CN110951038B - 一种新型聚氨酯薄膜及其制备 - Google Patents

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Abstract

一种新型聚氨酯薄膜及其制备。本发明将采用二异氰酸酯和聚酯多元醇作为原料，并添加扩链剂，使用油浴加热，在氮气保护氛围下，采用预聚法制备聚氨酯预聚物，并使用聚四氟乙烯板进行流延成膜。聚氨酯薄膜组分以及质量百分含量为：聚酯多元醇12.4％～18.9％，二异氰酸酯3.8％～4.2％，扩链剂0.5％～0.7％，有机溶剂76.5％～82.8％，催化剂0.1％～0.2％。本发明中的聚氨酯薄膜的拉伸性能比其他聚氨酯薄膜好，耐黄变性，韧性好，延展性好，同时具有良好的疏水性能以及美观性。该方法操作简便易行，设备要求低。

Description

一种新型聚氨酯薄膜及其制备
技术领域
本发明涉及一种新型聚氨酯薄膜及其制备方法，特别是一种新型聚氨酯薄膜及制备方法。
背景技术
随着聚合物薄膜在包装领域的应用日渐广泛，对薄膜性能的要求也越发严格，相比其他薄膜单一的性能，聚氨酯具有良好的综合性能。聚氨酯在高分子材料领域甚至有“第六大塑料”之称，聚氨酯产品也在中国不断崛起。聚氨酯薄膜较其他聚合物薄膜相比具有优良的张力、拉力、韧性、耐老化性能、耐磨性和抗冲击等。加工工艺简单，可以降低成本。
聚氨酯从1937年发展至今，在聚氨酯合成方面，我国与外国相比落后很多，原料大多采用毒性很大的异氰酸酯材料，而且制备出的薄膜具有发黄等缺点，影响美观性。因此有关聚氨酯的研究备受人们关注，也将会成为新的热点。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种高性能外观精美的新型聚氨酯薄膜。通过对已有的聚氨酯合成材料进行对比研究，制备出力学性能好，外观精美，具有良好疏水性的聚氨酯薄膜，同时提供一种制备该薄膜的方法。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是：
一种新型聚氨酯薄膜，其组分及质量百分含量为：
聚酯多元醇12.4％～18.9％，
二异氰酸酯3.8％～4.2％
扩链剂0.5％～0.7％，
有机溶剂76.5％～82.8％
催化剂0.1％～0.2％
而且，所述新型聚氨酯薄膜，制备方法如下：
(1)原料准备：按照所述分量称取聚酯多元醇，扩链剂，在80℃烘箱内进行除水12h。
(2)反应条件：采用分别连接机械搅拌器、冷凝器、氮气进出口的250ml圆底三颈烧瓶作为聚合反应容器，当油浴温度温度升高到60℃时加入聚酯多元醇，温度达到80℃时加入二异氰酸酯，反应氮气氛围中进型。反应进行到1.5h时加入的催化剂，反应进行到2h时加入扩链剂，得到聚氨酯预聚物。
(3)流延成膜
将聚氨酯预聚物倒入烧杯中，倒入有机溶剂，在磁力搅拌下，溶剂将预聚物溶解，其溶解后产物倒入聚四氟乙烯板上，放如60℃烘箱中烘干6h，进行成膜。
而且，所述聚酯多元醇为聚己二酸-1，4-丁二醇酯二醇。
而且，所述扩链剂为二甘醇。
而且，所述二异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯。
而且，所述催化剂为二月桂酸二基丁烯。
而且，所述有机溶剂为N，N-二甲基甲酰胺
本发明的优点和积极效果是：
(1)本发明制备的聚氨酯薄膜具有良好的耐黄变性，美观性。
(2)本发明制备的聚氨酯薄膜具有良好的韧性，延展性。
(3)本发明制备的聚氨酯薄膜具有讲好的疏水性。
附图说明
图1为本发明方法的流程图
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
实施例1
在此实施例中，我们采取表1中的配方进行实验研究：
表1聚氨酯薄膜配方
Figure BSA0000183117800000021
(1)配料
通过天平准确称取各种原料。注意：称取六亚甲基二异氰酸酯时要迅速，防止挥发，聚己二酸-1，4-丁二醇酯二醇和二甘醇要除水处理。
(2)预聚过程
采用分别连接机械搅拌器、冷凝器、氮气进出口的250ml圆底三颈烧瓶作为聚合反应容器，当油浴温度温度升高到60℃时加入聚酯多元醇，温度达到80℃是加入二异氰酸酯，反应氮气氛围中进型。反应进行到1.5h时加入的催化剂，反应进行到2h时加入扩链剂，得到聚氨酯预聚物。注意：反应过程中绝对不能进水。
(3)成膜
将聚氨酯预聚物倒入烧杯中，倒入有机溶剂，在磁力搅拌下，溶剂将预聚物溶解，其溶解后产物倒入聚四氟乙烯板上，放如60℃烘箱中烘干6h，进行成膜。
(4)性能测试
①力学性能
按照ASTMD-882测试标准制备样条，测试薄膜的拉伸强度和断裂伸长率。测试结果见表6。
②水接触角
按照GB/T30693-2014测试标准制备样条，测试薄膜的水接触角。测试结果见表6。
实施例2
在此实施例中，我们采取表2中的配方进行实验研究：
表2聚氨酯薄膜配方
Figure BSA0000183117800000031
其它步骤与具体实施方式一相同。
性能测试
①力学性能
按照ASTMD-882测试标准制备样条，测试薄膜的拉伸强度和断裂伸长率。测试结果见表6。
②水接触角
按照GB/T30693-2014测试标准制备样条，测试薄膜的水接触角。测试结果见表6。
实施例3
在此实施例中，我们采取表3中的配方进行实验研究：
表3聚氨酯薄膜配方
Figure BSA0000183117800000041
其它步骤与具体实施例1至2相同。
性能测试
①力学性能
按照ASTMD-882测试标准制备样条，测试薄膜的拉伸强度和断裂伸长率。测试结果见表6。
②水接触角
按照GB/T30693-2014测试标准制备样条，测试薄膜的水接触角。测试结果见表6。
实施例4
在此实施例中，我们采取表4中的配方进行实验研究：
表4聚氨酯薄膜配方
Figure BSA0000183117800000042
其它步骤与具体实施例1至3相同性能测试
①力学性能
按照ASTMD-882测试标准制备样条，测试薄膜的拉伸强度和断裂伸长率。测试结果见表6。
②水接触角
按照GB/T30693-2014测试标准制备样条，测试薄膜的水接触角。测试结果见表6。
实施例5
在此实施例中，我们采取表5中的配方进行实验研究：
表5聚氨酯薄膜配方
Figure BSA0000183117800000051
其它步骤与具体实施例1至4相同性能测试
①力学性能
按照ASTMD-882测试标准制备样条，测试薄膜的拉伸强度和断裂伸长率。测试结果见表6。
②水接触角
按照GB/T30693-2014测试标准制备样条，测试薄膜的水接触角。测试结果见表6。
表6实例一至五所得成品测试结果
Figure BSA0000183117800000052
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种聚氨酯薄膜，包括以下组分，以质量百分数表示为：
聚酯多元醇12.4％～16.9％，
二异氰酸酯3.9％～4.2％
扩链剂0.5％～0.6％，
有机溶剂78.5％～82.8％
催化剂0.1％～0.2％；
所述二异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯；所述聚酯多元醇为聚己二酸-1，4-丁二醇酯二醇；所述催化剂为二月桂酸二丁基锡；所述扩链剂为二甘醇；所述有机溶剂为N，N-二甲基甲酰胺；
所述聚氨酯薄膜的制备方法，该方法是：
第一步：将聚酯多元醇和扩链剂放入80℃烘箱内进行干燥以及熔化48小时，按所述的重量份数称取二异氰酸酯，催化剂；
第二步：采用分别连接机械搅拌器、冷凝器、氮气进出口的250ml圆底三颈烧瓶作为聚合反应容器，温度升高到60℃时加入聚酯多元醇，温度达到80℃时加入二异氰酸酯，整个反应过程在80℃油浴以及氮气氛围中进行；
第三步：反应进行到1.5h时加入的催化剂，反应进行到2h时加入扩链剂；
第四步：将反应好的产物倒入烧杯中，加入有机溶剂进行溶解，将溶解好的溶液倒四氟乙烯板上，放入60℃烘箱将溶剂烘干，进行成膜。
2.一种如权利要求1所述聚氨酯薄膜的制备方法，其特征在于，该方法是：
第一步：将聚酯多元醇和扩链剂放入80℃烘箱内进行干燥以及熔化48小时，按权利要求1所述的重量份数称取二异氰酸酯，催化剂；
第二步：采用分别连接机械搅拌器、冷凝器、氮气进出口的250ml圆底三颈烧瓶作为聚合反应容器，温度升高到60℃时加入聚酯多元醇，温度达到80℃时加入二异氰酸酯，整个反应过程在80℃油浴以及氮气氛围中进行；
第三步：反应进行到1.5h时加入的催化剂，反应进行到2h时加入扩链剂；
第四步：将反应好的产物倒入烧杯中，加入有机溶剂进行溶解，将溶解好的溶液倒四氟乙烯板上，放入60℃烘箱将溶剂烘干，进行成膜。
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