本發明專利技術提供了一種高強度和高熱穩定性的TPU薄膜及其制備方法，所述TPU薄膜按重量份數主要由以下原料制備得到：含氟聚醚多元醇25-42份；聚酯二元醇30-45份；芳香族二異氰酸酯36-46份；擴鏈劑5-7份；偶聯劑1-3份；無機填料3-8份。所述TPU薄膜的拉伸強度最高可達90.2MPa，斷裂伸長率可達879％，熱分解溫度(失重5％時)最高可達396.5℃，并且所述TPU薄膜的成型工藝簡單易控，操作方便，能夠提高產品良率，使得TPU薄膜的應用范圍得到有效擴大。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術高分子材料
，尤其涉及一種高強度和高熱穩定性的TPU薄膜及其 制備方法。
技術介紹
熱塑性聚氨酯彈性體（TPU)是一類由熱動力學上不相容的硬段和軟段交替形成 的線性多嵌段聚合物，具有獨特的微相分離結構，因此，其物理機械性能相當優異。TPU具有 的突出特點是硬度大、強度高、彈性好、耐低溫、耐磨性優異、耐臭氧性極好，有良好的耐油、 耐化學藥品和耐環境性能等特點，因此，廣泛應用于注塑、擠出、壓延及溶解成溶液型樹脂 等加工方式，其制品涵蓋了工業應用和民用必需品的范圍。 熱塑性聚氨酯（TPU)具有突出的是耐磨性性能，使其在做一些表觀外層制品上具 有很大的優勢，鞋層和鞋幫等材料，電線電纜光纜護套，拉鏈片和高檔塑料表帶、表殼以及 潛水表、禮品表等系列，機械制品（如汽車部件、機械軸承或滾輪等），皮包皮革等方面。 熱塑性聚氨酯（TPU)薄膜是一種功能性薄膜，具有其他塑膠材料無法比擬的強度 高、韌性好、耐寒、耐油、耐老化、耐氣候、環保無毒、可分解等特性；同時具有高防水透濕性、 防風、防寒、抗菌、保暖、抗紫外線及能量釋放等許多優異功能，廣泛應用于各種領域。 CN101372552A公開了一種高強耐熱的熱塑性聚氨酯彈性體共混改性物及其制備 方法，該共混改性物的組分及含量為：熱塑性聚氨酯彈性體60-90重量份；長碳鏈尼龍1-35 重量份；反應增容劑〇. 5-5重量份。 CN103804888A公開了一種連續玻纖增強熱塑性聚氨酯復合材料及其制備方法。 該復合材料由包含以下重量分數的組分制成：玻纖布50~70%，熱塑性聚氨酯30~50%。 以上所述的熱塑性復合材料，將熱塑性聚氨酯與其他強度較高的材料復合以實現 提高熱塑性聚氨酯強度的目的，但是復合材料存在相分離的問題，所以其制備得到的復合 材料強度還有待進一步提尚。
技術實現思路
針對現有技術存在的問題，本專利技術的目的在于提供一種高強度和高熱穩定性 的TPU薄膜及其制備方法，所述TPU薄膜本專利技術提供的TPU薄膜的拉伸強度最高可達 90. 2MPa，斷裂伸長率可達879 %，熱分解溫度（失重5 %時）最高可達396. 5°C，并且存在較 穩定，應用范圍較廣。 為達此目的，本專利技術采用以下技術方案： 本專利技術所述含氟聚醚多元醇為分子中含有三個或三個以上羥基的含氟聚醚醇。 -方面，本專利技術提供了 一種高強度和高熱穩定性的TPU薄膜，所述TPU薄膜按重量 份數主要由以下原料制備得到： 本專利技術提供的高強度和高熱穩定性TPU薄膜，其主要由如下原料制備得到：含氟 聚醚多元醇25-42份，如26份、28份、29份、32份、33份、35份、37份、40份或41份等；聚 酯二元醇30-45份，如32份、33份、35份、37份、39份、40份、42份或44份等；芳香族二異 氰酸酯36-46份，如38份、40份、42份、43份或45份等；擴鏈劑5-7份，如5份、6份或7份 等；偶聯劑1-3份，如1份、2份或3份等；無機填料3-8份，如3份、4份、5份、6份、7份或 8份等。 作為優選的技術方案，所述TPU薄膜按重量份數主要由以下原料制備得到： 作為更優選的技術方案，所述TPU薄膜按重量份數主要由以下原料制備得到： 所述含氟聚醚多元醇的官能度為2. 01-2. 05,如2. 02、2. 03、2. 04或2. 05等。 優選地，所述含氟聚醚多元醇的數均分子量為500-2000,如600、700、900、1000、 1200、1500、1700 或 1900 等。 優選地，所述含氟聚醚多元醇為全氟聚醚多元醇（如ZTET)、四官能度羥基含氟聚 醚（如ZD0L)、氟烷基乙烯基二醇或側鏈含氟羥基聚醚中的一種或至少兩種的組合，典型但 非限制性的組合為全氟聚醚多元醇與四官能度羥基含氟聚醚的組合，氟烷基乙烯基二醇與 側鏈含氟羥基聚醚的組合，全氟聚醚多元醇、氟烷基乙烯基二醇與側鏈含氟羥基聚醚的組 合等。 本專利技術提供的TPU薄膜的原料中含有部分含氟聚醚多元醇，使制得的TPU薄膜具 有一定的交聯度，并且由于氟的存在，TPU分子鏈之間的相互作用力增強，從而提高了TPU 薄膜的強度。 所述聚酯二元醇的數均分子量為1500-3000,如1600、1700、1900、2000、2200、 2500、2700 或 2900 等。 TPU薄膜原料中的聚酯二元醇能夠調解TPU分子鏈的柔性，使其不至于失去熱塑 性。 所述芳香族二異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯和/或對甲苯二異氰酸酯。 所述擴鏈劑為乙二醇、1，4 丁二醇、1，6-己二醇、1，2-丙二醇、甲基丙二醇、1，3- 丁 二醇、一縮二乙二醇、1，6-己二醇或新戊二醇中的一種或至少兩種的組合，典型但非限制性 的組合如乙二醇與1，4 丁二醇，1，6-己二醇、1，2-丙二醇與甲基丙二醇，1，3- 丁二醇、一縮 二乙二醇、1，6-己二醇與新戊二醇等。 本專利技術采用所述小分子擴鏈劑制備TPU薄膜，提高了TPU薄膜的結晶性，從而提高 了TPU薄膜的熱穩定性。 所述無機填料為硅酸鹽材料、氧化鋁、二氧化硅或碳化硅中的一種或至少兩種的 組合。 優選地，所述無機填料的粒徑為 100-500nm，如 150nm、200nm、250nm、300nm、400nm 或450nm等。 優選地，所述偶聯劑為硅烷偶聯劑、鈦酸酯類偶聯劑或鋁酸酯類偶聯劑中的一種 或至少兩種的組合。 本專利技術將高強度的無機填料通過偶聯劑偶聯到TPU的分子內，進一步提高了TPU 薄膜的強度。 本專利技術還提供了如上所述的TPU薄膜的制備方法，所述制備方法包括如下步驟： (1)將各原料預先干燥； (2)將配方量的含氟聚醚多元醇、聚酯二元醇、擴鏈劑加入反應釜中混合均勻，得 到混合物料； (3)將配方量的芳香族二異氰酸酯、無機填料和偶聯劑加入到混合物中進行反 應； (4)將步驟（3)反應后的物料經烘干、熟化和破碎后得到TPU顆粒； (5)TPU顆粒經擠出、吹塑得到高強度和高熱穩定性的TPU薄膜。 步驟（4)所述反應的溫度為 125-135°C，如 126°C、128°C、129°C、130°C、132°CS 134°C等，時間為l_3h，如lh、l. 5h、2h、2. 5h或 3h等。 優選地，步驟（4)所述烘干的溫度為 80-120°C，如 85°C、90°C、95°C、100°C、105°C、 110°C或 115°C等，時間為 2-4h，如 2. 5h、3h、3. 5h或 4h等。 優選地，步驟（4)所述熟化的溫度為 75-100°(：，如80°(：、85°(：、90°(：、95°(：或1001€ 等，時間為10_2411，如1211、1411、1511、1811、2011或2211等。 優選地，步驟（5)所述擠出的溫度為 180-200°C，如 182°C、185 °C、188°C、190°C、 192°(：、195°(：或198°(：等。 與現有技術相比，本專利技術的有益效果為： 本專利技術提供的TPU薄膜的原料中含有含氟聚醚多元醇，制得的聚氨酯為支化的 含氟熱塑性聚氨酯，分子鏈的支化提高了熱塑性聚氨酯的強度；所述含氟熱塑性聚氨酯中 由于氟較強的電負性，提高了熱塑性聚氨酯分子鏈之間的作用力，從而提高了聚氨酯的耐 熱性；采用芳香族二本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種高強度和高熱穩定性的TPU薄膜，其特征在于，所述TPU薄膜按重量份數主要由以下原料制備得到：
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：何建雄，王一良，
申請(專利權)人：東莞市雄林新材料科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44
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