[发明专利]一种高弹性、高透湿TPU薄膜及其制备方法

说明书

本发明提供一种高弹性、高透湿TPU薄膜及其制备方法，所述TPU薄膜的制备原料包括全氟聚醚二元醇、脂肪族二异氰酸酯、扩链剂、催化剂、聚苯乙烯、发泡硅酮母粒、耐磨添加剂和抗UV剂的组合；通过采用特定份数的全氟聚醚二元醇、脂肪族二异氰酸酯和扩链剂在催化剂的条件下生成TPU，搭配在制备原料中加入的特定份数的聚苯乙烯，增强了最终得到的TPU薄膜的透湿度；并且在制备原料中添加发泡硅酮母粒，增强了所述TPU薄膜的弹性，最终得到了兼具优异弹性和透湿性能的TPU薄膜，具有重要的研究意义。

技术领域

本发明属于复合材料技术领域，具体涉及一种高弹性、高透湿TPU薄膜及其制备方法。

背景技术

TPU材料因具有优越的性能和环保性能，日益受到人们的欢迎，TPU材料不仅拥有卓越的高张力、高拉力、强韧和耐老化的特性，而且是种成熟的环保材料，目前，TPU已被广泛应用于：鞋材、成衣、充气玩具、水上及水下之运动器材、医疗器材、健身器材、汽车椅座材料、雨伞、皮箱、皮包等领域。

其主要分为聚酯型和聚醚型TPU材料，其中，无卤阻燃TPU还可以代替软质PVC以满足越来越多领域的环保要求。TPU弹性体是弹性体中比较特殊的一大类，TPU弹性体的硬度范围很宽，性能范围很宽，所以TPU弹性体是介于橡胶和塑料的一类高分子材料，可加热塑化，化学结构上没有或很少交联，其分子基本是线性的，然而却存在一定的物理交联。因此，TPU材料的弹性并不是特别理想。CN109401281A公开了一种高弹TPU薄膜及其制备方法，所述高弹TPU薄膜的制备方法包括将制备得到的TPU粒子、发泡硅酮母粒以及改性纳米二氧化硅母粒按配比经三级混合后，再经自动送料系统送到流延机中，挤出形成薄膜。该发明提供的TPU薄膜具有高弹性，可广泛用于减震材料、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等领域。但是，该专利得到的TPU材料所生产出来的制品透湿率较低，在酷热天气里，不能使人体散发出的汗水快速排出而给皮肤一个干爽的舒适感。

CN107043531A公开了一种具有良好透湿率的TPU薄膜，包括以下材质：全氟聚醚二元醇、扩链剂、脂肪族二异氰酸酯、TPO树脂、色母粒、抗氧剂、光稳定剂、抗黄变剂、芥酸酰胺、油酸酰胺、硬脂酸。上述TPU薄膜的制备方法，包括以下步骤：1)制备含氟TPU；2)将含氟TPU与TPO树脂、色母粒、抗氧剂、抗黄变剂、芥酸酰胺、油酸酰胺、硬脂酸搅拌均匀；3)将步骤2得到的物料加入密炼机进行密炼5～10分钟，再通过挤出机挤出，上述技术方案的TPU薄膜，具有良好的透湿率、优异的防水性，产品安全、环保、舒适。CN112497877A公开了一种防水透湿复合型TPU薄膜，包括以下重量份数配比的原料：包括以下重量份数配比的原料：热塑性聚氨酯：100～120份；聚苯乙烯50～70份；聚异丁烯40～60份；对苯二甲酸二甲酯50～60份；乙二醇50～60份；催化剂10～20份；聚丙烯30～40份；三乙醇胺50～60份；偶氮二异丁氰3～5份；甲醇10～20份；聚四氟乙烯25～35份；固化剂5～9份；余量为水，将各个原料按照步骤放进反应釜中进行反应。该发明可以实现透湿度和防水性能集一体的复合型TPU薄膜，而复合型TPU薄膜中的材料层A可以让复合型TPU薄膜拥有较高的强度和耐用性及耐化学腐蚀性，但是，上述两个专利制备得到的TPU薄膜的透湿性能仍有待提高，且弹性很差。

因此，开发一种兼具优异弹性和透湿性能的TPU薄膜，是目前本领域技术人员迫在眉睫需要解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种高弹性、高透湿TPU薄膜及其制备方法，所述高弹性、高透湿TPU薄膜的制备原料包括特定份数的全氟聚醚二元醇和脂肪族二异氰酸酯，且搭配加入特定份数的聚苯乙烯，增强了制备得到的TPU薄膜的透湿度；还在制备原料中添加特性份数的发泡硅酮母粒，增强了所述TPU薄膜的弹性，最终得到了一种兼具优异弹性和透湿性能的TPU薄膜，具有重要的研究意义。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种高弹性、高透湿TPU薄膜，所述TPU薄膜的制备原料按照重量份包括如下组分：