一種環(huán)保型可降解tpu薄膜及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及TPU薄膜技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種環(huán)保型可降解TPU薄膜及其制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] TPU為熱塑性聚氨酯彈性體橡膠，主要分為聚酯型和聚醚型兩類，它具有良好的 耐油性、耐臭氧性以及優(yōu)異的低溫性能，在日用品、體育用品、玩具、裝飾材料等領(lǐng)域得到廣 泛應(yīng)用。但是，由于其強度不高，耐熱性差，易燃，并且在高溫下容易發(fā)生軟化、分解，使機 械性能急劇下降，一般情況下，它的長期使用溫度不能超過80°C，短期使用溫度不能超過 120°C，這大大限制了它的應(yīng)用范圍。如何在提高TPU耐熱性能的同時，保證其綜合性能不 下降或不發(fā)生改變，是多年來人們對TPU研宄的一個重點。無機材料普遍具有高熔點、高硬 度、耐磨損、耐腐蝕和良好的抗氧化性能等特點。此外，無機納米粒子具有獨特的光、電、磁 和化學(xué)特性，這為制備高性能、多功能復(fù)合材料指明了新的方向。近年來，無機粒子改性成 為TPU改性的手段之一。然而，現(xiàn)有采用無機粒子改性TPU的方法，為達到材料的綜合性能 較佳，無機粒子的使用量較少，無法降低TPU薄膜的制作成本，也難以達到環(huán)保、可降解的 目標，應(yīng)用效果還不理想。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種環(huán)保型可降解TPU薄膜， 該TPU薄膜由于大量使用了無機材料而降低了成本，同時具有較佳的耐熱性和綜合力學(xué)性 能，具有環(huán)保、可降解的優(yōu)點。
[0004] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0005] 一種環(huán)保型可降解TPU薄膜，其按重量份計包括以下組分：
[0006] TPU 顆粒 80 ~90 份
[0007] 改性納米碳酸鈣10~15份
[0008] EVA 5 ~15 份
[0009] 紫外線吸收劑0. 5~1份 [0010] 光降解劑0.5~1份。
[0011] 優(yōu)選地，所述改性納米碳酸鈣為硼酸酯偶聯(lián)劑改性納米碳酸鈣。
[0012] 優(yōu)選地，所述改性納米碳酸鈣是采用機械共混的方法在高速混合機中加入納米碳 酸隹?和硼酸醋偶聯(lián)劑，攪拌速度為1000~1500r/min，攪拌時間為5~lOmin，納米碳酸隹$ 與硼酸酯偶聯(lián)劑的質(zhì)量比為100 : (1~2)。
[0013] 優(yōu)選地，所述紫外線吸收劑為紫外線吸收劑NP3與紫外線吸收劑UV531或紫外線 吸收劑UV328混合。
[0014] 優(yōu)選地，所述光降解劑為硬脂酸鐵。
[0015] 本發(fā)明的另一目的在于提供上述環(huán)保型可降解TPU薄膜的制備方法，其包括以下 步驟：
[0016] (1)制備改性納米碳酸鈣：在混合機中投入質(zhì)量比為100 : (1~2)的納米碳酸鈣 和硼酸醋偶聯(lián)劑，然后高速攪拌5~lOmin，攪拌速度為1000~1500r/min ;
[0017] (2)將配方量的TPU顆粒、改性納米碳酸鈣、EVA、紫外線吸收劑、光降解劑加入混 合機中高速混均；
[0018] (3)將混均的材料干燥后送至流延機中擠出成型，流延機各區(qū)溫度為：料筒溫度 180~200°C，濾網(wǎng)溫度190~205°C，彎頭溫度190~205°C，連接溫度190~205°C，模頭 溫度190~200 °C。
[0019] 優(yōu)選地，步驟（2)高速混均的轉(zhuǎn)速為800~1000r/min。
[0020] 優(yōu)選地，步驟⑶干燥溫度為70~80°C，干燥時間為2~4h。
[0021] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有成本低、耐熱性能及綜合力學(xué)性能優(yōu)異、降解周期短 的優(yōu)點：
[0022] 1、無機材料納米碳酸鈣的含量高，一方面降低了薄膜成品的成本，另一方向，采用 硼酸酯偶聯(lián)劑改性納米碳酸鈣后，納米碳酸鈣與TPU顆粒的相溶性好，再加上EVA材料的引 入進一步提升了無機材料與有機材料的相溶性，形成穩(wěn)定相溶體系，高含量的納米碳酸鈣 能夠改善TPU顆粒在耐熱性能上及綜合力學(xué)性能上的不足，大大提高了成薄的耐熱性及綜 合力學(xué)性能，拓寬了 TPU薄膜的應(yīng)用范圍。
[0023] 2、由于本發(fā)明的TPU薄膜中無機材料含量高，降低了降解的難度，納米碳酸鈣的 加入可調(diào)節(jié)薄膜的降解時間，另一方面薄膜中含有紫外線吸收劑及光降解劑，進一步降低 了薄膜的降解難度，達到環(huán)保目標。
【具體實施方式】
[0024] 下面通過具體實施例子對本發(fā)明做進一步詳細介紹。
[0025] 實施例1
[0026] -種環(huán)保型可降解TPU薄膜，其原料配方如下：TPU顆粒80份、改性納米碳酸鈣10 份、EVA 9份、紫外線吸收劑0. 5份、光降解劑0. 5份。
[0027] 上述改性納米碳酸鈣的制備方法如下：在混合機中投入質(zhì)量比為100 : (1~2)的 納米碳酸媽和硼酸醋偶聯(lián)劑，然后高速攪拌5~lOmin，攪拌速度為1000~1500r/min。
[0028] 上述高密度聚乙烯的密度為0.950。
[0029] 上述紫外線吸收劑為紫外線吸收劑NP3與紫外線吸收劑UV531的混合物。
[0030] 上述光降解劑為硬脂酸鐵。
[0031] 上述環(huán)保型可降解TPU薄膜的制備方法如下：
[0032] (1)制備改性納米碳酸鈣：在混合機中投入質(zhì)量比為100 : (1~2)的納米碳酸鈣 和硼酸醋偶聯(lián)劑，然后高速攪拌5~10min，攪拌速度為1000~1500r/min ;
[0033] (2)將配方量的TPU顆粒、改性納米碳酸鈣、高密度聚乙烯、EVA、紫外線吸收劑、光 降解劑加入混合機中高速混均，轉(zhuǎn)速為800~1000r/min，時間為10~20min ;
[0034] (3)將混均的材料干燥后送至流延機中擠出成型，干燥溫度為70~80°C，干燥時 間為2~4h，流延機各區(qū)溫度為：料筒溫度180~200°C，濾網(wǎng)溫度190~205°C，彎頭溫 度190~205°C，連接溫度190~205°C，模頭溫度190~200°C。
[0035] 實施例2
[0036] -種環(huán)保型可降解TPU薄膜，其原料配方如下：TPU顆粒85份、改性納米碳酸鈣15 份、EVA 8份、紫外線吸收劑0. 8份、光降解劑1份。
[0037] 上述改性納米碳酸鈣的制備方法如下：在混合機中投入質(zhì)量比為100 : (1~2)的 納米碳酸媽和硼酸醋偶聯(lián)劑，然后高速攪拌5~lOmin，攪拌速度為1000~1500r/min。
[0038] 上述高密度聚乙烯的密度為0.960。
[0039] 上述紫外線吸收劑為紫外線吸收劑NP3與紫外線吸收劑UV328的混合物。
[0040] 上述光降解劑為硬脂酸鐵。
[0041] 上述環(huán)保型可降解TPU薄膜的制備方法如下：
[0042] (1)制備改性納米碳酸鈣：在混合機中投入質(zhì)量比為100 : (1~2)的納米碳酸鈣 和硼酸醋偶聯(lián)劑，然后高速攪拌5~lOmin，攪拌速度為1000~1500r/min ;
[0043] (2)將配方量的TPU顆粒、改性納米碳酸鈣、高密度聚乙烯、EVA、紫外線吸收劑、光 降解劑加入混合機中高速混均，轉(zhuǎn)速為800~1000r/min，時間為10~20min ;
[0044] (3)將混均的材料干燥后送至流延機中擠出成型，干燥溫度為70~80°C，干燥時 間為2~4h，流延機各區(qū)溫度為：料筒溫度180~200°C，濾網(wǎng)溫度190~205°C，彎頭溫 度190~205°C，連接溫度190~205°C，模頭溫度190~200°C。
[0045] 實施例3
[0046] -種環(huán)保型可降解TPU薄膜，其原料配方如下：TPU顆粒90份、改性納米碳酸鈣15 份、EVA 13份、紫外線吸收劑1份、光降解劑0. 5份。
[0047] 上述改性納米碳酸鈣的制備方法如下：在混合機中投入質(zhì)量比為100 : (1~2)的 納米碳酸媽和硼酸醋偶聯(lián)劑，然后高速攪拌5~10min，攪拌速度為1000~1500r/min。
[0048] 上述高密度聚乙烯的密度為0.960。
[0049] 上述紫外線吸收劑為紫外線吸收劑NP3與紫外線吸收劑UV328的混合物。
[0050] 上述光降解劑為硬脂酸鐵。
[0051] 上述環(huán)保型可降解TPU薄膜的制備方法如下：
[0052] (1)制備改性納米碳酸鈣：在混合機中投入質(zhì)量比為100 : (1~2)的納米碳酸鈣 和硼酸醋偶聯(lián)劑，然后高速攪拌5~lOmin，攪拌速度為1000~1500r/min ;
[0053] (2)將配方量的TPU顆粒、改性納米碳酸鈣、高密度聚乙烯、EVA、紫外線吸收劑、光 降解劑加入混合機中高速混均，轉(zhuǎn)速為800~1000r/min，時間為10~20min ;
[0054] (3)將混均的材料干燥后送至流延機中擠出成型，干燥溫度為70~80°C，干燥時 間為2~4h，流延機各區(qū)溫度為：料筒溫度180~200°C，濾網(wǎng)溫度190~205°C，彎頭溫 度190~205°C，連接溫度190~205°C，模頭溫度190~200°C。實施例4綜合力學(xué)性能測 試
[0055] 取厚度為0. 005mm的實施例1至3所制得的TPU薄膜進行力學(xué)性能測試，測試結(jié) 果如表一所不。
[0056] 表一：力學(xué)性能測試結(jié)果
[0057]
【主權(quán)項】
1. 一種環(huán)保型可降解TPU薄膜，其特征在于按重量份計包括以下組分： TPU顆粒80~90份 改性納米碳酸1? 10~15份EVA5~15份 紫外線吸收劑〇. 5~1份 光降解劑0. 5~1份。
2. 如權(quán)利要求1所述的環(huán)保型可降解TPU薄膜，其特征在于：所述改性納米碳酸鈣為 硼酸酯偶聯(lián)劑改性納米碳酸鈣。
3. 如權(quán)利要求2所述的環(huán)保型可降解TPU薄膜，其特征在于：所述改性納米碳酸鈣 是采用機械共混的方法在高速混合機中加入納米碳酸鈣和硼酸酯偶聯(lián)劑，攪拌速度為 1000~1500r/min，攪拌時間為5~lOmin，納米碳酸鈣與硼酸酯偶聯(lián)劑的質(zhì)量比為100 : (1 ~2)〇
4. 如權(quán)利要求1所述的環(huán)保型可降解TPU薄膜，其特征在于：所述紫外線吸收劑為紫 外線吸收劑NP3與紫外線吸收劑UV531或紫外線吸收劑UV328混合。
5. 如權(quán)利要求1所述的環(huán)保型可降解TPU薄膜，其特征在于：所述光降解劑為硬脂酸 鐵。
6. 權(quán)利要求1至5任意一項所述的環(huán)保型可降解TPU薄膜的制備方法，包括以下步驟： (1) 制備改性納米碳酸鈣：在混合機中投入質(zhì)量比為100 :(1~2)的納米碳酸鈣和硼 酸醋偶聯(lián)劑，然后高速攪拌5~lOmin，攪拌速度為1000~1500r/min; (2) 將配方量的TPU顆粒、改性納米碳酸鈣、EVA、紫外線吸收劑、光降解劑加入混合機 中尚速混均； (3) 將混均的材料干燥后送至流延機中擠出成型，流延機各區(qū)溫度為：料筒溫度180~ 200°C，濾網(wǎng)溫度190~205°C，彎頭溫度190~205°C，連接溫度190~205°C，模頭溫度 190 ~200。。。
7. 如權(quán)利要求6所述的環(huán)保型可降解TPU薄膜的制備方法，其特征在于：步驟（2)高 速混均的轉(zhuǎn)速為800~1000r/min。
8. 如權(quán)利要求6所述的環(huán)保型可降解TPU薄膜的制備方法，其特征在于：步驟（3)干 燥溫度為70~80°C，干燥時間為2~4h。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種環(huán)保型可降解TPU薄膜，其按重量份計包括以下組分：TPU顆粒80～90份、改性納米碳酸鈣10～15份、EVA 5～15份、紫外線吸收劑0.5～1份、光降解劑0.5～1份。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的環(huán)保型可降解TPU薄膜具有成本低、耐熱性能及綜合力學(xué)性能優(yōu)異、降解周期短的優(yōu)點。
【IPC分類】C08K9-04, C08L75-04, C08K3-26, C08K5-098, C08K13-06, C08L23-08
【公開號】CN104788941
【申請?zhí)枴緾N201510184839
【發(fā)明人】徐詠春, 陳小健
【申請人】廣州鈺琪璐塑膠科技有限公司
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年4月17日