双螺杆挤出机的螺杆长径比为40-45:1，螺筒温度为250-280℃，螺杆转速为400-500rpm；所述物料在该双螺杆挤出机中熔融混合并挤出造粒，最后经风冷、筛选磁选、计量、包装，即得所述的热塑性聚氨酯薄膜用抗粘连母粒。

实施例3；

一种热塑性聚氨酯薄膜用抗粘连母粒，该母粒包含如下组分：TPU：93％，抗粘连剂：5％，抗静电剂：2％。

一种热塑性聚氨酯薄膜用抗粘连母粒的制备方法，包括如下步骤：

步骤一，按重量配比称取各组分；TPU：4％，抗粘连剂：4％，抗静电剂：2％；

步骤二，将TPU颗粒、和抗静电剂混合加入高速混合机中，在100℃～120℃温度下按照 3000～6000r/min转速高速搅拌20～50min，然后放料至低速冷却混合机中，以50～120r/min 转速进行搅拌，待物料冷却至40℃～50℃，得到预混物；

步骤三，往步骤二的预混物中加抗粘连剂，继续搅拌10～30min，待混合均匀后，出料；

步骤四，将步骤三中制备所得的物料投入双螺杆挤出机中，所述双螺杆挤出机的螺杆长径比为40-45:1，螺筒温度为250-280℃，螺杆转速为400-500rpm；所述物料在该双螺杆挤出机中熔融混合并挤出造粒，最后经风冷、筛选磁选、计量、包装，即得所述的热塑性聚氨酯薄膜用抗粘连母粒。

分别将上述实施例1-3中制备的热塑性聚氨酯薄膜用抗粘连母粒裁剪成25×25mm的待测试样品，按照GB/T528-1998(ISO37:2005)的方法进行机械性能测试；全部测试结果如表1所示。

表1，

从表1可以看出，实施例1与实施例2-3相比，本发明的热塑性聚氨酯薄膜用抗粘连母粒的硬度可以达到93，而且拉伸强度达到85MPa，断裂伸长率为500％，回弹率为70％，表现出高强度和综合性能优异的特点，从而体现了本发明采用TPU，抗粘连剂和抗静电剂，赋予材料较好的强度，表现出明显的协同作用。

同时，从表1中还可以看出，将实施例1和实施例2-3的热塑性聚氨酯薄膜用抗粘连母粒产品置于70℃左右的水槽中进行水解稳定性实验，10周时间后按ASTMD412(美国材料与试验协会标准)进行拉伸强度测试，测定其拉伸强度保持率在90％以上，而对比例的拉伸强度保持率仅为78％-80％，本发明的热塑性聚氨酯薄膜用抗粘连母粒具有良好的耐水解性能；而且，实际使用这种母粒，添加量仅需5％以内，就可以在不影响TPU透明度和力学性能的同时起到薄膜的抗粘作用，同时还可以减少收卷时空气进入形成气泡的现象，母粒的生产工艺简单，价格便宜，高效环保。添加本发明的透明TPU薄膜，可以在使用过程中保持无析出和滑爽感的同时，不影响下游企业的加工使用。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现；因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种热塑性聚氨酯薄膜用抗粘连母粒，其特征在于，该母粒包含如下组分：TPU：90～95％，抗粘连剂：0.5～5％，抗静电剂：0.5～2％，上各组分含量之和为100％。

2.根据权利要求1所述的一种热塑性聚氨酯薄膜用抗粘连母粒，其特征在于，该母粒包含如下组分：TPU：95％，抗粘连剂：4％，抗静电剂：1％。

3.根据权利要求1所述的一种热塑性聚氨酯薄膜用抗粘连母粒，其特征在于，该母粒包含如下组分：TPU：94％，抗粘连剂：4％，抗静电剂：2％。

4.根据权利要求1所述的一种热塑性聚氨酯薄膜用抗粘连母粒，其特征在于，该母粒包含如下组分：TPU：93％，抗粘连剂：5％，抗静电剂：2％。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种热塑性聚氨酯薄膜用抗粘连母粒，其特征在于，所述抗粘连剂为酰胺类蜡与纳米级二氧化硅进行复配。

6.根据权利要求5所述的一种热塑性聚氨酯薄膜用抗粘连母粒，其特征在于，所述酰胺蜡包括但不限于油酸酰胺、芥酸酰胺、山嵛酸酰胺、硬脂酸酰胺和乙撑双油酸酰胺或蒙旦蜡。

7.根据权利要求1或2或3或4所述的一种热塑性聚氨酯薄膜用抗粘连母粒，其特征在于，所述抗粘连母粒为不溶于水的高分子型永久抗粘连母粒，其外观为白色粉末状或颗粒状的抗粘连母粒，热分解温度≥280℃。

8.根据权利要求7所述的一种热塑性聚氨酯薄膜用抗粘连母粒，其特征在于，所述抗粘连母粒是一种脂肪族TPU专用抗粘连母粒。

9.根据权利要求1～8任一项所述的热塑性聚氨酯薄膜用抗粘连母粒的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，按重量配比称取各组分；

步骤二，将TPU颗粒、和抗静电剂混合加入高速混合机中，在100℃～120℃温度下按照3000～6000r/min转速高速搅拌20～50min，然后放料至低速冷却混合机中，以50～120r/min转速进行搅拌，待物料冷却至40℃～50℃，得到预混物；

步骤三，往步骤二的预混物中加抗粘连剂，继续搅拌10～30min，待混合均匀后，出料；

步骤四，将步骤三中制备所得的物料投入双螺杆挤出机中，所述双螺杆挤出机的螺杆长径比为40-45:1，螺筒温度为250-280℃，螺杆转速为400-500rpm；所述物料在该双螺杆挤出机中熔融混合并挤出造粒，最后经风冷、筛选磁选、计量、包装，即得所述的热塑性聚氨酯薄膜用抗粘连母粒。