一种服饰用高柔软TPU薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种服饰用高柔软TPU薄膜及其制备方法。所述TPU薄膜包括如下重量份数的原料组分：二异氰酸酯25‑35份、低聚物多元醇60‑70份、有机硅10‑20份、含酸性基团的扩链剂3‑5份、脂肪族二胺3‑5份、羟基磷酸酯2‑5份和催化剂1‑3份。所述TPU薄膜是通过先将二异氰酸酯、低聚物多元醇和有机硅进行预聚反应，然后加入含酸性基团的扩链剂及脂肪族二胺进行扩链反应，然后加入羟基磷酸酯反应并中和，最后吹塑成膜的方法制备得到。本发明专利技术提供的TPU薄膜强度高，手感柔软，具有良好的防水透湿性能，可用作服饰材料。

【技术实现步骤摘要】
一种服饰用高柔软TPU薄膜及其制备方法
本专利技术属于聚氨酯弹性体
，具体涉及一种服饰用TPU薄膜及其制备方法，尤其涉及一种服饰用高柔软TPU薄膜及其制备方法。
技术介绍
随着人们生活水平的日益提高，功能性服装面料受到越来越多的关注，包括防水透气性、透气散热性、保暖御寒性、吸湿排汗性、耐磨抗撕裂性、抗静电防辐射性、抗菌防臭防蚊性等。其中防水透气性织物是指织物在穿着过程中，水在一定压力下不浸透织物，而人体散发的汗液等却能以水蒸气的形式通过织物传导到外界，保持穿着者干爽、舒适。人们采用层压、涂层、高密度织物等技术来改善织物的防水透气性能，其中织物涂层技术是最常用的方法之一，最初用于防水透气织物的涂层有聚氯乙烯、聚乙烯、聚氯丁橡胶和其它各种合成橡胶等，它们有良好的防水性能，但是透湿透气性能差，穿着此类服装活动时，大量汗液无法以水蒸气形式排出，在服装内部形成冷凝水，人体有粘湿、发闷等不舒适感，因而服用性能有待于进一步提高。而以聚氨酯为原料的薄膜及涂层可巧妙地兼具防水和透气性这两个功能，并且保持其原有的优异性能。聚氨酯树脂一般由多异氰酸酯、多元醇以及小分子扩链剂(如水、小分子多元醇、多元胺)等为原料合成，具有独特的嵌段分子结构，可通过调节聚氨酯软硬段的成分比例改变其弹性、硬度、亲水性等，根据需要设计出性能各异的产品。其制品具有无可比拟的特性，如：独特的粘结性、润湿性、柔韧性、耐磨性、光泽性等。CN107722318A公开了一种防水透气聚氨酯面料，包括聚氨酯基材层，聚氨酯基材层的两面热压有底胶涂层和面胶涂层，其耐水压最大为925mm水柱，透湿度最大为15300g/m2·24h。CN103881362A公开了一种防水透气的聚氨酯薄膜，包含水性聚氨酯树脂，及以水性聚氨酯树脂的质量计，1～2％的消光粉、0.4～0.6％的流平剂、0.4～0.6％的助剥剂，其透湿量为仅为5100-5800g/m2·24h，拉伸强度低于30MPa。服饰用聚氨酯往往需要对强度、柔软性、防水性和透湿性等性能进行综合考量，而上述聚氨酯薄膜均难以满足要求。因此，如何获得一种兼具较高强度、柔性和防水透湿性的TPU材料，是本领域亟待解决的问题。
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服饰用TPU薄膜及其制备方法，尤其是提供一种服饰用高柔软TPU薄膜及其制备方法。所述TPU薄膜强度高，手感柔软，具有良好的防水透湿性能，可用作服饰材料。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服饰用TPU薄膜，包括如下重量份数的原料组分：二异氰酸酯25-35份、低聚物多元醇60-70份、有机硅10-20份、含酸性基团的扩链剂3-5份、脂肪族二胺3-5份、羟基磷酸酯2-5份和催化剂1-3份。本专利技术中，有机硅具有防水、提高柔性的作用；含酸性基团的扩链剂和羟基磷酸酯有助于提高TPU薄膜的亲水性，增加透湿性能；二异氰酸酯、低聚物多元醇和脂肪族二胺主要影响材料的强度和柔性。本专利技术通过各原料在特定的比例下相互配合，能够使得到的TPU薄膜在保持较高强度的同时，又具有柔软的手感和良好的防水透湿性能。本专利技术中，所述二异氰酸酯的重量份数可以是25份、26份、27份、28份、29份、30份、31份、32份、33份、34份或35份等。所述低聚物多元醇的重量份数可以是60份、61份、62份、63份、64份、65份、66份、67份、68份、69份或70份等。二异氰酸酯和低聚物多元醇的合理配合有助于保证TPU薄膜的强度和柔性。若二异氰酸酯的含量过多，则TPU薄膜手感较硬；若低聚物多元醇的含量过多，则TPU薄膜的强度不足。所述有机硅的重量份数可以是10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份或20份等。有机硅有助于提高TPU薄膜的防水性和柔性，但其含量过多时，容易导致材料强度明显下降。所述含酸性基团的扩链剂的重量份数可以是3份、3.2份、3.5份、3.8份、4份、4.2份、4.5份、4.8份或5份等。所述脂肪族二胺的重量份数可以是3份、3.2份、3.5份、3.8份、4份、4.2份、4.5份、4.8份或5份等。所述羟基磷酸酯的重量份数可以是2份、2.2份、2.5份、2.8份、3份、3.2份、3.5份、3.8份、4份、4.2份、4.5份、4.8份或5份等。所述催化剂的重量份数可以是1份、1.2份、1.5份、1.8份、2份、2.2份、2.5份、2.8份或3份等。作为本专利技术的优选技术方案，所述二异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)或二环己基甲烷二异氰酸酯(H12MDI)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：TDI与MDI的组合、TDI与IPDI的组合、TDI与H12MDI的组合、MDI与IPDI的组合、MDI与H12MDI的组合、IPDI与H12MDI的组合等。优选地，所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯的组合。优选地，所述二异氰酸酯由40-60wt％(例如可以是40wt％、41wt％、42wt％、43wt％、44wt％、45wt％、46wt％、47wt％、48wt％、49wt％、50wt％、51wt％、52wt％、53wt％、54wt％、55wt％、56wt％、57wt％、58wt％、59wt％或60wt％等)的甲苯二异氰酸酯和40-60wt％(例如可以是40wt％、41wt％、42wt％、43wt％、44wt％、45wt％、46wt％、47wt％、48wt％、49wt％、50wt％、51wt％、52wt％、53wt％、54wt％、55wt％、56wt％、57wt％、58wt％、59wt％或60wt％等)的异佛尔酮二异氰酸酯组成。通过TDI与IPDI的配合，有助于平衡TPU材料的强度和柔性。作为本专利技术的优选技术方案，所述低聚物多元醇包括亲水性低聚物多元醇和疏水性低聚物多元醇。优选地，所述亲水性低聚物多元醇和所述疏水性低聚物多元醇的质量比为2-5:1；例如可以是2:1、2.2:1、2.5:1、2.8:1、3:1、3.2:1、3.5:1、3.8:1、4:1、4.2:1、4.5:1、4.8:1或5:1等。通过亲水性低聚物多元醇和疏水性低聚物多元醇的合理配合，一方面有助于平衡TPU薄膜的防水性和透湿性，另一方面有助于TPU薄膜强度和柔性的提升。优选地，所述亲水性低聚物多元醇为聚氧化乙烯多元醇和/或聚甘油。优选地，所述疏水性低聚物多元醇为聚四氢呋喃多元醇和/或蓖麻油。作为本专利技术的优选技术方案，所述有机硅选自羟基硅油和/或氨基硅烷偶联剂。优选地，所述羟基硅油的粘度为5000-10000cp；例如可以是5000cp、5500cp、6000cp、6500cp、7000cp、7500cp、8000cp、8500cp、9000cp或10000cp等。优选地，所述氨基硅烷偶联剂选自氨丙基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷、氨丙基二甲氧基硅烷或氨丙基二乙氧基硅烷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氨丙基三甲氧基硅烷与氨丙基三乙氧基硅烷的组合、氨丙基三甲氧基硅烷与氨丙基二甲氧基硅烷的组合、氨丙基三甲氧基硅烷与氨丙基二乙氧基硅烷的组合、氨丙基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种服饰用TPU薄膜，其特征在于，所述TPU薄膜包括如下重量份数的原料组分：二异氰酸酯25‑35份、低聚物多元醇60‑70份、有机硅10‑20份、含酸性基团的扩链剂3‑5份、脂肪族二胺3‑5份、羟基磷酸酯2‑5份和催化剂1‑3份。

【技术特征摘要】
1.一种服饰用TPU薄膜，其特征在于，所述TPU薄膜包括如下重量份数的原料组分：二异氰酸酯25-35份、低聚物多元醇60-70份、有机硅10-20份、含酸性基团的扩链剂3-5份、脂肪族二胺3-5份、羟基磷酸酯2-5份和催化剂1-3份。2.根据权利要求1所述的TPU薄膜，其特征在于，所述二异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯或二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种或至少两种的组合；优选地，所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯的组合；优选地，所述二异氰酸酯由40-60wt％的甲苯二异氰酸酯和40-60wt％的异佛尔酮二异氰酸酯组成。3.根据权利要求1或2所述的TPU薄膜，其特征在于，所述低聚物多元醇包括亲水性低聚物多元醇和疏水性低聚物多元醇；优选地，所述亲水性低聚物多元醇和所述疏水性低聚物多元醇的质量比为2-5:1；优选地，所述亲水性低聚物多元醇为聚氧化乙烯多元醇和/或聚甘油；优选地，所述疏水性低聚物多元醇为聚四氢呋喃多元醇和/或蓖麻油。4.根据权利要求1-3任一项所述的TPU薄膜，其特征在于，所述有机硅选自羟基硅油和/或氨基硅烷偶联剂；优选地，所述羟基硅油的粘度为5000-10000cp；优选地，所述氨基硅烷偶联剂选自氨丙基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷、氨丙基二甲氧基硅烷或氨丙基二乙氧基硅烷中的一种或至少两种的组合。5.根据权利要求1-4任一项所述的TPU薄膜，其特征在于，所述含酸性基团的扩链剂选自二羟甲基磷酸、二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸或酒石酸中的一种或至少两种的组合；优选地，所述脂肪族二胺选自戊二胺、己二胺、环己二胺或异氟尔酮二胺中的一种或至少两种的组合。6.根据权利要求1-5任一项所述的TPU薄膜，其特征在于，所述羟基磷酸酯为2...

【专利技术属性】
技术研发人员：何建雄，王一良，
申请(专利权)人：苏州市雄林新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32