一種用于車窗安全保護膜的熱塑性聚氨酯彈性體及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于車窗安全保護膜的熱塑性聚氨酯彈性體，其主要由如下原料制備得到：聚醚多元醇100份、含羥基的丙烯酸酯類聚合物20～40份、異氰酸酯20～50份以及二醇擴鏈劑10～20份；其中，控制聚醚多元醇的重均分子量為1000～4000。本發(fā)明所述的用于車窗安全保護膜的熱塑性聚氨酯彈性體，其具有高的透明度，優(yōu)異的耐老化性能、耐候性能以及耐高低溫性能。而且，采用該聚氨酯彈性體的TPU薄膜可以與粘合劑復(fù)合，如與各種壓敏膠復(fù)合，可以直接貼到車窗雙面，而且結(jié)合牢固，兩者不會分離，克服了已有的如PVC膜無法與壓敏膠牢固結(jié)合，容易分離的缺點。
【專利說明】一種用于車窗安全保護膜的熱塑性聚氨酯彈性體及其制備 方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于車窗安全保護膜的熱塑性聚氨酯彈性體及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 聚氨酯材料的正確使用，可以滿足汽車在動力性、舒適性、外觀、內(nèi)飾軟化、輕量 化、使用壽命等方面的高性能要求，是現(xiàn)代汽車制造中不可缺少的重要材料。汽車上除了使 用常見的發(fā)泡聚氨酯材料制作零件外，還大量使用非發(fā)泡聚氨脂材料，如熱塑性聚氨酯彈 性體、聚氨酯灌封材料、聚氨酯涂料和聚氨脂膠粘劑等。這些新型材料的應(yīng)用，使汽車的行 駛安全性和乘坐舒適性都得到了很大程度的提高。
[0003] 近年來，由于汽車上大量使用塑料配件，故要求開發(fā)一種能與車身相匹配的塑料 件用涂料，由此誕生了一個新的【技術(shù)領(lǐng)域】一柔感涂料，其在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)開始增 長。目前新一代雙組分聚氨酯涂料已經(jīng)問世，它可低溫快速固化而且具有活性期長（IOd以 上）、固體份高（近50%)的優(yōu)點。
[0004] 汽車保護膜材料的性能要求是：韌性好、耐久性好，不受氣候和溫度變化影響， 即使曝露在戶外陽光下，數(shù)年之后也不泛黃開裂；具有極好的光學(xué)透明度，光透過率高達 94%，而霧濁水平低于1 %，透過保護膜能顯示出油漆的本色。
[0005] 聚氨酯薄膜用于包覆汽車發(fā)動機罩前緣、汽車前后保險杠、車門下圍板、鑰匙鎖裝 置、門鎖把手、輪罩邊緣、面漆以及其他需要保護（免受石片擊打、磨損等）的部位。
[0006] CN102199254A公開了一種單組份保護膜用聚氨酯大單體/丙烯酸（酯）共聚乳 液的制備方法。它包括丙烯酸（酯）類聚合物以及（A)含雙鍵的聚氨酯大單體（B)酮肼交 聯(lián)中的一種或兩種，所述合成方法包括聚氨酯大單體/丙烯酸（酯）共聚乳液以及酮肼交 聯(lián)聚氨酯大單體/丙烯酸（酯）共聚乳液的制備方法。由該發(fā)明合成的單組份聚氨酯/丙 烯酸（酯）共聚乳液無需外加交聯(lián)劑，操作工藝簡單，成本較低，壓敏性能好，尤其具有較好 的耐有機溶劑性，防滲透性。該保護膜在60°C下放置48小時，鏡面不銹鋼板表面無殘留。 在無水乙醇、丙酮、甲苯等有機溶劑中浸泡24小時無剝落、起皺、氣泡等現(xiàn)象。
[0007] 但是，已有的聚氨酯保護膜的透明度低，且耐老化性、耐候性能和耐高低溫性能 差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的在于提出一種站臺門控系統(tǒng)及方法，能夠使得系統(tǒng)具有較高的安全 性、穩(wěn)定性及可靠性。
[0009] 針對已有技術(shù)的問題，本發(fā)明的目的之一在于提供一種用于車窗安全保護膜的熱 塑性聚氨酯彈性體，其具有高的透明度，優(yōu)異的耐老化性能、耐候性能以及耐高低溫性能。 而且，采用該聚氨酯彈性體的TPU薄膜可以與粘合劑復(fù)合，如與各種壓敏膠復(fù)合，可以直接 貼到車窗雙面，而且結(jié)合牢固，兩者不會分離，克服了已有的如PVC膜無法與壓敏膠牢固結(jié) 合，容易分離的缺點。
[0010] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：
[0011] 一種用于車窗安全保護膜的熱塑性聚氨酯彈性體，其主要由如下原料制備得到：
[0012] 聚醚多元醇 100份 含羥基的丙烯酸酯類聚合物 20?40份 異氰酸酯 20?50份
[0013] 二醇擴鏈劑 10?20份；
[0014] 其中，控制聚醚多元醇的重均分子量為1000?4000。
[0015] 本發(fā)明通過采用重均分子量為1000?4000的聚醚多元醇和含羥基的丙烯酸酯 類共聚物作為基礎(chǔ)成分，利用兩者的協(xié)同效應(yīng)，并配合異氰酸酯固化劑以及二醇擴鏈劑，得 到熱塑性聚氨酯彈性體，其具有高的透明度，優(yōu)異的耐老化性能、耐候性能以及耐高低溫性 能。而且，采用該聚氨酯彈性體的TPU薄膜可以與粘合劑復(fù)合，如與各種壓敏膠復(fù)合，可以 直接貼到車窗雙面，而且結(jié)合牢固，兩者不會分離，克服了已有的如PVC膜無法與壓敏膠牢 固結(jié)合，容易分離的缺點。
[0016] 聚醚多元醇的分子量小于1000,加工性能差，大于4000,無法形成高透明度的聚 氨酯彈性體。
[0017] 所述含羥基的丙烯酸酯類聚合物的含量例如為21份、22份、23份、24份、25份、26 份、27份、28份、29份、30份、31份、32份、33份、34份、35份、36份、37份、38份或39份。
[0018] 所述異氰酸酯的含量例如為21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份、 29份、30份、31份、32份、33份、34份、35份、36份、37份、38份、39份、40份、51份、42份、 43份、44份、45份、46份、47份、48份或49份。
[0019] 所述二醇擴鏈劑的含量例如為10. 5份、11份、11. 5份、12份、12. 5份、13份、13. 5 份、14 份、14. 5 份、15 份、15. 5 份、16 份、163. 5 份、17 份、17. 5 份、18 份、18. 5 份、19 份或 19. 5 份。
[0020] 優(yōu)選地，一種用于車窗安全保護膜的熱塑性聚氨酯彈性體，其主要由如下原料制 備得到：
[0021] 聚醚多元醇 100份 含羥基的丙烯酸酯類聚合物 25?35份 異氰酸酯 25?45份 二醇擴鏈劑 12?20份；
[0022] 其中，控制聚醚多元醇的重均分子量為1000?4000。
[0023] 優(yōu)選地，一種用于車窗安全保護膜的熱塑性聚氨酯彈性體，其主要由如下原料制 備得到：
[0024] 聚醚多元醇 100份 含羥基的丙烯酸酯類聚合物 25?30份 異氰酸酯 30?40份 二醇擴鏈劑 12?20份；
[0025] 其中，控制聚醚多元醇的重均分子量為1000?4000。
[0026] 優(yōu)選地，控制聚醚多元醇的重均分子量為2000?3000。
[0027] 所述異氰酸酯選自異佛爾酮二異氰酸酯三聚體、六亞甲基二異氰酸酯三聚體或六 亞甲基二異氰酸酯縮二脲中的任意一種或者至少兩種的混合物。
[0028] 優(yōu)選地，所述二醇擴鏈劑為具有如下結(jié)構(gòu)的化合物=OH-(CH2)x-OH，其中X為5至 26的整數(shù)，例如6、7、8、9、11、13、15、17、19、21、23或25。采用該二醇擴鏈劑可以獲得具有 高的透明度，優(yōu)異的耐老化性能、耐候性能以及耐高低溫性能。
[0029] 本發(fā)明所述的"主要由"，意指其除所述組份外，還可以包括其他組份，這些其他組 份賦予所述聚氨酯不同的特性。除此之外，本發(fā)明所述的"主要由"，還可以替換為封閉式的 "為"或"由……組成"。
[0030] 例如，所述聚氨酯的原料還可以含有各種添加劑，作為具體例，可以舉出含磷阻燃 齊IJ、抗氧劑、熱穩(wěn)定劑、抗水解劑、抗靜電劑、紫外線吸收劑、顏料、著色劑或潤滑劑等。這些 各種添加劑可以單獨使用，也可以兩種或者兩種以上混合使用。
[0031] 所述原料還包括抗水解劑，所述抗水解劑選自碳化二亞胺、環(huán)氧樹脂和硅烷偶聯(lián) 劑三種的混合物，三者的質(zhì)量比為1:2?3:4?5,優(yōu)選1:2. 2?2. 8:4. 2?4. 8。
[0032] 本發(fā)明的目的之二在于提供一種如上所述的用于車窗安全保護膜的熱塑性聚氨 酯彈性體的制備方法，包括如下步驟：
[0033] 將配方量的各組分混合，然后熔融擠出，得到用于車窗安全保護膜的熱塑性聚氨 酯彈性體。
[0034] 與已有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：
[0035] 本發(fā)明所述的用于車窗安全保護膜的熱塑性聚氨酯彈性體，其具有高的透明度， 優(yōu)異的耐老化性能、耐候性能以及耐高低溫性能。而且，采用該聚氨酯彈性體的TPU薄膜可 以與粘合劑復(fù)合，如與各種壓敏膠復(fù)合，可以直接貼到車窗雙面，而且結(jié)合牢固，兩者不會 分離，克服了已有的如PVC膜無法與壓敏膠牢固結(jié)合，容易分離的缺點。

【具體實施方式】
[0036] 下面通過【具體實施方式】來進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0037] 實施例1
[0038] -種用于車窗安全保護膜的熱塑性聚氨酯彈性體，其主要由如下原料制備得到：
[0039] 聚醚多元醇100份
[0040] 含羥基的丙烯酸酯類聚合物20份
[0041]異氰酸酯20份
[0042] 二醇擴鏈劑10份；
[0043] 其中，控制聚醚多元醇的重均分子量為1000。
[0044] 所述異氰酸酯選自異佛爾酮二異氰酸酯三聚體。
[0045] 二醇擴鏈劑為具有如下結(jié)構(gòu)的化合物：0H-(CH2)X-0H，其中X為5。
[0046] 所述原料還包括抗水解劑，所述抗水解劑選自碳化二亞胺、環(huán)氧樹脂和硅烷偶聯(lián) 劑三種的混合物，三者的質(zhì)量比為1:2:4。
[0047] 如上所述的用于車窗安全保護膜的熱塑性聚氨酯彈性體的制備方法，包括如下步 驟：
[0048] 將配方量的各組分混合，然后熔融擠出，得到用于車窗安全保護膜的熱塑性聚氨 酯彈性體。
[0049] 實施例2
[0050] -種用于車窗安全保護膜的熱塑性聚氨酯彈性體，其主要由如下原料制備得到：
[0051] 聚醚多元醇100份
[0052] 含羥基的丙烯酸酯類聚合物40份
[0053] 異氰酸酯50份
[0054] 二醇擴鏈劑20份；
[0055] 其中，控制聚醚多元醇的重均分子量為4000。
[0056] 所述異氰酸酯選自六亞甲基二異氰酸酯三聚體。
[0057] 二醇擴鏈劑為具有如下結(jié)構(gòu)的化合物：0H-(CH2)x-0H，其中X為26的整數(shù)。
[0058] 所述原料還包括抗水解劑，所述抗水解劑選自碳化二亞胺、環(huán)氧樹脂和硅烷偶聯(lián) 劑三種的混合物，三者的質(zhì)量比為1:3:5。
[0059] 如上所述的用于車窗安全保護膜的熱塑性聚氨酯彈性體的制備方法，包括如下步 驟：
[0060] 將配方量的各組分混合，然后熔融擠出，得到用于車窗安全保護膜的熱塑性聚氨 酯彈性體。
[0061] 實施例3
[0062] 一種用于車窗安全保護膜的熱塑性聚氨酯彈性體，其主要由如下原料制備得到：
[0063] 聚醚多元醇100份
[0064] 含羥基的丙烯酸酯類聚合物30份 [0065]異氰酸酯35份
[0066] 二醇擴鏈劑15份；
[0067] 其中，控制聚醚多元醇的重均分子量為2500。
[0068] 所述異氰酸酯選自異佛爾酮二異氰酸酯三聚體和六亞甲基二異氰酸酯三聚體的 混合物。
[0069] 二醇擴鏈劑為具有如下結(jié)構(gòu)的化合物：0H-(CH2)x-0H，其中X為13。
[0070] 所述原料還包括抗水解劑，所述抗水解劑選自碳化二亞胺、環(huán)氧樹脂和硅烷偶聯(lián) 劑三種的混合物，三者的質(zhì)量比為1:2. 2:4. 2。
[0071] 如上所述的用于車窗安全保護膜的熱塑性聚氨酯彈性體的制備方法，包括如下步 驟：
[0072] 將配方量的各組分混合，然后熔融擠出，得到用于車窗安全保護膜的熱塑性聚氨 酯彈性體。
[0073] 實施例4
[0074] -種用于車窗安全保護膜的熱塑性聚氨酯彈性體，其主要由如下原料制備得到：
[0075] 聚醚多元醇100份
[0076] 含羥基的丙烯酸酯類聚合物30份
[0077]異氰酸酯35份[0078] 二醇擴鏈劑15份；
[0079] 其中，控制聚醚多元醇的重均分子量為3000。
[0080] 所述異氰酸酯選自六亞甲基二異氰酸酯三聚體。
[0081] 述二醇擴鏈劑為具有如下結(jié)構(gòu)的化合物：〇H-(CH2)x-〇H，其中X為12。
[0082] 所述原料還包括抗水解劑，所述抗水解劑選自碳化二亞胺、環(huán)氧樹脂和硅烷偶聯(lián) 劑三種的混合物，三者的質(zhì)量比為1:2. 5:4. 5。
[0083] 如上所述的用于車窗安全保護膜的熱塑性聚氨酯彈性體的制備方法，包括如下步 驟：
[0084] 將配方量的各組分混合，然后熔融擠出，得到用于車窗安全保護膜的熱塑性聚氨 酯彈性體。
[0085] 對比例1
[0086] 其余與實施例1相同，除不含有含羥基的丙烯酸酯類聚合物外。
[0087] 對比例2
[0088] 其余與實施例1相同，除將聚醚多元醇調(diào)整為聚酯多元醇外。
[0089] 對比例3
[0090] 其余與實施例1相同，除將二醇擴鏈劑調(diào)整為二胺擴鏈劑外。
[0091] 對比例4
[0092] 其余與實施例1相同，除控制聚醚多元醇的重均分子量為5000。
[0093] 對比例5
[0094] 其余與實施例1相同，除控制聚醚多元醇的重均分子量為800。
[0095] 對比例6
[0096] 對比例6為CN102199254A公開的實施例1。
[0097] 對實施例1?4和對比例1?6的聚氨酯彈性體進行性能測試。
[0098]對實施例1?4和對比例1?6的聚氨酯彈性體進行透光率測試，實施例1?4 中，聚氨酯彈性體的透光率為97?99 %，而對比例1?6中，聚氨酯彈性體的透光率為85? 90%。
[0099] 將玻璃作為基材，將上述實施例和對比例中所得的聚氨酯貼合，而得到層壓薄膜， 將其在50°C下熟化72小時，得到評價樣品。
[0100] 對熟化處理后的復(fù)合膜進行層間剝離測試，實施例1?4中，聚氨酯膜與玻璃的層 間剝離力均在10N/cm以上,而對比例1?6的層間剝離力均為7?8N/cm。
[0101] 將實施例1?4和對比例1?6的聚氨酯彈性體覆于玻璃上，以強度為15mW/cm2 的紫外光福照3分鐘，測試涂膜在lmw/cm2的紫外光福照下老化30天的黃變指數(shù)。實施例 1?4中，黃變指數(shù)均為1?1. 5,而對比例1?6的黃變指數(shù)均為4?5。
[0102] 對實施例1?4和對比例1?6的聚氨酯彈性體進行耐高低溫性能測試，實施 例1?4的聚氨酯彈性體耐-60?150°C的溫度，而對比例1?6的聚氨酯彈性體僅可以 耐-30?130°C的溫度。
[0103] 申請人:聲明，本發(fā)明通過上述實施例來說明本發(fā)明的詳細(xì)方法，但本發(fā)明并不局 限于上述詳細(xì)方法，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細(xì)方法才能實施。所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的 技術(shù)人員應(yīng)該明了，對本發(fā)明的任何改進，對本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的 添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護范圍和公開范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于車窗安全保護膜的熱塑性聚氨酯彈性體，其主要由如下原料制備得到： 聚醚多元醇 100份 含羥基的丙烯酸酯類聚合物 20?40份 異氰酸酯 20?50份 二醇擴鏈劑 10?20份； 其中,控制聚醚多元醇的重均分子量為1000?4000。
2. 如權(quán)利要求1所述的用于車窗安全保護膜的熱塑性聚氨酯彈性體，其主要由如下原 料制備得到： 聚醚多元醇 100份 含羥基的丙烯酸酯類聚合物 25?35份 異氰酸酯 25?45份 二醇擴鏈劑 12?20份； 其中,控制聚醚多元醇的重均分子量為1000?4000。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的用于車窗安全保護膜的熱塑性聚氨酯彈性體，其主要由如 下原料制備得到： 聚醚多元醇 100份 含羥基的丙烯酸酯類聚合物 25?30份 異氰酸酯 30?40份 二醇擴鏈劑 12?20份； 其中,控制聚醚多元醇的重均分子量為1000?4000。
4. 如權(quán)利要求1-3之一所述的用于車窗安全保護膜的熱塑性聚氨酯彈性體，控制聚醚 多元醇的重均分子量為2000?3000。
5. 如權(quán)利要求1-4之一所述的用于車窗安全保護膜的熱塑性聚氨酯彈性體，所述異氰 酸酯選自異佛爾酮二異氰酸酯三聚體、六亞甲基二異氰酸酯三聚體或六亞甲基二異氰酸酯 縮二脲中的任意一種或者至少兩種的混合物。
6. 如權(quán)利要求1-5之一所述的用于車窗安全保護膜的熱塑性聚氨酯彈性體，所述二醇 擴鏈劑為具有如下結(jié)構(gòu)的化合物=OH-(CH 2)x-OH,其中X為5至26的整數(shù)。
7. 如權(quán)利要求1-6之一所述的用于車窗安全保護膜的熱塑性聚氨酯彈性體，所述原料 還包括抗水解劑，所述抗水解劑選自碳化二亞胺、環(huán)氧樹脂和硅烷偶聯(lián)劑三種的混合物，三 者的質(zhì)量比為1:2?3:4?5,優(yōu)選1:2. 2?2. 8:4. 2?4. 8。
8. -種如權(quán)利要求1-7之一所述的用于車窗安全保護膜的熱塑性聚氨酯彈性體的制 備方法，包括如下步驟： 將配方量的各組分混合，然后熔融擠出，得到用于車窗安全保護膜的熱塑性聚氨酯彈 性體。
【文檔編號】C08G18/62GK104262948SQ201410480068
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月18日
【發(fā)明者】何健雄, 王一良 申請人:東莞市吉鑫高分子科技有限公司, 東莞市雄林新材料科技股份有限公司