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流延膜用高透热塑性聚酯及其制备方法

阅读:180发布:2024-02-08

专利汇可以提供流延膜用高透热塑性聚酯及其制备方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种流延膜用高透热塑性聚 氨 酯,其原料组分包括:分子量为600‑1500的聚酯二元醇40‑80份,二异氰酸酯20‑45份,扩链剂5‑20份,抗 氧 剂0.1‑1.0份, 润滑剂 0.01‑0.5份,光稳剂0.2‑5份,催化剂0.01‑0.1%;获得的热塑性聚氨酯材料,无色、透明,由该材料制备的流延膜在色口、雾度方面达到极致优化,能满足高端产品的高标准要求。此外,该材料的制备过程通过将各原料分别从进料口和排气口注入至双螺杆 挤出机 中,并且从进料口注入的物料还需分别经过不同 温度 的预 热处理 再注入,在保证反应顺利进行的同时,尽量简化了生产流程,以获得材料的优异性能及较高生产效率。,下面是流延膜用高透热塑性聚酯及其制备方法专利的具体信息内容。

1.一种流延膜用高透热塑性聚酯,其特征在于,包括以下重量份原料组分:
分子量600-1500的聚酯二元醇40-80份;
二异氰酸酯20-45份;
扩链剂5-20份,所述扩链剂为分子量40-400的二元醇;
剂0.1-1.0份,所述抗氧剂为受阻酚类、受阻胺类、硫代酯类或磷酸酯类抗氧剂中的至少两种;
润滑剂0.01-0.5份,所述润滑剂为硬脂酸盐类、硬脂酸酰胺类、蒙胆蜡类、硬脂酸酯类、油酸酰胺类、环形对苯二甲酸丁二醇酯类润滑剂中的至少两种;
光稳剂0.2-5份,所述光稳剂为受阻胺类、二苯甲类、苯丙三唑类光稳剂中的至少两种;
还包括占其它原料总重0.01-0.1%的催化剂,所述催化剂为有机类、酸酯类催化剂中的一种。
2.根据权利要求1所述的流延膜用高透热塑性聚氨酯,其特征在于:所述聚酯二元醇为聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇、聚己二酸-1,4-丁二醇-乙二醇酯二醇、聚己二酸-1,6-己二醇酯二醇中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的流延膜用高透热塑性聚氨酯,其特征在于:所述二异氰酸酯为
4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯。
4.根据权利要求1所述的流延膜用高透热塑性聚氨酯,其特征在于:所述扩链剂为1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、1,6-己二醇中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的流延膜用高透热塑性聚氨酯,其特征在于:所述抗氧剂为四(β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯、3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八烷醇酯、2,6-对二叔丁基对甲酚、二(十二烷基)-3,3'-硫代双丙酸酯、三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、亚磷酸三异癸基脂中的至少两种。
6.根据权利要求1所述的流延膜用高透热塑性聚氨酯,其特征在于:所述润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸、季戊四醇四硬酸酯、乙撑双硬脂酸酰胺、蒙胆蜡E蜡、油酸酰胺、CBT100、CBT200中的至少两种。
7.根据权利要求1所述的流延膜用高透热塑性聚氨酯,其特征在于:所述光稳定剂为双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、聚丁二酸(4-羟乙基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯、[[3,5-二叔丁基-4-羟基苯基]甲基]丁基丙二酸二(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)酯、2-羟基-4'-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4,
6-二(1-甲基-1-苯乙基)-苯酚中的至少两种。
8.根据权利要求1所述的流延膜用高透热塑性聚氨酯,其特征在于:所述催化剂为辛酸亚锡、二辛酸二丁锡、二月桂酸二丁基锡、钛酸甲酯、钛酸乙酯、钛酸丙酯、钛酸丁酯中的一种。
9.一种如权利要求1至8中任一项所述的流延膜用高透热塑性聚氨酯的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
a、原料组分的混合与预处理:
a1、将聚酯二元醇,受阻酚类、受阻胺类、硫代酯类抗氧剂,硬脂酸酯类、蒙胆蜡类、油酸酰胺类润滑剂与催化剂混合均匀后加热至90-160℃;
a2、将二异氰酸酯加热至50-100℃;
a3、将扩链剂加热至40-60℃;
b、将经步骤a预处理后的各物料同时从进料口注入到双螺杆挤出机中,按原料组分配比和产量控制物料的注入流量;将亚磷酸酯类抗氧剂,硬脂酸盐类、硬脂酸酰胺类、环形对苯二甲酸丁二醇酯类润滑剂,光稳定剂从排气口注入到双螺杆挤出机中,按原料组分配比控制物料的注入流量,在温度150-260℃下进行反应,待反应完全得到挤出产物,再经切粒、烘干,获得流延膜用高透热塑性聚氨酯的颗粒产品。
10.根据权利要求9所述的流延膜用高透热塑性聚氨酯的制备方法,其特征在于:步骤b所述反应中双螺杆挤出机的螺杆转速为120-200rpm。

说明书全文

流延膜用高透热塑性聚酯及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及热塑性聚氨酯材料技术领域,尤其涉及流延膜用高透热塑性聚氨酯,同时,还涉及该材料的制备方法。

背景技术

[0002] 热塑性聚氨酯弹性体(TPU),是一种新兴的有机高分子聚合物材料,因具有独特的软硬段嵌段共聚物结构,而具备优良的性能,如高模量、高强度,优良的耐磨性、耐化学品、耐解性、耐髙低温和耐霉菌性等,被广泛应用于诸多领域,尤其是注塑加工领域。TPU薄膜因具有其它塑料和橡胶无法比拟的强度、韧性,耐受性、耐老化性,环保无毒、可降解特性,以及防水透湿、防防寒、抗菌抗紫外线等优异性能,在众多工业和民用领域得到应用。自1999年起,欧盟采取措施在儿童玩具,材等领域禁止使用以PVC为原料的相关产品,TPU薄膜则成为PVC薄膜的最佳代替品。
[0003] TPU薄膜依据制造工艺的不同可分为吹塑系列和流延系列。相较于吹塑膜,流延膜的特点是厚度大、且厚度均匀,可用于箱包、球类外皮、LOGO等方面的使用。随着高端产品对漂亮外观、良好的材料质地与细腻手感的无限追求,在色口、透明度等方面对TPU流延膜提出了更高要求,现阶段普遍的TPU流延膜较难满足这种要求,市场上急需一种无色、高透明的流延膜用TPU材料。

发明内容

[0004] 为解决现有技术存在的不足,本发明提供了一种流延膜用高透热塑性聚氨酯,由该热塑性聚氨酯材料制得的流延膜无色透明,并具有极低的雾度、和极高的透明度,能满足高端箱包、球类外皮、LOGO等产品的需求。
[0005] 为实现上述目的,本发明提供了一种流延膜用高透热塑性聚氨酯,包括以下重量份原料组分:
[0006] 分子量600-1500的聚酯二元醇40-80份;
[0007] 二异氰酸酯20-45份;
[0008] 扩链剂5-20份,所述扩链剂为分子量40-400的二元醇;
[0009] 抗剂0.1-1.0份,所述抗氧剂为受阻酚类、受阻胺类、硫代酯类或磷酸酯类抗氧剂中的至少两种;
[0010] 润滑剂0.01-0.5份,所述润滑剂为硬脂酸盐类、硬脂酸酰胺类、蒙胆蜡类、硬脂酸酯类、油酸酰胺类、环形对苯二甲酸丁二醇酯类润滑剂中的至少两种;
[0011] 光稳剂0.2-5份,所述光稳剂为受阻胺类、二苯甲类、苯丙三唑类光稳剂中的至少两种;
[0012] 还包括占其它原料总重0.01-0.1%的催化剂,所述催化剂为有机类、酸酯类催化剂中的一种。
[0013] 本发明的流延膜用高透热塑性聚氨酯材料,从材料的制备源头即原料的选取与用量配比进行优化限定,控制聚酯二元醇的分子量和种类,扩链剂分子量和种类,匹配高稳定性润滑剂、与高活性抗氧剂体系。在材料的合成过程,以扩链剂打乱材料中原料分子链的排列顺序,在限定聚酯的分子量以提高材料透明度的同时,以润滑剂稳定材料中小分子物质,在各原料物质的综合作用下,通过塑化反应后得到无色透明的TPU材料,使用此TPU注塑得到的3mm试片的雾度<2.5,3mm试片的YI<1,用于高端箱包、球类外皮、LOGO等产品时,能充分展现出基底材料的纹路、质地与手感,而且由于膜材料的耐受性和耐老化性,能够赋予高端产品优异的产品质量和广泛的用途,满足高端产品的高标准要求。
[0014] 作为对上述技术方案的限定,所述聚酯二元醇为聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇、聚己二酸-1,4-丁二醇-乙二醇酯二醇、聚己二酸-1,6-己二醇酯二醇中的至少一种。
[0015] 作为对上述技术方案的限定,所述二异氰酸酯为4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)。
[0016] 作为对上述技术方案的限定,所述扩链剂为1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、1,6-己二醇中的至少一种。
[0017] 作为对上述技术方案的限定,所述抗氧剂为四(β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯(抗氧剂1010)、3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八烷醇酯(抗氧剂1076)、2,6-对二叔丁基对甲酚(抗氧剂264)、二(十二烷基)-3,3'-硫代双丙酸酯(抗氧剂DLTP)、三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯(抗氧剂168)、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯(抗氧化剂THP-24)、亚磷酸三异癸基脂中的至少两种。
[0018] 作为对上述技术方案的限定,所述润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸、季戊四醇四硬酸酯、乙撑双硬脂酸酰胺、蒙胆蜡E蜡、油酸酰胺、CBT100、CBT200中的至少两种。
[0019] 作为对上述技术方案的限定,所述光稳定剂为双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯(HA-10)、聚丁二酸(4-羟乙基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯(BW-10LD)、[[3,5-二叔丁基-4-羟基苯基]甲基]丁基丙二酸二(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)酯(UV-144)、2-羟基-4'-甲氧基二苯甲酮(UV-9)、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮(UV-531)、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4,6-二(1-甲基-1-苯乙基)-苯酚(UV234)中的至少两种。
[0020] 所述催化剂为辛酸亚锡、二辛酸二丁锡、二月桂酸二丁基锡、钛酸甲酯、钛酸乙酯、钛酸丙酯、钛酸丁酯中的一种。
[0021] 进一步限定原料组分中聚酯二元醇、二异氰酸酯、扩链剂、抗氧剂、润滑剂、光稳定剂、及催化剂的物料选择,更好地提高TPU材料性能。
[0022] 同时,本发明还提供了如上所述流延膜用高透热塑性聚氨酯的制备方法,包括以下步骤:
[0023] a、原料组分的混合与预处理:
[0024] a1、将聚酯二元醇,受阻酚类、受阻胺类、硫代酯类抗氧剂,硬脂酸酯类、蒙胆蜡类、油酸酰胺类润滑剂与催化剂混合均匀后加热至90-160℃;
[0025] a2、将二异氰酸酯加热至50-100℃;
[0026] a3、将扩链剂加热至40-60℃;
[0027] b、将经步骤a预处理后的各物料同时从进料口注入到双螺杆挤出机中,按原料组分配比和产量控制物料的注入流量;将亚磷酸酯类抗氧剂,硬脂酸盐类、硬脂酸酰胺类、环形对苯二甲酸丁二醇酯类润滑剂,光稳定剂从排气口注入到双螺杆挤出机中,按原料组分配比控制物料的注入流量,在温度150-260℃下进行反应,待反应完全得到挤出产物,再经切粒、烘干,获得流延膜用高透热塑性聚氨酯的颗粒产品。
[0028] 作为对上述技术方案的限定,步骤b所述反应中双螺杆挤出机的螺杆转速为120-200rpm。
[0029] 本发明的流延膜用高透热塑性聚氨酯材料,在制备过程,各原料组分的混合、预热处理、加入方式对于材料的合成极其重要,将各原料分为两股物料流,分别从进料口和排气口注入至双螺杆挤出机中,而且从进料口注入的物料还需分成三类分别经过不同温度的预热处理再注入,最后进行塑化反应生产高透TPU材料,以保证反应顺利进行的同时,在材料色口、雾度等性能方面优化,以达到高标准要求。
[0030] 综上所述,采用本发明的技术方案,获得的流延膜用高透热塑性聚氨酯材料,通过控制聚酯二元醇的分子量和种类,扩链剂分子量和种类,匹配高稳定性润滑剂、与高活性抗氧剂体系的使用,在其它各原料的综合作用下,通过塑化反应得到无色透明的TPU材料,由该TPU材料制备的流延膜在色口、雾度方面获得极致优化,用于高端箱包、球类外皮、LOGO等产品时,能充分展现出基底材料的纹路、质地与手感,满足高端产品的高标准要求。本发明的高透热塑性聚氨酯材料,通过将各原料分别从进料口和排气口注入至双螺杆挤出机中,并且从进料口注入的物料还需分别经过不同温度的预热处理再注入,在保证反应顺利进行的同时,尽量简化流程,以获得可满足高端产品需求的流延膜用TPU材料,并具有较高的生产效率。

具体实施方式

[0031] 下面将结合实施例,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
[0032] 实施例一
[0033] 本实施例涉及流延膜用高透热塑性聚氨酯配方及其制备。
[0034] 一种流延膜用高透热塑性聚氨酯,其原料配方为:
[0035] 分子量600-1500的聚酯二元醇40-80份;
[0036] 二异氰酸酯20-45份;
[0037] 扩链剂5-20份,所述扩链剂为分子量40-400的二元醇;
[0038] 抗氧剂0.1-1.0份,所述抗氧剂为受阻酚类、受阻胺类、硫代酯类或亚磷酸酯类抗氧剂中的至少两种;
[0039] 润滑剂0.01-0.5份,所述润滑剂为硬脂酸盐类、硬脂酸酰胺类、蒙胆蜡类、硬脂酸酯类、油酸酰胺类、环形对苯二甲酸丁二醇酯类润滑剂中的至少两种;
[0040] 光稳剂0.2-5份,所述光稳剂为受阻胺类、二苯甲酮类、苯丙三唑类光稳剂中的至少两种;
[0041] 还包括占其它原料总重0.01-0.1%的催化剂,所述催化剂为有机锡类、钛酸酯类催化剂中的一种。
[0042] 其制备按以下步骤进行:
[0043] a、原料组分的混合与预处理:
[0044] a1、将聚酯二元醇,受阻酚类、受阻胺类、硫代酯类抗氧剂,硬脂酸酯类、蒙胆蜡类、油酸酰胺类润滑剂与催化剂混合均匀后加热至90-160℃;
[0045] a2、将二异氰酸酯加热至50-100℃;
[0046] a3、将扩链剂加热至40-60℃;
[0047] b、将经步骤a预处理后的各物料同时从进料口注入到双螺杆挤出机中,按原料组分配比和产量控制物料的注入流量;将亚磷酸酯类抗氧剂,硬脂酸盐类、硬脂酸酰胺类、环形对苯二甲酸丁二醇酯类润滑剂,光稳定剂从排气口注入到双螺杆挤出机中,按原料组分配比控制物料的注入流量;
[0048] 设定螺杆转速为160±40rpm,温度为150-260℃,反应产物从模头挤出后,经切粒、烘干,获得流延膜用高透热塑性聚氨酯的颗粒产品。
[0049] 按上述方法制备不同实施例的流延膜用高透热塑性聚氨酯,并与对比例进行对比,各实施例与对比例的物料如下表所示:
[0050]
[0051]
[0052] 实施例二
[0053] 本实施例涉及本发明的热塑性聚氨酯材料的性能验证。
[0054] 将实施例一得到的产品,使用x-rite Ci 7600系列分光仪检测试片的雾度和YI,其他性能按国标要求测试,检测结果如下表所示:
[0055]
[0056] 由上表结果可知,相较于常规使用的热塑性聚氨酯材料,本发明的热塑性聚氨酯材料,具有极低的雾度和较低的YI,在展现产品外观、色彩方面具有显著的优势。
[0057] 综上所述,本发明的热塑性聚氨酯材料,无色透明,由此制备的流延膜在色口、雾度方面获得极致优化,用于高端箱包、球类外皮、LOGO等产品时,能充分展现出基底材料的纹路、质地与手感,满足高端产品的高标准要求。
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