本發(fā)明涉及合成材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種用于高鐵貼膜的高透明tpu薄膜及其制備方法。
背景技術(shù)：
：tpu(thermoplasticpolyyrethane，熱塑性聚氨脂)是一種新型的有機高分子合成材料，具有優(yōu)異的性能；例如耐磨性和回彈力都優(yōu)于普通聚氨酯和pvc，耐老化性優(yōu)于橡膠，是替代pvc和pu的理想的材料，是國際公認(rèn)的新型聚合物材料。我們都知道，機場有去鳥裝置和專門人員，為的是保證飛行安全，狹小的鳥兒撞上高速飛行的飛機，產(chǎn)生的瞬間撞擊力足以使飛機擋風(fēng)玻璃破碎，產(chǎn)生重大危險。高鐵作為目前速度僅次于飛機的大眾交通工具，也會產(chǎn)生類似的問題。由杭州開往北京安站的g38次高鐵，曾在行經(jīng)鎮(zhèn)江時被一只飛鳥撞到了擋風(fēng)玻璃，導(dǎo)致玻璃大面積開裂，列車開至南京南站后全體乘客換車。另外，普通玻璃存在一定的光畸變，透過玻璃看景物會產(chǎn)生變形，同時，對于高速運動的景物會產(chǎn)生速度的疊加，造成晃眼，帶來暈眩感。因此設(shè)計一種高透光率、防眩光、高機械強度的高鐵貼膜具有重要的意義。技術(shù)實現(xiàn)要素：鑒于現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種用于高鐵貼膜的高透明tpu薄膜及其制備方法。所述高透明指透光率大于98％，所述高熱穩(wěn)定性指其開始降解的溫度為480℃以上，即在480℃以下都可以保持薄膜性質(zhì)的穩(wěn)定。為達此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：第一方面，本發(fā)明提供一種高透明和高熱穩(wěn)定性的tpu薄膜，所述tpu薄膜包括如下重量份的原料：本發(fā)明選用特定比例的聚碳酸酯多元醇與聚己內(nèi)酯多元醇，與特定比例的脂環(huán)族二異氰酸酯和甲苯二異氰酸酯進行tpu合成反應(yīng)，在結(jié)構(gòu)上互相協(xié)同，生成多元共聚的tpu薄膜，打破分子的對稱性，使分子呈不規(guī)則排列，進一步提高其透明度和機械性能，降低眩光指數(shù)，且相較于現(xiàn)有技術(shù)能在保證相同透光率的前提下降低擴鏈劑的使用量。脂環(huán)族二異氰酸酯可以是10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、14.5重量份或15重量份；甲苯二異氰酸酯可以是7重量份、7.5重量份、8重量份、8.5重量份、9重量份、9.5重量份、10重量份、10.5重量份、11重量份、11.5重量份、12重量份、12.5重量份或13重量份；聚碳酸酯多元醇可以是20重量份、22重量份、25重量份、26重量份、27重量份、28重量份、29重量份或30重量份；聚己內(nèi)酯多元醇可以是20重量份、22重量份、25重量份、26重量份、27重量份、28重量份、29重量份或30重量份；擴鏈劑可以是1重量份、1.5重量份、2重量份、2.5重量份、3重量份、3.5重量份或4重量份；消泡劑可以是0.2重量份、0.25重量份、0.3重量份、0.35重量份、0.4重量份、0.45重量份、0.5重量份、0.55重量份、0.6重量份、0.65重量份、0.7重量份、0.75重量份或0.8重量份；氧化錫銻可以是2重量份、2.25重量份、2.5重量份、2.75重量份、3重量份、3.25重量份、3.5重量份、3.75重量份或4重量份；氧化鋅鎵可以是0.4重量份、0.5重量份、0.6重量份、0.7重量份、0.8重量份、0.9重量份、1重量份、1.1重量份、1.2重量份、1.3重量份、1.4重量份、1.5重量份或1.6重量份；聚四氟乙烯可以是0.5重量份、0.6重量份、0.7重量份、0.8重量份、0.9重量份、1重量份、1.1重量份、1.2重量份、1.3重量份、1.4重量份或1.5重量份。消泡劑、氧化錫銻、氧化鋅鎵和聚四氟乙烯的選擇及其配比能夠使tpu薄膜保持持久的良好透明度，不會因長期氧化等環(huán)境因素引起透明度降低。氧化錫銻、氧化鋅鎵與其他原料配伍能進一步提高tpu薄膜的機械性能。優(yōu)選地，所述原料還包括0.2-0.6重量份的納米水滑石，(例如可以是0.2重量份、0.25重量份、0.3重量份、0.35重量份、0.4重量份、0.45重量份、0.5重量份、0.55重量份或0.6重量份)和1.2-1.4重量份的硬脂酸鹽(例如可以是1.2重量份、1.22重量份、1.24重量份、1.26重量份、1.28重量份、1.3重量份、1.32重量份、1.34重量份、1.36重量份、1.38重量份或1.4重量份)。納米水滑石和硬脂酸鹽的加入有助于tpu薄膜的硬度；此外，聚四氟乙烯也能透明度的耐久性。優(yōu)選地，所述硬脂酸鹽為硬脂酸鈣、硬脂酸鋇或硬脂酸鎂中的任意一種或至少兩種的組合，例如可以是硬脂酸鈣，硬脂酸鈣和硬脂酸鋇的組合，或硬脂酸鈣、硬脂酸鋇和硬脂酸鎂的組合。優(yōu)選地，所述原料還包括0.5-0.9重量份的羥烷基咪唑啉酮(例如可以是0.5重量份、0.55重量份、0.6重量份、0.65重量份、0.7重量份、0.75重量份、0.8重量份、0.85重量份或0.9重量份)、1.5-4.5重量份的聚碳化二亞胺(例如可以是1.5重量份、1.75重量份、2重量份、2.25重量份、2.5重量份、2.75重量份、3重量份、3.25重量份、3.5重量份、3.75重量份、4重量份、4.25重量份或4.5重量份)和3-5重量份的羥基苯甲酮(例如可以是3重量份、3.2重量份、3.4重量份、3.6重量份、3.8重量份、4重量份、4.2重量份、4.4重量份、4.6重量份、4.8重量份或5重量份)。優(yōu)選地，所述擴鏈劑為1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇或1,5-戊二醇中的一種或至少兩種的混合物，例如可以是1,3-丙二醇和1,4-丁二醇的混合物，或者1,4-丁二醇、2,3-丁二醇和1,5-戊二醇的混合物，優(yōu)選為1,4-丁二醇。作為優(yōu)選技術(shù)方案，所述tpu薄膜包括如下重量份的原料：優(yōu)選地，所述tpu薄膜的厚度為0.1-0.5mm，例如可以是0.1mm、0.15mm、0.2mm、0.25mm、0.3mm、0.35mm、0.4mm、0.45mm或0.5mm，優(yōu)選為0.2-0.3mm。第二方面，本發(fā)明提供一種如第一方面所述的用于高鐵貼膜的高透明tpu薄膜的制備方法，包括以下步驟：(1)按配方量將所述各組分預(yù)先干燥后混合；(2)將混合后的各組分經(jīng)擠出機擠出，得到高透明和高熱穩(wěn)定性的tpu薄膜。優(yōu)選地，步驟(1)所述干燥的溫度為90-110℃，例如可以是90℃、92℃、94℃、96℃、98℃、100℃、102℃、104℃、106℃、108℃或110℃。優(yōu)選地，步驟(1)所述干燥的時間為4-8h，例如可以是4h、4.5h、5h、5.5h、6h、6.5h、7h、7.5h或8h，優(yōu)選為5-6h。優(yōu)選地，步驟(2)所述擠出機的固體輸送區(qū)溫度為260-440℃，例如可以是260℃、270℃、280℃、290℃、300℃、310℃、320℃、330℃、340℃、350℃、360℃、370℃、380℃、390℃、400℃、410℃、420℃、430℃或440℃。優(yōu)選地，步驟(2)所述擠出機的物料塑化區(qū)溫度為180-860℃，例如可以是180℃、200℃、220℃、240℃、260℃、280℃、300℃、320℃、340℃、360℃、380℃、400℃、420℃、440℃、460℃、480℃、500℃、520℃、540℃、560℃、580℃、600℃、620℃、640℃、660℃、680℃、700℃、750℃、800℃或860℃。優(yōu)選地，步驟(2)所述擠出機的熔體輸送區(qū)溫度為320-420℃，例如可以是320℃、330℃、340℃、350℃、360℃、370℃、380℃、390℃、400℃、410℃或420℃。作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，所述用于高鐵貼膜的高透明tpu薄膜的制備方法包括以下步驟：(1)按配方量將所述各組分預(yù)先在90-110℃干燥4-8h后混合；(2)設(shè)置所述擠出機的固體輸送區(qū)溫度為260-440℃，物料塑化區(qū)溫度為180-860℃，熔體輸送區(qū)溫度為320-420℃，將混合后的各組分經(jīng)擠出機擠出，得到所述用于高鐵貼膜的高透明tpu薄膜。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：(1)本發(fā)明的tpu薄膜透光率達到98％以上，眩光指數(shù)低于10，用于高鐵貼膜可較少眩光和光變形對司機和乘客的視線干擾，。(2)本發(fā)明的tpu薄膜邵氏硬度為80-100a，能對車窗進行有效補強，降低意外撞擊造成的毀損。具體實施方式為便于理解本發(fā)明，本發(fā)明列舉實施例如下。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明了，所述實施例僅僅用于幫助理解本發(fā)明，不應(yīng)視為對本發(fā)明的具體限制。實施例1一種用于高鐵貼膜的高透明tpu薄膜，采用以下方法制備：1)原料及配比：2)制備方法：①按配方量將所述各組分在90℃干燥8h，然后混合；②將混合后的各組分經(jīng)擠出機擠出，擠出機的固體輸送區(qū)溫度為260℃，物料塑化區(qū)溫度為180℃，熔體輸送區(qū)溫度為320℃。實施例2一種用于高鐵貼膜的高透明tpu薄膜，采用以下方法制備：1)原料及配比：2)制備方法：①按配方量將所述各組分在110℃干燥4h，然后混合；②將混合后的各組分經(jīng)擠出機擠出，擠出機的固體輸送區(qū)溫度為440℃，物料塑化區(qū)溫度為860℃，熔體輸送區(qū)溫度為420℃。實施例3一種用于高鐵貼膜的高透明tpu薄膜，采用以下方法制備：1)原料及配比：2)制備方法：①按配方量將所述各組分在100℃干燥6h，然后混合；②將混合后的各組分經(jīng)擠出機擠出，擠出機的固體輸送區(qū)溫度為350℃，物料塑化區(qū)溫度為520℃，熔體輸送區(qū)溫度為370℃。實施例4一種用于高鐵貼膜的高透明tpu薄膜，采用以下方法制備：1)原料及配比：2)制備方法：①按配方量將所述各組分在90℃干燥5h，然后混合；②將混合后的各組分經(jīng)擠出機擠出，擠出機的固體輸送區(qū)溫度為300℃，物料塑化區(qū)溫度為300℃，熔體輸送區(qū)溫度為340℃。實施例5一種用于高鐵貼膜的高透明tpu薄膜，采用以下方法制備：1)原料及配比：2)制備方法：①按配方量將所述各組分在100℃干燥5.5h，然后混合；②將混合后的各組分經(jīng)擠出機擠出，擠出機的固體輸送區(qū)溫度為330℃，物料塑化區(qū)溫度為450℃，熔體輸送區(qū)溫度為355℃。對比例1與實施例5的區(qū)別僅在于：脂環(huán)族二異氰酸酯為7重量份。對比例2與實施例5的區(qū)別僅在于：甲苯二異氰酸酯為5重量份。對比例3與實施例5的區(qū)別僅在于：省去聚碳酸酯多元醇。對比例4與實施例5的區(qū)別僅在于：聚碳酸酯多元醇為15重量份。對比例5與實施例5的區(qū)別僅在于：省去聚己內(nèi)酯多元醇。對比例6與實施例5的區(qū)別僅在于：聚己內(nèi)酯多元醇為15重量份。對比例7與實施例5的區(qū)別僅在于：擴鏈劑為10重量份。分別將上述各實施例和對比例中制備的tpu薄膜進行性能測試，將待測試樣品在陽光下直射150天，然后按照gb/t2410-2008的方法測試其透光率，全部測試結(jié)果如表1所示。本發(fā)明實施例1-5的tpu薄膜的透光率達到98％以上，眩光指數(shù)低于10(眩光指數(shù)10為勉強感到有眩光；16為可以接受的眩光；19為眩光臨界值)，邵氏硬度為80-100a，對比例1-7的tpu薄膜邵氏硬度為69a以下，透光率低于85％，眩光指數(shù)大于16。可見，本發(fā)明的各組分之間存在協(xié)同作用，省略任一組份或用量不再本發(fā)明的范圍內(nèi)則會導(dǎo)致tpu薄膜的透明度、機械性能以及眩光指數(shù)顯著降低。表1測試對象眩光指數(shù)邵氏硬度a透光率％實施例1981.298.5實施例2781.298.8實施例3686.299.8實施例4588.299.9實施例5498.299.9對比例11668.175.3對比例21760.276.2對比例31855.877.6對比例41660.380.5對比例51755.777.6對比例61660.180.5對比例71676.384.5申請人聲明，本發(fā)明通過上述實施例來說明本發(fā)明的工藝方法，但本發(fā)明并不局限于上述工藝步驟，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述工藝步驟才能實施。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)明所選用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)。當(dāng)前第1頁12