CN117603431A - 一种tpu保护膜 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种TPU保护膜，其包括以下质量份数的组分：胺改性木质素基多元醇50‑100份，氟硅改性异氰酸酯80‑150份，抗黄变剂10‑20份，催化剂5‑10份。本申请具有提升保护膜抗老化性能和抗冲击性能的效果。
Description
技术领域
本申请涉及保护膜领域，尤其是涉及一种TPU保护膜。
背景技术
TPU是热塑性聚氨酯弹性体的简称，又称热塑性聚氨酯橡胶，是一种嵌段线性聚合物。TPU具有良好的抗冲击性能和柔韧性，可以制成保护膜，有效防止屏幕碎裂。同时，柔软的TPU材质可以有效的贴合弧面，可长久使用。光学级TPU材料凭借自身的设计灵活性和优异的综合性能，在保护膜领域发展得到了广泛的应用。
显示屏用光学级TPU保护膜作为高分子材料，在高温光照条件下，聚合物分子链中的碳氮键和碳氧键容易发生断裂，产生过氧化物和自由基，进一步促进分子链的降解，产生黄变。黄变现象会严重影响保护膜的使用寿命，故有待改善。
发明内容
为了提升保护膜的抗老化性能，本申请提供一种TPU保护膜。
本申请提供的一种TPU保护膜采用如下的技术方案：
一种TPU保护膜，其特征在于：包括以下质量份数的组分：
胺改性木质素基多元醇50-100份
氟硅改性异氰酸酯80-150份
抗黄变剂10-20份
催化剂5-10份。
胺改性木质素基多元醇通过改性处理，可以自猝灭产生的自由基，提升TPU保护膜的抗老化性能；氟硅改性异氰酸酯通过引入氟硅基团，可以提升TPU保护膜的稳定性，延缓老化作用，减少黄变的产生；抗黄变剂可以吸收紫外线，猝灭产生的自由基，减少环境因素对TPU分子链的破坏，延缓TPU保护膜黄变现象的产生，提升TPU保护膜的抗老化性能。
优选的，所述胺改性木质素基多元醇包括受阻胺和氧丙基化木质素多元醇。
受阻胺是一类具有空间位阻作用的化合物，具有良好的抑制光解的效果，可以捕获自由基，猝灭单线态氧和过氧化物，提升TPU保护膜的抗紫外线性能和抗氧化性能，延缓TPU保护膜的老化；氧丙基化木质素多元醇具有高醇羟基含量，可以提升与氟硅改性异氰酸酯的反应活性，提升TPU分子主链的稳定性，提升TPU保护膜的抗老化性能。
优选的，所述氟硅改性异氰酸酯包括氟硅聚合物和异氰酸酯。
氟硅聚合物通过聚合反应得到兼具氟原子和硅氧结构的聚合物，具有良好的热稳定性，疏水性和耐油性，具有低表面能，使用氟硅聚合物对异氰酸酯进行改性处理，可使得制备的TPU保护膜具有自清洁性能和耐热性，提升耐老化性能。
优选的，所述氟硅聚合物包括三氟丙基甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷和二苯基二甲氧基硅烷。
三氟丙基甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷和二苯基二甲氧基硅烷三者进行复配得到的氟硅聚合物，通过引入氟原子，调节甲基和苯基的比例，得到的氟硅聚合物具有高交联密度，可以提升氟硅聚合物与异氰酸酯的相容性，提升氟硅改性异氰酸酯的耐热性和抗冲击性能。
优选的，所述三氟丙基甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷和二苯基二甲氧基硅烷的质量比为(0.2-0.4)：1：0.8。
按照上述质量比获得TPU保护膜具有较好的耐老化性能和抗冲击性能。
优选的，所述抗黄变剂包括改性石墨相氮化碳和交联促进剂。
改性石墨相氮化碳具有近似石墨烯的二维片层结构，具有良好的热稳定性，可以补强TPU分子链间的缺陷，增加交联密度，从而提升TPU保护膜的耐热性、耐老化性能和抗冲击性能；交联促进剂通过对改性石墨相氮化碳进行改性处理，增加抗黄变剂和TPU分子的反应位点，提升抗黄变剂和TPU分子主链的相容性，从而提升TPU保护膜的耐热性和抗老化性能；抗黄变剂可以和胺改性木质素基多元醇、氟硅改性异氰酸酯协同作用，提升TPU保护膜的抗紫外线性能和耐热性，从而提升抗老化性能。
优选的，所述改性石墨相氮化碳和交联促进剂的质量比为1.5：(0.1-0.2)。
按照上述质量比获得的TPU保护膜具有良好的抗冲击性能和抗老化性能。
优选的，所述交联促进剂为苯乙炔。
苯乙炔与石墨相氮化碳表面的羟基反应形成烯基，进行共价表面修饰，有利于抗黄变剂和TPU分子主链进行反应，使得有机相和无机相成为一个整体，增加TPU保护膜的稳定性和相容性，从而提升TPU保护膜的抗冲击性能和抗老化性能。
优选的，所述抗黄变剂采用如下步骤制备：
将石墨相氮化碳、聚乙烯吡咯烷酮和硝酸铈六水合物置于乙醇中搅拌得到混合溶液，将混合溶液加热反应后冷却得到固形物，将固形物洗涤干燥后加热得到改性石墨相氮化碳；
将苯乙炔和甲醇钠分散至甲醇中得到改性溶液，将改性石墨相氮化碳在改性溶液中浸泡，冲洗后干燥得到抗黄变剂。
通过硝酸铈六水合物对石墨相氮化碳进行改性处理，加热处理后得到的二氧化铈可以负载在石墨相氮化碳表面，得到改性石墨相氮化碳，二氧化铈具有良好的吸收紫外线的能力，其氧缺陷结构导致铈元素的价态在三价和四价之间反复切换，这个转化过程可以消除TPU分子链中产生的自由基，减少分子链的断裂，延缓TPU保护膜的老化；石墨相氮化碳可以和二氧化铈协同作用，提升TPU保护膜的抗老化性能；通过上述步骤制备的抗黄变剂具有良好的相容性和抗老化性能。
优选的，所述TPU保护膜采用如下步骤制备：
将氟硅改性异氰酸酯、胺改性木质素基多元醇和催化剂混合搅拌得到预聚物，将抗黄变剂和预聚物混合，在惰性气体保护下搅拌得到聚合物，将聚合物挤出成型得到TPU保护膜。
按照上述步骤制备的TPU保护膜具有良好的抗老化性能和抗冲击性能。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.胺改性木质素基多元醇通过改性处理，可以自猝灭产生的自由基，提升TPU保护膜的抗老化性能；氟硅改性异氰酸酯通过引入氟硅基团，可以提升TPU保护膜的稳定性，延缓老化作用，减少黄变的产生；抗黄变剂可以吸收紫外线，猝灭产生的自由基，减少环境因素对TPU分子链的破坏，延缓TPU保护膜黄变现象的产生，提升TPU保护膜的抗老化性能；TPU保护膜在各组分协同作用下，具有良好的抗老化性能和透光性能。
2.通过三氟丙基甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷和二苯基二甲氧基硅烷三者进行复配得到的氟硅聚合物，具有高交联密度，可以提升氟硅聚合物与异氰酸酯的相容性，提升TPU保护膜的抗冲击性能；抗黄变剂可以补强TPU分子间的缺陷，增加交联密度，进一步提升TPU保护膜的抗冲击性能。
具体实施方式
本申请实施例公开一种TPU保护膜，以下结合实施例对本申请作进一步详细说明：实施例
实施例1
制备胺改性木质素基多元醇
将11.1g无水甘油和21.1g氢氧化钾分散至500mL丙酮中得到催化剂溶液，将115g环氧丙烷(CAS号：75-56-9)、95g木质素(CAS号：8068-03-9)和催化剂溶液在高压反应釜中混合搅拌均匀，在150℃下保温2h，磁力搅拌转速400rpm/min，得到氧丙基化木质素多元醇；将氧丙基化木质素多元醇转移至三口烧瓶中，用质量分数30％的氢氧化钠水溶液调节氧丙基化木质素多元醇的pH至11，将20g受阻胺以30滴/min的速度滴加至三口烧瓶中，在水浴70℃、200r/min搅拌15min，将50mL质量含量10％的甲醛水溶液以30滴/min的速度滴加到三口烧瓶中，提高反应温度至90℃，保温3h后冷却到30℃，往三口烧瓶中加入乙醇，析出固体产品，将固体产品用乙醇洗涤3次，置于45℃恒温干燥箱中干燥24小时，得到胺改性木质素基多元醇；上述受阻胺为2，2，6，6-四甲基哌啶(CAS号：768-66-1)。
制备氟硅改性异氰酸酯
将20g三氟丙基甲基环三硅氧烷(CAS号：2374-14-3)、100g八甲基环四硅氧烷(CAS号：556-67-2)、80g二苯基二甲氧基硅烷(CAS号：2530-83-8)和100mL的无水乙醇混合至装有搅拌器、滴液漏斗和回流冷凝管的三口烧瓶中得到混合物，向混合物中加入10mL质量分数为1％的盐酸和5mL的去离子水，在80℃油浴条件下以200r/min搅拌反应6h，将反应后的混合物使用旋转蒸发仪旋蒸2h，得到氟硅聚合物；将80g氟硅聚合物和120g异氰酸酯混合，加热至120℃后真空脱气1h得到氟硅改性异氰酸酯；上述异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯(CAS号：822-06-0)。
制备抗黄变剂
将100g三聚氰胺(CAS号：108-78-1)置于箱式电阻炉中以520℃进行一次加热2h，升温速率为5℃/min，得到块状固体，将块状固体研磨成粉末，将粉末继续置于箱式电阻炉中以550℃二次加热2h，升温速率为5℃/min，将乙醇与超纯水按体积比1：3的比例配置成混合溶剂，将二次加热后的粉末置于500mL中混合溶剂中超声剥离4h得到产物，将产物用去离子水洗涤三次后在80℃烘箱干燥，得到石墨相氮化碳。将33.3g石墨相氮化碳、8g聚乙烯吡咯烷酮和41.94g硝酸铈六水合物(CAS号：10294-41-4)置于100mL的体积分数为80％的酒精中搅拌1小时得到混合溶液，将混合溶液转移至反应釜中以180℃加热反应6h，待反应釜冷却至30℃离心得到固形物。将固形物分别用去离子水和乙醇洗涤三次，将洗涤后的固形物置于60℃烘箱中干燥5h，将干燥后的固形物转移至箱式电阻炉在400℃加热2h，得到改性石墨相氮化碳。将46.875g改性石墨相氮化碳浸入100mL含有3.125g苯乙炔和0.1g甲醇钠的甲醇溶液中，在50℃水浴条件下浸泡2h，将浸泡后的改性石墨相氮化碳用乙醇冲洗，在氮气氛围中以50℃干燥得到抗黄变剂，将抗黄变剂在干燥环境下储存。
制备TPU保护膜
将80g氟硅改性异氰酸酯、50g胺改性木质素基多元醇和5g催化剂混合搅拌得到预聚物，将10g抗黄变剂和预聚物混合，在氮气保护下搅拌得到聚合物，将聚合物加入双螺杆挤出机，在230℃连续挤出，塑型冷却后得到TPU保护膜。
实施例2
制备胺改性木质素基多元醇
将11.1g无水甘油和21.1g氢氧化钾分散至500mL丙酮中得到催化剂溶液，将115g环氧丙烷(CAS号：75-56-9)、95g木质素(CAS号：8068-03-9)和催化剂溶液在高压反应釜中混合搅拌均匀，在150℃下保温2h，磁力搅拌转速400rpm/min，得到氧丙基化木质素多元醇；将氧丙基化木质素多元醇转移至三口烧瓶中，用质量分数30％的氢氧化钠水溶液调节氧丙基化木质素多元醇的pH至11，将20g受阻胺以30滴/min的速度滴加至三口烧瓶中，在水浴70℃、200r/min搅拌15min，将50mL质量含量10％的甲醛水溶液以30滴/min的速度滴加到三口烧瓶中，提高反应温度至90℃，保温3h后冷却到30℃，往三口烧瓶中加入乙醇，析出固体产品，将固体产品用乙醇洗涤3次，置于45℃恒温干燥箱中干燥24小时，得到胺改性木质素基多元醇；上述受阻胺为2，2，6，6-四甲基哌啶(CAS号：768-66-1)。
制备氟硅改性异氰酸酯
将36.4g三氟丙基甲基环三硅氧烷(CAS号：2374-14-3)、90.9g八甲基环四硅氧烷(CAS号：556-67-2)、72.7g二苯基二甲氧基硅烷(CAS号：2530-83-8)和100mL的无水乙醇混合至装有搅拌器、滴液漏斗和回流冷凝管的三口烧瓶中得到混合物，向混合物中加入10mL质量分数为1％的盐酸和5mL的去离子水，在80℃油浴条件下以200r/min搅拌反应6h，将反应后的混合物使用旋转蒸发仪旋蒸2h，得到氟硅聚合物；将80g氟硅聚合物和120g异氰酸酯混合，加热至120℃后真空脱气1h得到氟硅改性异氰酸酯；上述异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯(CAS号：822-06-0)。
制备抗黄变剂
将100g三聚氰胺(CAS号：108-78-1)置于箱式电阻炉中以520℃进行一次加热2h，升温速率为5℃/min，得到块状固体，将块状固体研磨成粉末，将粉末继续置于箱式电阻炉中以550℃二次加热2h，升温速率为5℃/min，将乙醇与超纯水按体积比1：3的比例配置成混合溶剂，将二次加热后的粉末置于500mL中混合溶剂中超声剥离4h得到产物，将产物用去离子水洗涤三次后在80℃烘箱干燥，得到石墨相氮化碳。将33.3g石墨相氮化碳、8g聚乙烯吡咯烷酮和41.94g硝酸铈六水合物(CAS号：10294-41-4)置于100mL的体积分数为80％的酒精中搅拌1小时得到混合溶液，将混合溶液转移至反应釜中以180℃加热反应6h，待反应釜冷却至30℃离心得到固形物。将固形物分别用去离子水和乙醇洗涤三次，将洗涤后的固形物置于60℃烘箱中干燥5h，将干燥后的固形物转移至箱式电阻炉在400℃加热2h，得到改性石墨相氮化碳。将44.1g改性石墨相氮化碳浸入100mL含有5.9g苯乙炔和0.1g甲醇钠的甲醇溶液中，在50℃水浴条件下浸泡2h，将浸泡后的改性石墨相氮化碳用乙醇冲洗，在氮气氛围中以50℃干燥得到抗黄变剂，将抗黄变剂在干燥环境下储存。
制备TPU保护膜
将150g氟硅改性异氰酸酯、100g胺改性木质素基多元醇和10g催化剂混合搅拌得到预聚物，将20g抗黄变剂和预聚物混合，在氮气保护下搅拌得到聚合物，将聚合物加入双螺杆挤出机，在230℃连续挤出，塑型冷却后得到TPU保护膜。
实施例3
制备胺改性木质素基多元醇
将11.1g无水甘油和21.1g氢氧化钾分散至500mL丙酮中得到催化剂溶液，将115g环氧丙烷(CAS号：75-56-9)、95g木质素(CAS号：8068-03-9)和催化剂溶液在高压反应釜中混合搅拌均匀，在150℃下保温2h，磁力搅拌转速400rpm/min，得到氧丙基化木质素多元醇；将氧丙基化木质素多元醇转移至三口烧瓶中，用质量分数30％的氢氧化钠水溶液调节氧丙基化木质素多元醇的pH至11，将20g受阻胺以30滴/min的速度滴加至三口烧瓶中，在水浴70℃、200r/min搅拌15min，将50mL质量含量10％的甲醛水溶液以30滴/min的速度滴加到三口烧瓶中，提高反应温度至90℃，保温3h后冷却到30℃，往三口烧瓶中加入乙醇，析出固体产品，将固体产品用乙醇洗涤3次，置于45℃恒温干燥箱中干燥24小时，得到胺改性木质素基多元醇；上述受阻胺为2，2，6，6-四甲基哌啶(CAS号：768-66-1)。
制备氟硅改性异氰酸酯
将28.6g三氟丙基甲基环三硅氧烷(CAS号：2374-14-3)、95.2g八甲基环四硅氧烷(CAS号：556-67-2)、76.2g二苯基二甲氧基硅烷(CAS号：2530-83-8)和100mL的无水乙醇混合至装有搅拌器、滴液漏斗和回流冷凝管的三口烧瓶中得到混合物，向混合物中加入10mL质量分数为1％的盐酸和5mL的去离子水，在80℃油浴条件下以200r/min搅拌反应6h，将反应后的混合物使用旋转蒸发仪旋蒸2h，得到氟硅聚合物；将80g氟硅聚合物和120g异氰酸酯混合，加热至120℃后真空脱气1h得到氟硅改性异氰酸酯；上述异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯(CAS号：822-06-0)。
制备抗黄变剂
将100g三聚氰胺(CAS号：108-78-1)置于箱式电阻炉中以520℃进行一次加热2h，升温速率为5℃/min，得到块状固体，将块状固体研磨成粉末，将粉末继续置于箱式电阻炉中以550℃二次加热2h，升温速率为5℃/min，将乙醇与超纯水按体积比1：3的比例配置成混合溶剂，将二次加热后的粉末置于500mL中混合溶剂中超声剥离4h得到产物，将产物用去离子水洗涤三次后在80℃烘箱干燥，得到石墨相氮化碳。将33.3g石墨相氮化碳、8g聚乙烯吡咯烷酮和41.94g硝酸铈六水合物(CAS号：10294-41-4)置于100mL的体积分数为80％的酒精中搅拌1小时得到混合溶液，将混合溶液转移至反应釜中以180℃加热反应6h，待反应釜冷却至30℃离心得到固形物。将固形物分别用去离子水和乙醇洗涤三次，将洗涤后的固形物置于60℃烘箱中干燥5h，将干燥后的固形物转移至箱式电阻炉在400℃加热2h，得到改性石墨相氮化碳。将45.45g改性石墨相氮化碳浸入100mL含有4.55g苯乙炔和0.1g甲醇钠的甲醇溶液中，在50℃水浴条件下浸泡2h，将浸泡后的改性石墨相氮化碳用乙醇冲洗，在氮气氛围中以50℃干燥得到抗黄变剂，将抗黄变剂在干燥环境下储存。
制备TPU保护膜
将115g氟硅改性异氰酸酯、75g胺改性木质素基多元醇和7.5g催化剂混合搅拌得到预聚物，将15g抗黄变剂和预聚物混合，在氮气保护下搅拌得到聚合物，将聚合物加入双螺杆挤出机，在230℃连续挤出，塑型冷却后得到TPU保护膜。
实施例4
实施例4以实施例3为基础，实施例4和实施例3的区别仅在于实施例4中三氟丙基甲基环三硅氧烷的用量为10.5g，八甲基环四硅氧烷的用量为105.3g，二苯基二甲氧基硅烷的用量为84.2g。
实施例5
实施例5以实施例3为基础，实施例5和实施例3的区别仅在于实施例5中三氟丙基甲基环三硅氧烷的用量为43.5g，八甲基环四硅氧烷的用量为87g，二苯基二甲氧基硅烷的用量为69.5g。
实施例6
实施例6以实施例3为基础，实施例6和实施例3的区别仅在于实施例6中改性石墨相氮化碳用量为48.4g，苯乙炔用量为1.6g。
实施例7
实施例7以实施例3为基础，实施例7和实施例3的区别仅在于实施例7中改性石墨相氮化碳用量为42.85g，苯乙炔用量为7.15g。
实施例8
实施例8以实施例3为基础，实施例8和实施例3的区别仅在于实施例8中将制备胺改性木质素基多元醇步骤的2，2，6，6-四甲基哌啶替换为N-(2-甲氧基乙基)甲基胺。
实施例9
实施例9以实施例3为基础，实施例9和实施例3的区别仅在于实施例9中将制备氟硅改性异氰酸酯的氟硅聚合物替换为三氟丙基甲基环三硅氧烷。
实施例10
实施例10以实施例3为基础，实施例10和实施例3的区别仅在于实施例10中制备抗黄变剂步骤不使用交联促进剂改性。
实施例11
实施例11以实施例3为基础，实施例11和实施例3的区别仅在于实施例11中制备抗黄变剂步骤将交联促进剂替换为硅烷偶联剂KH-550。
实施例12
实施例12以实施例3为基础，实施例12和实施例3的区别仅在于实施例12中制备抗黄变剂步骤不对石墨相氮化碳进行改性处理。
实施例13
实施例13以实施例3为基础，实施例13和实施例3的区别仅在于实施例13中制备抗黄变剂步骤将改性石墨相氮化碳替换为二氧化铈。
对比例1
对比例1以实施例3为基础，对比例1和实施例3的区别仅在于对比例1将胺改性木质素基多元醇替换为氧丙基化木质素多元醇。
对比例2
对比例2以实施例3为基础，对比例2和实施例3的区别仅在于对比例2将氟硅改性异氰酸酯替换为六亚甲基二异氰酸酯。
对比例3
对比例3以实施例3为基础，对比例3和实施例3的区别仅在于对比例3将抗黄变剂替换为二氧化钛。
性能检测试验
(1)选取《GB/T16422.2-2022塑料实验室光源曝露试验方法》为标准，将TPU保护膜切制成3cm*3cm的样品，置于氙弧灯曝晒光老化试验箱中照射2000小时；将TPU保护膜切制成3cm*3cm的样品，将样品放置在80℃烘箱中养护14天，然后以《GB/T39822-2021塑料黄色指数及其变化值的测定》为标准，测试试样的黄色指数，每个试样测试三次，测量后取平均值，记录在表1中。
(2)选取《GB/T8809-2015塑料薄膜抗摆锤冲击试验方法》为标准，将TPU保护膜裁制成10cm*10cm的试样，调试仪器精度后，对10个试样进行保护膜的抗冲击性能测试，记录每个试样可承受的最大冲击能量，测量后取平均值，结果记录在表1中。
(3)选取《GB/T2410-2008塑料材料的透光率标准试验方法》为标准，将TPU保护膜切制成3cm*3cm的样品，对试样进行透光率的检测，每个试样测试三次，测量后取平均值得到透光率，记录在表1中。
表1TPU保护膜的抗老化性能、抗冲击性能和透光率检测结果
由表1可知，实施例1-3的氙弧灯曝晒后黄色指数都低于0.35，80℃养护后黄色指数都低于0.33，最大冲击能量大于1.87J，透光率达到了98.3％以上，从而看出本申请所制备的TPU保护膜具有良好的抗老化性能、抗冲击性能和透光性能。
由表1可知，实施例4、5与实施例3的区别仅在于：实施例4中三氟丙基甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷和二苯基二甲氧基硅烷的质量比为0.1：1：0.8，实施例5中三氟丙基甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷和二苯基二甲氧基硅烷的质量比为0.5：1：0.8，实施例3中的质量比0.3：1：0.8，实施例4中的氙弧灯曝晒后黄色指数为0.56，80℃养护后黄色指数为0.49，最大冲击能量为1.59J，透光率为97.2％，实施例5的氙弧灯曝晒后黄色指数为0.53，80℃养护后黄色指数为0.51，最大冲击能量为1.61J，透光率为97.6％，实施例3中的氙弧灯曝晒后黄色指数为0.21，80℃养护后黄色指数为0.19，最大冲击能量为2.12J，透光率为99.5％，实施例4和实施例3相比，抗老化性能、抗冲击性能和透光性能均有所下降；这是因为三氟丙基甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷和二苯基二甲氧基硅烷的质量比不在限定范围内，得到的氟硅聚合物的交联密度有所降低，氟硅聚合物和异氰酸酯的相容性有所下降，TPU保护膜的稳定性有所下降，故抗老化性能、抗冲击性能和透光性能均有所下降。
由表1可知，实施例6、7与实施例3的区别仅在于：实施例6中改性石墨相氮化碳和苯乙炔的质量比为1.5：0.05，实施例7中改性石墨相氮化碳和苯乙炔的质量比为1.5：0.25，实施例3中改性石墨相氮化碳和苯乙炔的质量比为1.5：0.15，实施例6中的氙弧灯曝晒后黄色指数为0.61，80℃养护后黄色指数为0.68，最大冲击能量为1.47J，透光率为96.8％，实施例7的氙弧灯曝晒后黄色指数为0.55，80℃养护后黄色指数为0.62，最大冲击能量为1.52J，透光率为97.1％，实施例6、7和实施例3相比，抗氧化性能、抗冲击性能和透光性能均有所下降；这是因为改性石墨相氮化碳和苯乙炔的质量比不在限定范围内，过多或是过少的苯乙炔会影响抗黄变剂和TPU分子主链的反应性能，抗黄变剂和TPU分子的相容性有所下降，抗黄变剂、胺改性木质素基多元醇和氟硅改性异氰酸酯的协同作用减弱，从而TPU保护膜的抗老化性能、抗冲击性能和透光性能均有所下降。
由表1可知，实施例8与实施例3的区别仅在于：实施例8中将制备胺改性木质素基多元醇步骤的2，2，6，6-四甲基哌啶替换为N-(2-甲氧基乙基)甲基胺，实施例8中的氙弧灯曝晒后黄色指数为2.1，80℃养护后黄色指数为2.3，最大冲击能量为1.07J，透光率为91.3％，实施例8和实施例3相比，抗氧化性能、抗冲击性能和透光性能均有所下降；这是因为使用N-(2-甲氧基乙基)甲基胺替换2，2，6，6，-四甲基哌啶，N-(2-甲氧基乙基)甲基胺不是受阻胺分子，不能抑制光解作用，对于自由基、过氧化物和单线态氧的猝灭作用有所下降，胺改性木质素基多元醇与抗黄变剂的协同作用有所减弱，故抗氧化性能、抗冲击性能和透光性能均有所下降。
由表1可知，实施例9与实施例3的区别仅在于：实施例9中将制备氟硅改性异氰酸酯的氟硅聚合物替换为三氟丙基甲基环三硅氧烷，实施例9中的氙弧灯曝晒后黄色指数为2.6，80℃养护后黄色指数为3.0，最大冲击能量为1.11J，透光率为92.4％，实施例9和实施例3相比，抗氧化性能、抗冲击性能和透光性能均有所下降；这是因为仅使用三氟丙基甲基环三硅氧烷对异氰酸酯进行改性处理，缺乏甲基和苯基结构的调控，氟硅聚合物和异氰酸酯的反应性能有所降低，体系的相容性有所下降，故抗氧化性能、抗冲击性能和透光性能均有所下降。
由表1可知，实施例10、11、12、13与实施例3的区别仅在于：实施例10中制备抗黄变剂步骤不使用交联促进剂改性，实施例11中制备抗黄变剂步骤将交联促进剂替换为硅烷偶联剂KH-550，实施例12中制备抗黄变剂步骤不对石墨相氮化碳进行改性处理，实施例13中制备抗黄变剂步骤将改性石墨相氮化碳替换为二氧化铈，实施例10、11、12、13中的氙弧灯曝晒后黄色指数大于2.3，80℃养护后黄色指数大于2.7，最大冲击能量小于1.03J，透光率小于91.7％，实施例10、11、12、13和实施例3相比，抗氧化性能、抗冲击性能和透光性能均有所下降；这是因为仅使用石墨相氮化碳或是二氧化铈作为抗黄变剂基体，抗黄变剂缺乏石墨相氮化碳和二氧化铈的协同效果；抗黄变剂不使用交联促进剂进行改性处理或是替换交联促进剂为硅烷偶联剂KH-550，抗黄变剂和TPU分子主链的反应位点有所减少，抗黄变剂的体系相容性有所下降，故抗氧化性能、抗冲击性能和透光性能均有所下降。
由表1可知，对比例1与实施例3的区别仅在于：对比例1中将胺改性木质素基多元醇替换为氧丙基化木质素多元醇，对比例1中的氙弧灯曝晒后黄色指数为5.3，80℃养护后黄色指数为5.4，最大冲击能量为0.57J，透光率为85.7％，对比例1和实施例3相比，抗氧化性能、抗冲击性能和透光性能均有明显下降；这是因为将胺改性木质素基多元醇替换为氧丙基化木质素多元醇，缺乏受阻胺的改性处理，氧丙基化木质素多元醇与抗黄变剂、氟硅改性异氰酸酯的协同作用减弱，故抗氧化性能、抗冲击性能和透光性能均有明显下降。
由表1可知，对比例2与实施例3的区别仅在于：对比例2中将氟硅改性异氰酸酯替换为六亚甲基二异氰酸酯，对比例2中的氙弧灯曝晒后黄色指数为5.8，80℃养护后黄色指数为6.2，最大冲击能量为0.62J，透光率为83.9％，对比例2和实施例3相比，抗氧化性能、抗冲击性能和透光性能均有明显下降；这是因为氟硅改性异氰酸酯被替换为六亚甲基二异氰酸酯，六亚甲基二异氰酸酯缺乏氟硅聚合物的改性处理，表面能有所上升，稳定性有所下降，与抗黄变剂、胺改性木质素基多元醇的协同作用减弱，故TPU保护膜的抗氧化性能、抗冲击性能和透光性能均有明显下降。
由表1可知，对比例3与实施例3的区别仅在于：对比例3中将抗黄变剂替换为二氧化钛，对比例3中的氙弧灯曝晒后黄色指数为6.2，80℃养护后黄色指数为6.3，最大冲击能量为0.39J，透光率为82.1％，对比例3和实施例3相比，抗氧化性能、抗冲击性能和透光性能均有明显下降；这是因为将抗黄变剂替换为二氧化钛，二氧化钛的紫外线吸收能力、猝灭自由基和过氧化物的能力均有所下降，和TPU分子链的结合力减弱，TPU保护膜的体系相容性和稳定性明显降低，故TPU保护膜的抗氧化性能、抗冲击性能和透光性能均有明显下降。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项申请技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项申请的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种TPU保护膜，其特征在于：包括以下质量份数的组分：
胺改性木质素基多元醇50-100份
氟硅改性异氰酸酯80-150份
抗黄变剂10-20份
催化剂5-10份。
2.根据权利要求1所述的一种TPU保护膜，其特征在于：所述胺改性木质素基多元醇包括受阻胺和氧丙基化木质素多元醇。
3.根据权利要求1所述的一种TPU保护膜，其特征在于：所述氟硅改性异氰酸酯包括氟硅聚合物和异氰酸酯。
4.根据权利要求3所述的一种TPU保护膜，其特征在于：所述氟硅聚合物包括三氟丙基甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷和二苯基二甲氧基硅烷。
5.根据权利要求4所述的一种TPU保护膜，其特征在于：所述三氟丙基甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷和二苯基二甲氧基硅烷的质量比为（0.2-0.4）：1：0.8。
6.根据权利要求1所述的一种TPU保护膜，其特征在于：所述抗黄变剂包括改性石墨相氮化碳和交联促进剂。
7.根据权利要求6所述的一种TPU保护膜，其特征在于：所述改性石墨相氮化碳和交联促进剂的质量比为1.5：（0.1-0.2）。
8.根据权利要求7所述的一种TPU保护膜，其特征在于：所述交联促进剂为苯乙炔。
9.根据权利要求8所述的一种TPU保护膜，其特征在于：所述抗黄变剂采用如下步骤制备：
将石墨相氮化碳、聚乙烯吡咯烷酮和硝酸铈六水合物置于乙醇中搅拌得到混合溶液，将混合溶液加热反应后冷却得到固形物，将固形物洗涤干燥后加热得到改性石墨相氮化碳；
将苯乙炔和甲醇钠分散至甲醇中得到改性溶液，将改性石墨相氮化碳在改性溶液中浸泡，冲洗后干燥得到抗黄变剂。
10.根据权利要求1所述的一种TPU保护膜，其特征在于：所述TPU保护膜采用如下步骤制备：
将氟硅改性异氰酸酯、胺改性木质素基多元醇和催化剂混合搅拌得到预聚物，将抗黄变剂和预聚物混合，在惰性气体保护下搅拌得到聚合物，将聚合物挤出成型得到TPU保护膜。
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