一种与丙烯酸压敏胶贴合牢固的TPU薄膜及其制备方法与流程

    技术2026-04-04  20


    本发明属于tpu薄膜,涉及一种与丙烯酸压敏胶贴合牢固的tpu薄膜及其制备方法。


    背景技术:

    1、tpu材料是一种新型高分子弹性体材料因其综合性能较好受到各行各业的青睐。其中tpu薄膜在服装、鞋材、箱包、医疗、汽车、军工、电子等领域都有越来越多的应用;特别是新能源汽车的爆发增长,其内饰座椅通风系统成为常规配置;tpu通风袋的需求量快速上升。但其tpu材料和丙烯酸压敏胶贴合能力较差,给其后续的成品加工造成了困扰。

    2、因此一种与丙烯酸压敏胶好贴合的tpu薄膜成为tpu薄膜行业急需解决的问题。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于提供一种与丙烯酸压敏胶贴合牢固的tpu薄膜及其制备方法,具有阻燃、与压敏胶好贴合的特点。

    2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现:

    3、一种与丙烯酸压敏胶贴合牢固的tpu薄膜,按重量份数计,所述tpu薄膜配方为,100份热塑性聚氨酯橡胶tpu、10份聚甲基丙烯酸甲酯pmma、5份改性阻燃母粒、0.5份分散剂,0.5份偶联剂,

    4、其中,改性阻燃母粒的制备方法如下,

    5、s1:将硝酸锌和硝酸铝以质量比1:1混合,放入球磨机中研磨,研磨转速为300r/min,研磨时长为1h,得到混合物a;

    6、s2:将混合物a从室温以3℃/min升温至500℃,在500℃下进行焙烧,焙烧时长为4h,降温至室温后得到zno-al2o3复合物;

    7、s3:将zno-al2o3、轻质碳酸钙和纳米二氧化硅以质量比1:1:0.8混合,在球磨机中以300r/min转速研磨0.5h,得到混合物b;

    8、s4:将混合物b和聚苯硫醚树脂pps按质量比1:3混合放入搅拌机内,在氮气气氛下加热至285℃,使混合物呈半熔融状态,加入1wt%聚乙二醇-2000,以转速60r/min的转速搅拌2h,得到混合物c;

    9、s5:在氮气气氛下,将混合物c通过口模,冷却定型,切粒,得到所述改性阻燃母粒。

    10、进一步的,所述塑性聚氨酯橡胶tpu为聚醚型tpu,硬度为85-90邵氏a。

    11、进一步的,所述分散剂为乙撑双硬脂酰胺。

    12、进一步的,所述偶联剂为乙烯基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的一种。

    13、一种与丙烯酸压敏胶贴合牢固的tpu薄膜的制备方法,所述tpu薄膜的制备方法具体流程如下,

    14、s51:按配方比例将tpu放入球磨机中进行研磨,以400r/min的转速进行研磨,研磨时长为1h,再加入pmma,改性阻燃母粒,分散剂和偶联剂,继续研磨1h,得到混合物d;

    15、s52:将混合物d在搅拌机中以40r/min的转速进行搅拌,同时加热至100℃,在100℃下搅拌0.5h,通过口模,冷却切粒,得到改性后的tpu材料;

    16、s53:将改性后的tpu材料放入干燥机内,在80~90℃的温度下进行干燥,干燥时长为3~4小时;

    17、s54:将干燥后的改性tpu材料通过直接流延工艺经挤出机流延成tpu薄膜,在三辊处不进行压纹处理;

    18、s55:挤出流延后,静置12h,冷却收卷,包装成品,得到所述tpu薄膜。

    19、进一步的,所述s51中研磨温度为25℃。

    20、进一步的,所述s51中研磨得到的混合物d粒径大小为200目。

    21、进一步的,所述s53中改性后的tpu材料干燥至水份小于0.03%。

    22、进一步的,所述s55中冷却温度为25℃。

    23、本发明所解决的技术问题在于提供一种与丙烯酸压敏胶好贴合的tpu薄膜的制备方法。本发明制得的tpu薄膜同时具有阻燃性能,胶带剥离力大,同时和丙烯酸和压敏胶好贴合,加工工艺简单等优点,符合汽车座椅通风系统行业需求。

    24、聚甲基丙烯酸甲酯pmma的分子链中含有大量的极性基团,这些极性基团可以与tpu和丙烯酸压敏胶中的极性基团发生相互作用,形成化学键或物理吸附,从而增强它们之间的结合力。此外,pmma的分子链还具有一定的柔韧性,可以在一定程度上缓解tpu薄膜和丙烯酸压敏胶之间的应力集中,提高贴合的均匀性和稳定性;

    25、此外,pmma还具有高透明度,这使得在tpu薄膜和丙烯酸压敏胶中加入pmma后,依旧能够保持或提高产品的透明性;pmma的耐候性较好,含有pmma的tpu薄膜和丙烯酸压敏胶长期使用也能保持较好的性能,不易出现老化、变色等问题;pmma的加入还可以改善tpu薄膜和丙烯酸压敏胶的相容性。由于pmma与tpu和丙烯酸压敏胶都具有良好的相容性,因此加入pmma可以促进它们之间的结合,提高贴合效果。

    26、本发明中还对加入的阻燃母粒进行改性,进一步提升tpu的性能,先在500℃对硝酸锌和硝酸铝进行焙烧,在该温度下焙烧能够确保硝酸锌和硝酸铝充分分解,形成氧化锌和氧化铝晶体,并且这一温度下的焙烧有助于获得结构稳定、结晶度高的zno-al2o3复合物;500℃的焙烧温度不会导致颗粒过度长大,因此可以保持较小的粒径和较大的比表面积,在与其他材料混合时能够更容易地分散均匀,从而提高改性阻燃母粒的性能稳定性;在500℃下焙烧的zno-al2o3复合物表面会形成更多的活性位点,

    27、500℃下焙烧会导致zno和al2o3表面的部分物质迁移、重排,zno物质会迁移到al2o3表面,这种表面重建过程会使得zn元素富集在复合物表面,形成更丰富的zn-o-al界面位点,zn元素和al2o3表面的氧原子之间的相互作用可以增加zno-al2o3复合物表面的吸附性能和活性位点,这些位点有助于与轻质碳酸钙、纳米二氧化硅更好地结合。zn元素的富集还改变了zno-al2o3复合物表面的电子结构,电子结构的改变使得复合物表面更易于提供电子,使得复合物和pps材料通过电子交换更好地结合。

    28、zno-al2o3复合物本身具有一定的阻燃性能,结合轻质碳酸钙和纳米二氧化硅的加入,能进一步提高材料的阻燃效果。纳米二氧化硅的纳米级尺寸使其具有较大的比表面积和活性,能更有效地与火焰中的自由基反应,从而中断燃烧链式反应。pps作为一种高分子材料,具有优良的耐热性和化学稳定性,且无毒无味,符合环保要求。在氮气环境下进行混合,避免了氧气对材料性能的影响,防止材料被氧化从而产生杂质,确保了改性阻燃母粒的纯度,同时也减少了有害气体的排放。zno-al2o3复合物与pps等高分子材料结合制得的改性阻燃母粒,还可以提高制得tpu薄膜的强度、硬度。

    29、本发明在制备tpu薄膜时使用直接流延法,直接流延的tpu薄膜具有更加均匀的厚度和更高的质量稳定性,且没有在三辊处进行压纹处理,可以避免因压纹而产生的局部压力不均匀,从而导致薄膜厚薄不均的问题;没有压纹处理的tpu薄膜表面更加光滑,因此具有更好的透明度和光泽度,这使得薄膜在视觉上更加美观;直接流延的tpu薄膜没有经过额外的压纹处理,因此其机械性能更加稳定,这使得薄膜在拉伸、弯曲等操作中更加耐用;直接流延的tpu薄膜生产过程更加简洁,因此具有更高的生产效率。

    30、本发明的有益效果:

    31、本发明通过加入pmma促进tpu和丙烯酸压敏胶之间的结合,提高两者间的贴合效果;本发明中对加入的阻燃母粒进行改性,通过控制焙烧温度制得粒径均匀的zno-al2o3复合物,并在氮气环境下将轻质碳酸钙,纳米二氧化硅和pps混合,改性阻燃母粒的加入进一步提升了tpu的性能;本发明在制备tpu薄膜时使用直接流延法,不在三辊处压纹处理使制得的薄膜有质量更均匀、透明度和光泽度更高、机械性能更好以及生产效率更高的优点。


    技术特征:

    1.一种与丙烯酸压敏胶贴合牢固的tpu薄膜,其特征在于,按重量份数计,所述tpu薄膜配方为,100份热塑性聚氨酯橡胶tpu、10份聚甲基丙烯酸甲酯pmma、5份改性阻燃母粒、0.5份分散剂,0.5份偶联剂,

    2.根据权利要求1所述的一种与丙烯酸压敏胶贴合牢固的tpu薄膜,其特征在于,所述塑性聚氨酯橡胶tpu为聚醚型tpu,硬度为85-90邵氏a。

    3.根据权利要求1所述的一种与丙烯酸压敏胶贴合牢固的tpu薄膜,其特征在于,所述分散剂为乙撑双硬脂酰胺。

    4.根据权利要求1所述的一种与丙烯酸压敏胶贴合牢固的tpu薄膜,其特征在于,所述偶联剂为乙烯基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的一种。

    5.一种与丙烯酸压敏胶贴合牢固的tpu薄膜的制备方法,基于权利要求1~4任意一项所述的一种与丙烯酸压敏胶贴合牢固的tpu薄膜实现,其特征在于,所述tpu薄膜的制备方法具体流程如下,

    6.根据权利要求5所述的一种与丙烯酸压敏胶贴合牢固的tpu薄膜的制备方法,其特征在于,所述s51中研磨温度为25℃。

    7.根据权利要求5所述的一种与丙烯酸压敏胶贴合牢固的tpu薄膜的制备方法,其特征在于,所述s51中研磨得到的混合物d粒径大小为200目。

    8.根据权利要求5所述的一种与丙烯酸压敏胶贴合牢固的tpu薄膜的制备方法,其特征在于,所述s53中改性后的tpu材料干燥至水份小于0.03%。

    9.根据权利要求5所述的一种与丙烯酸压敏胶贴合牢固的tpu薄膜的制备方法,其特征在于,所述s55中冷却温度为25℃。


    技术总结
    本发明涉及一种与丙烯酸压敏胶贴合牢固的TPU薄膜及其制备方法,属于TPU薄膜技术领域。本发明通过加入PMMA促进TPU和丙烯酸压敏胶之间的结合,提高两者间的贴合效果;本发明中对加入的阻燃母粒进行改性,通过控制焙烧温度制得粒径均匀的ZnO‑Al<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;复合物,并在氮气环境下将轻质碳酸钙,纳米二氧化硅和PPS混合,改性阻燃母粒的加入进一步提升了TPU的性能;本发明在制备TPU薄膜时使用直接流延法,不在三辊处压纹处理使制得的薄膜有质量更均匀、透明度和光泽度更高、机械性能更好以及生产效率更高的优点。

    技术研发人员:韩桂泉,田甜,王一博,王晓松
    受保护的技术使用者:上海鑫亘环保科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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