一种高耐候tpu薄膜及其制备方法
【专利摘要】一种高耐候TPU薄膜及其制备方法。所述TPU薄膜按重量份数包括以下成分：聚酯型TPU颗粒100份、抗氧剂0.1?5份、耐热稳定剂0.1?5份、紫外线吸收剂0.1?1份、银系抗菌剂0.1?1份，其中，所述耐热稳定剂为锡稳定剂和硬脂酸锌的组合。本发明的TPU薄膜具有极好的耐候性。
【专利说明】
-种高耐候TPU薄膜及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明设及一种TPU薄膜及其制备方法，尤其设及一种高耐候TPU薄膜及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] TPU(Thermoplastic polyurethanes)名称为热塑性聚氨醋弹性体橡胶，主要分为 有聚醋型和聚酸型之分。它硬度范围宽(60HA-85HD)、耐磨、耐油，透明，弹性好，在日用品、 体育用品、玩具、装饰材料等领域得到广泛应用。
[0003 ] TPU薄膜是在TPU颗粒料基础上，经压延、流延、吹膜、涂覆等特殊工艺制成的薄膜。 TPU(热可塑性聚氨醋）因其优越的性能和环保概念日益受到人们的欢迎。目前，凡是使用 PVC的地方，TPU均能成为PVC之替代品。但TPU所拥有的优点，PVC则望尘莫及。TPU不仅拥有 卓越的高张力、高拉力、强初和耐老化的特性，而且是种成熟的环保材料。目前，TPU已被广 泛应用于:鞋材、成衣、充气玩具、水上及水下之运动器材、医疗器材、健身器材、汽车椅座材 料、雨伞、皮箱、皮包等。
[0004] 但是，TPU的耐候性能较差，经受如光照、冷热、风雨、细菌等造成的综合破坏，它的 许多优良性能将丧失，材料甚至被破坏，运大大限制了它的应用，所W开发耐候性TPU日益 成为研究中的前沿问题。
[0005] 如CN 101935444A公开了一种高效、无面阻燃、对聚碳酸醋基材的加工性能、物理 力学性能、耐溫性影响甚小及阻燃性能优异的高耐溫无面憐系阻燃聚碳酸醋薄膜及其制备 方法，一种高耐溫无面憐系阻燃聚碳酸醋薄膜，含有憐系阻燃剂、聚碳酸醋、热稳定剂和抗 滴剂，所述的憐系阻燃剂为含憐的聚对苯二甲醋乙二醇醋齐聚物(PET-P)，所述憐系阻燃 剂、热稳定剂和抗滴剂含量分别为聚碳酸醋重量的5-40%、0.5%和0.3%。
【发明内容】
[0006] 为解决上述问题，本发明的目的之一是提供一种高耐候TPU薄膜。本发明提供的 TPU薄膜初性显著增加。
[0007] 为达上述目的，本发明采用如下技术方案：
[000引一种高耐候TPU薄膜，按重量份数包括W下成分： 聚醋型TPU颗粒 100份 抗氧剂 0.1-5份
[0009]耐热稳定剂 0.1-5份 紫外线吸收剂 0.1-1份 银系抗菌剂 化1-1份
[0010]其中，所述耐热稳定剂为锡稳定剂和硬脂酸锋的组合。
[ocm]所述抗氧剂例如可为0.2份、0.4份、0.6份、0.8份、1.0份、1.5份、2.0份、2.5份、3.1 份、3.6份、4.0份、4.4份、4.8份等。
[0012]所述耐热稳定剂例如可为0.2份、0.4份、0.6份、0.8份、1.0份、1.5份、2.0份、2.5 份、3.1份、3.6份、4.0份、4.4份、4.8份等。
[OOU]所述紫外线吸收剂例如可为0.2份、0.4份、0.6份、0.8份等。
[0014] 所述银系抗菌剂例如可为0.2份、0.4份、0.6份、0.8份等。
[0015] 采用上述组分配比及聚醋型TPU颗粒与特定的耐热解稳定剂和紫外线吸收剂、银 系抗菌剂的结合可较大地提高制得薄膜的耐候性能，力学性能保持率明显改善。而且也只 有在本发明选定的组分和含量范围内才能达到预期的效果，不在上述的组分和含量范围内 则达不到预期的技术效果。可见，本发明的上述组分之间相互配合，共同作用，在限定的组 分含量范围内，取得了预料不到的技术效果，可见实施例部分的性能测试。
[0016] 作为优选，本发明的高耐候TPU薄膜，按重量份数包括W下成分： 聚醋型TPU顆粒 100份 抗氧剂 0.5-3份
[0017]耐热稳定剂 0.5-3份 紫外线吸收剂 化3-1份 银系抗菌剂 化3-1份
[0018] 其中，所述耐热稳定剂为锡稳定剂和硬脂酸锋的组合
[0019] 作为优选，本发明的高耐候TPU薄膜，所述抗氧剂为多酪抗氧剂与亚憐酸醋抗氧剂 的组合。
[0020] 优选地，所述多酪抗氧剂为抗氧剂1010和/或抗氧剂1076。
[0021 ] 优选地，所述亚憐酸醋抗氧剂为抗氧剂168和/或618。
[0022] 优选地，所述多酪抗氧剂与亚憐酸醋抗氧剂的摩尔比为1:0.2-5，例如为1:0.4、1: 0.7、1:1.1、1:1.5、1:2、1:2.6、1:3.3、1:3.8、1:4.2、1:4.7 等，该比例下的多酪抗氧剂与亚 憐酸醋组合可W取得优异的抗氧化效果，优选为1:1-3。
[0023] 优选地，所述锡稳定剂为有机锡稳定剂中一种或两种W上的组合，优选为硫醇有 机锡稳定剂中一种或两种W上的组合，更优选为甲醋基硫醇锡稳定剂。
[0024] 优选地，所述锡稳定剂与硬脂酸锋的摩尔比为1:0.5-3，例如为1:0.6、1:0.9、1: 1.1、1:1.5、1:2、1:2.6、1:2.9 等，优选为 1:1-2。
[0025] 优选地，所述紫外线吸收剂为水杨酸醋类与苯酬类的组合;优选为水杨酸苯醋与 2,4-二径基二苯甲酬的组合;更优选为水杨酸苯醋与2,4-二径基二苯甲酬摩尔比1:05-3， 例如为 1:0.7、1:1.1、1:1.4、1:1.7、1:2.2、1:2.6、1:2.9等的组合。
[0026] 优选地，所述银系抗菌剂为载银憐酸错。载银憐酸错可大大提高所得薄膜制品的 抗菌能力。
[0027] 本发明的耐热稳定剂组合及适当的配比大大增加了制得薄膜的耐热稳定性能。
[0028] 本发明所述的"包括"，意指其除所述组分外，还可W包括其他组分，运些其他组分 赋予所述TPU薄膜不同的特性。除此之外，本发明所述的"包括"，还可W替换为封闭式的 "为"或"由……组成'。
[0029] 本发明的目的之一还在于提供一种本发明所述的高耐候TPU薄膜的制备方法，包 括如下步骤：
[0030] (1)将原料干燥后混合；
[0031] (2)将混合后的料烙融共混得复合母料；
[0032] (3)将母料进行吹膜、压延或流延成膜加工，得所述TPU薄膜。
[0033] 作为优选，本发明的制备方法中，步骤(1)中所述干燥在真空下在50-70°C，例如为 53°(：、57°(：、60°(：、64°(：、68°(：等下进行化^上，例如为2.化、2.611、3.化、3.她、4.化、5.711、 7.化等，优选3-化。
[0034] 优选地，所述混合在高速混合机中进行。
[00巧]优选地，所述混合的时间为Imin W上，例如为2min、2.5min、3.4min、4min、4.5min 等，优选3-5min。
[0036] 优选地，所述混合时混合机转速为20000r/minW上，优选为30000-50000r/min。
[0037] 作为优选，本发明的制备方法中，步骤(2)中所述烙融共混的溫度为150-230°C，例 如为 155°C、16(TC、163°C、168°C、172°C、177°C、185°C、19(rC、195°C、202°C、21(rC、218°C、 226 °C等，时间为0.5-化，例如为0.化、1.5h、化、3.6h、4.化等，优选为1 -化。
[0038] 本发明在TPU颗粒中加入特定的耐热稳定剂及紫外线吸收剂、银系抗菌剂制备高 耐候TPU薄膜，使TPU薄膜产品的耐候性明显提高，力学性能保持率、抗氧化、耐光稳定性较 现有产品在很大程度上有所改善。本发明的聚氨醋弹性体薄膜试验后抗张强度保持90% W 上;试验后断裂伸长率为初始的1.35倍W上。
【具体实施方式】
[0039] 为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的 实施例如下：
[0040] 实施例1
[0041] -种高耐候TPU薄膜，按重量份数包括W下成分： 聚醋型TPU颗粒100份 抗氧刹 M分
[0042] 耐热稳定剂 0.1份 紫外线吸收荆 0.1份 银系抗菌剂 1份
[0043] 其中，所述耐热稳定剂为锡稳定剂和硬脂酸锋的组合；
[0044] 所述抗氧剂为抗氧剂1010与亚憐酸醋抗氧剂618摩尔比为1:5的组合；
[0045] 所述耐热稳定剂为甲醋基硫醇锡稳定剂和硬脂酸锋摩尔比为1:2的组合；
[0046] 并通过W下方法制备：
[0047] (1)将原料在真空下在60°C下干燥化W上后混合；
[004引 （2)将混合后的料在高速混合机中在170°C下，转速为400(K)r/min烙融共混化得复 合母料；
[0049] (3)将母料进行吹膜加工，得所述TPU薄膜。
[00加]实施例2
[0051] -种高耐候TPU薄膜，按重量份数包括W下成分： 聚醋型TPU颗粒100份 抗氧剂 0.1份
[00对耐热稳定剂 5份 紫外线吸收剂 1份 银系抗菌剂 0.1倚
[0053] 其中，所述耐热稳定剂为锡稳定剂和硬脂酸锋的组合；
[0054] 所述抗氧剂为抗氧剂1076与亚憐酸醋抗氧剂168摩尔比为1:0.2的组合；
[0055] 所述耐热稳定剂为锡稳定剂和硬脂酸锋摩尔比为1:0.5的组合；
[0056] 所述紫外线吸收剂水杨酸苯醋与2,4-二径基二苯甲酬摩尔比1:3的组合；
[0057] 所述银系抗菌剂为载银憐酸错；
[005引并通过W下方法制备：
[0059] (1)将原料在真空下在70°C下干燥化W上后混合；
[0060] (2)将混合后的料在高速混合机中在150°(：下，转速为5000化/111111烙融共混0.化得 复合母料；
[0061 ] (3)将母料进行流延成膜加工，得所述TPU薄膜。
[0062] 实施例3
[0063] -种高耐候TPU薄膜，按重量份数包括W下成分： 聚醋型TPU颗粒IQO份 抗氧剂 2傲
[0064] 耐热稳定剂 3份 紫外线吸收剂 0.5份 银系抗围剂 0.4份
[0065] 其中，所述耐热稳定剂为锡稳定剂和硬脂酸锋的组合；
[0066] 所述抗氧剂为多酪抗氧剂1010与亚憐酸醋抗氧剂168摩尔比为1:1的组合；
[0067] 所述耐热稳定剂为甲醋基硫醇锡稳定剂和硬脂酸锋摩尔比为1:3的组合；
[006引所述紫外线吸收剂水杨酸苯醋与2,4-二径基二苯甲酬摩尔比1:05的组合；
[0069] 所述银系抗菌剂为载银憐酸错；
[0070] 并通过W下方法制备：
[0071] (1)将原料在真空下在50°C下干燥化后混合；
[0072] (2)将混合后的料在高速混合机中在230°C下，转速为2000化/min烙融共混2.化得 复合母料；
[0073] (3)将母料进行压延成膜加工，得所述TPU薄膜。
[0074] 对比例1
[00 巧]CN 101935444A 中实施例 2。
[0076] 对比例2
[0077] 与实施例1不同之处在于:抗氧剂为抗氧剂1010与亚憐酸醋抗氧剂618摩尔比为1: 7的组合;耐热稳定剂为甲醋基硫醇锡稳定剂和硬脂酸锋摩尔比为1:0.2的组合。
[007引对比例3
[0079] 与实施例2不同之处在于:抗氧剂为抗氧剂1010,紫外线吸收剂水杨酸苯醋，耐热 稳定剂为硬脂酸锋。
[0080] 对比例4
[0081] 与实施例3不同之处在于：聚醋型TPU颗粒100份、抗氧剂0.05份、耐热稳定剂8份、 紫外线吸收剂2份、银系抗菌剂0.05份。
[0082] 性能测试
[0083] 将实施例1-3和对比例制得的薄膜产品经过下面耐候性试验后进行物性测试，结 果见表1。
[0084] 试验过程：
[00化]1)高溫-淋水循环80次，每次化。
[0086] a.升溫+恒溫总时间化；
[0087] b.试件表面溫度升至70°C ;
[0088] C.控制空气溫度和试件表面溫度的均匀性；
[0089] d.升溫阶段的湿度要求:15%;
[0090] e.淋水时间化；
[0091 ] f.淋水控制:淋水溫度(15°C )、淋水量、淋水均匀度、淋水的频率；
[0092] g.静置化。
[0093] 2)状态调整至少4她。
[0094] 3)加热-冷冻循环20次，每次2地。
[0095] a.升溫+恒溫总时间她，恒溫不小于化；
[0096] b.试件表面溫度升至50°C ;
[0097] C.控制空气溫度和试件表面溫度的均匀性；
[0098] d.升溫阶段的湿度要求:10% ;
[0099] e.降溫+恒溫16小时，恒溫不小于12h;
[0100] f.降溫至-20°C。
[0101] 4)状态调整7天，检验物性，并记录数据。
[0102] 表1
[0103]
[0104] 从表1可知，本发明实施例1-3的聚氨醋弹性体薄膜试验后抗张强度保持90% W 上，而对比例1为80%，对比例2为81%，对比例3为80%，对比例4为83% ;试验后断裂伸长率 为初始的1.35倍W上，而对比例1为1.2，对比例2为1.19，对比例3为1.22，对比例4为1.24。
[0105] 对比例2的抗氧剂、耐热稳定剂使用的物质的具体比例不在本申请的范围内，对比 例3的则是使用紫外线吸收剂、抗氧剂、耐热稳定剂不是本申请限定的，对比例4的抗氧剂、 耐热稳定剂、紫外线吸收剂、银系抗菌剂的量不在本申请的范围内。然而，结果却显示，本发 明的产品的抗张强度保持和断裂伸长率在一段时间后均优于对比例的，可见只有在本发明 限定的组分和相应的含量范围内才能取得较好的效果。
[0106]
【申请人】声明，所属技术领域的技术人员在上述实施例的基础上，将上述实施例某 组分的具体含量点值，与
【发明内容】
部分的技术方案相组合，从而产生的新的数值范围，也是 本发明的记载范围之一，本申请为使说明书简明，不再罗列运些数值范围。
[0107]
【申请人】声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的，但本发明并不局限于上述 操作步骤，即不意味着本发明必须依赖上述操作步骤才能实施。所属技术领域的技术人员 应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用原料的等效替换及辅助成分的添加、具体 方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
[0108] W上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中 的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可W对本发明的技术方案进行多种简单变型，运 些简单变型均属于本发明的保护范围。
[0109] 另外需要说明的是，在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征，在不矛 盾的情况下，可W通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可 能的组合方式不再另行说明。
[0110] 此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可W进行任意组合，只要其不违背本 发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
【主权项】
1. 一种高耐候TPU薄膜，按重量份数包括以下成分： 聚酯型TPU颗粒 100份 抗氧剂 0.1-5份 耐热稳定剂 0.1-5份 紫外线吸收剂 αι-i份 银系抗菌剂 0.1-1份 其中，所述耐热稳定剂为锡稳定剂和硬脂酸锌的组合。2. 根据权利要求1所述的高耐候TRJ薄膜，其特征在于，按重量份数包括以下成分： 聚酯型TPU颗粒 100份 抗氧剂 0.5-3份 耐热稳定剂 0.5-3份 紫外线吸收剂 0.3-1份 银系抗菌剂 0.3-1份 其中，所述耐热稳定剂为锡稳定剂和硬脂酸锌的组合。3. 根据权利要求1或2所述的高耐候TPU薄膜，其特征在于，所述抗氧剂为多酚抗氧剂与 亚磷酸酯抗氧剂的组合； 优选地，所述多酸抗氧剂为抗氧剂1010和/或抗氧剂10 76; 优选地，所述亚磷酸酯抗氧剂为抗氧剂168和/或618。4. 根据权利要求3所述的高耐候ITU薄膜，其特征在于，所述多酚抗氧剂与亚磷酸酯抗 氧剂的摩尔比为1:0.2-5,优选为1:1-3。5. 根据权利要求1-4任一项所述的高耐候ITU薄膜，其特征在于，所述锡稳定剂为有机 锡稳定剂中一种或两种以上的组合，优选为硫醇有机锡稳定剂中一种或两种以上的组合， 更优选为甲酯基硫醇锡稳定剂； 优选地，所述锡稳定剂与硬脂酸锌的摩尔比为1:0.5-3,优选为1:1-2。6. 根据权利要求1-5任一项所述的高耐候ITU薄膜，其特征在于，所述紫外线吸收剂为 水杨酸酯类与苯酮类的组合;优选为水杨酸苯酯与2，4-二羟基二苯甲酮的组合;更优选为 水杨酸苯酯与2，4-二羟基二苯甲酮摩尔比1:05-3的组合； 优选地，所述银系抗菌剂为载银磷酸锆。7. 权利要求1-6任一项所述的TPU薄膜的制备方法，包括如下步骤： (1) 将原料干燥后混合； (2) 将混合后的料熔融共混得复合母料； (3) 将母料进行吹膜、压延或流延成膜加工，得所述ITU薄膜。8. 根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤（1)中所述干燥在真空下在50-70 °C下进行2h以上，优选3-6h。9. 根据权利要求7或8所述的制备方法，其特征在于，步骤（1)中所述混合在高速混合机 中进行； 优选地，所述混合的时间为lmin以上，优选3-5min; 优选地，所述混合时混合机转速为20000r/min以上，优选为30000-50000r/min。10. 根据权利要求7-9任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述熔融共混的 温度为150-230 °C，时间为0.5-5h，优选为1 -2h。
【文档编号】C08K5/526GK105924939SQ201610403597
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年6月8日
【发明人】何建雄, 王良, 王一良
【申请人】东莞市雄林新材料科技股份有限公司