CN118003742A - 一种高弹性的蜂窝结构tpu高低温膜及其成型工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及TPU高低温膜技术领域，具体公开了一种高弹性的蜂窝结构TPU高低温膜及其成型工艺，所述TPU高低温膜包括基膜层，基膜层浸润到聚氨酯胶黏剂中形成改性胶层，改性胶层上部还设置有膜改进外层。本发明TPU高低温膜采用基膜层配合浸润到聚氨酯胶黏剂，再通过膜改进外层复合形成产品，基膜层中的TPU树脂、配合抗氧化剂、润滑剂原料，再加入蜂窝结构石墨烯、纳米二氧化硅调节的蒙脱土剂协配改进，蜂窝结构石墨烯能够在基膜层中增强膜层的弹性性能。

Description

一种高弹性的蜂窝结构TPU高低温膜及其成型工艺
技术领域
本发明涉及低温膜技术领域，具体涉及一种高弹性的蜂窝结构TPU高低温膜及其成型工艺。
背景技术
TPU，热可塑性TPU弹性体，TPU薄膜是TPU颗粒料基础上，经压延、流延、吹膜、涂覆等特殊工艺制成的薄膜。TPU膜已经广泛运用在车衣领域，也可用于头盔的面罩的保护膜，在雨天骑行行驶时头盔面罩常沾染灰尘和雨水。而现有的TPU膜弹性性能差，为了优化产品的高弹性性能，产品的易清洁性能变差，很难实现产品的性能协调改进，同时产品的高低温循环稳定性性能差，进一步的限制了产品的使用效率。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种高弹性的蜂窝结构TPU高低温膜及其成型工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明提供了一种高弹性的蜂窝结构TPU高低温膜，所述TPU高低温膜包括基膜层，基膜层浸润到聚氨酯胶黏剂中形成改性胶层，改性胶层上部还设置有膜改进外层；
其中膜改进外层、改性胶层和基膜层从外到内依次布置设置；所述基膜层的厚度为25-30mm；所述膜改进外层的厚度为10-15mm、改性胶层的厚度为2-5mm；
所述基膜层的制备方法包括以下步骤：
将TPU树脂85-90份、抗氧化剂2-5份、润滑剂1-3份、蜂窝结构石墨烯6-10份和纳米二氧化硅调节的蒙脱土剂3-5份混匀，然后挤出、冷却、切粒，再将切粒物流延成型，最后冷却定型，即可得到基膜层；其中蜂窝结构石墨烯为中国专利文献CN109777044B中一种基于石墨烯蜂窝结构的电磁屏蔽复合材料及其制备方法和应用中的现有技术方法得到。
优选地，所述纳米二氧化硅调节的蒙脱土剂的制备方法为：
S01：蒙脱土的热改进处理：
将蒙脱土先于150-170℃下热处理15-20min，然后以1-3℃/min的速率升温至220-230℃，保温5min，最后再以2-5℃/min的速率升温至350-360℃，继续保温2-5min，保温结束，空冷至室温；
S02：将4-7份步骤S01热改进处理的蒙脱土、1-3份硬脂酸、2-5份壳聚糖溶液和2-4份十二烷基苯磺酸钠混匀充分，得到调节的蒙脱土液；
S03：将纳米二氧化硅浸润到足量的硝酸钇溶液中浸润处理，浸润结束，然后抽滤、干燥，得到纳米二氧化硅改性剂；
S04：将纳米二氧化硅改性剂、调节的蒙脱土液按照重量比2:5球磨混合处理，球磨转速为1000-1500r/min，球磨1-2h，球磨结束，水洗、干燥，得到纳米二氧化硅调节的蒙脱土剂。
优选地，所述壳聚糖溶液的质量分数为4-8%；所述硝酸钇溶液的质量分数为2-5%。
优选地，所述浸润处理的浸润功率为350-400W，浸润时间为20-30min。
优选地，所述膜改进外层的制备方法为：
将TPU树脂80-85份、抗氧化剂2-5份、润滑剂1-3份和玻璃纤维改性剂4-7份混匀，然后挤出、冷却、切粒，再将切粒物流延成型，最后冷却定型，即可得到膜改进外层。
优选地，所述膜改进外层、基膜层的制备中抗氧化剂均为抗氧化剂1010；润滑剂均为油酸酰胺；挤出温度均为170℃；成型温度均为200℃。
优选地，所述玻璃纤维改性剂的制备方法为：
S101：将玻璃纤维先于质子辐照箱内辐照处理，辐照结束，得到辐照剂，将辐照剂、质量分数10%的木质素磺酸钠溶液按照重量比2:3混匀充分，得到改性的辐照剂；
S102：将改性的辐照剂、改性液按照重量比2:5搅拌改性处理，搅拌结束，水洗、干燥，得到玻璃纤维改性剂。
优选地，所述辐照处理的辐照功率为350-400W，辐照时间为20-30min；所述搅拌改性处理的搅拌温度为48-52℃，搅拌时间为1-2h，搅拌转速为450-500r/min。
优选地，改性液包括以下重量份原料：1-3份硅烷偶联剂KH560、2-5份羟基磷灰石、4-7份质量分数8%的硅酸钠溶液、1-3份乙醇和5-8份质量分数4%的氯化镧溶液。
本发明还提供了一种高弹性的蜂窝结构TPU高低温膜的成型工艺，包括以下步骤：
将基膜层浸润到聚氨酯胶黏剂中形成改性胶层，然后在改性胶层上部热压膜改进外层，热压压力为10-15MPa，热压温度为90-100℃，热压结束，得到TPU高低温膜。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明TPU高低温膜采用基膜层配合浸润到聚氨酯胶黏剂，再通过膜改进外层复合形成产品，基膜层中的TPU树脂、配合抗氧化剂、润滑剂原料，再加入蜂窝结构石墨烯、纳米二氧化硅调节的蒙脱土剂协配改进，蜂窝结构石墨烯能够在基膜层中增强膜层的弹性性能，同时采用纳米二氧化硅调节的蒙脱土剂调配，优化产品的高低温循环稳定性，以及进一步的增强产品的弹性性能；
2、纳米二氧化硅调节的蒙脱土剂采用蒙脱土经过150-170℃下热处理15-20min，然后以1-3℃/min的速率升温至220-230℃，保温5min，最后再以2-5℃/min的速率升温至350-360℃，继续保温2-5min，通过连续的热改进，优化其片层层间距，同时再经过硬脂酸、壳聚糖溶液和十二烷基苯磺酸钠配合得到的调节的蒙脱土液，通过原料之间的互配互助，再经过纳米二氧化硅通过硝酸钇溶液浸润改进，得到的纳米二氧化硅改性剂实现掺杂钇，提高纳米二氧化硅与调节的蒙脱土液的协配协效效果，以高比表面积的纳米二氧化硅配合蒙脱土，分布体系中，更好的优化原料界面性，以及得到的纳米二氧化硅调节的蒙脱土剂能够在基膜中增强基膜的性能稳定性，以及加强产品的弹性性能；
3、膜改进外层中的玻璃纤维改性剂以玻璃纤维经过辐照，优化其活性效能，再配合木质素磺酸钠溶液协调，从而实现玻璃纤维分布到木质素磺酸钠溶液中，增强玻璃纤维的分散度，同时再经过改性液改进处理，改性液中的烷偶联剂KH560、羟基磷灰石、质量分数8%的硅酸钠溶液、乙醇和质量分数4%的氯化镧溶液相互调和，以羟基磷灰石为基体，配合改性液中的原料，通过原料之间互调互助，以羟基磷灰石作为点位结构，分布体系中，再配合玻璃纤维的纤维结构，填充体系，同时采用羟基磷灰石配合玻璃纤维增强清洁点位，优化产品的清洁效能，提高产品的清洁性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本实施例的一种高弹性的蜂窝结构TPU高低温膜，所述TPU高低温膜包括基膜层，基膜层浸润到聚氨酯胶黏剂中形成改性胶层，改性胶层上部还设置有膜改进外层；
其中膜改进外层、改性胶层和基膜层从外到内依次布置设置；所述基膜层的厚度为25-30mm；所述膜改进外层的厚度为10-15mm、改性胶层的厚度为2-5mm；
所述基膜层的制备方法包括以下步骤：
将TPU树脂85-90份、抗氧化剂2-5份、润滑剂1-3份、蜂窝结构石墨烯6-10份和纳米二氧化硅调节的蒙脱土剂3-5份混匀，然后挤出、冷却、切粒，再将切粒物流延成型，最后冷却定型，即可得到基膜层；其中蜂窝结构石墨烯为中国专利文献CN109777044B中一种基于石墨烯蜂窝结构的电磁屏蔽复合材料及其制备方法和应用中的现有技术方法得到。
本实施例的纳米二氧化硅调节的蒙脱土剂的制备方法为：
S01：蒙脱土的热改进处理：
将蒙脱土先于150-170℃下热处理15-20min，然后以1-3℃/min的速率升温至220-230℃，保温5min，最后再以2-5℃/min的速率升温至350-360℃，继续保温2-5min，保温结束，空冷至室温；
S02：将4-7份步骤S01热改进处理的蒙脱土、1-3份硬脂酸、2-5份壳聚糖溶液和2-4份十二烷基苯磺酸钠混匀充分，得到调节的蒙脱土液；
S03：将纳米二氧化硅浸润到足量的硝酸钇溶液中浸润处理，浸润结束，然后抽滤、干燥，得到纳米二氧化硅改性剂；
S04：将纳米二氧化硅改性剂、调节的蒙脱土液按照重量比2:5球磨混合处理，球磨转速为1000-1500r/min，球磨1-2h，球磨结束，水洗、干燥，得到纳米二氧化硅调节的蒙脱土剂。
本实施例的壳聚糖溶液的质量分数为4-8%；所述硝酸钇溶液的质量分数为2-5%。
本实施例的浸润处理的浸润功率为350-400W，浸润时间为20-30min。
本实施例的膜改进外层的制备方法为：
将TPU树脂80-85份、抗氧化剂2-5份、润滑剂1-3份和玻璃纤维改性剂4-7份混匀，然后挤出、冷却、切粒，再将切粒物流延成型，最后冷却定型，即可得到膜改进外层。
本实施例的膜改进外层、基膜层的制备中抗氧化剂均为抗氧化剂1010；润滑剂均为油酸酰胺；挤出温度均为170℃；成型温度均为200℃。
本实施例的玻璃纤维改性剂的制备方法为：
S101：将玻璃纤维先于质子辐照箱内辐照处理，辐照结束，得到辐照剂，将辐照剂、质量分数10%的木质素磺酸钠溶液按照重量比2:3混匀充分，得到改性的辐照剂；
S102：将改性的辐照剂、改性液按照重量比2:5搅拌改性处理，搅拌结束，水洗、干燥，得到玻璃纤维改性剂。
本实施例的辐照处理的辐照功率为350-400W，辐照时间为20-30min；所述搅拌改性处理的搅拌温度为48-52℃，搅拌时间为1-2h，搅拌转速为450-500r/min。
本实施例的改性液包括以下重量份原料：1-3份硅烷偶联剂KH560、2-5份羟基磷灰石、4-7份质量分数8%的硅酸钠溶液、1-3份乙醇和5-8份质量分数4%的氯化镧溶液。
本实施例的一种高弹性的蜂窝结构TPU高低温膜的成型工艺，包括以下步骤：
将基膜层浸润到聚氨酯胶黏剂中形成改性胶层，然后在改性胶层上部热压膜改进外层，热压压力为10-15MPa，热压温度为90-100℃，热压结束，得到TPU高低温膜。
实施例1：一种高弹性的蜂窝结构TPU高低温膜，所述TPU高低温膜包括基膜层，基膜层浸润到聚氨酯胶黏剂中形成改性胶层，改性胶层上部还设置有膜改进外层；
其中膜改进外层、改性胶层和基膜层从外到内依次布置设置；所述基膜层的厚度为25mm；所述膜改进外层的厚度为10mm、改性胶层的厚度为2mm；
所述基膜层的制备方法包括以下步骤：
将TPU树脂85份、抗氧化剂2份、润滑剂1份、蜂窝结构石墨烯6份和纳米二氧化硅调节3份的蒙脱土剂混匀，然后挤出、冷却、切粒，再将切粒物流延成型，最后冷却定型，即可得到基膜层；其中蜂窝结构石墨烯为中国专利文献CN109777044B中一种基于石墨烯蜂窝结构的电磁屏蔽复合材料及其制备方法和应用中的现有技术方法得到。
本实施例的纳米二氧化硅调节的蒙脱土剂的制备方法为：
S01：蒙脱土的热改进处理：
将蒙脱土先于150℃下热处理15min，然后以1℃/min的速率升温至220℃，保温5min，最后再以2℃/min的速率升温至350℃，继续保温2min，保温结束，空冷至室温；
S02：将4份步骤S01热改进处理的蒙脱土、1份硬脂酸、2份壳聚糖溶液和2份十二烷基苯磺酸钠混匀充分，得到调节的蒙脱土液；
S03：将纳米二氧化硅浸润到足量的硝酸钇溶液中浸润处理，浸润结束，然后抽滤、干燥，得到纳米二氧化硅改性剂；
S04：将纳米二氧化硅改性剂、调节的蒙脱土液按照重量比2:5球磨混合处理，球磨转速为1000r/min，球磨1h，球磨结束，水洗、干燥，得到纳米二氧化硅调节的蒙脱土剂。
本实施例的壳聚糖溶液的质量分数为4%；所述硝酸钇溶液的质量分数为2%。
本实施例的浸润处理的浸润功率为350W，浸润时间为20min。
本实施例的膜改进外层的制备方法为：
将TPU树脂80份、抗氧化剂2份、润滑剂1份和玻璃纤维改性剂4份混匀，然后挤出、冷却、切粒，再将切粒物流延成型，最后冷却定型，即可得到膜改进外层。
本实施例的膜改进外层、基膜层的制备中抗氧化剂均为抗氧化剂1010；润滑剂均为油酸酰胺；挤出温度均为170℃；成型温度均为200℃。
本实施例的玻璃纤维改性剂的制备方法为：
S101：将玻璃纤维先于质子辐照箱内辐照处理，辐照结束，得到辐照剂，将辐照剂、质量分数10%的木质素磺酸钠溶液按照重量比2:3混匀充分，得到改性的辐照剂；
S102：将改性的辐照剂、改性液按照重量比2:5搅拌改性处理，搅拌结束，水洗、干燥，得到玻璃纤维改性剂。
本实施例的辐照处理的辐照功率为350W，辐照时间为20min；所述搅拌改性处理的搅拌温度为48℃，搅拌时间为1h，搅拌转速为450r/min。
本实施例的改性液包括以下重量份原料：1份硅烷偶联剂KH560、2份羟基磷灰石、4份质量分数8%的硅酸钠溶液、1份乙醇和5份质量分数4%的氯化镧溶液。
本实施例的一种高弹性的蜂窝结构TPU高低温膜的成型工艺，包括以下步骤：
将基膜层浸润到聚氨酯胶黏剂中形成改性胶层，然后在改性胶层上部热压膜改进外层，热压压力为10MPa，热压温度为90℃，热压结束，得到TPU高低温膜。
实施例2：一种高弹性的蜂窝结构TPU高低温膜，所述TPU高低温膜包括基膜层，基膜层浸润到聚氨酯胶黏剂中形成改性胶层，改性胶层上部还设置有膜改进外层；
其中膜改进外层、改性胶层和基膜层从外到内依次布置设置；所述基膜层的厚度为30mm；所述膜改进外层的厚度为15mm、改性胶层的厚度为5mm；
所述基膜层的制备方法包括以下步骤：
将TPU树脂90份、抗氧化剂5份、润滑剂3份、蜂窝结构石墨烯10份和纳米二氧化硅调节的蒙脱土剂5份混匀，然后挤出、冷却、切粒，再将切粒物流延成型，最后冷却定型，即可得到基膜层；其中蜂窝结构石墨烯为中国专利文献CN109777044B中一种基于石墨烯蜂窝结构的电磁屏蔽复合材料及其制备方法和应用中的现有技术方法得到。
本实施例的纳米二氧化硅调节的蒙脱土剂的制备方法为：
S01：蒙脱土的热改进处理：
将蒙脱土先于170℃下热处理20min，然后以3℃/min的速率升温至230℃，保温5min，最后再以5℃/min的速率升温至360℃，继续保温5min，保温结束，空冷至室温；
S02：将7份步骤S01热改进处理的蒙脱土、3份硬脂酸、5份壳聚糖溶液和4份十二烷基苯磺酸钠混匀充分，得到调节的蒙脱土液；
S03：将纳米二氧化硅浸润到足量的硝酸钇溶液中浸润处理，浸润结束，然后抽滤、干燥，得到纳米二氧化硅改性剂；
S04：将纳米二氧化硅改性剂、调节的蒙脱土液按照重量比2:5球磨混合处理，球磨转速为1500r/min，球磨2h，球磨结束，水洗、干燥，得到纳米二氧化硅调节的蒙脱土剂。
本实施例的壳聚糖溶液的质量分数为8%；所述硝酸钇溶液的质量分数为5%。
本实施例的浸润处理的浸润功率为400W，浸润时间为30min。
本实施例的膜改进外层的制备方法为：
将TPU树脂85份、抗氧化剂5份、润滑剂3份和玻璃纤维改性剂7份混匀，然后挤出、冷却、切粒，再将切粒物流延成型，最后冷却定型，即可得到膜改进外层。
本实施例的膜改进外层、基膜层的制备中抗氧化剂均为抗氧化剂1010；润滑剂均为油酸酰胺；挤出温度均为170℃；成型温度均为200℃。
本实施例的玻璃纤维改性剂的制备方法为：
S101：将玻璃纤维先于质子辐照箱内辐照处理，辐照结束，得到辐照剂，将辐照剂、质量分数10%的木质素磺酸钠溶液按照重量比2:3混匀充分，得到改性的辐照剂；
S102：将改性的辐照剂、改性液按照重量比2:5搅拌改性处理，搅拌结束，水洗、干燥，得到玻璃纤维改性剂。
本实施例的辐照处理的辐照功率为400W，辐照时间为30min；所述搅拌改性处理的搅拌温度为52℃，搅拌时间为2h，搅拌转速为500r/min。
本实施例的改性液包括以下重量份原料：3份硅烷偶联剂KH560、5份羟基磷灰石、7份质量分数8%的硅酸钠溶液、3份乙醇和8份质量分数4%的氯化镧溶液。
本实施例的一种高弹性的蜂窝结构TPU高低温膜的成型工艺，包括以下步骤：
将基膜层浸润到聚氨酯胶黏剂中形成改性胶层，然后在改性胶层上部热压膜改进外层，热压压力为15MPa，热压温度为100℃，热压结束，得到TPU高低温膜。
实施例3：一种高弹性的蜂窝结构TPU高低温膜，所述TPU高低温膜包括基膜层，基膜层浸润到聚氨酯胶黏剂中形成改性胶层，改性胶层上部还设置有膜改进外层；
其中膜改进外层、改性胶层和基膜层从外到内依次布置设置；所述基膜层的厚度为27.5mm；所述膜改进外层的厚度为12.5mm、改性胶层的厚度为3.5mm；
所述基膜层的制备方法包括以下步骤：
将TPU树脂88份、抗氧化剂3.5份、润滑剂2份、蜂窝结构石墨烯8份和纳米二氧化硅调节的蒙脱土剂4份混匀，然后挤出、冷却、切粒，再将切粒物流延成型，最后冷却定型，即可得到基膜层；其中蜂窝结构石墨烯为中国专利文献CN109777044B中一种基于石墨烯蜂窝结构的电磁屏蔽复合材料及其制备方法和应用中的现有技术方法得到。
本实施例的纳米二氧化硅调节的蒙脱土剂的制备方法为：
S01：蒙脱土的热改进处理：
将蒙脱土先于160℃下热处理17.5min，然后以2℃/min的速率升温至225℃，保温5min，最后再以3.5℃/min的速率升温至355℃，继续保温3.5min，保温结束，空冷至室温；
S02：将5.5份步骤S01热改进处理的蒙脱土、2份硬脂酸、3.5份壳聚糖溶液和3份十二烷基苯磺酸钠混匀充分，得到调节的蒙脱土液；
S03：将纳米二氧化硅浸润到足量的硝酸钇溶液中浸润处理，浸润结束，然后抽滤、干燥，得到纳米二氧化硅改性剂；
S04：将纳米二氧化硅改性剂、调节的蒙脱土液按照重量比2:5球磨混合处理，球磨转速为1250r/min，球磨1.5h，球磨结束，水洗、干燥，得到纳米二氧化硅调节的蒙脱土剂。
本实施例的壳聚糖溶液的质量分数为4-8%；所述硝酸钇溶液的质量分数为2-5%。
本实施例的浸润处理的浸润功率为350-400W，浸润时间为20-30min。
本实施例的膜改进外层的制备方法为：
将TPU树脂82.5份、抗氧化剂3.5份、润滑剂2份和玻璃纤维改性剂5.5份混匀，然后挤出、冷却、切粒，再将切粒物流延成型，最后冷却定型，即可得到膜改进外层。
本实施例的膜改进外层、基膜层的制备中抗氧化剂均为抗氧化剂1010；润滑剂均为油酸酰胺；挤出温度均为170℃；成型温度均为200℃。
本实施例的玻璃纤维改性剂的制备方法为：
S101：将玻璃纤维先于质子辐照箱内辐照处理，辐照结束，得到辐照剂，将辐照剂、质量分数10%的木质素磺酸钠溶液按照重量比2:3混匀充分，得到改性的辐照剂；
S102：将改性的辐照剂、改性液按照重量比2:5搅拌改性处理，搅拌结束，水洗、干燥，得到玻璃纤维改性剂。
本实施例的辐照处理的辐照功率为370W，辐照时间为25min；所述搅拌改性处理的搅拌温度为50℃，搅拌时间为1.5h，搅拌转速为470r/min。
本实施例的改性液包括以下重量份原料：2份硅烷偶联剂KH560、3.5份羟基磷灰石、5.5份质量分数8%的硅酸钠溶液、2份乙醇和6.5份质量分数4%的氯化镧溶液。
本实施例的一种高弹性的蜂窝结构TPU高低温膜的成型工艺，包括以下步骤：
将基膜层浸润到聚氨酯胶黏剂中形成改性胶层，然后在改性胶层上部热压膜改进外层，热压压力为12.5MPa，热压温度为95℃，热压结束，得到TPU高低温膜。
对比例1：
与实施例3不同的是未添加纳米二氧化硅调节的蒙脱土剂。
对比例2：
与实施例3不同的是纳米二氧化硅调节的蒙脱土剂制备中未采用步骤S01处理。
对比例3：
与实施例3不同的是步骤S01处理中未采用3.5℃/min的速率升温至355℃，继续保温3.5min。
对比例4：
与实施例3不同的是纳米二氧化硅调节的蒙脱土剂制备中未采用纳米二氧化硅改性剂处理。
对比例5：
与实施例3不同的是纳米二氧化硅改性剂采用纳米二氧化硅代替。
对比例6：
与实施例3不同的是调节的蒙脱土液制备中未加入步骤S01热改进处理的蒙脱土。
对比例7：
与实施例3不同的是调节的蒙脱土液制备中未加入十二烷基苯磺酸，壳聚糖溶液采用去离子水代替。
对比例8：
与实施例3不同的是未加入玻璃纤维改性剂。
对比例9：
与实施例3不同的是玻璃纤维改性剂制备中改性的辐照剂采用玻璃纤维原料代替。
对比例10：
与实施例3不同的是玻璃纤维改性剂制备中未采用改性液处理。
将实施例1~3及对比例1~10产品进行常规性能测试，采用拉力试验机测试产品的拉伸强度、断裂伸长率，将油污、尘土按照重量比3:1涂覆产品上，干燥，擦拭处理，测试擦拭力大小，反应产品的易清洁程度。
同时将产品置于-5℃下放置12h，再与70℃下放置12h，循环10次，测试产品的耐高低温稳定性，测试结果如表1所示。
表1 实施例1~3及对比例1~10产品的测试结果
从对比例1-10及实施例1-3可看出：
实施例3的产品具有优异的拉伸强度、断裂伸长率，同时擦拭力性能优异，产品的自洁性能效果显著，产品的弹性性能、自洁性能二者可协调改进，此外，产品在耐高低温条件下性能稳定性优异；
本发明未添加纳米二氧化硅调节的蒙脱土剂、未加入玻璃纤维改性剂，产品的自洁性能、弹性性能均有明显变差趋势，尤其在耐高低温稳定性条件下，同时未添加纳米二氧化硅调节的蒙脱土剂对产品的耐高低温稳定性影响效果较为明显，未加入玻璃纤维改性剂，产品的自洁性能变差较为明显；
纳米二氧化硅调节的蒙脱土剂制备中未采用步骤S01处理、步骤S01处理中未采用3.5℃/min的速率升温至355℃，继续保温3.5min、纳米二氧化硅调节的蒙脱土剂制备中未采用纳米二氧化硅改性剂处理、纳米二氧化硅改性剂采用纳米二氧化硅代替、调节的蒙脱土液制备中未加入步骤S01热改进处理的蒙脱土、调节的蒙脱土液制备中未加入十二烷基苯磺酸，壳聚糖溶液采用去离子水代替，产品的性能均有变差趋势，采用本发明的方法得到的纳米二氧化硅改性剂配合本发明的步骤S01处理以及特定的调节的蒙脱土液，得到的纳米二氧化硅调节的蒙脱土剂，产品的性能效果最为显著，采用其他方法代替均不如本发明的效果显著；
玻璃纤维改性剂制备中改性的辐照剂采用玻璃纤维原料代替、玻璃纤维改性剂制备中未采用改性液处理，产品的性能均有变差趋势，采用本发明特定的玻璃纤维改性剂，产品的性能效果最为显著，同时改性液的处理对产品的性能影响趋势较大。
本发明通过改性液的组成对产品性能进一步的探究：
改性液包括以下重量份原料：2份硅烷偶联剂KH560、3.5份羟基磷灰石、5.5份质量分数8%的硅酸钠溶液、2份乙醇和6.5份质量分数4%的氯化镧溶液。
实验例1：
与实施例3唯有不同的是改性液中未加入硅烷偶联剂KH560。
实验例2：
与实施例3唯有不同的是改性液中未加入羟基磷灰石。
实验例3：
与实施例3唯有不同的是改性液中未加入氯化镧溶液。
实验例4：
与实施例3唯有不同的是改性液中未加入硅酸钠溶液。
实验例1-4的产品性能如表2所示。
表2 实验例1-4的产品性能测试结果
从实验例1-4可看出，改性液中未加入羟基磷灰石，产品的性能变化，在改性液的组成因素中，性能变差最为明显，羟基磷灰石对产品的性能效果改进有着明显的作用，其次是未加入硅酸钠溶液，同时未加入氯化镧溶液、硅烷偶联剂KH560，产品的性能均有变差趋势，因而改性液的选用具有特有性，只有采用本发明的改性液组成，产品的性能效果最为显著，采用其他方法代替改性液均不如本发明的效果显著。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种高弹性的蜂窝结构TPU高低温膜，其特征在于，所述TPU高低温膜包括基膜层，基膜层浸润到聚氨酯胶黏剂中形成改性胶层，改性胶层上部还设置有膜改进外层；
其中膜改进外层、改性胶层和基膜层从外到内依次布置设置；所述基膜层的厚度为25-30mm，所述膜改进外层的厚度为10-15mm，所述改性胶层的厚度为2-5mm；
所述基膜层的制备方法包括以下步骤：
将TPU树脂85-90份、抗氧化剂2-5份、润滑剂1-3份、蜂窝结构石墨烯6-10份和纳米二氧化硅调节的蒙脱土剂3-5份混匀，然后挤出、冷却、切粒，再将切粒物流延成型，最后冷却定型，即可得到基膜层。
2.根据权利要求1所述的一种高弹性的蜂窝结构TPU高低温膜，其特征在于，所述纳米二氧化硅调节的蒙脱土剂的制备方法为：
S01：蒙脱土的热改进处理：
将蒙脱土先于150-170℃下热处理15-20min，然后以1-3℃/min的速率升温至220-230℃，保温5min，最后再以2-5℃/min的速率升温至350-360℃，继续保温2-5min，保温结束，空冷至室温；
S02：将4-7份步骤S01热改进处理的蒙脱土、1-3份硬脂酸、2-5份壳聚糖溶液和2-4份十二烷基苯磺酸钠混匀充分，得到调节的蒙脱土液；
S03：将纳米二氧化硅浸润到足量的硝酸钇溶液中浸润处理，浸润结束，然后抽滤、干燥，得到纳米二氧化硅改性剂；
S04：将纳米二氧化硅改性剂、调节的蒙脱土液按照重量比2:5球磨混合处理，球磨转速为1000-1500r/min，球磨1-2h，球磨结束，水洗、干燥，得到纳米二氧化硅调节的蒙脱土剂。
3.根据权利要求2所述的一种高弹性的蜂窝结构TPU高低温膜，其特征在于，所述壳聚糖溶液的质量分数为4-8%；所述硝酸钇溶液的质量分数为2-5%。
4.根据权利要求2所述的一种高弹性的蜂窝结构TPU高低温膜，其特征在于，所述浸润处理的浸润功率为350-400W，浸润时间为20-30min。
5.根据权利要求1所述的一种高弹性的蜂窝结构TPU高低温膜，其特征在于，所述膜改进外层的制备方法为：
将TPU树脂80-85份、抗氧化剂2-5份、润滑剂1-3份和玻璃纤维改性剂4-7份混匀，然后挤出、冷却、切粒，再将切粒物流延成型，最后冷却定型，即可得到膜改进外层。
6.根据权利要求5所述的一种高弹性的蜂窝结构TPU高低温膜，其特征在于，所述膜改进外层、基膜层的制备中抗氧化剂均为抗氧化剂1010；润滑剂均为油酸酰胺；挤出温度均为170℃；成型温度均为200℃。
7.根据权利要求5所述的一种高弹性的蜂窝结构TPU高低温膜，其特征在于，所述玻璃纤维改性剂的制备方法为：
S101：将玻璃纤维先于质子辐照箱内辐照处理，辐照结束，得到辐照剂，将辐照剂、质量分数10%的木质素磺酸钠溶液按照重量比2:3混匀充分，得到改性的辐照剂；
S102：将改性的辐照剂、改性液按照重量比2:5搅拌改性处理，搅拌结束，水洗、干燥，得到玻璃纤维改性剂。
8.根据权利要求7所述的一种高弹性的蜂窝结构TPU高低温膜，其特征在于，所述辐照处理的辐照功率为350-400W，辐照时间为20-30min；所述搅拌改性处理的搅拌温度为48-52℃，搅拌时间为1-2h，搅拌转速为450-500r/min。
9.根据权利要求7所述的一种高弹性的蜂窝结构TPU高低温膜，其特征在于，所述改性液包括以下重量份原料：1-3份硅烷偶联剂KH560、2-5份羟基磷灰石、4-7份质量分数8%的硅酸钠溶液、1-3份乙醇和5-8份质量分数4%的氯化镧溶液。
10.一种如权利要求1~9任一项所述高弹性的蜂窝结构TPU高低温膜的成型工艺，其特征在于，包括以下步骤：
将基膜层浸润到聚氨酯胶黏剂中形成改性胶层，然后在改性胶层上部热压膜改进外层，热压压力为10-15MPa，热压温度为90-100℃，热压结束，得到TPU高低温膜。
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