一种多层聚氨酯复合膜制造技术

本发明专利技术公开了一种多层聚氨酯复合膜，包括聚氨酯层和弹性体层，聚氨酯层由热塑性聚氨酯、尼龙、润滑剂、添加剂混合加工制成，弹性体层为热塑性苯乙烯类弹性体。该复合膜为透明膜，力学性能好，外层的弹性体层生物相容性高，整个复合膜撕裂强度可达150kN/m以上，适用于需要介入人体的充气膨胀型医疗产品，材料强度安全可靠。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高分子材料领域，具体地说涉及一种多层聚氨酯复合膜。
技术介绍
随着医疗卫生领域的发展和材料科学的进步，人们对材料生物相容性和特殊领域使用的探索成果越来越多。目前PA、PVC、PU、TPI、TPU、SBS等材料在生物医学领域的使用度很高，我国目前普遍使用PVC材料，但PVC材料加工时会产生少量氯乙烯，氯乙烯是强烈的致癌物质，再加上PVC回收焚烧会产生二噁英，因此欧美部分国家已禁止使用有PVC材料制成的医疗器具。另外，PVC材料即使进行改性处理，其力学性能的改善有限。尤其对于需要接入人体，需要较高抗撕裂能力、延展性和塑性较好的产品，PVC材料是无法实现其功能的。TPU是近年来较火热的新型材料，又称聚氨酯橡胶，其分子链中含有较多氨基甲酸酯基团(-NHCOO-)。TPU是由二异氰酸酯与带有端羟基的聚醚或聚酯多元醇以及低分子量二元醇链增长剂相互反应而制得，性能优点诸多。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种抗撕裂强度较高，塑性好，生物相容性高的透明聚氨酯复合膜材料。技术方案：为了实现上述专利技术目的，本专利技术的一种多层聚氨酯复合膜，包括聚氨酯层和弹性体层，所述聚氨酯层由热塑性聚氨酯、尼龙、润滑剂、添加剂混合加工制成，所述弹性体层为热塑性苯乙烯类弹性体，包括苯乙烯-乙烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的任意一种或多种的组合。软段浓度、硬段浓度都属于TPU常规的分子参数，决定了TPU材料的力学性能。软段浓度是指软段在TPU中的质量百分比，硬段浓度是指硬段在TPU中的质量百分比。作为本专利技术的进一步优化，所述热塑性聚氨酯为聚醚型聚氨酯，软段浓度为40％-50％，硬段浓度为40％-60％。因为聚醚型聚氨酯耐水性高，降解性好，其软段浓度和硬段浓度共同实现了：具备一定伸长率、硬度较高、提高撕裂强度等。适用于需要介入人体的充气膨胀型医疗产品。进一步地，所述热塑性聚氨酯为聚氨酯层的55％-80wt％。所述尼龙选用尼龙6，其含量为聚氨酯层的19％-44wt％。作为优选，以质量百分比计，所述热塑性聚氨酯占聚氨酯层的65％-70％，所述尼龙6占聚氨酯层的29％-34％。本专利技术所述聚氨酯层和弹性层分别加热挤出成型，再经热压组合而成，该复合膜常温下聚氨酯层和弹性层的厚度比为3～5∶1。优选地，所述润滑剂为聚乙烯、亚乙基双硬脂酰胺、硬脂酸锌的任意一种或多种的组合。所述润滑剂为聚氨酯层的0.1％-1wt％。作为本专利技术的优选方案，所述润滑剂为聚乙烯、亚乙基双硬脂酰胺的组合，或聚乙烯、硬脂酸锌的组合。采用聚乙烯和脂肪酸类的组合，保证TPU在加工时与尼龙之间分散性能好，降低加工成型时粘粘情况的发生，当其再与弹性体层热压时又保证一定的黏性使其与弹性体层紧密压合。进一步地，所述添加剂为季戊四醇亚磷酸酯或季戊四醇二磷酸酯。其主要作用在于防止TPU的光学变化。由于本专利技术提供的是透明膜材料，不加前述添加剂的复合膜其颜色明显发黄。所述添加剂为聚氨酯层的0.01％-0.1wt％。本专利技术所述聚氨酯优选聚醚型聚氨酯，是基于至少一种聚合多元醇、至少一种二异氰酸酯、以及至少一种扩链剂反应获得。所述二异氰酸酯包括但不限于本领域技术人员熟知的脂肪族二异氰酸酯或芳香族二异氰酸酯，扩链剂包括但不限于本领域技术人员熟知的如乙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇等。有益效果：本专利技术提供的是透明的生物相容性复合膜。该复合膜拉伸强度达到35MPa以上，软段分子量相对较小，总体硬度在60-65A之间，撕裂强度可达150kN/m以上，该产品适用于需要介入人体的充气膨胀型医疗产品，材料强度安全可靠，其透明材质可方便内窥镜观察。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术进行进一步说明，在未作特别说明的情况下，以下百分比都指质量百分比。实施例1一种多层聚氨酯复合膜，由聚氨酯层和弹性体层组成。两层材料加工时分别加热挤出成型，再经热压组合而成。常温下聚氨酯层和弹性层的厚度比为3～5∶1。聚氨酯层由热塑性聚氨酯、尼龙、润滑剂、添加剂混合加工制成。热塑性聚氨酯可选用本领域技术人员目前熟知的组分反应获得，举例来说，热塑性聚氨酯可以是聚丁二醇、4，4’-二苯甲烷二异氰酸酯以1，4-丁二醇作为扩链剂在螺旋基础设备加工反应获得，其软段浓度为44.3％，硬段浓度为58.6％。对于热塑性聚氨酯原料的选择，本领域技术人员可根据现有公开文件的教导在一定范围内进行选用替换，使用量根据异氰酸酯基团与羟基反应当量比进行调整。弹性体层为热塑性苯乙烯类弹性体，包括苯乙烯-乙烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的任意一种或多种的组合。润滑剂为聚乙烯、亚乙基双硬脂酰胺、硬脂酸锌的任意一种或多种的组合。润滑剂包括但不限于聚乙烯、亚乙基双硬脂酰胺的组合，或聚乙烯、硬脂酸锌的组合。添加剂包括但不限于季戊四醇亚磷酸酯或季戊四醇二磷酸酯。实施例2聚氨酯层的制备通过挤出机加压制成，挤出温度为160-190摄氏度；弹性体层是基于前述高分子共聚物混合搅拌下，在双螺杆挤出机上挤出成型，挤出温度在150-180℃；最后在150℃下将两层薄膜压合。聚氨酯层弹性体层苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，S/B为40/60。实施例3一种多层聚氨酯复合膜，由聚氨酯层和弹性体层热压组合而成。聚氨酯层弹性体层苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，S/B为40/60。试验例本试验例基于实施例3所述的配方制备复合膜，其区别在于热塑性聚氨酯的软段浓度和硬段浓度不同：软段浓度％硬段浓度％拉伸强度/MPa撕裂强度kN/m实验组142.456.637.4164.0实验组244.852.134.9178.2实验组352.645.832.1145.5以上可以看出，本专利技术的组合膜通过增加硬段浓度提高了整体强度，但复合后的膜整体撕裂强度出现一个峰值，其撕裂强度达到TPU同类高强度产品。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出：对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多层聚氨酯复合膜，其特征在于：包括聚氨酯层和弹性体层，所述聚氨酯层由热塑性聚氨酯、尼龙、润滑剂、添加剂混合加工制成，所述弹性体层为热塑性苯乙烯类弹性体，包括苯乙烯‑乙烯‑苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯‑异戊二烯‑苯乙烯嵌段共聚物中的任意一种或多种的组合。

【技术特征摘要】
1.一种多层聚氨酯复合膜，其特征在于：包括聚氨酯层和弹性体层，所述聚氨酯层由热塑性聚氨酯、尼龙、润滑剂、添加剂混合加工制成，所述弹性体层为热塑性苯乙烯类弹性体，包括苯乙烯-乙烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的任意一种或多种的组合。2.根据权利要求1所述的一种多层聚氨酯复合膜，其特征在于：所述热塑性聚氨酯为聚醚型聚氨酯，软段浓度为40％-50％，硬段浓度为40％-60％。3.根据权利要求2所述的一种多层聚氨酯复合膜，其特征在于：所述热塑性聚氨酯为聚氨酯层的55％-80wt％。4.根据权利要求2所述的一种多层聚氨酯复合膜，其特征在于：所述尼龙为尼龙6，其含量为聚氨酯层的19％-44wt％。5.根据权利要求1所述的一种多层聚氨酯复合...

【专利技术属性】
技术研发人员：钦湘，谢伟娟，吴勇，
申请(专利权)人：南京双威生物医学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32