CN113307995B - 一种耐温型热塑性聚氨酯薄膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种耐温型热塑性聚氨酯薄膜及其制备方法，所述耐温型热塑性聚氨酯薄膜的材料包括热塑性聚氨酯、石墨烯、纳米二氧化硅、云母片和抗UV剂的组合；所述耐温型热塑性聚氨酯薄膜的材料采用特定份数的石墨烯搭配云母片，有效提高了最终得到的聚氨酯薄膜的耐温性，进一步添加特定份数的纳米二氧化硅，使其耐温性能进一步提高，同时提高了所述聚氨酯薄膜的力学性能，具有重要的研究价值。

Description

一种耐温型热塑性聚氨酯薄膜及其制备方法
技术领域
本发明属于聚氨酯薄膜技术领域，具体涉及一种耐温型热塑性聚氨酯薄膜其制备方法。
背景技术
聚氨酯弹性体是以二异氰酸酯和低聚物多元醇为基本原料聚合而成的高分子材料，具有机械性能良好、耐磨耗、耐油、耐撕裂、耐老化腐蚀、耐射线辐射、粘结性能优异等诸多的优点，但是其使用温度一般不能超过80℃，在100℃以上温度使用时聚氨酯弹性体会发生软化变形，机械性能明显减弱，短期使用温度不能超过120℃，严重限制了其应用范围。
因此，目前许多研究机构的研究学者对聚氨酯弹性体耐热耐温性能进行了研究，但是，聚氨酯弹性体的结构十分复杂，影响其耐热变形的影响因素很多，因此，对于提高其耐温性能的研究方向也很多。CN111454564A公开了一种耐高温的TPU薄膜及其制备工艺，其重量组成成分为：90A原材料粒子90～100份、羟基圆球体玻璃微珠母粒5～10份，所述制备工艺步骤为：将上述重量份的90A原材料粒子和羟基圆球体玻璃微珠母粒分别放入搅拌机中搅拌均匀；将混合均匀的90A原材料粒子和羟基圆球体玻璃微珠母粒的混合物放入干燥除湿机中进行干燥除湿，待2～3h干燥除湿完成后取出；将干燥除湿后的混合物放入双螺旋挤出机中，一段时间后塑化挤出，经冷水冷却后剪切，得到TPU薄膜粒；将得到的TPU薄膜粒进行干燥处理，将干燥处理后的TPU薄膜子放入流延机中，进行流延工艺处理，并用冷却辊辊压成型，得到耐高温的TPU薄膜。CN107189409A公开了一种耐高温TPU薄膜及其制备方法，该发明利用60～70重量份聚酯型TPU颗粒、5～10重量份玻璃纤维、10～20重量份纳米碳纤维、10～20重量份二氧化硅、10～15重量份白炭黑、0.5～0.6重量份抗氧化剂和0.1～0.3重量份二辛酸二丁锡制备得到的TPU薄膜，通过各成分之间的配合和协同作用，使得TPU薄膜的耐高温性为93～96％，具有很好的应用前景。CN105038187A公开了一种耐高温TPU薄膜，以TPU颗粒为原料，还包括流平剂、白炭黑、大豆蛋白质、硫脲、苯甲基硅油和抗氧剂，其组分按重量份计分别为：TPU颗粒70～80份，流平剂1～3份，白炭黑5～8份，大豆蛋白质10～12份，硫脲1～3份，苯甲基硅油0.8～1.2份，抗氧剂1～5份。该发明的有益效果是：在TPU颗粒里面添加的添加剂，能有效的增强薄膜的耐高温能力，配比科学合理，添加了大豆蛋白质和苯甲基硅油有效地提高了薄膜的性能。
但是，上述专利得到的聚氨酯薄膜的力学性能较差，且耐温性仍有待提高。
因此，开发一种兼具优异力学性能和耐温性的热塑性聚氨酯薄膜，是目前本领域重点需要解决的技术问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种耐温型热塑性聚氨酯薄膜及其制备方法；所述耐温型热塑性聚氨酯薄膜的材料包括特定份数的热塑性聚氨酯，搭配特定份数的石墨烯、纳米二氧化硅和云母片，石墨烯和云母片为二维片状结构，填充到聚氨酯基体中具有隔热作用，有效提高了最终得到的聚氨酯薄膜的耐热性，进一步添加特定份数的纳米二氧化硅，明显提高了聚氨酯薄膜的力学性能，且对其耐热性能也有进一步的提高。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种耐温型热塑性聚氨酯薄膜，所述耐温型热塑性聚氨酯薄膜的材料按照重量份包括如下组分：
Figure BDA0003049881390000031
所述热塑性聚氨酯包括81重量份、82重量份、83重量份、84重量份、85重量份、86重量份、87重量份、88重量份或89重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
所述石墨烯可以为5.5重量份、6重量份、6.5重量份、7重量份、7.5重量份、8重量份、8.5重量份、9重量份或9.5重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
所述纳米二氧化硅可以为7.2重量份、7.4重量份、7.6重量份、7.8重量份、8重量份、8.2重量份、8.4重量份、8.6重量份或8.8重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
所述云母片可以为5.5重量份、6重量份、6.5重量份、7重量份、7.5重量份、8重量份、8.5重量份、9重量份或9.5重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
所述抗UV剂可以为1.5重量份、2重量份、2.5重量份、3重量份、3.5重量份、4重量份、4.5重量份、5重量份、5.5重量份、6重量份、6.5重量份、7重量份、7.5重量份、8重量份、8.5重量份、9重量份或9.5重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
本发明提供的耐温型热塑性聚氨酯薄膜包括特定份数的热塑性聚氨酯，搭配特定份数的石墨烯、纳米二氧化硅和云母片，利用石墨烯和云母片的二维片状结构，填充到聚氨酯基体中起到隔热作用，有效提高了最终得到的聚氨酯薄膜的耐热性，进一步添加特定份数的纳米二氧化硅，搭配石墨烯和云母片，明显提高了所述聚氨酯薄膜的力学性能，且对其耐热性能也有进一步的提高。
优选地，所述热塑性聚氨酯的制备原料按照重量份包括如下组分：
Figure BDA0003049881390000041
所述芳香族二异氰酸酯可以为51重量份、52重量份、53重量份、54重量份、55重量份、56重量份、57重量份、58重量份或59重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
所述聚四氢呋喃醚二醇可以为10.5重量份、11重量份、11.5重量份、12重量份、12.5重量份、13重量份、13.5重量份、14重量份或14.5重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
所述端羟基聚二甲基硅氧烷可以为10.5重量份、11重量份、11.5重量份、12重量份、12.5重量份、13重量份、13.5重量份、14重量份或14.5重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
所述催化剂可以为2.5重量份、3重量份、3.5重量份、4重量份或4.5重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
所述扩链剂可以为11重量份、12重量份、13重量份、14重量份、15重量份、16重量份、17重量份、18重量份或19重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
作为本发明的优选技术方案，本发明提供的耐温型热塑性聚氨酯薄膜的材料中热塑性聚氨酯的制备原料采用芳香族二异氰酸酯、聚四氢呋喃醚二醇和端羟基聚二甲基硅氧烷作为主要合成原料，以聚四氢呋喃醚二醇和端羟基聚二甲基硅氧烷作为热塑性聚氨酯材料的混合软段，有效提高了得到的热塑性聚氨酯的耐热性，进而有利于提升最终得到的聚氨酯薄膜的耐温性。
优选地，所述芳香族二异氰酸酯包括1,5-萘二异氰酸酯。
作为本发明的优选技术方案，芳香族二异氰酸酯选择1,5-萘二异氰酸酯，1,5-萘二异氰酸酯具有萘环结构，其分子链规整度更高，进而将其作为硬段合成得到的聚氨酯具有更高的熔点，耐温性能更好。
优选地，所述催化剂包括异辛酸亚锡和/或二月桂酸二丁基锡。
优选地，所述扩链剂包括4,4′-二甲苯甲烷-5-马来酰亚胺、3,3′-二氯-4,4′-二苯基甲烷二胺或氢醌双羟乙基醚中的任意一种或至少两种的组合；进一步优选为4,4′-二甲苯甲烷-5-马来酰亚胺和/或3,3′-二氯-4,4′-二苯基甲烷二胺。
作为优选技术方案，采用4,4′-二甲苯甲烷-5-马来酰亚胺和/或3,3′-二氯-4,4`-二苯基甲烷二胺作为扩链剂，引入4,4′-二甲苯甲烷-5-马来酰亚胺芳香环结构，使得合成得到的聚氨酯中的刚性链段相对提高，明显改善了聚氨酯材料的热稳定性。
优选地，所述热塑性聚氨酯的制备原料中还包括助催化剂和/或交联剂。
作为本发明的优选技术方案，本发明提供的热塑性聚氨酯的制备原料中还包括助催化剂和交联剂，助催化剂能够吸收得到的NCO基与水反应放出的二氧化碳，进而有利于交联键的形成，再加入交联剂进行搭配，最终有利于提高最终得到的聚氨酯材料的力学性能和热稳定性。
优选地，所述热塑性聚氨酯的制备原料中助催化剂的含量为1～5重量份，例如1.5重量份、2重量份、2.5重量份、3重量份、3.5重量份、4重量份或4.5重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述助催化剂包括丙二胺。
优选地，所述热塑性聚氨酯的制备原料中交联剂的含量为1～5重量份，例如1.5重量份、2重量份、2.5重量份、3重量份、3.5重量份、4重量份或4.5重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述交联剂包括三元醇。
优选地，所述热塑性聚氨酯通过如下方法制备得到，所述方法包括如下步骤：
(A1)将芳香族二异氰酸酯、聚四氢呋喃醚二醇、端羟基聚二甲基硅氧烷、催化剂和任选地助催化剂进行反应，得到预聚物；
(A2)将步骤(1)得到的预聚体、扩链剂和任选地交联剂进行反应，得到所述热塑性聚氨酯。
优选地，步骤(A1)所述反应的温度为70～80℃，例如71℃、72℃、73℃、74℃、75℃、76℃、77℃、78℃或79℃，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，步骤(A1)所述反应的时间为2～3h，例如2.1h、2.2h、2.3h、2.4h、2.5h、2.6h、2.7h、2.8h或2.9h，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，步骤(A2)所述反应的温度为40～60℃，例如42℃、44℃、46℃、48℃、50℃、52℃、54℃、56℃或58℃，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，步骤(A2)所述反应的时间为6～12h，例如6.5h、7h、7.5h、8h、8.5h、9h、9.5h、10h、10.5h、11h或11.5h，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述耐温型热塑性聚氨酯薄膜的材料还包括耐磨添加剂、抗氧剂、滑剂或颜料中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，所述耐温型热塑性聚氨酯薄膜的材料中耐磨添加剂的含量为1～5重量份，例如1.5重量份、2重量份、2.5重量份、3重量份、3.5重量份、4重量份或4.5重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述耐磨添加剂包括聚四氟乙烯纤维、二硫化钼、石墨或聚酰亚胺纤维中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，所述抗氧剂包括四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯；
优选地，所述耐温型热塑性聚氨酯薄膜的材料中抗氧剂的含量为1～5重量份，例如1.5重量份、2重量份、2.5重量份、3重量份、3.5重量份、4重量份或4.5重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述耐温型热塑性聚氨酯薄膜的材料中滑剂的含量为0.5～2重量份，例如0.7重量份、0.9重量份、1.1重量份、1.3重量份、1.5重量份、1.7重量份或1.9重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述滑剂包括芥酸酰胺、油酸酰胺、C蜡或蒙旦蜡中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，所述耐温型热塑性聚氨酯薄膜的材料中颜料的含量为0.5～2重量份，例如0.7重量份、0.9重量份、1.1重量份、1.3重量份、1.5重量份、1.7重量份或1.9重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述颜料包括酞菁红、酞菁蓝、酞菁绿、耐晒大红、大分子红、大分子黄、永固黄、永固紫或偶氮红中的任意一种或至少两种的组合。
第二方面，本发明提供一种如第一方面所述耐温型热塑性聚氨酯薄膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：将热塑性聚氨酯、石墨烯、纳米二氧化硅、云母片、抗UV剂、任选地耐磨添加剂、任选地抗氧剂、任选地滑剂和任选地颜料熔融挤出、冷却拉伸，得到所述耐温型热塑性聚氨酯薄膜。
优选地，所述熔融挤出的温度为170～200℃，例如173℃、176℃、179℃、183℃、186℃、189℃、193℃、196℃或199℃，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述熔融挤出的压力为10～20Mpa，例如11Mpa、12Mpa、13Mpa、14Mpa、15Mpa、16Mpa、17Mpa、18Mpa或19Mpa，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述熔融挤出通过单螺杆挤出机进行。
优选地，所述单螺杆挤出机的转速为20～100rpm，例如25rpm、30rpm、35rpm、40rpm、45rpm、50rpm、60rpm、70rpm、80rpm或90rpm，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
作为优选技术方案，所述制备方法包括：将热塑性聚氨酯、石墨烯、纳米二氧化硅、云母片、抗UV剂、任选地耐磨添加剂、任选地抗氧剂、任选地滑剂和任选地颜料在170～200℃下通过转速为20～100rpm的单螺杆挤出机熔融挤出、冷却拉伸，得到所述耐温型热塑性聚氨酯薄膜。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明提供的耐温型热塑性聚氨酯薄膜通过在材料中添加特定份数的热塑性聚氨酯，搭配特定份数的石墨烯、纳米二氧化硅和云母片作为填料，石墨烯和云母片为二维片状结构，填充到聚氨酯基体中具有隔热作用，有效提高了最终得到的聚氨酯薄膜的耐温性；进一步添加特定份数的纳米二氧化硅，明显提高了聚氨酯薄膜的力学性能，且对其耐温性能也有进一步的提高；具体而言，本发明提供的耐温型热塑性聚氨酯薄膜的拉伸强度为34～40MPa，伸长率为563～589％，熔点为148～170℃，兼具优异的力学性能和耐温性能。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
制备例1
一种热塑性聚氨酯，制备原料按照重量份包括如下组分：
Figure BDA0003049881390000101
本制备例提供的热塑性聚氨酯制备方法包括如下步骤：
(1)将1,5-萘二异氰酸酯、聚四氢呋喃醚二醇、端羟基聚二甲基硅氧烷(CAS:70131-67-8)异辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡和丙二胺在75℃下反应2.5h，得到预聚物；
(2)将步骤(1)得到的预聚体、4,4′-二甲苯甲烷-5-马来酰亚胺三元醇和在50℃下反应10h，得到所述热塑性聚氨酯。
制备例2
一种热塑性聚氨酯，制备原料按照重量份包括如下组分：
Figure BDA0003049881390000111
本制备例提供的热塑性聚氨酯制备方法包括如下步骤：
(1)将1,5-萘二异氰酸酯、聚四氢呋喃醚二醇、端羟基聚二甲基硅氧烷(CAS:70131-67-8)异辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡和丙二胺在70℃下反应3h，得到预聚物；
(2)将步骤(1)得到的预聚体、4,4′-二甲苯甲烷-5-马来酰亚胺和三元醇在60℃下反应12h，得到所述热塑性聚氨酯。
制备例3
一种热塑性聚氨酯，制备原料按照重量份包括如下组分：
Figure BDA0003049881390000112
Figure BDA0003049881390000121
本制备例提供的热塑性聚氨酯制备方法包括如下步骤：
(1)将1,5-萘二异氰酸酯、聚四氢呋喃醚二醇、端羟基聚二甲基硅氧烷(CAS:70131-67-8)异辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡和丙二胺在80℃下反应2h，得到预聚物；
(2)将步骤(1)得到的预聚体、4,4′-二甲苯甲烷-5-马来酰亚胺和三元醇在40℃下反应6h，得到所述热塑性聚氨酯。
制备例4
一种热塑性聚氨酯，其与制备例1的区别在于，采用甲苯二异氰酸酯替换1,5-萘二异氰酸酯，其他组分、用量和制备方法均与制备例1相同。
制备例5
一种热塑性聚氨酯，其与制备例1的区别在于，聚四氢呋喃醚二醇的添加量为25重量份，不添加端羟基聚二甲基硅氧烷，其他组分、用量和制备方法均与制备例1相同。
制备例6
一种热塑性聚氨酯，其与制备例1的区别在于，端羟基聚二甲基硅氧烷的添加量为25重量份，不添加聚四氢呋喃醚二醇，其他组分、用量和制备方法均与制备例1相同。
制备例7
一种热塑性聚氨酯，其与实施例1的区别在于，不添加丙二胺，其他组分、用量和制备方法均与制备例1相同。
制备例8
一种热塑性聚氨酯，其与实施例1的区别在于，不添加三元醇，其他组分、用量和制备方法均与制备例1相同。
实施例1
一种耐温型热塑性聚氨酯薄膜，其按照重量份包括如下组分：
Figure BDA0003049881390000131
其制备方法包括：将热塑性聚氨酯(制备例1)、石墨烯、纳米二氧化硅、云母片、抗UV剂(UV-531)、二硫化钼、抗氧剂(抗氧剂1010)、和芥酸酰胺在180℃下通过转速为50rpm的单螺杆挤出机熔融挤出、冷却拉伸，得到所述耐温型热塑性聚氨酯薄膜。
实施例2
一种耐温型热塑性聚氨酯薄膜，其按照重量份包括如下组分：
Figure BDA0003049881390000132
Figure BDA0003049881390000141
其制备方法包括：将热塑性聚氨酯(制备例2)、石墨烯、纳米二氧化硅、云母片、抗UV剂(UV-531)、二硫化钼、抗氧剂(抗氧剂1010)、和芥酸酰胺在170℃下通过转速为100rpm的单螺杆挤出机熔融挤出、冷却拉伸，得到所述耐温型热塑性聚氨酯薄膜。
实施例3
一种耐温型热塑性聚氨酯薄膜，其按照重量份包括如下组分：
Figure BDA0003049881390000142
其制备方法包括：将热塑性聚氨酯(制备例3)、石墨烯、纳米二氧化硅、云母片、抗UV剂(UV-531)、二硫化钼、抗氧剂(抗氧剂1010)、和芥酸酰胺在200℃下通过转速为70rpm的单螺杆挤出机熔融挤出、冷却拉伸，得到所述耐温型热塑性聚氨酯薄膜。
实施例4
一种耐温型热塑性聚氨酯薄膜，其与实施例1的区别仅在于，采用制备例4得到的热塑性聚氨酯替换制备例1得到的热塑性聚氨酯，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
实施例5
一种耐温型热塑性聚氨酯薄膜，其与实施例1的区别仅在于，采用制备例5得到的热塑性聚氨酯替换制备例1得到的热塑性聚氨酯，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
实施例6
一种耐温型热塑性聚氨酯薄膜，其与实施例1的区别仅在于，采用制备例6得到的热塑性聚氨酯替换制备例1得到的热塑性聚氨酯，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
实施例7
一种耐温型热塑性聚氨酯薄膜，其与实施例1的区别仅在于，采用制备例7得到的热塑性聚氨酯替换制备例1得到的热塑性聚氨酯，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
实施例8
一种耐温型热塑性聚氨酯薄膜，其与实施例1的区别仅在于，采用制备例8得到的热塑性聚氨酯替换制备例1得到的热塑性聚氨酯，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
对比例1
一种耐温型热塑性聚氨酯薄膜，其与实施例1的区别仅在于，不添加石墨烯，云母片的添加量为15重量份，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
对比例2
一种耐温型热塑性聚氨酯薄膜，其与实施例1的区别仅在于，石墨烯的添加量为15重量份，不添加云母片，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
对比例3
一种耐温型热塑性聚氨酯薄膜，其与实施例1的区别仅在于，石墨烯的添加量为15.5重量份，不添加纳米二氧化硅，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
对比例4
一种耐温型热塑性聚氨酯薄膜，其与实施例1的区别仅在于，纳米二氧化硅的添加量为23重量份，不添加石墨烯和云母片，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
性能测试：
(1)伸长率和拉伸强度：按照HG/T5070-2016提供的测试方法进行测试；
(2)熔点：采用DSC进行测试。
按照上述测试方法对实施例1～8和对比例1～4提供的耐温型热塑性聚氨酯薄膜进行测试，测试结果如表1所示：
表1
Figure BDA0003049881390000161
Figure BDA0003049881390000171
根据表1数据可以看出，本发明提供的耐温型热塑性聚氨酯薄膜具有优异的力学性能和较高的熔点。
具体而言，实施例1～8提供的耐温型热塑性聚氨酯薄膜的拉伸强度为34～40MPa，伸长率为563～589％，熔点为148～170℃。
比较实施例1和对比例1～4可以发现，对比例1～4得到耐温型热塑性聚氨酯薄膜拉伸强度、伸长率以及熔点相较于实施例1都有多下降，证明只有在制备原料中同时添加本发明限定的特定份数的石墨烯、云母片以及纳米二氧化硅，得到的聚氨酯薄膜的耐温性和力学性能才较为优异。
进一步比较实施例1和实施例4可以发现，实施例1得到的聚氨酯薄膜的熔点更高，说明其耐温性更好。
进一步比较实施例1和实施例5～6可以发现，实施例5和6得到的聚氨酯薄膜的熔点都小于实施例1得到的聚氨酯薄膜的熔点。
进一步比较实施例1和实施例7可以发现，不添加丙二醇得到的聚氨酯薄膜的熔点也有所下降。
进一步比较实施例1和实施例8可以发现，不添加三元醇作为扩链剂得到的聚氨酯薄膜的熔点也有所下降。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明一种耐温型热塑性聚氨酯薄膜及其制备方法，但本发明并不局限于上述实施例，即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (30)

1.一种耐温型热塑性聚氨酯薄膜，其特征在于，所述耐温型热塑性聚氨酯薄膜的材料按照重量份包括如下组分：
Figure FDA0004126747980000011
所述热塑性聚氨酯的制备原料按照重量份包括如下组分：
Figure FDA0004126747980000012
2.根据权利要求1所述的耐温型热塑性聚氨酯薄膜，其特征在于，所述芳香族二异氰酸酯包括1,5-萘二异氰酸酯。
3.根据权利要求1所述的耐温型热塑性聚氨酯薄膜，其特征在于，所述催化剂包括异辛酸亚锡和/或二月桂酸二丁基锡。
4.根据权利要求1所述的耐温型热塑性聚氨酯薄膜，其特征在于，所述扩链剂包括3,3′-二氯-4,4′-二苯基甲烷二胺或氢醌双羟乙基醚。
5.根据权利要求4所述的耐温型热塑性聚氨酯薄膜，其特征在于，所述扩链剂为3,3′-二氯-4,4′-二苯基甲烷二胺。
6.根据权利要求1所述的耐温型热塑性聚氨酯薄膜，其特征在于，所述热塑性聚氨酯的制备原料中还包括助催化剂和/或交联剂。
7.根据权利要求6所述的耐温型热塑性聚氨酯薄膜，其特征在于，所述热塑性聚氨酯的制备原料中助催化剂的含量为1～5重量份。
8.根据权利要求6所述的耐温型热塑性聚氨酯薄膜，其特征在于，所述助催化剂包括丙二胺。
9.根据权利要求6所述的耐温型热塑性聚氨酯薄膜，其特征在于，所述热塑性聚氨酯的制备原料中交联剂的含量为1～5重量份。
10.根据权利要求6所述的耐温型热塑性聚氨酯薄膜，其特征在于，所述交联剂包括三元醇。
11.根据权利要求1所述的耐温型热塑性聚氨酯薄膜，其特征在于，所述热塑性聚氨酯通过如下方法制备得到，所述方法包括如下步骤：
(A1)将芳香族二异氰酸酯、聚四氢呋喃醚二醇、端羟基聚二甲基硅氧烷、催化剂和任选地助催化剂进行反应，得到预聚物；
(A2)将步骤(A1)得到的预聚体、扩链剂和任选地交联剂进行反应，得到所述热塑性聚氨酯。
12.根据权利要求11所述的耐温型热塑性聚氨酯薄膜，其特征在于，步骤(A1)所述反应的温度为70～80℃。
13.根据权利要求11所述的耐温型热塑性聚氨酯薄膜，其特征在于，步骤(A1)所述反应的时间为2～3h。
14.根据权利要求11所述的耐温型热塑性聚氨酯薄膜，其特征在于，步骤(A2)所述反应的温度为40～60℃。
15.根据权利要求11所述的耐温型热塑性聚氨酯薄膜，其特征在于，步骤(A2)所述反应的时间为6～12h。
16.根据权利要求1所述的耐温型热塑性聚氨酯薄膜，其特征在于，所述耐温型热塑性聚氨酯薄膜的材料还包括耐磨添加剂、抗氧剂、滑剂或颜料中的任意一种或至少两种的组合。
17.根据权利要求16所述的耐温型热塑性聚氨酯薄膜，其特征在于，所述耐温型热塑性聚氨酯薄膜的材料中耐磨添加剂的含量为1～5重量份。
18.根据权利要求16所述的耐温型热塑性聚氨酯薄膜，其特征在于，所述耐磨添加剂包括聚四氟乙烯纤维、二硫化钼、石墨或聚酰亚胺纤维中的任意一种或至少两种的组合。
19.根据权利要求16所述的耐温型热塑性聚氨酯薄膜，其特征在于，所述抗氧剂包括四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
20.根据权利要求16所述的耐温型热塑性聚氨酯薄膜，其特征在于，所述耐温型热塑性聚氨酯薄膜的材料中抗氧剂的含量为1～5重量份。
21.根据权利要求16所述的耐温型热塑性聚氨酯薄膜，其特征在于，所述耐温型热塑性聚氨酯薄膜的材料中滑剂的含量为0.5～2重量份。
22.根据权利要求16所述的耐温型热塑性聚氨酯薄膜，其特征在于，所述滑剂包括芥酸酰胺、油酸酰胺、C蜡或蒙旦蜡中的任意一种或至少两种的组合。
23.根据权利要求16所述的耐温型热塑性聚氨酯薄膜，其特征在于，所述耐温型热塑性聚氨酯薄膜的材料中颜料的含量为0.5～2重量份。
24.根据权利要求16所述的耐温型热塑性聚氨酯薄膜，其特征在于，所述颜料包括酞菁红、酞菁蓝、酞菁绿、耐晒大红、大分子红、大分子黄、永固黄、永固紫或偶氮红中的任意一种或至少两种的组合。
25.一种如权利要求1～24任一项所述耐温型热塑性聚氨酯薄膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：将热塑性聚氨酯、石墨烯、纳米二氧化硅、云母片、抗UV剂、任选地耐磨添加剂、任选地抗氧剂、任选地滑剂和任选地颜料熔融挤出、冷却拉伸，得到所述耐温型热塑性聚氨酯薄膜。
26.根据权利要求25所述的制备方法，其特征在于，所述熔融挤出的温度为170～200℃。
27.根据权利要求25所述的制备方法，其特征在于，所述熔融挤出的压力为10～20MPa。
28.根据权利要求25所述的制备方法，其特征在于，所述熔融挤出通过单螺杆挤出机进行。
29.根据权利要求28所述的制备方法，其特征在于，所述单螺杆挤出机的转速为20～100rpm。
30.根据权利要求25所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：将热塑性聚氨酯、石墨烯、纳米二氧化硅、云母片、抗UV剂、任选地耐磨添加剂、任选地抗氧剂、任选地滑剂和任选地颜料在170～200℃下通过转速为20～100rpm的单螺杆挤出机熔融挤出、冷却拉伸，得到所述耐温型热塑性聚氨酯薄膜。
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