【技术实现步骤摘要】
本申请涉及复合材料，尤其涉及一种高性能聚醚型tpu膜及其制备方法。
技术介绍
1、热塑性聚氨酯(tpu)制成的薄膜，不仅具有耐磨、柔韧性好以及高弹特性，而且透湿和防水性能特别优异，且价格适中，所以市场上占据份额最大。但实际生产中发现，聚醚tpu薄膜用于水上救生用品和水上运动用品还存在用品综合性能不好的问题，特别是抗菌性能、抗撕裂性能。因此亟需提供一种解决方案改进这一问题。
技术实现思路
1、本申请目的在于针对当前技术的不足，提供一种高性能聚醚型tpu膜及其制备方法，本申请制备的聚醚型tpu膜具有较好的耐老化性、气密性、抗菌性、耐水性、抗冲击、抗撕裂性能，并且强度高，具有较好的可靠性，使用寿命长等优点。
2、第一方面，本申请提供一种高性能聚醚型tpu膜，采用如下技术方案：
3、一种高性能聚醚型tpu膜，包括以下质量份数的原材料：二聚酸聚酯多元醇30-40份、改性聚酯多元醇10-15份、多异氰酸酯40-60份、丁腈橡胶1-3份、改性玻璃纤维10-15份、扩链剂5-8份、催化剂1-3份、甲基丙烯酸六氟丁酯5-8份、偶联剂1-3份、抗氧剂1-2份、抗菌剂0.1-0.5份。
4、通过采用上述技术方案，在这种高性能聚醚型tpu膜中，各种原材料起着不同的作用以及协同作用，具体如下：二聚酸聚酯多元醇和改性聚酯多元醇：它们是聚醚型tpu膜的主要成分，提供了弹性和可塑性。二聚酸聚酯多元醇可用于调整膜的硬度和刚性，而改性聚酯多元醇则通过超支化技术引入大量亲水基团，提高
5、优选的，所述二聚酸聚酯多元醇分子量为2000，为德国赢创化学t-568，所述丁腈橡胶中丙烯腈含量为25-30％。
6、优选的，所述改性聚酯多元醇的制备方法为，按照质量份数，将10-20份柠檬酸和15-25份丙二醇放入反应器中，加热到130℃，通入氮气，搅拌1-2h；再加入30-50份没食子酸，在140℃下搅拌1-2h，加入0.2-1份对甲苯磺酸，继续搅拌1-2h，期间每间隔0.5h对反应体系抽真空5min，以除去小分子副产物，直至反应体系重量无明显变化后，停止反应，得到改性聚酯多元醇。
7、通过采用上述技术方案，所述改性聚酯多元醇的制备方法中，所采用的柠檬酸和没食子酸是两种生物可再生资源，通过超支化技术引入大量亲水基团制备出改性聚酯多元醇。该改性聚酯多元醇在高性能聚醚型tpu膜的制备中具有以下作用及协同作用：亲水性和稳定性：改性聚酯多元醇末端具有大量亲水基团，可以提高聚醚型tpu膜的亲水性和稳定性，使其具备较好的透气性和耐水洗性。环境友好：采用柠檬酸和没食子酸等生物可再生资源制备出的改性聚酯多元醇，具有环境友好的特性，符合可持续发展的要求。支化程度高：超支化技术使得改性聚酯多元醇支化程度较高，可以增加聚醚型tpu膜的弹性和可塑性。与其他组分的相容性：改性聚酯多元醇与其他组分相容性良好，尤其是与本申请中所述的改性玻璃纤维相容性好，能够提升聚醚型tpu膜的抗撕裂性能。综上所述，改性聚酯多元醇在高性能聚醚型tpu膜制备中具有亲水性和稳定性、环境友好、支化程度高以及与其他组分的相容性等多种作用，相互协同作用使得膜具备了较好的性能。
8、优选的，所述多异氰酸酯为液化二苯基甲烷二异氰酸酯、2，4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯中的至少一种。
9、优选的，所述改性玻璃纤维为将玻璃纤维和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷混合，得到所述改性玻璃纤维；其中，所述玻璃纤维和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的质量比为90:(2-5)，所述玻璃纤维的直径为8-20μm。
10、通过采用上述技术方案，所述改性玻璃纤维的制备方法中，将玻璃纤维和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷混合，得到改性玻璃纤维。其中，玻璃纤维和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的质量比为90:(2-5)，玻璃纤维的直径为8-20μm。该改性玻璃纤维在高性能聚醚型tpu膜的制备中具有以下作用及协同作用：抗撕裂性能提升：改性玻璃纤维与其他组分相容性好，能够增加聚醚型tpu膜的抗撕裂性能，提高其强度和耐久性。加强增韧效果：由于改性玻璃纤维的添加，可以在膜中形成弥散的纤维网络结构，使膜的韧性和耐冲击性得到增强。提供增强效果：由于改性玻璃纤维的加入，可以增加膜的刚性和硬度，提供更好的结构强度，使膜具备更强的耐用性和抗变形性。与其他组分的相容性：改性玻璃纤维与其他组分相容性好，能够与聚醚型tpu膜的基体形成良好的相互作用，提高膜的整体性能。
11、优选的，所述扩链剂为乙二醇、丙二醇、1,3-丁二醇和2-甲基-1,3-丙二醇中的至少一种。
12、优选的，所述催化剂为异辛酸亚锡、2-乙基己酸钾和二月桂酸二丁基锡中的至少一种，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076和抗氧剂164中的一种，抗氧剂1010、抗氧剂1076和抗氧剂164为德国巴撕夫公司生产。
13、优选的，所述抗菌剂的制备方法为：取0.78g硝酸银加入到100ml去离子水中，配制成7.8g/l硝酸银溶液；取0.1g硼氢化钠加入到100ml去离子水中，配制成1g/l硼氢化钠溶液；取20ml硝酸银溶液逐滴加入4％稀氨水,边滴边振荡,至沉淀恰好溶解时为止，得到银氨溶液；将配制好20ml银氨溶液加入到80ml水性聚氨酯乳液(固含量32％)中搅拌均匀，得到混合溶液，再向混合溶液中加入6ml硼氢化钠溶液，搅拌反应，得到抗菌剂。
14、通过采用上述技术方案，所述抗菌剂的制备方法中，通过硝酸银和硼氢化钠溶液的反应得到银氨溶液，然后将银氨溶液与水性聚氨酯乳液及硼氢化钠溶液进行混合反应，最终得到抗菌剂。在高性能聚醚型tpu膜中的作用为抗菌性能提升：本申请制备的抗菌剂添加到聚醚型tpu膜中，能够显著提高膜对大肠埃希菌和金黄葡萄球菌的抑菌率，达到了99.99％以上，具有优异的抗菌性能。
15、优选的，所述偶联剂为3-氨基丙基三乙氧基硅烷、癸基三甲氧基硅烷、辛基三甲氧基硅烷和γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷按照质量比为3本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高性能聚醚型TPU膜，其特征在于，包括以下质量份数的原材料：二聚酸聚酯多元醇30-40份、改性聚酯多元醇1015份、多异氰酸酯4060份、丁腈橡胶1-3份、改性玻璃纤维10-15份、扩链剂58份、催化剂13份、甲基丙烯酸六氟丁酯58份、偶联剂1-3份、抗氧剂12份、抗菌剂0.1-0.5份。
2.根据权利要求1所述一种高性能聚醚型TPU膜，其特征在于，所述二聚酸聚酯多元醇分子量为2000，为德国赢创化学T568，所述丁腈橡胶中丙烯腈含量为2530％。
3.根据权利要求2所述一种高性能聚醚型TPU膜，其特征在于，所述改性聚酯多元醇的制备方法为，按照质量份数，将10-20份柠檬酸和15-25份丙二醇放入反应器中，加热到130℃，通入氮气，搅拌1-2h；再加入30-50份没食子酸，在140 ℃下搅拌1-2h，加入0.2-1份对甲苯磺酸，继续搅拌1-2h，期间每间隔0.5h对反应体系抽真空5min，以除去小分子副产物，直至反应体系重量无明显变化后，停止反应，得到改性聚酯多元醇。
4.根据权利要求1所述一种高性能聚醚型TPU膜，其特征在于，所述多异
5.根据权利要求1所述一种高性能聚醚型TPU膜，其特征在于，所述改性玻璃纤维为将玻璃纤维和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷混合，得到所述改性玻璃纤维；其中，所述玻璃纤维和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的质量比为90:(25)，所述玻璃纤维的直径为 8-20μm。
6.根据权利要求1所述一种高性能聚醚型TPU膜，其特征在于，所述扩链剂为乙二醇、丙二醇、1 ,3-丁二醇和2-甲基-1,3-丙二醇中的至少一种。
7.根据权利要求1所述一种高性能聚醚型TPU膜，其特征在于，所述催化剂为异辛酸亚锡、2乙基己酸钾和二月桂酸二丁基锡中的至少一种，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076和抗氧剂164中的一种。
8.根据权利要求1所述一种高性能聚醚型TPU膜，其特征在于，所述抗菌剂的制备方法为：取0.78g 硝酸银加入到100mL去离子水中，配制成 7.8 g/L硝酸银溶液；取0.1g硼氢化钠加入到100mL去离子水中，配制成1 g/L硼氢化钠溶液；取20mL硝酸银溶液逐滴加入4%稀氨水,边滴边振荡,至沉淀恰好溶解时为止，得到银氨溶液；将配制好20mL银氨溶液加入到80 mL固含量为32%的水性聚氨酯乳液中搅拌均匀，得到混合溶液，再向混合溶液中加入6mL硼氢化钠溶液，搅拌反应，得到抗菌剂。
9.根据权利要求1所述一种高性能聚醚型TPU膜，其特征在于，所述偶联剂为3-氨基丙基三乙氧基硅烷、癸基三甲氧基硅烷、辛基三甲氧基硅烷和γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷按照质量比为3:(2-4):(3-5):1的组合物。
10.一种高性能聚醚型TPU膜的制备方法，其特征在于，采用权利要求1-9任一所述一种高性能聚醚型TPU膜的原料，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种高性能聚醚型tpu膜，其特征在于，包括以下质量份数的原材料：二聚酸聚酯多元醇30-40份、改性聚酯多元醇1015份、多异氰酸酯4060份、丁腈橡胶1-3份、改性玻璃纤维10-15份、扩链剂58份、催化剂13份、甲基丙烯酸六氟丁酯58份、偶联剂1-3份、抗氧剂12份、抗菌剂0.1-0.5份。
2.根据权利要求1所述一种高性能聚醚型tpu膜，其特征在于，所述二聚酸聚酯多元醇分子量为2000，为德国赢创化学t568，所述丁腈橡胶中丙烯腈含量为2530％。
3.根据权利要求2所述一种高性能聚醚型tpu膜，其特征在于，所述改性聚酯多元醇的制备方法为，按照质量份数，将10-20份柠檬酸和15-25份丙二醇放入反应器中，加热到130℃，通入氮气，搅拌1-2h；再加入30-50份没食子酸，在140 ℃下搅拌1-2h，加入0.2-1份对甲苯磺酸，继续搅拌1-2h，期间每间隔0.5h对反应体系抽真空5min，以除去小分子副产物，直至反应体系重量无明显变化后，停止反应，得到改性聚酯多元醇。
4.根据权利要求1所述一种高性能聚醚型tpu膜，其特征在于，所述多异氰酸酯为液化二苯基甲烷二异氰酸酯、2，4 '-二苯基甲烷二异氰酸酯、1 ,6-己二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯中的至少一种。
5.根据权利要求1所述一种高性能聚醚型tpu膜，其特征在于，所述改性玻璃纤维为将玻璃纤维和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷混合，得到所述改性玻璃纤维；其中，所述玻璃纤维和γ-甲基丙烯酰氧...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱玉奎，周利锋，颜国浇，
申请(专利权)人：东莞市特普优环保新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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