CN114349928A - 一种聚氨酯tpu窗帘内衬层及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种聚氨酯TPU窗帘内衬层及其制备方法，聚氨酯TPU窗帘内衬层包括：二元醇45‑60份、异氰酸酯35‑50份、二月桂枝二丁基锡0.05‑0.25份以及无机填料1.25‑6.5份。二元醇为聚四氢呋喃醚二醇、聚碳酸酯二醇、1，4‑丁二醇中的一种或多种；异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、4，4＇‑二苯甲烷二异氰酸酯中的一种或多种；无机填料包括碳酸盐、硅酸盐、碳材料；碳酸盐包括纳米碳酸钙和轻质碳酸钙中的一种或两种；碳材料为炭黑、石墨、纳米碳管、氧化石墨烯中的一种或多种。本发明的聚氨酯TPU窗帘内衬层具有遮光效果好、阻热性强、隔音明显、防水、透气、抗老化，产品整体品质优良，加工成本低，利于环保。

Description

一种聚氨酯TPU窗帘内衬层及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种窗帘卷帘内衬层及其制备方法，具体涉及一种聚氨酯TPU窗帘内衬层及其制备方法。

背景技术

随着科技发展和生活水平的不断提高，人们对居室内的环境要求也越来越高，窗帘已经成为家庭或办公场所内不可缺少的用品，它起着调节室内采光强度、遮阳、美化室内环境等功能。

目前，市场上窗帘卷帘常用遮光层主要包括涂层面料和遮光面料。涂层面料是利用涂层设备在所选的面料上涂层，需涂刷2-3次才能实现所需功能效果，而且，面料上的涂层浆料存在苯系物等有害溶剂，才能使涂层表面平整光滑，涂层浆料有的是多种化工原料合成，严重危害操作人员及其使用者的身体健康，且采用涂层面料的窗帘卷帘易老化，脱落，不耐水洗，干洗，不利于后期清洗，影响美观；编织面料是用提花机编制而成的，采用面料底层，面层，中间加一排黑色的遮光丝来编织而成，其面料克重高，原料成本高。

因此，通过优化原料组分及制备方法，以获得一种同时具备遮光、阻热、防水、透气、防霉、防污染、抗老化等优异性能的窗帘内衬层，是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明提供了一种聚氨酯TPU窗帘内衬层及其制备方法。

具体而言，一方面，本发明提供了一种聚氨酯TPU窗帘内衬层，该聚氨酯TPU窗帘内衬层包括以下质量份的组分：二元醇45-60份、异氰酸酯35-50份、二月桂枝二丁基锡0.05-0.25份以及无机填料1.25-6.5份。

优选的是，二元醇为聚四氢呋喃醚二醇、聚碳酸酯二醇、1，4-丁二醇中的一种或多种；异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、4，4＇-二苯甲烷二异氰酸酯中的一种或两种。

优选的是，无机填料包括碳酸盐、硅酸盐、碳材料中的一种或多种。更优选的是，碳酸盐包括纳米碳酸钙、轻质碳酸钙中的一种或两种；特别优选的是，碳酸钙由质量比为1:2的轻质碳酸钙和纳米碳酸钙混合而成，发明人经大量实验研究发现，以此特定配比复配使用，能够充分发挥轻质碳酸钙和纳米碳酸钙的协同作用，从而能够进一步明显增强聚氨酯TPU窗帘内衬层的力学性能，粘结性能以及抗菌功效。

优选的是，碳材料包括炭黑、石墨、纳米碳管、氧化石墨烯中的一种或多种。碳材料具有遮光作用，发明人经研究发现，对于本发明的聚氨酯TPU窗帘内衬层而言，将多种不同结构的碳材料组合使用，能够形成严密的网状遮光层，从而能够显著提高窗帘内衬层的遮光效果。此处，发明人需要特别说明的是，氧化石墨烯作为特别优选的材料，一方面，由于其具有较高的比表面积和大范围的共辄结构而使其形成网状结构，因此，氧化石墨烯能够与其他碳材料组合形成严密的遮光层；另一方面，氧化石墨烯具有优异的吸附性能，因此，将其与纳米二氧化钛组合使用，能够充分发挥光催化作用，从而能够有效地降解多种污染物，利于环境保护。

优选的是，聚氨酯TPU内衬层包括以下质量份的组分：聚四氢呋喃醚二醇48-50份、1，4-丁二醇5-6份、4，4＇-二苯甲烷二异氰酸酯43-45份、二月桂枝二丁基锡0.1-0.2份、碳酸钙1-2份、硅酸盐1-2份、炭黑0.5-1.0份。

优选的是，聚四氢呋喃醚二醇的数均分子量为1000、1800、2000中的一种或多种，聚碳酸酯二醇的数均分子量为1000或2000。

优选的是，无机填料包括纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米氧化铁、纳米氧化银、滑石粉中的一种或多种。通过这些材料的选择和添加，使其均匀分布于聚氨酯TPU内衬层中，能使聚氨酯TPU内衬层具有优良的超疏水性，进而能够明显提升聚氨酯TPU内衬层的防水性和防污性。更优选的是，如果采用滑石粉，其颗粒度优选大于325目，试验研究进一步发现，该颗粒度的选择有助于充分滑石粉的润滑性良好，遮盖力良好，柔软，光泽好等特点，有助于滑石粉在聚氨酯TPU中形成网状结构，进而在提升聚氨酯TPU窗帘内衬层的遮光性，防水性能的基础上，还能明显改善聚氨酯TPU窗帘内衬层的隔热、隔音、抗紫外线等性能。

优选的是，聚氨酯TPU窗帘内衬层包括紫外线吸收剂，紫外线吸收剂优选为二苯甲酮类紫外线吸收剂或苯并三唑类紫外线吸收剂。

优选的是，聚氨酯TPU窗帘内衬层包括分散剂，分散剂可采用聚乙烯吡咯烷酮。

另一方面，本发明提供了一种上述聚氨酯TPU窗帘内衬层的制备方法，该方法将二元醇、异氰酸酯、无机填料混合后搅拌均匀，加入催化剂二月桂酸二丁基锡，加热发生聚合反应，得到聚氨酯TPU，聚氨酯TPU经挤压流延，以得到聚氨酯TPU窗帘内衬层。

优选的是，无机填料经分散剂分散后与二元醇、异氰酸酯混合。

优选的是，加热温度为75-80℃，加热时间为1-3h。

优选的是，聚氨酯TPU窗帘内衬层的厚度为1-3mm。

优选的是，为了更好地将碳材料均匀分布于聚氨酯TPU，可以先采用分散剂将炭黑、石墨、纳米碳管、氧化石墨烯分散后，再与二元醇和异氰酸酯混合。

本发明的聚氨酯TPU窗帘内衬层以二元醇和异氰酸酯为单体，并添加1，4-丁二醇，在二月桂枝二丁基锡催化作用下，协同碳酸盐、硅酸盐、碳材料等其它组分，聚合反应生成聚氨酯TPU，再经加热挤压流延制成聚氨酯TPU内衬层，从而使制得的产品具有非常优异的遮光效果，阻热功能和隔声效果明显增强，防水防污、透气保温、保湿防霉、抗老化等性能大大改善，产品整体品质优良，加工制造成本低，并有利于环保。

采用以上组分材料和制备方法制得的聚氨酯TPU窗帘内衬层，非常适用于窗饰等遮阳系列产品，如窗帘卷帘、百褶帘、直立帘等产品的内衬层，遮阳产系统产品，以及外建遮阳产品等。

具体实施方式

下面，将通过具体实施例对本发明进行详细的描述。提供这些实施例仅仅是为了能够更清楚地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域技术人员。

如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”或“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本发明的较佳实施方式，然所述描述乃以说明书的一般原则为目的，并非用以限定本发明的范围。本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

如果没有特殊说明，本发明所采用的各种试剂、原料、仪器和设备均为市售获得。

实施例1

一种聚氨酯TPU窗帘内衬层，其原料配方由以下质量份的组分组成：聚四氢呋喃醚二醇48份、1，4-丁二醇5份、4，4＇-二苯甲烷二异氰酸酯44份、二月桂枝二丁基锡0.2份、碳酸钙1份、硅酸盐1份、炭黑0.8份。

上述聚氨酯TPU内衬层的制备方法包括以下步骤：将上述聚四氢呋喃醚二醇、1，4-丁二醇、4，4＇-二苯甲烷二异氰酸酯、碳酸钙、硅酸盐、炭黑混合后搅拌均匀，加入作为催化剂的二月桂酸二丁基锡，将78℃加热发生聚合反应2h后，以得到聚氨酯TPU之后，将聚氨酯TPU经挤压流延，制得2mm的聚氨酯TPU内衬层。

实施例2

一种聚氨酯TPU窗帘内衬层，其原料配方由以下质量份的组分组成：二元醇48份、异氰酸酯45份、二月桂枝二丁基锡0.2份、无机填料3.45份、紫外线吸收剂0.8份、分散剂0.5份。其中，二元醇为聚四氢呋喃醚二醇和1，4-丁二醇；异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯和4，4＇-二苯甲烷二异氰酸酯；无机填料包括作为碳酸盐的轻质碳酸钙和纳米碳酸钙，作为碳材料的炭黑和氧化石墨烯；所述聚四氢呋喃醚二醇的数均分子量为1000和2000两种混合而成；作为无机填料，还添加有纳米二氧化钛。此外，还添加有作为紫外线吸收剂的二苯甲酮类紫外线吸收剂和苯并三唑类紫外线吸收剂，作为分散剂的聚乙烯吡咯烷酮。

上述聚氨酯TPU窗帘内衬层的制备方法包括以下步骤：先将上述无机填料用分散剂分散后，再与二元醇、异氰酸酯、紫外线吸收剂混合后搅拌均匀，加入作为催化剂的二月桂酸二丁基锡，经75℃的加热发生聚合反应1h后，得到聚氨酯TPU；随后，对聚氨酯TPU进行挤压流延，从而获得1mm的聚氨酯TPU窗帘内衬层。

实施例3

一种聚氨酯TPU窗帘内衬层，其原料配方由以下质量份的组分组成：二元醇50份、异氰酸酯43份、二月桂枝二丁基锡0.1份、无机填料3.65份、紫外线吸收剂0.6份、分散剂0.7份。其中，二元醇为聚四氢呋喃醚二醇、聚碳酸酯二醇和1，4-丁二醇的混合物；异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯；无机填料包括纳米碳酸钙，碳材料为炭黑、石墨、纳米碳管和滑石粉。聚四氢呋喃醚二醇的数均分子量为1800，聚碳酸酯二醇的数均分子量为2000。此外，在本实施例中，还添加有二苯甲酮类紫外线吸收剂或苯并三唑类紫外线吸收剂，以及作为分散剂的聚乙烯吡咯烷酮。

上述聚氨酯TPU窗帘内衬层的制备方法包括以下步骤：将二元醇、异氰酸酯、无机填料、紫外线吸收剂混合后搅拌均匀，加入作为催化剂的二月桂酸二丁基锡，通过80℃的加热发生聚合反应3h，获得聚氨酯TPU；进而，对聚氨酯TPU进行挤压流延，从而获得3mm的聚氨酯TPU窗帘内衬层。其中，本实施例中的无机填料经聚乙烯吡咯烷酮分散后与二元醇和异氰酸酯混合。

实施例4

一种聚氨酯TPU窗帘内衬层，其原料配方由以下质量份的组分组成：二元醇50份、异氰酸酯43.25份、二月桂枝二丁基锡0.2份、无机填料4.7份、紫外线吸收剂0.8份、分散剂1份。其中，二元醇采用的是数均分子量为1800的聚四氢呋喃醚二醇、数均分子量为2000的聚碳酸酯二醇、以及1，4-丁二醇的混合物；异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯；无机填料包括纳米碳酸钙、炭黑、石墨纳米碳管、纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米氧化铁、纳米氧化银和滑石粉；紫外线吸收剂为二苯甲酮类紫外线吸收剂或苯并三唑类紫外线吸收剂；分散剂为聚乙烯吡咯烷酮。

上述聚氨酯TPU窗帘内衬层的制备方法包括以下步骤：将二元醇、异氰酸酯、无机填料、紫外线吸收剂混合后搅拌均匀，加入作为催化剂的二月桂酸二丁基锡，经80℃的加热发生聚合反应3h后，获得聚氨酯TPU；对聚氨酯TPU进行挤压流延，从而获得3mm的聚氨酯TPU内衬层。其中，无机填料经聚乙烯吡咯烷酮分散后与二元醇、异氰酸酯混合。

针对以上实施例1-4制得的聚氨酯TPU窗帘内衬层，发明人参照GB-T17032-1997对其紫外线透过率进行测试，并参考QB/T2591-2003对其抗菌性能进行测试。测试结果充分表明并证实，正如之前发明内容所述，实施例1-4中采用特定比例组分制得的聚氨酯TPU窗帘内衬层，例如无机填料的添加，碳材料的添加，纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米氧化铁、纳米氧化银和滑石粉的添加，不但能够显著提升聚氨酯TPU窗帘内衬层的遮光性能和抗菌性能，而且在其防水防污、透气保温、保湿防霉、抗老化等方面均能起到明显的改善作用，因此，能够广泛适用于窗饰等遮阳系列产品。

以上内容仅是本发明的最佳实施例。应强调的是，在不脱离本发明的发明思想的情况下，本领域普通技术人员对本发明所作的各种变型和改进均应落入本发明的保护范围内。

Claims (17)

1.一种聚氨酯TPU窗帘内衬层，其特征在于，所述聚氨酯TPU窗帘内衬层包括以下质量份的组分：二元醇45-60份、异氰酸酯35-50份、二月桂枝二丁基锡0.05-0.25份以及无机填料1.25-6.5份。

2.根据权利要求1所述聚氨酯TPU窗帘内衬层，其特征在于，所述二元醇为聚四氢呋喃醚二醇、聚碳酸酯二醇、1，4-丁二醇中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述聚氨酯TPU窗帘内衬层，其特征在于，异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、4，4＇-二苯甲烷二异氰酸酯中的一种或两种。

4.根据权利要求1所述聚氨酯TPU窗帘内衬层，其特征在于，无机填料包括碳酸盐、硅酸盐、碳材料中的一种或多种。

5.根据权利要求4所述聚氨酯TPU窗帘内衬层，其特征在于，碳酸盐包括纳米碳酸钙、轻质碳酸钙中的一种或两种。

6.根据权利要求5所述聚氨酯TPU窗帘内衬层，其特征在于，碳酸钙由质量比为1:2的轻质碳酸钙和纳米碳酸钙混合而成。

7.根据权利要求4所述聚氨酯TPU窗帘内衬层，其特征在于，碳材料为炭黑、石墨、纳米碳管、氧化石墨烯中的一种或多种。

8.根据权利要求7所述聚氨酯TPU窗帘内衬层，其特征在于，所述无机填料包括纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米氧化铁、纳米氧化银、滑石粉中的一种或多种，其中，滑石粉的颗粒度优选大于325目。

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的聚氨酯TPU窗帘内衬层，其特征在于，所述聚氨酯TPU内衬层包括以下质量份的组分：聚四氢呋喃醚二醇48-50份、1，4-丁二醇5-6份、4，4＇-二苯甲烷二异氰酸酯43-45份、二月桂枝二丁基锡0.1-0.2份、碳酸钙1-2份、硅酸盐1-2份、炭黑0.5-1.0份。

10.根据权利要求2或9所述聚氨酯TPU窗帘内衬层，其特征在于，所述聚四氢呋喃醚二醇的数均分子量为1000、1800、2000中的一种或多种；

聚碳酸酯二醇的数均分子量为1000或2000。

11.根据权利要求8所述聚氨酯TPU窗帘内衬层，其特征在于，所述无机填料包括氧化石墨烯和纳米二氧化钛。

12.根据权利要求1-11中任意一项所述的聚氨酯TPU窗帘内衬层，其特征在于，所述聚氨酯TPU窗帘内衬层包括紫外线吸收剂，紫外线吸收剂优选二苯甲酮类紫外线吸收剂或苯并三唑类紫外线吸收剂。

13.根据权利要求1-12中任意一项所述的聚氨酯TPU窗帘内衬层，其特征在于，所述聚氨酯TPU窗帘内衬层包括分散剂，分散剂优选聚乙烯吡咯烷酮。

14.一种权利要求1-13中任一项所述聚氨酯TPU窗帘内衬层的制备方法，其特征在于，将二元醇、异氰酸酯、无机填料混合后搅拌均匀，加入催化剂二月桂酸二丁基锡，加热发生聚合反应，得到聚氨酯TPU，聚氨酯TPU经挤压流延，以得到所述聚氨酯TPU窗帘内衬层。

15.根据权利要求14所述聚氨酯TPU窗帘内衬层的制备方法，其特征在于，无机填料经分散剂分散后与二元醇、异氰酸酯混合。

16.根据权利要求14或15所述聚氨酯TPU窗帘内衬层的制备方法，其特征在于，加热温度为75-80℃，加热时间为1-3h。

17.根据权利要求16所述聚氨酯TPU窗帘内衬层的制备方法，其特征在于，聚氨酯TPU窗帘内衬层的厚度为1-3mm。