CN114479683A - 一种防水透气tpu热熔胶膜及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及TPU热熔胶膜领域,特别是涉及一种防水透气TPU热熔胶膜,包括如下重量份数的组分:TPU 75‑90份;溶剂15‑40份;氧化石墨烯20‑45份;致孔剂1‑3份;疏水剂0.5‑2份;还原剂0.5‑1份;光稳定剂0.1‑0.5份。本发明提供一种使用效果好、性能优异的防水透气TPU热熔胶膜;本发明还提供一种防水透气TPU热熔胶膜的制备工艺,制备简单,提高生产加工的便利性和稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及TPU热熔胶膜领域,特别是涉及一种防水透气TPU热熔胶膜及其制备工艺。
背景技术
防水透气材料在近十年里取得了迅速的发展,在户外服饰、建筑装饰、水上作业等领域得到广泛的应用,在TPU薄膜中,防水透气膜材料主要分为聚酯型薄膜和聚醚型薄膜,都具有良好的防水性能,在透气性能上,聚酯型薄膜相较于聚醚型薄膜,差距效果很大。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供一种使用效果好、性能优异的防水透气TPU热熔胶膜。
本发明还提供一种防水透气TPU热熔胶膜的制备工艺,制备简单,提高生产加工的便利性和稳定性。
本发明采用如下技术方案:
一种防水透气TPU热熔胶膜,包括如下重量份数的组分:
对上述技术方案的进一步改进为,所述溶剂的浓度为0.6~0.9mol/L。
对上述技术方案的进一步改进为,所述氧化石墨烯的浓度为21~25mg/mL。
对上述技术方案的进一步改进为,所述致孔剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇中的至少一种。
对上述技术方案的进一步改进为,所述疏水剂为聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚全氟乙丙烯中的一种或几种。
对上述技术方案的进一步改进为,所述还原剂为葡萄糖、二甲基胺硼烷中的一种或两种。
对上述技术方案的进一步改进为,所述光稳定剂为癸二酸二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)酯、聚[[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)胺]-1,3,5-三嗪-2,4-二基][(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)亚胺]-1,6-二己二基[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)亚胺]]]、双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯中的任意一种或至少两种的混合物。
一种防水透气TPU热熔胶膜的制备方法,包括如下步骤:
S1、将氧化石墨烯分散在水中,然后加入过氧化氢溶液,110~120℃反应1h~8h,反应完成后加入还原剂继续反应3~4h后离心或过滤收集固体产物,得到多孔石墨烯;
S2、将步骤S1中的多孔石墨烯分散在溶剂中,然后加入疏水剂,反应30~60min后,加入适量的致孔剂,搅拌均匀得到改性多孔石墨烯分散液;
S3、将TPU置于溶剂中,然后在95~100℃进行搅拌,溶解完全;
S4、将步骤S2的多孔石墨烯分散液与步骤S3的TPU溶液混合,再加入光稳定剂,搅拌均匀后,在0.07~0.1MPa下脱泡35~50min,将脱泡后的混合溶液通过涂布的方式均匀涂布在离型纸上,然后将涂布后的离型纸送入烘箱中进行烘干干燥,将干燥后的产品常温固化,完全固化后即可得到防水透气TPU热熔胶膜。
对上述技术方案的进一步改进为,在所述步骤S4中,所述涂布的间隙为0.6-1mm。
对上述技术方案的进一步改进为,在所述步骤S4中,所述烘箱的温度设为130-150℃。
本发明的有益效果为:
本发明的防水透气TPU热熔胶膜兼顾胶膜的透湿性和力学性能,还具有良好的抗张强度,同时具有优异的防水透气性;制备工艺十分简单,能耗低,含石墨烯的多孔膜的性能易控制。
具体实施方式
为更好地理解本发明,下面结合实施例对本发明作进一步说明,但是本发明的实施方式不限于此。
一种防水透气TPU热熔胶膜,包括如下重量份数的组分:
优选地,所述溶剂的浓度为0.6~0.9mol/L。
优选地,所述氧化石墨烯的浓度为21~25mg/mL。
优选地,所述致孔剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇中的至少一种。
优选地,所述疏水剂为聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚全氟乙丙烯中的一种或几种。
优选地,所述还原剂为葡萄糖、二甲基胺硼烷中的一种或两种。
优选地,所述光稳定剂为癸二酸二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)酯、聚[[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)胺]-1,3,5-三嗪-2,4-二基][(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)亚胺]-1,6-二己二基[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)亚胺]]]、双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯中的任意一种或至少两种的混合物。
一种防水透气TPU热熔胶膜的制备方法,包括如下步骤:
S1、将氧化石墨烯分散在水中,然后加入过氧化氢溶液,110~120℃反应1h~8h,反应完成后加入还原剂继续反应3~4h后离心或过滤收集固体产物,得到多孔石墨烯;
S2、将步骤S1中的多孔石墨烯分散在溶剂中,然后加入疏水剂,反应30~60min后,加入适量的致孔剂,搅拌均匀得到改性多孔石墨烯分散液;
S3、将TPU热熔胶置于溶剂中,然后在95~100℃进行搅拌,溶解完全;
S4、将步骤S2的多孔石墨烯分散液与步骤S3的TPU溶液混合,再加入光稳定剂,搅拌均匀后,在0.07~0.1MPa下脱泡35~50min,将脱泡后的混合溶液通过涂布的方式均匀涂布在离型纸上,然后将涂布后的离型纸送入烘箱中进行烘干干燥,将干燥后的产品常温固化,完全固化后即可得到防水透气TPU热熔胶膜。
优选地,在所述步骤S4中,所述涂布的间隙为0.6-1mm。
优选地,在所述步骤S4中,所述烘箱的温度设为130-150℃。
实施例1
一种防水透气TPU热熔胶膜的制备方法,包括如下步骤:
S1、将30份氧化石墨烯分散在水中,然后加入过氧化氢溶液,120℃反应8h,反应完成后加入0.5份还原剂继续反应4h后离心或过滤收集固体产物,得到多孔石墨烯;
S2、将步骤S1中的多孔石墨烯分散在溶剂中,然后加入1份疏水剂,反应60min后,加入1.5份致孔剂,搅拌均匀得到改性多孔石墨烯分散液;
S3、将75份TPU热熔胶置于15份酒精溶液中,然后在100℃进行搅拌,溶解完全;
S4、将步骤S2的多孔石墨烯分散液与步骤S3的TPU溶液混合,再加入0.2份光稳定剂,搅拌均匀后,在0.1MPa下脱泡40min,将脱泡后的混合溶液通过涂布的方式均匀涂布在离型纸上,然后将涂布后的离型纸送入烘箱中进行烘干干燥,将干燥后的产品常温固化,完全固化后即可得到防水透气TPU热熔胶膜。
实施例2
一种防水透气TPU热熔胶膜的制备方法,包括如下步骤:
S1、将35份氧化石墨烯分散在水中,然后加入过氧化氢溶液,110℃反应2h,反应完成后加入0.5份还原剂继续反应3h后离心或过滤收集固体产物,得到多孔石墨烯;
S2、将步骤S1中的多孔石墨烯分散在酒精溶液中,然后加入1份疏水剂,反应30min后,加入1份致孔剂,搅拌均匀得到改性多孔石墨烯分散液;
S3、将75份TPU置于20份酒精溶液中,然后在95℃进行搅拌,溶解完全;
S4、将步骤S2的多孔石墨烯分散液与步骤S3的TPU溶液混合,再加入0.4份光稳定剂,搅拌均匀后,在0.07MPa下脱泡35min,将脱泡后的混合溶液通过涂布的方式均匀涂布在离型纸上,然后将涂布后的离型纸送入烘箱中进行烘干干燥,将干燥后的产品常温固化,完全固化后即可得到防水透气TPU热熔胶膜。
实施例3
一种防水透气TPU热熔胶膜的制备方法,包括如下步骤:
S1、将45份氧化石墨烯分散在水中,然后加入过氧化氢溶液,115℃反应5h,反应完成后加入1份还原剂继续反应3.5h后离心或过滤收集固体产物,得到多孔石墨烯;
S2、将步骤S1中的多孔石墨烯分散在酒精溶液中,然后加入1.5份疏水剂,反应40min后,加入2份致孔剂,搅拌均匀得到改性多孔石墨烯分散液;
S3、将80份TPU置于25份酒精溶液中,然后在100℃进行搅拌,溶解完全;
S4、将步骤S2的多孔石墨烯分散液与步骤S3的TPU溶液混合,再加入0.3份光稳定剂,搅拌均匀后,在0.1MPa下脱泡45min,将脱泡后的混合溶液通过涂布的方式均匀涂布在离型纸上,然后将涂布后的离型纸送入烘箱中进行烘干干燥,将干燥后的产品常温固化,完全固化后即可得到防水透气TPU热熔胶膜。
对比例1
本对比例的的原料组成及重量份如下:致孔剂为0份;
制备方法同实施例1。
对比例2
本对比例的的原料组成及重量份如下:氧化石墨烯和致孔剂均为0份;
制备方法同实施例2。
对实施例1-3和对比例1-2制备的TPU薄膜进行水蒸气透过率测试、耐水压测试以及抗张强度测试。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,测试结果如下表所示:
水蒸气透过率(g/m<sup>2</sup>·24h) | 静水压/m | 抗张强度/MPa | |
实施例1 | 14913.2 | 4.7 | 20.2 |
实施例2 | 15019.6 | 4.9 | 21.8 |
实施例3 | 17579.1 | 4.4 | 22.1 |
对比例1 | 9243.2 | 3.6 | 19.2 |
对比例2 | 8987.8 | 3.0 | 17.4 |
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)
2.根据权利要求1所述的防水透气TPU热熔胶膜,其特征在于,所述溶剂的浓度为0.6~0.9mol/L。
3.根据权利要求1所述的防水透气TPU热熔胶膜,其特征在于,所述氧化石墨烯的浓度为21~25mg/mL。
4.根据权利要求1所述的防水透气TPU热熔胶膜,其特征在于,所述致孔剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的防水透气TPU热熔胶膜,其特征在于,所述疏水剂为聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚全氟乙丙烯中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的防水透气TPU热熔胶膜,其特征在于,所述还原剂为葡萄糖、二甲基胺硼烷中的一种或两种。
7.根据权利要求1所述的防水透气TPU热熔胶膜,其特征在于,所述光稳定剂为癸二酸二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)酯、聚[[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)胺]-1,3,5-三嗪-2,4-二基][(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)亚胺]-1,6-二己二基[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)亚胺]]]、双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯中的任意一种或至少两种的混合物。
8.一种防水透气TPU热熔胶膜的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1、将氧化石墨烯分散在水中,然后加入过氧化氢溶液,110~120℃反应1h~8h,反应完成后加入还原剂继续反应3~4h后离心或过滤收集固体产物,得到多孔石墨烯;
S2、将步骤S1中的多孔石墨烯分散在溶剂中,然后加入疏水剂,反应30~60min后,加入适量的致孔剂,搅拌均匀得到改性多孔石墨烯分散液;
S3、将TPU置于溶剂中,然后在95~100℃进行搅拌,溶解完全;
S4、将步骤S2的多孔石墨烯分散液与步骤S3的TPU溶液混合,再加入光稳定剂,搅拌均匀后,在0.07~0.1MPa下脱泡35~50min,将脱泡后的混合溶液通过涂布的方式均匀涂布在离型纸上,然后将涂布后的离型纸送入烘箱中进行烘干干燥,将干燥后的产品常温固化,完全固化后即可得到防水透气TPU热熔胶膜。
9.根据权利要求8所述的防水透气TPU热熔胶膜的制备方法,其特征在于,在所述步骤S4中,所述涂布的间隙为0.6-1mm。
10.根据权利要求8所述的防水透气TPU热熔胶膜的制备方法,其特征在于,在所述步骤S4中,所述烘箱的温度设为130-150℃。
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