CN112341796A - 一种具有耐腐蚀性的tpu膜 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有耐腐蚀性的TPU膜，包括以下重量份数配比的原料：包括以下重量份数配比的原料：热塑性聚氨酯：100‑120份；黄铜：20‑30份；三氧化铬：40‑50份；氮化硼：10‑20份；聚丙烯：100‑120份；磷酸盐：20‑40份；氨基树脂：10‑20份；饱和聚酯树脂：5‑15份；稠化剂：3‑5份；余量为水，将各个原料按照步骤放进反应釜中进行反应。本发明较好的抗腐蚀能力，而聚丙烯和磷酸盐可以增加TPU膜的延展拉伸性加入的三氧化铬和氮化硼可以增加TPU膜的耐高温和抗氧化性。
Description
技术领域
本发明涉及化工产品领域，特别是涉及一种具有耐腐蚀性的TPU膜。
背景技术
TPU因其优越的性能和环保概念日益受到人们的欢迎，TPU不仅拥有卓越的高张力、高拉力、强韧和耐老化的特性，而且是种成熟的环保材料，目前，TPU已被广泛应用于：鞋材、成衣、充气玩具、水上及水下之运动器材、医疗器材、健身器材、汽车椅座材料、雨伞、皮箱、皮包等。
目前市场的TPU膜不具有防腐蚀性，在使用过程中容易被空气或雨水中酸碱性的物质腐蚀，进而减少TPU膜的使用寿命，实用性大大降低，且普通TPU膜的抗高温、抗氧化性能和延展性也较为一般，实用性不高。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种具有耐腐蚀性的TPU膜，解决了TPU膜不具有防腐蚀性和抗高温、抗氧化性能及延展性一般的问题。
本发明的主要目的是为了提供一种具有耐腐蚀性的TPU膜，包括以下重量份数配比的原料：热塑性聚氨酯：100-120份；黄铜：20-30份；三氧化铬：40-50份；氮化硼：10-20份；聚丙烯：100-120份；磷酸盐：20-40份；氨基树脂：10-20份；饱和聚酯树脂：5-15份；稠化剂：3-5份；余量为水；
所述具有耐腐蚀性的TPU膜的制备方法包括以下步骤：
步骤一：按照重量份数，将黄铜、氮化硼、磷酸盐和稠化剂分别进行研磨粉碎至100-200目大小，再进行一次过筛，将热塑性聚氨酯和氨基树脂进行切块，大小约为5×5×5毫米；
步骤二：按照重量份数，将三氧化铬加入水中，在40摄氏度环境下进行120-160r/分钟进行搅拌15分钟，这时得到铬酸溶液；
步骤三：按照重量份数，将饱和聚酯树脂和氨基树脂分别进行60摄氏度浴水加热并100-120r/分钟搅拌15分钟后，将氨基树脂加入饱和聚酯树脂中，边加入边搅拌，按100r/分钟搅拌15-25分钟后获得溶液A；
步骤四：按照重量份数，先将反应釜60摄氏度预热30-50分钟，再将切块后的热塑性聚氨酯加入反应釜中，降温至40摄氏度500-600r/分钟搅拌30分钟；
步骤五：按照重量份数，将氮化硼、磷酸盐和稠化剂一起加入反应瓶中，再将反应瓶加入超声波震荡器中进行震荡混合，震荡10-30分钟后，获得混合物A；
步骤六：按照重量份数，将混合物A放置坩埚中，用500摄氏度的火对其进行焚烧，持续10-20分钟后，取出获得溶液B；
步骤七：按照重量份数，将溶液B加入反应釜中，300摄氏度进行高温并加压至600Pa/m3，按600r/分钟搅拌20-30分钟；
步骤八：按照重量份数，将反应釜降压至常压温度至100摄氏度，再将溶液A用滤网过滤后加入反应釜中，按500r/分钟搅拌30-50分钟后，再加入余量的水，进行200r/分钟搅拌10-20分钟；
步骤九：按照重量份数，将黄铜加入常温后的反应釜中，进行1000r/分钟搅拌20-40分钟后，将其过滤并取出，即可获得浆料；
步骤十：将浆料加至涂膜机内进行常规的涂膜处理，完成后即得半成品TPU膜；
步骤十一：将半成品TPU膜浸泡至铬酸溶液中5-15分钟后，取出半成品TPU膜，放置烘干室中烘干30-50分钟后即可获得成本TPU膜。
优选的，所述步骤四中的反应釜为碳钢材料，且内部设有锚式搅拌器。
优选的，所述步骤一的筛网的目数为150目，步骤九的滤网的目数为200目。
优选的，所述步骤一中稠化剂为山梨糖醇，且山梨糖醇采用淀粉糖化所得精制葡萄糖，中压连续或间歇加氢制得。
优选的，所述步骤十一中烘干室的温度设置为常温，所述步骤五中超声波震荡器的震荡频率为10KHZ。
优选的，所述步骤五中的反应瓶材质为陶瓷或是玻璃容器，所述步骤十中浆料加入涂膜机之前要进行100摄氏度烘干20分钟。
1、本发明提供的一种具有耐腐蚀性的TPU膜，通过加入的黄铜在成膜后放置铬酸溶液浸泡时，黄铜会与铬酸溶液发生反应，会在TPU膜上表面生成几至几百微米的三氧化二铬或含有少量的三氧化二铬的薄膜，它具有较好的抗腐蚀能力。
2、本发明提供的一种具有耐腐蚀性的TPU膜，通过在聚丙烯和磷酸盐可以增加TPU膜的延展拉伸性和透明度耐热性也有提升，而加入的三氧化铬和氮化硼可以增加TPU膜的耐高温、抗氧化性还有良好的耐化学腐蚀性，可以增加TPU膜在各个领域的适用范围，增加实用性。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中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。
实施例一：
一种具有耐腐蚀性的TPU膜，包括以下重量份数配比的原料：热塑性聚氨酯：100份；黄铜：20份；三氧化铬：40份；氮化硼：10份；聚丙烯：100份；磷酸盐：20份；氨基树脂：10份；饱和聚酯树脂：5份；稠化剂：3份；余量为水。
所述具有耐腐蚀性的TPU膜的制备方法包括以下步骤：
步骤一：按照重量份数，将黄铜、氮化硼、磷酸盐和稠化剂分别进行研磨粉碎至200目大小，再进行一次过筛，将热塑性聚氨酯和氨基树脂进行切块，大小约为5×5×5毫米。
步骤二：按照重量份数，将三氧化铬加入水中，在40摄氏度环境下进行120r/分钟进行搅拌15分钟，这时得到铬酸溶液。
步骤三：按照重量份数，将饱和聚酯树脂和氨基树脂分别进行60摄氏度浴水加热并100r/分钟搅拌15分钟后，将氨基树脂加入饱和聚酯树脂中，边加入边搅拌，按100r/分钟搅拌15分钟后获得溶液A。
步骤四：按照重量份数，先将反应釜60摄氏度预热30分钟，再将切块后的热塑性聚氨酯加入反应釜中，降温至40摄氏度500r/分钟搅拌30分钟。
步骤五：按照重量份数，将氮化硼、磷酸盐和稠化剂一起加入反应瓶中，再将反应瓶加入超声波震荡器中进行震荡混合，震荡10分钟后，获得混合物A。
步骤六：按照重量份数，将混合物A放置坩埚中，用500摄氏度的火对其进行焚烧，持续10分钟后，取出获得溶液B。
步骤七：按照重量份数，将溶液B加入反应釜中，300摄氏度进行高温并加压至600Pa/m3，按600r/分钟搅拌20分钟。
步骤八：按照重量份数，将反应釜降压至常压温度至100摄氏度，再将溶液A用滤网过滤后加入反应釜中，按500r/分钟搅拌30分钟后，再加入余量的水，进行200r/分钟搅拌10分钟。
步骤九：按照重量份数，将黄铜加入常温后的反应釜中，进行1000r/分钟搅拌20分钟后，将其过滤并取出，即可获得浆料。
步骤十：将浆料加至涂膜机内进行常规的涂膜处理，完成后即得半成品TPU膜。
步骤十一：将半成品TPU膜浸泡至铬酸溶液中5分钟后，取出半成品TPU膜，放置烘干室中烘干30分钟后即可获得成本TPU膜。
实施例二：
2、一种具有耐腐蚀性的TPU膜，包括以下重量份数配比的原料：热塑性聚氨酯：110份；黄铜：25份；三氧化铬：45份；氮化硼：15份；聚丙烯：110份；磷酸盐：30份；氨基树脂：15份；饱和聚酯树脂：10份；稠化剂：4份；余量为水。
所述具有耐腐蚀性的TPU膜的制备方法包括以下步骤：
步骤一：按照重量份数，将黄铜、氮化硼、磷酸盐和稠化剂分别进行研磨粉碎至150目大小，再进行一次过筛，将热塑性聚氨酯和氨基树脂进行切块，大小约为5×5×5毫米。
步骤二：按照重量份数，将三氧化铬加入水中，在40摄氏度环境下进行140r/分钟进行搅拌15分钟，这时得到铬酸溶液。
步骤三：按照重量份数，将饱和聚酯树脂和氨基树脂分别进行60摄氏度浴水加热并110r/分钟搅拌15分钟后，将氨基树脂加入饱和聚酯树脂中，边加入边搅拌，按100r/分钟搅拌20分钟后获得溶液A。
步骤四：按照重量份数，先将反应釜60摄氏度预热40分钟，再将切块后的热塑性聚氨酯加入反应釜中，降温至40摄氏度550r/分钟搅拌30分钟。
步骤五：按照重量份数，将氮化硼、磷酸盐和稠化剂一起加入反应瓶中，再将反应瓶加入超声波震荡器中进行震荡混合，震荡20分钟后，获得混合物A。
步骤六：按照重量份数，将混合物A放置坩埚中，用500摄氏度的火对其进行焚烧，持续15分钟后，取出获得溶液B。
步骤七：按照重量份数，将溶液B加入反应釜中，300摄氏度进行高温并加压至600Pa/m3，按600r/分钟搅拌25分钟。
步骤八：按照重量份数，将反应釜降压至常压温度至100摄氏度，再将溶液A用滤网过滤后加入反应釜中，按500r/分钟搅拌40分钟后，再加入余量的水，进行200r/分钟搅拌15分钟。
步骤九：按照重量份数，将黄铜加入常温后的反应釜中，进行1000r/分钟搅拌30分钟后，将其过滤并取出，即可获得浆料。
步骤十：将浆料加至涂膜机内进行常规的涂膜处理，完成后即得半成品TPU膜。
步骤十一：将半成品TPU膜浸泡至铬酸溶液中10分钟后，取出半成品TPU膜，放置烘干室中烘干40分钟后即可获得成本TPU膜。
实施例三：
3、一种具有耐腐蚀性的TPU膜，包括以下重量份数配比的原料：热塑性聚氨酯：120份；黄铜：30份；三氧化铬：50份；氮化硼：20份；聚丙烯：120份；磷酸盐：40份；氨基树脂：20份；饱和聚酯树脂：15份；稠化剂：5份；余量为水。
所述具有耐腐蚀性的TPU膜的制备方法包括以下步骤：
步骤一：按照重量份数，将黄铜、氮化硼、磷酸盐和稠化剂分别进行研磨粉碎至100目大小，再进行一次过筛，将热塑性聚氨酯和氨基树脂进行切块，大小约为5×5×5毫米。
步骤二：按照重量份数，将三氧化铬加入水中，在40摄氏度环境下进行160r/分钟进行搅拌15分钟，这时得到铬酸溶液。
步骤三：按照重量份数，将饱和聚酯树脂和氨基树脂分别进行60摄氏度浴水加热并120r/分钟搅拌15分钟后，将氨基树脂加入饱和聚酯树脂中，边加入边搅拌，按100r/分钟搅拌25分钟后获得溶液A。
步骤四：按照重量份数，先将反应釜60摄氏度预热50分钟，再将切块后的热塑性聚氨酯加入反应釜中，降温至40摄氏度600r/分钟搅拌30分钟。
步骤五：按照重量份数，将氮化硼、磷酸盐和稠化剂一起加入反应瓶中，再将反应瓶加入超声波震荡器中进行震荡混合，震荡30分钟后，获得混合物A。
步骤六：按照重量份数，将混合物A放置坩埚中，用500摄氏度的火对其进行焚烧，持续20分钟后，取出获得溶液B。
步骤七：按照重量份数，将溶液B加入反应釜中，300摄氏度进行高温并加压至600Pa/m3，按600r/分钟搅拌30分钟。
步骤八：按照重量份数，将反应釜降压至常压温度至100摄氏度，再将溶液A用滤网过滤后加入反应釜中，按500r/分钟搅拌50分钟后，再加入余量的水，进行200r/分钟搅拌20分钟。
步骤九：按照重量份数，将黄铜加入常温后的反应釜中，进行1000r/分钟搅拌40分钟后，将其过滤并取出，即可获得浆料。
步骤十：将浆料加至涂膜机内进行常规的涂膜处理，完成后即得半成品TPU膜。
步骤十一：将半成品TPU膜浸泡至铬酸溶液中15分钟后，取出半成品TPU膜，放置烘干室中烘干50分钟后即可获得成本TPU膜。
本实施例的制备方法由于各物质的混合顺序及混合条件较为合理，保证了各个材料之间的充分混合，在使用时具有较好的抗腐蚀性，腐蚀时腐蚀速度较快。
实验列一：
将等量的实施例一、实施例二和实施例三及普通的TPU膜放置在相同的腐蚀环境中，分别5小时、10小时和15小时，并记录数据。
结果：实施例三中的TPU膜在腐蚀环境中待5小时、10小时、15小时均无明显反应，实施例二中的TPU膜在腐蚀环境中待5小时并无明显反应，而在10小时有轻度腐蚀反应，15小时有中度腐蚀反应，实施例一中的TPU膜在腐蚀环境中待5小时有轻度腐蚀反应，而在10和15小时均有中度腐蚀反应，而普通的TPU膜在腐蚀环境中待5小时和10小时均有中度腐蚀反应，而在15小时有重度腐蚀反应，因此实施例三中配制出的TPU膜耐腐蚀性更好，而较普通的TPU膜本发明的具有耐腐蚀性的TPU膜的耐腐蚀性远远大于普通的TPU膜。
实验列二：
将等量的实施例一、实施例二和实施例三及普通的TPU膜放置分别在60摄氏度、100摄氏度和140摄氏度的环境中1小时后取出，并记录数据。
结果：实施例一中的TPU膜在60摄氏度的环境中放置1小时后取出并无明显损坏痕迹，在100摄氏度的环境中放置1小时后有轻微的起泡和起皱的痕迹，在140摄氏度的环境中放置1小时后有中度的起泡和起皱的痕迹，实施例二中的TPU膜在60摄氏度和100摄氏度的环境中放置1小时后取出均无明显损坏痕迹，在140摄氏度的环境中放置1小时后有轻微的起泡和起皱的痕迹，实施例三中的TPU膜在60摄氏度、100摄氏度和140摄氏度的环境中放置1小时后取出均无明显损坏痕迹，普通的TPU膜在60摄氏度和100摄氏度的环境中放置1小时后取出均有中度的起泡和起皱的痕迹，在140摄氏度的环境中放置1小时后有重度的起泡和起皱的痕迹，因此实施例三中配制出的TPU膜耐高温性更好，而较普通的TPU膜本发明的具有耐腐蚀性的TPU膜的耐高温性大于普通的TPU膜。
实验列三：将等量的实施例一、实施例二和实施例三及普通的TPU膜的表面涂抹低、中、高三种浓度的氧化剂一小时后观察，并记录数据。
结果：实施例一中的TPU膜在涂抹低浓度氧化剂并放置一小时后表面并无明显氧化痕迹，在涂抹中浓度氧化剂并放置一小时后表面有轻微氧化痕迹，在涂抹高浓度氧化剂并放置一小时后表面有中度氧化痕迹，实施例二中的TPU膜在涂抹低、中浓度氧化剂并放置一小时后表面均无明显氧化痕迹，在涂抹高浓度氧化剂并放置一小时后表面有轻微氧化痕迹，实施例三中的TPU膜在涂抹低、中、高浓度氧化剂并放置一小时后表面均无明显氧化痕迹，普通的TPU膜在涂抹低、中浓度氧化剂并放置一小时后表面均出现中度氧化现象，普通的TPU膜在涂抹高浓度氧化剂并放置一小时后表面出现重度氧化现象，因此实施例三中配制出的TPU膜抗氧化性更好，而较普通的TPU膜本发明的具有耐腐蚀性的TPU膜的抗氧化性大于普通的TPU膜。
实验列四：将等长度的实施例一、实施例二和实施例三及普通的TPU膜分别用拉力机拉动TPU膜，并记录数据。
结果：实施例一中的TPU膜拉伸至原长2倍大小后发生断裂，实施例二中的TPU膜拉伸至原长2.5倍大小后发生断裂，施例三中的TPU膜拉伸至原长3倍大小后发生断裂，普通的TPU膜拉伸至原长1倍大小后发生断裂，因此实施例三中配制出的TPU膜延展拉伸性能更好，而较普通的TPU膜本发明的具有耐腐蚀性的TPU膜延展拉伸性能大于普通的TPU膜。
本发明的有益效果是：在制备过程中加入的黄铜在成膜后放置铬酸溶液浸泡时，黄铜会与铬酸溶液发生反应，会在TPU膜上表面生成几至几百微米的三氧化二铬或含有少量的三氧化二铬的薄膜，它具有较好的抗腐蚀能力，通过在聚丙烯和磷酸盐可以增加TPU膜的延展性和透明度耐热性也有提升，而加入的三氧化铬和氮化硼可以增加TPU膜的耐高温、抗氧化性还有良好的耐化学腐蚀性，可以增加TPU膜在各个领域的适用范围，增加实用性，步骤十中浆料加入涂膜机之前要进行100摄氏度烘干20分钟可以将浆料中溶剂进行蒸发，增加TPU膜成型的速度。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种具有耐腐蚀性的TPU膜，其特征在于：包括以下重量份数配比的原料：热塑性聚氨酯：100-120份；黄铜：20-30份；三氧化铬：40-50份；氮化硼：10-20份；聚丙烯：100-120份；磷酸盐：20-40份；氨基树脂：10-20份；饱和聚酯树脂：5-15份；稠化剂：3-5份；余量为水；
所述具有耐腐蚀性的TPU膜的制备方法包括以下步骤：
步骤一：按照重量份数，将黄铜、氮化硼、磷酸盐和稠化剂分别进行研磨粉碎至100-200目大小，再进行一次过筛，将热塑性聚氨酯和氨基树脂进行切块，大小约为5×5×5毫米；
步骤二：按照重量份数，将三氧化铬加入水中，在40摄氏度环境下进行120-160r/分钟进行搅拌15分钟，这时得到铬酸溶液；
步骤三：按照重量份数，将饱和聚酯树脂和氨基树脂分别进行60摄氏度浴水加热并100-120r/分钟搅拌15分钟后，将氨基树脂加入饱和聚酯树脂中，边加入边搅拌，按100r/分钟搅拌15-25分钟后获得溶液A；
步骤四：按照重量份数，先将反应釜60摄氏度预热30-50分钟，再将切块后的热塑性聚氨酯加入反应釜中，降温至40摄氏度500-600r/分钟搅拌30分钟；
步骤五：按照重量份数，将氮化硼、磷酸盐和稠化剂一起加入反应瓶中，再将反应瓶加入超声波震荡器中进行震荡混合，震荡10-30分钟后，获得混合物A；
步骤六：按照重量份数，将混合物A放置坩埚中，用500摄氏度的火对其进行焚烧，持续10-20分钟后，取出获得溶液B；
步骤七：按照重量份数，将溶液B加入反应釜中，300摄氏度进行高温并加压至600Pa/m3，按600r/分钟搅拌20-30分钟；
步骤八：按照重量份数，将反应釜降压至常压温度至100摄氏度，再将溶液A用滤网过滤后加入反应釜中，按500r/分钟搅拌30-50分钟后，再加入余量的水，进行200r/分钟搅拌10-20分钟；
步骤九：按照重量份数，将黄铜加入常温后的反应釜中，进行1000r/分钟搅拌20-40分钟后，将其过滤并取出，即可获得浆料；
步骤十：将浆料加至涂膜机内进行常规的涂膜处理，完成后即得半成品TPU膜；
步骤十一：将半成品TPU膜浸泡至铬酸溶液中5-15分钟后，取出半成品TPU膜，放置烘干室中烘干30-50分钟后即可获得成本TPU膜。
2.根据权利要求1所述的一种具有耐腐蚀性的TPU膜，其特征在于：所述步骤四中的反应釜为碳钢材料，且内部设有锚式搅拌器。
3.根据权利要求1所述的一种具有耐腐蚀性的TPU膜，其特征在于：所述步骤一的筛网的目数为150目，步骤九的滤网的目数为200目。
4.根据权利要求1所述的一种具有耐腐蚀性的TPU膜，其特征在于：所述步骤一中稠化剂为山梨糖醇，且山梨糖醇采用淀粉糖化所得精制葡萄糖，中压连续或间歇加氢制得。
5.根据权利要求1所述的一种具有耐腐蚀性的TPU膜，其特征在于：所述步骤十一中烘干室的温度设置为30摄氏度，所述步骤五中超声波震荡器的震荡频率为10KHZ。
6.根据权利要求1所述的一种具有耐腐蚀性的TPU膜，其特征在于：所述步骤五中的反应瓶材质为陶瓷或是玻璃容器，所述步骤十中浆料加入涂膜机之前要进行100摄氏度烘干20分钟。
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| CN114836145A (zh) * | 2022-05-17 | 2022-08-02 | 广东合顺涂层材料有限公司 | 一种汽车贴膜用防雾面tpu膜及其制备工艺 |
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- 2020-11-27 CN CN202011362995.8A patent/CN112341796A/zh active Pending
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