一种电子产品用高透明TPU薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种电子产品用高透明TPU薄膜及其制备方法，所述电子产品用高透明TPU薄膜的制备原料按重量份数计包括如下组分：聚酯多元醇45

【技术实现步骤摘要】
一种电子产品用高透明TPU薄膜及其制备方法


[0001]本专利技术属于高分子材料
，具体涉及一种TPU薄膜及其制备方法，尤其涉及一种电子产品用高透明TPU薄膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]热塑性聚氨酯(TPU)是一种新型的有机高分子合成材料，其各项性能优异，可以代替橡胶、软性聚氯乙烯材料PVC。例如其具有优异的物理性能，例如耐磨性，回弹力都好过普通聚氨酯和PVC，耐老化性好过橡胶，可以说是替代PVC和PU的最理想的材料。目前，市售的TPU材料普遍存在耐热性差和透明性不足等缺点，长期暴露于高温环境中很容易发生变质，同时产生黄变现象，影响薄膜的正常使用和功能发挥。
[0003]CN104262937A公开了一种用于键盘膜的高透明TPU薄膜，其按质量百分比含有PP粒子5-20％；TPU颗粒40-80％；环氧树脂5-20％；无苯环的亚磷酸酯1-5％；马来酸酐接枝共聚聚丙烯1-5％；紫外线吸收剂1-5％；含氢硅油1-5％。该专利技术改进了TPU薄膜的透明度和机械性能，但长期暴露下其透明度急剧下降，机械性能也有所减弱。
[0004]CN110481131A提供了公开了一种高透明聚醚型双镜面TPU薄膜，包括TPU薄膜本体，所述TPU薄膜本体的顶部和底部均设置有防撕裂层。本专利技术通过设置防撕裂层、透明硫化橡胶层、透明热塑橡胶层、透明聚烯烃层、阻燃层、透明阻燃硅橡胶层、透明阻燃氧化镁层、透明阻燃聚酰胺层、耐腐蚀层、透明酚醛塑料层、透明环氧树脂层和透明聚异丁烯橡胶层相互配合，达到了提高TPU薄膜的防撕裂性能。虽然，该TPU薄膜虽然每层选择高透明材料，其透明度与介质的纯净和均匀程度有关，层数过多导致其长期暴露后，透明度急剧下降，无法满足一些电子产品
的应用要求。
[0005]因此，开发一种高透明的并且具有优异的力学性能的TPU薄膜是电子产品领域研究的重点。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种透明TPU薄膜及其制备方法，特别是提供一种电子产品用高透明TPU薄膜及其制备方法。本申请所述TPU薄膜材料具有极高的透明度和优异的力学性能。特别地，本专利技术所述“高透明”指的是透光率在97％以上。
[0007]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]第一方面，本专利技术提供一种电子产品用高透明TPU薄膜，所述电子产品用高透明TPU薄膜的制备原料按重量份数计包括如下组分：
[0009][0010]在本专利技术中，以聚酯多元醇和异佛尔酮二异氰酸酯为主体原料合成聚氨酯，并在聚氨酯链段中引入适当比例的聚乙二醇，聚氨酯链段中的硬软段可形成较合适的微相分离结构，增加刚性链段的含量作用力，从而提高薄膜的拉伸强度和伸长率。此外，含氟多元醇的引入以氟封端得到双交联聚氨酯，由于含氟多元醇与聚氨酯链段的相容性良好以及薄膜的粗糙度较小，从而赋予薄膜具有优异的光学透明度和柔韧性，且引入氟作为疏水链段，赋予薄膜较好的自清洁性和抗粘性。
[0011]此外，本专利技术引入改性氧化石墨烯对聚氨酯进行改性，能够与多元醇及异氰酸酯发生反应，可以充当TPU的硬段部分，使分子间形成部分化学交联结构，提高了材料的力学性能。引入改性多孔二氧化硅，由于多孔二氧化硅材料表面含有大量羟基可形成氢键，或者产生范德华力。在TPU体系中起到吸附作用的正是硅醇上的羟基，其构成了吸附中心。这些吸附剂具有巨大的表面积和孔体积，因此具有良好的吸附极性杂质的能力，改性聚氨酯体系中的金属离子可在吸附剂表面，从而进一步提高TPU薄膜的透光性。
[0012]在本专利技术中，聚酯多元醇的重量份数为45-55份，例如可以是45份、46份、47份、48份、49份、50份、51份、52份、53份、54份、55份等。
[0013]在本专利技术中，聚乙二醇的重量份数为3-10份，例如可以是3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份、10份等。
[0014]在本专利技术中，含氟多元醇的重量份数为1-5份，例如可以是1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份等。
[0015]在本专利技术中，异佛尔酮二异氰酸酯的重量份数为25-35份，例如可以是25份、26份、27份、28份、29份、30份、31份、32份、33份、34份、35份等。
[0016]在本专利技术中，扩链剂的重量份数为5-10份，例如可以是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、10份等。
[0017]在本专利技术中，改性氧化石墨烯的重量份数为1-5份，例如可以是1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份等。
[0018]在本专利技术中，催化剂的重量份数为0.1-0.5份，例如可以是0.1份、0.2份、0.3份、
0.4份、0.5份等。
[0019]优选地，所述聚酯多元醇包括聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸丁二醇酯、聚己二酸己二醇酯或聚己二酸丁二醇乙二醇酯中的任意一种或至少两种的组合。
[0020]优选地，所述聚酯多元醇的数均分子量为1000-3000，例如可以是1000、1200、1400、1600、1800、2000、2200、2400、2600、2800、3000等。
[0021]优选地，所述聚乙二醇的数均分子量为400-2000，例如可以是400、600、8000、1000、1200、1400、1600、1800、2000等。
[0022]优选地，所述含氟多元醇包括全氟聚醚醇、十三氟正辛醇、六氟正丙醇、六氟异丙醇或六氟正丁醇中的任意一种或至少两种的组合，优选为十三氟正辛醇和/或六氟正丁醇。
[0023]优选地，所述扩链剂包括乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇或1,3-己二醇中的任意一种或至少两种的组合。
[0024]优选地，所述改性氧化石墨烯为壳聚糖改性氧化石墨烯。
[0025]本专利技术中，所述壳聚糖改性氧化石墨烯的制备方法为：将氧化石墨烯分散在溶剂(如THF、DMF等)中后，加入壳聚糖后，超声分散后，室温反应10h以上即可得到所述壳聚糖改性氧化石墨烯。采用壳聚糖改性氧化石墨烯得到壳聚糖-氧化石墨烯，壳聚糖含有大量的氨基和羟基，可以与氧化石墨烯产生强烈的氢键作用，氢键的存在可以使较薄的氧化石墨烯片层部分堆叠在壳聚糖表面从而形成大尺寸的褶皱状物质，能对聚合物分子的移动性施加强烈的几何约束，与聚合物链之间产生机械互锁，使得TPU复合材料交联程度提高，提高了拉伸过程中材料的抗形变能。
[0026]优选地，所述改性多孔二氧化硅的制备原料按重量份数计包括：二氧化硅100份、氨水1-5份、表面活性剂1-5份、硅烷偶联剂0.5-2份和溶剂50-60份。
[0027]在所述改性多孔二氧化硅的制备原料中，氨水的重量份数为1-5份，例如可以是1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份等。
[0028]在所述改性多孔二氧化硅的制备原料中，表面活性剂的重量份数为1-5份，例如可以是1份、1.本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电子产品用高透明TPU薄膜，其特征在于，所述电子产品用高透明TPU薄膜的制备原料按重量份数计包括如下组分：2.根据权利要求1所述的电子产品用高透明TPU薄膜，其特征在于，所述聚酯多元醇包括聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸丁二醇酯、聚己二酸己二醇酯或聚己二酸丁二醇乙二醇酯中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述聚酯多元醇的数均分子量为1000-3000。3.根据权利要求1或2所述的电子产品用高透明TPU薄膜，其特征在于，所述聚乙二醇的数均分子量为400-2000；优选地，所述含氟多元醇包括全氟聚醚醇、十三氟正辛醇、六氟正丙醇、六氟异丙醇或六氟正丁醇中的任意一种或至少两种的组合，优选为十三氟正辛醇和/或六氟正丁醇；优选地，所述扩链剂包括乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇或1,3-己二醇中的任意一种或至少两种的组合。4.根据权利要求1-3中任一项所述的电子产品用高透明TPU薄膜，其特征在于，所述改性氧化石墨烯为壳聚糖改性氧化石墨烯。5.根据权利要求1-4中任一项所述的电子产品用高透明TPU薄膜，其特征在于，所述改性多孔二氧化硅的制备原料按重量份数计包括：二氧化硅100份、氨水1-5份、表面活性剂1-5份、硅烷偶联剂0.5-2份和溶剂50-60份；优选地，所述表面活性剂为阳离子型表面活性剂，优选为十二烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵或十八烷基三甲基溴化铵中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述硅烷偶联剂为含环氧基基团的硅烷偶联剂，优选为γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷；优选地，所述溶剂为THF和/或DMF；优选地，所述改性多孔二氧化硅由以下制备方法制备得到：将二氧化硅、氨水和溶剂混合，进行预热反应后，再加入阳离子型表面活性剂和硅烷偶联剂混合搅拌，得到所述改性多孔二氧化硅；
优选地，所述预热反应的温度为120-130℃，所述预热反应的时间为1-2h；优选地，所述混合搅拌的温度为140-160℃，所述混合搅拌的时间为40-50min；优选地，所述改性多孔二氧化硅的比表面积为600-800m2/g，所述改性多孔二氧化硅的的孔道的平均孔径为...

【专利技术属性】
技术研发人员：何建雄，杨博，
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：