一种汽车内饰用耐温TPU薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种汽车内饰用耐温TPU薄膜及其制备方法。所述TPU薄膜包括如下质量份数的原料组分：TPU颗粒50‑70份、环氧树脂20‑30份、蜜胺树脂10‑20份、多孔陶瓷颗粒5‑10份和环氧基硅烷偶联剂3‑8份。所述TPU薄膜是通过先将多孔陶瓷颗粒醇化和酸化后，与环氧基硅烷偶联剂及蜜胺树脂反应，形成蜜胺树脂包覆的多孔陶瓷颗粒，然后再与TPU颗粒及环氧树脂熔融共混的方法制备得到。本发明专利技术提供的TPU薄膜具有较高的机械强度和耐热性能，表面光滑，适合用作汽车内饰材料。

【技术实现步骤摘要】
一种汽车内饰用耐温TPU薄膜及其制备方法
本专利技术属于TPU薄膜
，具体涉及一种汽车内饰用耐温TPU薄膜及其制备方法。
技术介绍
热塑性聚氨酯弹性体(TPU)是一种既具有塑料热可塑性和力学强度，又具有橡胶弹性的嵌段材料，因其优良的耐低温性、耐磨性、耐化学腐蚀性而使其在各行各业中的应用迅速拓展开来。由于原材料品种的多样性及分子结构的可调整性等优点，使得热塑性聚氨酯广泛应用于弹性体、泡沫塑料、涂料、胶黏剂等行业。但是TPU的耐热性较差，其短期使用温度不超过120℃，长期使用温度不超过80℃，令其在一定温度范围的使用受到了限制。国内外关于提高TPU的耐热性研究已有一些报道，大多是从改变TPU分子链结构的角度设计新型TPU材料，但这种方法较复杂，且往往采用的原料价格昂贵，会进一步增加TPU材料的成本。另一种方法是通过共混耐热材料，提高TPU的耐热性。这种方法较简单，可以在现有TPU材料的基础上进行加工改性，对工厂生产线的影响较小，成本也更低。例如，CN105315653A公开了一种耐热阻尼增强改性TPU复合材料，采用硅藻土和蒙脱土的混合物作为耐热复合填料对TPU进行改性；CN106280392A公开了一种耐高温TPU薄膜，通过添加白炭黑提高TPU的耐热性；CN107033797A公开了一种耐高温TPU薄膜，通过添加磷酸盐铝粉和改性纳米碳酸钙提高TPU的耐热性。但是上述方法采用的无机颗粒与TPU的相容性较差，在提高耐热性的同时，也会导致TPU的机械强度大幅下降，且其对于TPU耐热性的提升作用也有限。因此，如果能够在提高TPU材料耐热性的同时，提高其机械强度，将会进一步扩展TPU材料的应用范围。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种汽车内饰用耐温TPU薄膜及其制备方法。该TPU薄膜具有较高的机械强度和耐热性能，表面光滑，适合用作汽车内饰材料。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：一方面，本专利技术提供一种汽车内饰用耐温TPU薄膜，包括如下质量份数的原料组分：本专利技术采用多孔陶瓷颗粒、环氧基硅烷偶联剂和蜜胺树脂形成蜜胺树脂包覆的多孔陶瓷颗粒，其具有微囊结构，表面的蜜胺树脂一方面与多孔陶瓷颗粒共同提高TPU薄膜的耐热性；另一方面起到包覆和桥接的作用，提高多孔陶瓷颗粒与基体树脂的相容性，并实现二者的键合。本专利技术以蜜胺树脂包覆的多孔陶瓷颗粒作为添加剂，结合环氧树脂，对TPU材料进行改性，从而提高了TPU薄膜的耐热性和机械强度，减小了表面粗糙度。本专利技术中，所述TPU颗粒的质量份数可以是50份、51份、52份、53份、54份、55份、56份、57份、58份、59份、60份、61份、62份、63份、64份、65份、66份、67份、68份、69份或70份等。。所述环氧树脂的质量份数可以是20份、21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份或30份等。所述蜜胺树脂的质量份数可以是10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份或20份等。所述多孔陶瓷颗粒的质量份数可以是5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份、8.5份、9份、9.5份或10份等。所述环氧基硅烷偶联剂的质量份数可以是3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份或8份等。作为本专利技术的优选技术方案，所述TPU薄膜还包括1-3份(例如1份、1.2份、1.3份、1.5份、1.6份、1.8份、2份、2.2份、2.3份、2.5份、2.6份、2.8份或3份等)抗氧剂。优选地，所述抗氧剂选自四[甲基-β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯(抗氧剂1010)、N,N'-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基]己二胺(抗氧剂1098)、2,6二叔丁基对甲酚(抗氧剂264)或三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(抗氧剂168)中的一种或至少两种的组合；所述组合典型但非限制性实例有：抗氧剂1010与抗氧剂1098的组合、抗氧剂1010与抗氧剂264的组合、抗氧剂1010与抗氧剂168的组合、抗氧剂1098与抗氧剂264的组合、抗氧剂1098与抗氧剂168的组合、抗氧剂264与抗氧剂168的组合等。作为本专利技术的优选技术方案，所述TPU颗粒为聚酯型TPU颗粒和/或聚醚型TPU颗粒。作为本专利技术的优选技术方案，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂。优选地，所述环氧树脂的环氧值为0.2-0.5；例如可以是0.2、0.22、0.23、0.25、0.26、0.28、0.3、0.32、0.33、0.35、0.36、0.38、0.4、0.42、0.43、0.45、0.46、0.48或0.5等。作为本专利技术的优选技术方案，所述多孔陶瓷颗粒选自多孔二氧化硅、多孔氧化铝或多孔氧化锆中的一种或至少两种的组合；所述组合典型但非限制性实例有：多孔二氧化硅与多孔氧化铝的组合、多孔氧化铝与多孔氧化锆的组合、多孔二氧化硅与多孔氧化锆的组合等。优选地，所述多孔陶瓷颗粒由多孔氧化铝与多孔氧化锆按质量比(3-6):(4-7)组成；例如可以是3:7、3.2:6.8、3.5:6.5、3.8:6.2、4:6、4.2:5.8、4.5:5.5、4.8:5.2、5:5、5.2:4.8、5.5:4.5、5.8:4.2或6:4等。当选择上述比例的多孔氧化铝与多孔氧化锆复配，作为多孔陶瓷颗粒时，能够进一步提高TPU薄膜的耐热性能。优选地，所述多孔陶瓷颗粒的粒径为50-200nm；例如可以是50nm、60nm、70nm、80nm、90nm、100nm、120nm、130nm、160nm、180nm或200nm等。作为本专利技术的优选技术方案，所述环氧基硅烷偶联剂为γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-560)和/或3-缩水甘油醚氧基丙基甲基二乙氧基硅烷(KH-578)。另一方面，本专利技术提供一种上述TPU薄膜的制备方法，包括如下步骤：(1)对多孔陶瓷颗粒进行醇化处理和酸化处理；(2)将步骤(1)得到的酸化处理的多孔陶瓷颗粒和环氧基硅烷偶联剂加入醇液中，反应，得到环氧基硅烷偶联剂改性的多孔陶瓷颗粒；(3)将所述环氧基硅烷偶联剂改性的多孔陶瓷颗粒与蜜胺树脂混合，反应，形成蜜胺树脂包覆的多孔陶瓷颗粒；(4)将所述蜜胺树脂包覆的多孔陶瓷颗粒与TPU颗粒、环氧树脂及任选地抗氧剂通过挤出机熔融共混，然后流延成型，得到所述TPU薄膜。作为本专利技术的优选技术方案，步骤(1)中所述醇化处理的方法是：在醇液中浸泡4-6h；例如可以是4h、4.2h、4.5h、4.8h、5h、5.2h、5.5h、5.8h或6h等。优选地，步骤(1)中所述酸化处理的方法是：在酸液中浸泡3-5h；例如可以是3h、3.2h、3.5h、4h、4.2h、4.5h、4.8h或5h等。优选地，所述酸液为盐酸和/或硫酸。优选地，步骤(1)和步骤(2)中所采用的醇液各自独立地选自甲醇、乙醇或丁醇中的一种或至少两种的组合；所述组合典型但非限制性实例有甲醇与乙醇的组合、甲醇与丁醇的组合、乙醇与丁醇的组合等。优选地，步骤(2)中所述反应的温度为20-40℃，例如可以是20℃、21℃、22℃、23℃、24℃、25℃、26℃、27℃、28℃、29℃、30℃、31℃、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽车内饰用耐温TPU薄膜，其特征在于，所述TPU薄膜包括如下质量份数的原料组分：

【技术特征摘要】
1.一种汽车内饰用耐温TPU薄膜，其特征在于，所述TPU薄膜包括如下质量份数的原料组分：2.根据权利要求1所述的TPU薄膜，其特征在于，所述TPU薄膜还包括1-3份抗氧剂；优选地，所述抗氧剂选自四[甲基-β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯、N,N'-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基]己二胺、2,6二叔丁基对甲酚或三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯中的一种或至少两种的组合。3.根据权利要求1或2所述的TPU薄膜，其特征在于，所述TPU颗粒为聚酯型TPU颗粒和/或聚醚型TPU颗粒。4.根据权利要求1-3任一项所述的TPU薄膜，其特征在于，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂；优选地，所述环氧树脂的环氧值为0.2-0.5。5.根据权利要求1-4任一项所述的TPU薄膜，其特征在于，所述多孔陶瓷颗粒选自多孔二氧化硅、多孔氧化铝或多孔氧化锆中的一种或至少两种的组合；优选地，所述多孔陶瓷颗粒由多孔氧化铝与多孔氧化锆按质量比(3-6):(4-7)组成；优选地，所述多孔陶瓷颗粒的粒径为50-200nm。6.根据权利要求1-5任一项所述的TPU薄膜，其特征在于，所述环氧基硅烷偶联剂为γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷和/或3-缩水甘油醚氧基丙基甲基二乙氧基硅烷。7.根据权利要求1-6任一项所述的TPU薄膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：(1)对多孔陶瓷颗粒进行醇化处理和酸化处理；(2)将步骤(1)得到的酸化处理的多孔陶瓷颗粒和环氧基硅烷偶联剂加入醇液中，反应，得到环氧基硅烷偶联剂改性的多孔陶瓷颗粒；(3)将所述环氧基硅烷偶联剂改性的多孔陶瓷颗粒与蜜胺树脂混合，反应，形成蜜胺树脂包覆的多孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：王一良，何建雄，
申请(专利权)人：东莞市雄林新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44