[发明专利]一种高弹TPU薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种高弹TPU薄膜的制备方法，其特征在于，所述TPU薄膜的制备原料按重量份含有如下组分：TPU粒子100份；改性纳米二氧化硅母粒1-3份；发泡硅酮母粒1-3份；所述制备方法包括以下步骤：

(1)TPU粒子的制备：

第一步：将热塑性聚氨酯弹性体、熔体粘度调节剂、填料以及防老剂于高速混合机内预混，混合均匀后投入挤出机内熔融混炼，水下切粒或水槽切粒制得热塑性聚氨酯共混粒子；

第二步：将上述步骤得到的热塑性聚氨酯共混粒子加入高压釜内，搅拌，通入高压流体并升温至聚氨酯共混粒子软化，通过中温高压浸渍使高压流体与聚氨酯共混粒子达到溶解平衡，然后在中温下实施逐步泄压，得到预发泡热塑性聚氨酯珠粒，然后向釜内通入饱和水蒸气和高压空气，使得预发泡热塑性聚氨酯珠粒再次膨胀得到高发泡TPU珠粒；

(2)发泡硅酮母粒的制备：

按照热塑性高分子树脂100份、硅酮粉80-100份，抗氧剂0.5-1份，发泡剂2-8份称取各原料，然后将各组分混合均匀，得到混合物料；再将混合物料放入挤出机，从挤出机中熔融挤出，经水冷拉条切料工序，之后脱水干燥，最后冷却包装，得到发泡硅酮母粒；

(3)将TPU粒子、改性纳米二氧化硅母粒、发泡硅酮母粒按比例投入混合器中，搅拌混合15-20min，得到混合均匀的一级混合料；然后将一级混合料通过自动送料系统送到热风干燥器中干燥1-2小时，干燥温度为90-105℃，得到二级混合料；然后再将二级混合料抽到除湿干燥器中干燥3-4小时，干燥温度为90-105℃，得到三级混合料，确保三级混合料水分含量小于0.02％；将三级混合料经自动送料系统送到流延机中，挤出形成薄膜。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述热塑性聚氨酯弹性体为聚酯型和/或聚醚型，优选为聚酯型和聚醚型的混合物，二者的配比为20-50:50-80；

优选地，所述聚酯型或聚醚型热塑性聚氨酯弹性体的密度为1-1.2g/cm³、硬度为邵氏A60-90；

优选地，所述熔体粘度调节剂为低密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中的任意一种或至少两种的混合物，优选为乙烯-醋酸乙烯共聚物和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的混合物，二者的配比为1-5:10-20；

优选地，所述的填料为碳酸钙、滑石粉、粘土中的任意一种或至少两种的混合物，优选为碳酸钙。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中的第二步所述高压流体为CO₂和/或N₂；

优选地，所述中温高压的温度为90-180℃，压力为7-26MPa；在中温下实施逐步泄压的泄压时间为10-20s；

优选地，所述饱和水蒸气的压力为0.2-1MPa，加热时间为60-300s；所述的高压空气的压力为0.2-0.8MPa，温度为室温；

优选地，所述高发泡热塑性聚氨酯珠粒密度为0.05-0.15g/cm³，发泡倍率为15-50倍。

4.根据权利要求1-3之一所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述热塑性高分子树脂为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、尼龙、聚酯中的任意一种或至少两种的混合物，或者选自乙丙橡胶、马来酸酐接枝聚苯乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯中的任意一种或至少两种的混合物；

优选地，所述抗氧剂为抗氧剂1010与抗氧剂168的共混物，其中抗氧剂1010与抗氧剂168的重量比为1-2:1；

优选地，所述发泡剂为偶氮二甲酰胺、4,4′-氧二苯磺酰肼、2,2′-偶氮二异丁氰、甲基磺酰基脲、碳酸氢钠、柠檬酸钠中的任意一种或至少两种的混合物。

5.根据权利要求1-4之一所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中流延机各区段温度设置如下：料筒温度为140-170℃，滤网温度170-180℃，弯头温度170-180℃，连接温度170-180℃，模头温度170-180℃。

6.根据权利要求1-5之一所述的制备方法制备得到的高弹TPU薄膜。

7.使用权利要求6所述的高弹TPU薄膜制备得到的减震材料、包装玩具、儿童玩具、体育用品、航空模型、保温隔热材料以及汽车内饰材料。