[发明专利]一种耐酸碱TPU复合材料及其制备方法

说明书

本发明提供一种耐酸碱TPU复合材料及其制备方法，所述复合材料包括相互连接的TPU薄膜以及聚丙烯醇薄膜，所述TPU薄膜的原料包括六亚甲基二异氰酸酯、聚醚多元醇、扩链剂、四甲基吡啶以及催化剂，所述聚丙烯醇薄膜含有亚铁盐。所述耐酸碱TPU复合材料在强酸强碱条件，机械强度保持率高。

技术领域

本发明属于高分子技术领域，涉及一种TPU复合材料，尤其涉及一种耐酸碱TPU复合材料及其制备方法。

背景技术

热塑性聚氨酯(TPU)是一种新型的有机高分子合成材料，其各项性能优异，可以代替橡胶、软性聚氯乙烯材料PVC。TPU具有优异的物理性能，例如耐磨性，回弹力都好过普通聚氨酯和PVC，耐老化性优于橡胶，可以说是替代PVC和PU的最理想的材料。

然而，现有技术中，由于TPU中含有较多的酯基、脲基和酰胺基，导致其耐酸碱程度差，极易在酸性或碱性环境中发生水解，从而使得TPU材料的性能大幅下降。

发明内容

为解决现有技术中存在的技术问题，本申请提供一种耐酸碱TPU复合材料及其制备方法，所述耐酸碱TPU复合材料在强酸强碱条件，机械强度保持率高。

本发明目的之一在于提供一种耐酸碱TPU复合材料，所述复合材料包括相互连接的TPU薄膜以及聚丙烯醇薄膜，所述TPU薄膜的原料包括六亚甲基二异氰酸酯、聚醚多元醇、扩链剂、四甲基吡啶以及催化剂，所述聚丙烯醇薄膜含有亚铁盐。

作为本发明优选的技术方案，按照重量份计所述TPU薄膜的原料包括：

其中，所述六亚甲基二异氰酸酯的重量份可以是51份、52份、53份、54份、55份、56份、57份、58份或59份等，聚醚多元醇的重量份可以是52份、55份、58份、60份、62份、65份或68份等，扩链剂的重量份可以是11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份或19份等，四甲基吡啶的重量份可以是1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份或4.5份等，催化剂的重量份可以是1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份或4.5份等，但并不仅限于所列举的数值，上述各数值范围内其他未列举的数值同样适用。

本发明中，由于TPU中含有较多的酯基、脲基和酰胺基，在酸性或碱性条件下很容水解，而水解的一种机理为自由基机理。四甲基吡啶作为自由基捕获剂，可以捕获水解初期产生的自由基，阻止水解过程的继续发生。然而，由于TPU薄膜的表面水解较内部更为严重，当自由基迁移时，会有部分自由基迁移到TPU薄膜表面，此时自由基捕获剂的捕获能力下降，此时复合的聚丙烯醇薄膜由于具有较多的羟基，在强酸或强碱条件下，在亚铁盐的作用下可以在与TPU薄膜的接触面上产生羟基自由基，生成的羟基自由基可以与迁移到TPU表面的自由基结合，进而组织TPU表面的水解进行。

作为本发明优选的技术方案，按照重量份计所述TPU薄膜的原料包括：

作为本发明优选的技术方案，所述聚醚多元醇的数均分子量为1000～2000。

优选地，所述扩链剂选自1,4-丁二醇、1,5-戊二醇或1,6-己二醇中的任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：乙二醇和1,3-丙二醇的组合、1,3-丙二醇和1,4-丁二醇的组合、1,4-丁二醇和1,5-戊二醇的组合、1,5-戊二醇和乙二醇的组合或乙二醇、1,3-丙二醇和1,4-丁二醇的组合等。

优选地，所述催化剂为辛酸亚锡、二辛酸二丁锡或二月桂酸二丁锡中的任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：辛酸亚锡和二辛酸二丁锡的组合、二辛酸二丁锡和二月桂酸二丁锡的组合、二月桂酸二丁锡和辛酸亚锡的组合或辛酸亚锡、二辛酸二丁锡和二月桂酸二丁锡的组合等。