一种高耐磨的聚氨酯薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术涉及耐磨薄膜技术领域，具体为一种高耐磨的聚氨酯薄膜，包括：异佛尔酮二异氰酸酯、聚乙二醇、乙二醇、三羟甲基丙烷、钛酸酯偶联剂、非离子表面活性剂、消泡剂、pH调节剂、阻燃剂、填充剂、余量为去离子水，本发明专利技术还公开了一种高耐磨的聚氨酯薄膜的制备方法，包括以下制作步骤：S1：称量配比；S2：搅拌混炼；S3:塑炼塑化；S4：压延成型；S5：改性预处理；S6：等离子改性；本发明专利技术的有益效果是：本发明专利技术的配方科学合理，等离子改性后的薄膜表面均匀致密，薄膜的耐磨性和附着力得到大幅度提升，工艺过程简单，原料成本低廉，可以大规模应用。

A polyurethane film with high wear resistance and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种高耐磨的聚氨酯薄膜及其制备方法
本专利技术涉及耐磨薄膜
，具体为一种高耐磨的聚氨酯薄膜及其制备方法。
技术介绍
随着聚合物薄膜应用领域日益广泛，对薄膜材料性能的要求越来越高，常用的聚砜、聚烯烃薄膜等已经不能完全满足市场需求，在这种情况下，聚氨酯薄膜应运而生。由于聚氨酯分子结构的特点，人们可以通过调节聚氨酯嵌段成分比例改变其弹性、硬度和亲水性。因此聚氨酯薄膜同聚氨酯弹性体一样具有卓越的高张力、高拉力、防水透气性、强韧性和耐老化性能，同时又具有优异的生物和血液相容性及耐化学药品性。广泛应用于医疗卫生、高档纺织面料、工业等多个领域，深受用户的欢迎和青睐。聚氨酯薄膜不仅可与各种布料相互贴合，还可以用真空热成型的方法生产轮廓清晰，尺寸稳定的产品，然后在使用的过程中，薄膜均镀于产品表面，因此对于薄膜的耐磨性要求十分苛刻，而传统的聚氨酯薄膜较难满足其要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高耐磨的聚氨酯薄膜及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种高耐磨的聚氨酯薄膜，包括（按照质量百分比计）：异佛尔酮二异氰酸酯33-36％、聚乙二醇30-33％、乙二醇6-9％、三羟甲基丙烷2-5％、钛酸酯偶联剂0.2-0.5％、非离子表面活性剂0.8-1.0％、消泡剂0.2-0.6％、pH调节剂0.2-0.3％、阻燃剂0.5-0.8％、填充剂15-18％、余量为去离子水。优选的，所述异佛尔酮二异氰酸酯的纯度≥99.5％，其NCO的质量分数≥37.5％。优选的，所述聚乙二醇为分析纯。优选的，所述钛酸酯偶联剂为异丙基三(异硬脂酰基)钛酸酯。优选的，所述填充剂包括（按照质量百分比计）：纳米氧化铝19％、纳米二氧化钛22％、纳米二氧化锆13％和纳米二氧化硅46％。一种高耐磨的聚氨酯薄膜的制备方法，包括以下制作步骤：S1：称量配比，按照上述材料配比取用材料，其中NCO:OH=1:1；S2：搅拌混炼，将聚乙二醇、乙二醇、三羟甲基丙烷在料桶中搅拌30-45min后加入异佛尔酮二异氰酸酯，升温至75℃，反应1.5-1.8h后，依次加入非离子表面活性剂、消泡剂、pH调节剂、阻燃剂和填充剂，经挤出机挤出塑化后，然后放置在真空烘干机烘干，控制含水率小于0.05%，得到聚氨酯粒料；S3:塑炼塑化，将聚氨酯粒料输送到开炼机中，控制开炼机前辊温度控制为105-120℃，后辊温度为95-110℃，经反复塑炼塑化，塑化好的粒料经过金属检测仪，输送至压延机中。S4：压延成型，将聚氨酯粒料放置如压延机中，经连续压延后得到进一步塑炼，并压延成1.5-2.0mm的薄膜，然后经引离辊引出，再经轧花、冷却、测厚、卷取得到聚氨酯薄膜；S5：改性预处理，将聚氨酯薄膜浸入无水乙醇中25-40min后，转移至真空干燥箱中并通入氩气保护，控制真空干燥箱的温度为65-80℃，干燥30-45min后转移到等离子处理仪；S6：等离子改性，控制等离子处理仪中气压为30-45Pa，启动等离子处理仪对聚氨酯薄膜进行氨气等离子处理，处理9-12h后，用去离子水冲洗干净，并放置在30℃真空干燥箱中恒温烘干至恒质量。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1.本专利技术的配方科学合理，等离子改性后的薄膜表面均匀致密，薄膜的耐磨性和附着力得到大幅度提升，工艺过程简单，原料成本低廉，可以大规模应用；2.本专利技术添加的填充剂采用纳米氧化铝、纳米二氧化钛、纳米二氧化锆和纳米二氧化硅的混合物，利其与聚氨酯分子间的化学结作用，使得薄膜具有良好的机械性能，薄膜耐磨性得到大幅度提升。3.本专利技术由异佛尔酮二异氰酸酯和聚乙二醇制备出的聚氨酯具有优秀的耐光学稳定和耐化学药品性，并且由此制备出薄膜不会出现“泛黄”现象。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例一本专利技术提供一种技术方案：一种高耐磨的聚氨酯薄膜，包括（按照质量百分比计）：异佛尔酮二异氰酸酯33％、聚乙二醇33％、乙二醇6％、三羟甲基丙烷2％、钛酸酯偶联剂0.2％、非离子表面活性剂0.8％、消泡剂0.2％、pH调节剂0.2％、阻燃剂0.5％、填充剂15％、余量为去离子水。一种高耐磨的聚氨酯薄膜的制备方法，包括以下制作步骤：S1：称量配比，按照上述材料配比取用材料，其中NCO:OH=1:1；S2：搅拌混炼，将聚乙二醇、乙二醇、三羟甲基丙烷在料桶中搅拌30min后加入异佛尔酮二异氰酸酯，升温至75℃，反应1.5h后，依次加入非离子表面活性剂、消泡剂、pH调节剂、阻燃剂和填充剂，经挤出机挤出塑化后，然后放置在真空烘干机烘干，控制含水率小于0.05%，得到聚氨酯粒料；S3:塑炼塑化，将聚氨酯粒料输送到开炼机中，控制开炼机前辊温度控制为105℃，后辊温度为95℃，经反复塑炼塑化，塑化好的粒料经过金属检测仪，输送至压延机中。S4：压延成型，将聚氨酯粒料放置如压延机中，经连续压延后得到进一步塑炼，并压延成1.5mm的薄膜，然后经引离辊引出，再经轧花、冷却、测厚、卷取得到聚氨酯薄膜；S5：改性预处理，将聚氨酯薄膜浸入无水乙醇中25min后，转移至真空干燥箱中并通入氩气保护，控制真空干燥箱的温度为65℃，干燥30min后，转移到等离子处理仪；S6：等离子改性，控制等离子处理仪中气压为30Pa，启动等离子处理仪对聚氨酯薄膜进行氨气等离子处理，处理9h后，用去离子水冲洗干净，并放置在30℃真空干燥箱中恒温烘干至恒质量。其中，所述异佛尔酮二异氰酸酯的纯度≥99.5％，其NCO的质量分数≥37.5％；所述聚乙二醇为分析纯；所述钛酸酯偶联剂为异丙基三(异硬脂酰基)钛酸酯；所述填充剂包括（按照质量百分比计）：纳米氧化铝19％、纳米二氧化钛22％、纳米二氧化锆13％和纳米二氧化硅46％。实施例二本专利技术提供一种技术方案：一种高耐磨的聚氨酯薄膜，包括（按照质量百分比计）：异佛尔酮二异氰酸酯34％、聚乙二醇32％、乙二醇7％、三羟甲基丙烷3％、钛酸酯偶联剂0.3％、非离子表面活性剂0.9％、消泡剂0.3％、pH调节剂0.3％、阻燃剂0.6％、填充剂16％、余量为去离子水。一种高耐磨的聚氨酯薄膜的制备方法，包括以下制作步骤：S1：称量配比，按照上述材料配比取用材料，其中NCO:OH=1:1；S2：搅拌混炼，将聚乙二醇、乙二醇、三羟甲基丙烷在料桶中搅拌35min后加入异佛尔酮二异氰酸酯，升温至75℃，反应1.6h后，依次加入非离子表面活性剂、消泡剂、pH调节剂、阻燃剂和填充剂，经挤出机挤出塑化后，然后放置在真空烘干机烘干，控制含水率小于0.05%，得到聚氨酯粒料；...

【技术保护点】
1.一种高耐磨的聚氨酯薄膜，其特征在于包括（按照质量百分比计）：异佛尔酮二异氰酸酯33-36％、聚乙二醇30-33％、乙二醇6-9％、三羟甲基丙烷2-5％、钛酸酯偶联剂0.2-0.5％、非离子表面活性剂0.8-1.0％、消泡剂0.2-0.6％、pH调节剂0.2-0.3％、阻燃剂0.5-0.8％、填充剂15-18％、余量为去离子水。/n

【技术特征摘要】
1.一种高耐磨的聚氨酯薄膜，其特征在于包括（按照质量百分比计）：异佛尔酮二异氰酸酯33-36％、聚乙二醇30-33％、乙二醇6-9％、三羟甲基丙烷2-5％、钛酸酯偶联剂0.2-0.5％、非离子表面活性剂0.8-1.0％、消泡剂0.2-0.6％、pH调节剂0.2-0.3％、阻燃剂0.5-0.8％、填充剂15-18％、余量为去离子水。


2.根据权利要求1所述的一种高耐磨的聚氨酯薄膜，其特征在于：所述异佛尔酮二异氰酸酯的纯度≥99.5％，其NCO的质量分数≥37.5％。


3.根据权利要求1所述的一种高耐磨的聚氨酯薄膜，其特征在于：所述聚乙二醇为分析纯。


4.根据权利要求1所述的一种高耐磨的聚氨酯薄膜，其特征在于：所述钛酸酯偶联剂为异丙基三(异硬脂酰基)钛酸酯。


5.根据权利要求1所述的一种高耐磨的聚氨酯薄膜，其特征在于：所述填充剂包括（按照质量百分比计）：纳米氧化铝19％、纳米二氧化钛22％、纳米二氧化锆13％和纳米二氧化硅46％。


6.一种如权利要求1-5任意一项所述的高耐磨的聚氨酯薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下制作步骤：
S1：称量配比，按照上...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱文利，
申请(专利权)人：湖北文理学院，
类型：发明
国别省市：湖北;42