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1、10申请公布号CN104193957A43申请公布日20141210CN104193957A21申请号201410476956922申请日20140917C08G18/76200601C08G18/66200601C08G18/48200601C08G18/42200601C08G18/32200601C08J5/1820060171申请人朱忠良地址214000江苏省无锡市锡山区鹅湖镇人民路居委红和新村100号72发明人朱忠良74专利代理机构北京品源专利代理有限公司11332代理人范坤坤54发明名称一种透明TPU薄膜及其制备方法57摘要本发明涉及一种透明热塑性聚氨酯TPU薄膜及其制备方法，所述。
2、TPU薄膜按重量份包括如下组分2030份的聚醚多元醇、2540份的聚酯多元醇、3040份的多异氰酸酯化合物和57份的扩链剂混合物；采用间歇式工艺两步法和吹膜工艺制得热塑性聚氨酯弹性体薄膜，本发明制得的TPU薄膜相比具有高透明度，同时抗拉强度和加工性能良好。51INTCL权利要求书1页说明书5页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书5页10申请公布号CN104193957ACN104193957A1/1页21一种透明的TPU薄膜，其特征在于，所述薄膜按重量份包括如下组分2030份的聚醚多元醇、2540份的聚酯多元醇、3040份的多异氰酸酯化合物和57份的扩链剂混合物。
3、；所述聚醚多元醇包含6070摩尔的1,3丙二醇单元；所述扩链剂混合物包括多胺化合物和1,4环己烷二甲醇。2如权利要求1所述的薄膜，其特征在于，所述薄膜按重量份包括如下组分25份的聚醚多元醇、30份的聚酯多元醇、38份的多异氰酸酯化合物和7份的扩链剂混合物。3如权利要求1或2所述的薄膜，其特征在于，所述聚醚多元醇的数均分子量为25004500；优选地，所述聚醚多元醇为聚三亚甲基醚二醇。4如权利要求13任一项所述的薄膜，其特征在于，所述聚酯多元醇的数均分子量为60010000；优选地，所述聚酯多元醇为聚己二酸1,4丁二醇酯二元醇。5如权利要求14任一项所述的薄膜，其特征在于，所述多异氰酸酯化合物为。
4、芳香族多异氰酸酯；优选地，所述芳香族多异氰酸酯为二苯甲基烷异氰酸酯。6如权利要求15任一项所述的薄膜，其特征在于，所述扩链剂包括3040的多胺化合物和6070的1,4环己烷二甲醇。7如权利要求16任一项所述的薄膜，其特征在于，所述多胺化合物为脂肪族二胺。8如权利要求17任一项所述薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤1采用间歇式工艺两步法制得热塑性聚氨酯颗粒；2用长径比为30的吹膜机进行吹膜，得到透明TPU薄膜。9如权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤1所述间歇式工艺两步法具体步骤为1首先将2030份的聚醚多元醇、2540份的聚酯多元醇和57份的扩链剂混合物加入反应釜中搅拌混合均匀；2将3。
5、040份的多异氰酸酯化合物加入另一个反应釜中搅拌混合均匀；3待温度稳定后，将上述两个反应釜中的原料加入灌注机中进行反应，反应混合头温度设定为130140，再将混合料放到装有熟化盘的传送带上，通过配有1014段烘箱的烘道，烘箱温度设定从80到200均匀递增，将混合料加热固化成块状物料，再将块状物料取出并放入80100的熟化室熟化1624H；4然后再将块状物料通过破碎机破碎成直径为23CM的小块物料，最后经单螺杆挤出造粒机加工成椭圆形热塑性聚氨酯弹性体颗粒。10如权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤1所述的搅拌速度为6070R/MIN，混合时的温度为90100；优选地，步骤2所述的搅拌速度为60。
6、70R/MIN，混合时的温度为7085。权利要求书CN104193957A1/5页3一种透明TPU薄膜及其制备方法技术领域0001本发明涉及高分子技术领域，具体涉及一种热塑性聚氨酯TPU及其制备方法，尤其涉及一种具有高透明度的TPU薄膜及其制备方法。背景技术0002热塑性聚氨酯弹性体简称TPU作为聚氨酯产业中不可或缺的一部分，具有良好的耐磨、耐刮性能，同时具有拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度高等优异性能，广泛应用于汽车、机械、医用设备和安全防护等领域，0003如本领域已知的，通过使二异氰酸酯化合物、聚二醇和双官能团增链剂反应来制备热塑性聚氨酯弹性体TPU。0004CN101402719A公开了一。
7、种透明高弹性热塑性聚氨酯及其制备方法，其公开的透明高弹性热塑性聚氨酯主要包含聚醚多元醇7090份、小分子扩链剂320份、二异氰酸酯1030份、催化剂0105份、抗氧化剂010份、耐黄变剂010份和填料020份。本发明所得到的透明高弹性热塑性聚氨酯产品透光率为811852份，仍存在透明度较低的缺陷。0005CN102558830A公开了一种透明薄膜级热塑性聚氨酯弹性体的制备，并具体公开了将2040的二异氰酸酯、4575的分子量在10004000的聚合物多元醇、410的1，4丁二醇、021的抗氧化剂、0215的润滑剂、0001002的环保催化剂、0210的紫外线吸收剂、008的耐水解剂、011的光。
8、稳定剂和02的其他助剂经过预混、反应、切粒脱水、干燥熟化等步骤得到热塑性聚氨酯弹性体，透明度为45MM，其得到的热塑性聚氨酯弹性体透明度仍不够，而且综合性能较差。0006在美国专利USP4,124,572中，使用含25至60重量聚环氧乙烷的聚酯多元醇和聚醚多醇制备TPU弹性体以改善抗拉性能和注射成型性。然而，并没有公开有关改善这些TPUS的防潮性和光学/光透射性能的内容，并且总希望改善TPUS的物理和光学透明性能的组合，包括最小化吸水性和湿态强度。0007但由于常规TPU的光学透明性与成型效率成反比例关系，所以在许多大型透明注塑件上的应用受到了一定的限制。因此高透明性的TPU合成工艺研发成为近。
9、几年来国内外很多生产厂家进行研究的热点课题。发明内容0008本发明的目的在于提供一种热塑性聚氨酯薄膜及其制备方法，特别是一种具有高透明度的TPU薄膜及其制备方法。0009为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案0010第一方面，本发明提供了一种透明的TPU薄膜，所述薄膜按重量份包括如下组分2030份的聚醚多元醇、2540份的聚酯多元醇、3040份的多异氰酸酯化合物和57份的扩链剂混合物；所述聚醚多元醇包含6070摩尔的1,3丙二醇单元；所述扩链剂混合物包说明书CN104193957A2/5页4括多胺化合物和1,4环己烷二甲醇。0011由于聚酯多元醇中的酯基极性高，易产生结晶，影响其透明性，而聚。
10、醚多元醇分子链间的相互作用力较聚酯多元醇弱，易无规随机排列，结晶度低，因此透明性好，但聚醚型透明聚氨酯由于分子间作用力小、内聚强度低，其机械强度较差、耐紫外和耐溶剂性能不理想。本发明将上述两种聚合物多元醇组合使用，两种产生明显的增效协同作用，使所制备得到的热塑性弹性体聚氨酯在具有高透明度的同时，保持了优异的力学性能。0012本发明采用多胺化合物和1，4环己烷二甲醇的组合作为扩链剂，可以明显提高热塑性聚氨酯的透明度和综合性能。0013作为优选技术方案，所述薄膜按重量份包括如下组分25份的聚醚多元醇、30份的聚酯多元醇、38份的多异氰酸酯化合物和7份的扩链剂混合物。0014作为优选技术方案，所述聚。
11、醚多元醇的数均分子量为25004500。0015优选地，所述聚醚多元醇为聚三亚甲基醚二醇。0016作为优选技术方案，所述聚酯多元醇的数均分子量为60010000。0017优选地，所述聚酯多元醇为聚己二酸1,4丁二醇酯二元醇。0018作为优选技术方案，所述多异氰酸酯化合物为芳香族多异氰酸酯。0019优选地，所述芳香族多异氰酸酯为二苯甲基烷异氰酸酯。0020作为优选技术方案，所述扩链剂包括3040的多胺化合物和6070的1,4环己烷二甲醇。0021优选地，所述多胺化合物为脂肪族二胺。0022第二方面，本发明还提供了如本发明第一方面所述的薄膜的制备方法，包括如下步骤00231采用间歇式工艺两步法制得。
12、热塑性聚氨酯颗粒；00242用长径比为30的吹膜机进行吹膜，得到透明TPU薄膜。0025作为优选技术方案，步骤1所述间歇式工艺两步法具体步骤为00261首先将2030份的聚醚多元醇、2540份的聚酯多元醇和57份的扩链剂混合物加入反应釜中搅拌混合均匀；00272将3040份的多异氰酸酯化合物加入另一个反应釜中搅拌混合均匀；00283待温度稳定后，将上述两个反应釜中的原料加入灌注机中进行反应，反应混合头温度设定为130140，再将混合料放到装有熟化盘的传送带上，通过配有1014段烘箱的烘道，烘箱温度设定从80到200均匀递增，将混合料加热固化成块状物料，再将块状物料取出并放入80100的熟化室熟。
13、化1624H；00294然后再将块状物料通过破碎机破碎成直径为23CM的小块物料，最后经单螺杆挤出造粒机加工成椭圆形热塑性聚氨酯弹性体颗粒。0030优选地，步骤1所述的搅拌速度为6070R/MIN，混合时的温度为90100。0031优选地，步骤2所述的搅拌速度为6070R/MIN，混合时的温度为7085。0032与现有技术相比，本发明具有以下有益效果00331本发明制备得到的热塑性聚氨酯弹性体具有透明度好、弹性极佳、晶点少的特点，其中透明率能达到95及以上；00342本发明得到的热塑性聚氨酯弹性体薄膜还具有耐磨性回弹性佳、抗撕裂性强、说明书CN104193957A3/5页5抗张强度及断裂伸长率。
14、高等优点，其中，邵氏硬度为大于89，断裂伸长率为至少为825，回弹率达到70以上，综合性能好；00353本发明采用间歇式工艺两步法进行热塑性聚氨酯弹性体的制备，可以增加二异氰酸酯与聚合物多元醇快速预混并调节分散混合的效果，实现了对制备工艺的可控性，提高了产品的生产效率。具体实施方式0036下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。0037本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。0038实施例100391按照如下重量份配制原料004025份的聚醚多元醇、30份的聚酯多元醇、38份的多异氰酸酯化合物和7份扩链剂混合物。0041其中所述聚醚多元醇为。
15、聚三亚甲基醚二醇；所述聚酯多元醇为聚己二酸1,4丁二醇酯二元醇；所述多异氰酸酯为二苯甲基烷异氰酸酯；所述扩链剂为35脂肪族二胺和651,4环己烷二甲醇。00422采用间歇式工艺两步法制得热塑性聚氨酯颗粒0043首先将聚醚多元醇、聚酯多元醇和扩链剂混合物加入反应釜中搅拌混合均匀，搅拌速度为6070R/MIN，温度为90100；0044然后将多异氰酸酯化合物加入另一个反应釜中搅拌混合均匀，搅拌速度为6070R/MIN，混合时的温度为7085；0045待温度稳定后，将上述两个反应釜中的原料加入灌注机中进行反应，反应混合头温度设定为130140，再将混合料放到装有熟化盘的传送带上，通过配有1014段烘。
16、箱的烘道，烘箱温度设定从80到200均匀递增，将混合料加热固化成块状物料，再将块状物料取出并放入80100的熟化室熟化1624H；0046然后再将块状物料通过破碎机破碎成直径为23CM的小块物料，最后经单螺杆挤出造粒机加工成椭圆形热塑性聚氨酯弹性体颗粒；00473用长径比为30的吹膜机进行吹膜，得到透明TPU薄膜，其主要性能指标见表1。0048对比例10049如实施例1所制备的透明TPU薄膜，其中只加入聚醚多元醇25份，不加聚酯多元醇，得到的透明TPU薄膜的主要性能指标见表1。0050对比例20051如实施例1所制备的透明TPU薄膜，其中只加入聚酯多元醇30份，不加聚醚多元醇，得到的透明TPU。
17、薄膜的主要性能指标见表1。0052对比例30053如实施例1所制备的透明TPU薄膜，其中扩链剂只包含35份脂肪族二胺，不含有1,4环己烷二甲醇，得到的透明TPU薄膜的主要性能指标见表1。说明书CN104193957A4/5页60054对比例40055如实施例1所制备的透明TPU薄膜，其中扩链剂只包含65份1,4环己烷二甲醇，不含有脂肪族二胺，得到的透明TPU薄膜的主要性能指标见表1。0056对比例50057如实施例1所制备的透明TPU薄膜，其中扩链剂为7份1,4丁二醇，得到的透明TPU薄膜的主要性能指标见表1。0058表10059项目实施例1对比例1对比例2对比例3对比例4对比例5硬度/邵A9。
18、57083605475拉伸强度/MPA855054708065断裂伸长率/900600650850800600回弹率/805045606552透光率/9684817985820060从表1可以看出，与对比例15相比，本发明的透明TPU薄膜透光率可以达到96，而且拉伸强度达到85MPA，断裂伸长率为900，回弹率为80，表现出高透明度和综合性能优异的特点，从而体现了本发明采用聚醚多元醇和聚酯多元醇的组合，同时扩链剂组合物为脂肪族二胺和1,4环己烷二甲醇时表现出明显的协同作用。0061实施例200621按照如下重量份配制原料006320份的聚醚多元醇、40份的聚酯多元醇、35份的多异氰酸酯化合物和。
19、5份扩链剂混合物。0064其中所述聚醚多元醇为聚三亚甲基醚二醇；所述聚酯多元醇为聚己二酸1,4丁二醇酯二元醇；所述多异氰酸酯为二苯甲基烷异氰酸酯；所述扩链剂混合物组成为30脂肪族二胺和701,4环己烷二甲醇。00652制备方法同实施例1，主要性能指标见表2。0066实施例300671按照如下重量份配制原料006830份的聚醚多元醇、25份的聚酯多元醇、38份的多异氰酸酯化合物和7份扩链剂混合物。0069其中所述聚醚多元醇为聚三亚甲基醚二醇；所述聚酯多元醇为聚己二酸1,4丁二醇酯二元醇；所述多异氰酸酯为二苯甲基烷异氰酸酯；所述扩链剂混合物组成为32脂肪族二胺和681,4环己烷二甲醇。00702制。
20、备方法同实施例1，主要性能指标见表2。0071实施例4说明书CN104193957A5/5页7007223份的聚醚多元醇、32份的聚酯多元醇、40份的多异氰酸酯化合物和5份扩链剂混合物。0073其中所述聚醚多元醇为聚三亚甲基醚二醇；所述聚酯多元醇为聚己二酸1,4丁二醇酯二元醇；所述多异氰酸酯为二苯甲基烷异氰酸酯；所述扩链剂混合物组成为37脂肪族二胺和631,4环己烷二甲醇。00742制备方法同实施例1，主要性能指标见表2。0075实施例5007628份的聚醚多元醇、32份的聚酯多元醇、34份的多异氰酸酯化合物和6份扩链剂混合物。0077其中所述聚醚多元醇为聚三亚甲基醚二醇；所述聚酯多元醇为聚己。
21、二酸1,4丁二醇酯二元醇；所述多异氰酸酯为二苯甲基烷异氰酸酯；所述扩链剂混合物组成为40脂肪族二胺和601,4环己烷二甲醇。00782制备方法同实施例1，主要性能指标见表2。0079表20080项目实施例2实施例3实施例4实施例5硬度/邵A96899097拉伸强度/MPA86878590断裂伸长率/901825850830回弹率/71707270透光率959895960081从表2可以看出，本发明的透明TPU薄膜透光率在95及以上，邵氏硬度为8997，断裂伸长率为825901，回弹率达到70以上，表现出高透明度和优异的综合性能。0082申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的工艺方法，但本发明并不局限于上述工艺步骤，即不意味着本发明必须依赖上述工艺步骤才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。说明书CN104193957A。