一种具有形状记忆功能TPU薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种具有形状记忆功能TPU薄膜及其制备方法，所述TPU薄膜按重量份数主要由如下原料制备得到：端羟基聚乙烯30-46份；含氟聚醚多元醇8-16份；聚醚二元醇21-33份；脂肪族二异氰酸酯23-32份；扩链剂3-5份。本发明专利技术提供的具有形状记忆功能TPU薄膜的形状转变温度为15-25℃，形状回复温度为40-55℃；所述TPU薄膜在40-75℃的温度范围内具有高弹性，形状改变后通过改变温度能够使其迅速的回复到原来的形状；所述具有形状记忆功能TPU薄膜的形状固定率最高可达98％，形状回复率最高可达99％；并且制备方法简单，适合大规模生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高分子材料
，尤其涉及一种具有形状记忆功能TPU薄膜及其 制备方法。
技术介绍
形状记忆聚合物是指具有形状记忆特性的高分子材料，它的初始形态经过形变固 定后，通过热、光、电、pH值或相转变等外界条件的刺激，回复到其初始形态。当温度高于玻 璃化转变温度时，聚氨酯材料能够发生变化，温度降低到玻璃化转变温度以下时，变形后的 形状被固定下来；当温度再次升高到玻璃化转变温度以上时，材料能回复原有的形状。 热致形状记忆高分子材料能够在一个设定的原始形状和各种临时形状间转换的 基本原理是其临时形状的固定和解除可由高分子的相态转变（结晶态与熔融态或玻璃态 与高弹态）来控制实现。传统的热致形状记忆高分子材料主要是形状记忆共聚物材料和形 状记忆共混物材料。目前大多数商业化的形状记忆高分子材料是以共聚合的化学合成方式 来制备的。这些形状记忆共聚物材料的合成过程非常复杂，成本较高，实用性低，同时因为 需要使用大量易燃和毒性的有机溶剂，导致安全性低，对环境造成较大污染，很难实现大规 模生产。而传统的形状记忆共混物材料虽然制备工艺较为简化，但只有当相互混合的两种 聚合物形成双连续的相结构时，也就是只有当相互混合的两种聚合物的组分比在50:50附 近时，才具有较好的形状记忆性能。所得材料的性能较为有限，并且性能的可调节范围非常 狭小。此外，这一类由传统物理共混方法制备的形状记忆高分子材料还存在记忆性能会随 使用次数的增加而减弱的问题。因此，选用合适且易获得的原料，配合简便的制备方式，来 高效率的设计和制备性能优异的形状记忆高分子材料是领域发展的重点技术问题。 CN102408539A提供了一种形状记忆聚氨酯，按重量份数比主要由10-20份的 端羟基聚二甲基硅氧烷、15-40份的二苯基甲烷二异氰酸酯、45-60份的聚乙二醇和5-12 份的1，4-丁二醇制成，其中端羟基聚二甲基硅氧烷分布范围为1000-6000,首选范围在 2000-5000,聚乙二醇选择范围为1000-4000。但是这种聚氨酯材料采用溶液反应制备，过程 繁琐，且得到的形状记忆聚氨酯性能还不够好。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种具有形状记忆功能TPU薄 膜及其制备方法，所述形状记忆功能TPU薄膜。 为达此目的，本专利技术采用以下技术方案： -种具有形状记忆功能TPU薄膜，所述TPU薄膜按重量份数主要由如下原料制备 得到： 端羟基聚乙烯 30-46汾 含氟聚醚多元醇 8-16份 聚醚二元醇 21-33份 脂肪族二异氰酸酯 23-32份 扩链剂 3-5份。 具有形状记忆功能TPU薄膜按重量份数主要由如下原料制备得到：端羟基聚乙烯 30-46份，如32份、33份、35份、38份、40份、42份或45份等；含氟聚醚多元醇8-16份，如9 份、10份、11份、12份、13份、14份或15份等；聚醚二元醇21-33份，如22份、23份、24份、 25份、26份、27份、28份、29份、30份、31份或32份等；脂肪族二异氰酸酯23-32份，如25 份、26份、27份、28份、29份、30份或31份等；扩链剂3-5份，如3份、4份或5份等。 作为优选的技术方案，所述TPU薄膜按重量份数主要由如下原料制备得到： 端羟基聚乙烯 34-42份 含氟聚醚多元醇 9-13份 聚醚二元醇 25-31份 脂肪族二异氰酸酯 26-30份 扩链剂 3-5份。. 作为更优选的技术方案，所述TPU薄膜按重量份数主要由如下原料制备得到： 端羟基聚乙烯 36份 含氟聚醚多元醇 12份 聚醚二元醇 32份 脂肪族二异氰酸酯 31份 扩链剂 4#s 所述端羟基聚乙烯的数均分子量为10000-60000,如11000、15000、20000、30000、 35000、40000、45000、50000或55000等。所述端羟基聚乙烯优选为线型端羟基聚乙烯或支 化度小的端羟基聚乙烯，这两类端羟基聚乙烯的分子链柔性较大，玻璃化温度较低。 所述含氟聚醚多元醇的官能度为2. 02-2. 05,如2. 03、2. 04或2. 05等。由于端羟 基聚乙烯的分子链柔性较大，因此在聚氨酯分子链中加入少量的含氟聚醚多元醇，能够适 当地提高TPU分子链之间的相互作用，并使得产物TPU中有少量的支链，提高TPU硬段的结 生會 优选地，所述含氟聚醚多元醇的数均分子量为5000-10000,如5500、6000、6500、 7000、8000、9000 或 9500 等。 所述聚醚二元醇的数均分子量为 6000-20000,如 6500、7000、7500、8000、9000、 10000、12000、15000、17000 或 19000 等。 所述脂肪族二异氰酸酯的分子量为100-1000,如200、300、400、600、700或900等。 选用数均分子量较小的脂肪族二异氰酸酯，有利于TPU中结晶区的形成。 所述扩链剂的分子量为 50-200,如 60、70、80、100、130、150、180 或 190 等。 优选地，所述扩链剂为乙二醇、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、一缩二乙二醇、1，6-己二醇或新戊二醇中的一种或至少两种的组合，典型 但非限制性的组合如乙二醇与1，4丁二醇，1，6-己二醇、1，2-丙二醇与甲基丙二醇，1，3-丁 二醇、一缩二乙二醇、1，6-己二醇与新戊二醇等。 本专利技术的目的之二在于提供一种如上所述的TPU薄膜的制备方法，所述制备方法 包括如下步骤： (1)将配方量的端羟基聚乙烯、含氟聚醚多元醇、聚醚二元醇及扩链剂干燥后混 合，得到混合物料； (2)将配方量的脂肪族二异氰酸酯加入到混合物料中进行反应； (3)将步骤（2)反应后的产物经烘干、熟化和破碎后得到TPU颗粒； (4)TPU颗粒经流延机挤出成型，得到具有形状记忆功能TPU薄膜。 步骤⑵所述反应的温度为 80-100°C，如85°C、90°C、92°C、95°C、97°C或99°C等， 时间为l_3h，如lh、2h或3h等。 优选地，步骤（4)所述挤出的温度为 180-200°C，如 182°C、183 °C、185°C、187°C、 190。(：、192。(：、195。(：或197。(：等。 与现有技术相比，本专利技术的有益效果为： 本专利技术提供的具有形状记忆功能TPU薄膜的形状转变温度为15_25°C，形状回复 温度为40-55°C。所述TPU薄膜在40-75°C的温度范围内具有高弹性，形状改变后通过改 变温度能够使其迅速的回复到原来的形状；DMA动态力学分析测定其形状固定率最高可达 98%，形状回复率最高可达99%。 本专利技术提供的具有形状记忆功能TPU薄膜的制备方法简单，便于大规模生产。【具体实施方式】 下面通过【具体实施方式】来进一步说明本专利技术的技术方案。 实施例1 -种具有形状记忆功能TPU薄膜，所述TPU薄膜按重量份数主要由如下原料制备 得到： 端羟基聚乙烯 3:0份 含氟聚醚多元醇 16份 聚醚二元醇 21份 脂肪族二异氰酸酯 23份 扩链剂 3份。 其中，所述端羟基聚乙烯的数均分子量为10000-15000 ;含氟聚醚多元醇的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有形状记忆功能TPU薄膜，其特征在于，所述TPU薄膜按重量份数主要由如下原料制备得到：

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何建雄，王一良，
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