一種可剝離可生物降解聚氨酯保護膜及其制備方法和應用
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可剝離可生物降解聚氨酯保護膜及其制備方法和應用。保護膜按重量份計，原料包括40～70份的熱塑性聚氨酯、10～30份的可生物降解聚酯、0.01～0.5份緩蝕劑、1～10份的填充劑和5～30份的增塑劑。其制備方法包括：1)按配方中規(guī)定的組成及各組分重量份進行選料；2)將原料放入密煉機中，在140?180℃攪拌5?15min至混熔均勻。3)再經(jīng)過擠出造粒，冷卻，制成防磕碰防腐保護膜顆粒半成品，使用時，再將該半成品加熱至160℃熔化為液體，將其噴涂于金屬構件表面，冷卻，形成3?5μm的保護膜。本發(fā)明配方簡單、無污染，尤其適用于金屬原材料及半成品的臨時保護；本發(fā)明制造、使用方便，剝離后無殘存保護膜，廢棄后可生物降解。
【專利說明】一種可剝離可生物降解聚氨酯保護膜及其制備方法和應用 【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于高分子材料生產(chǎn)領域，尤其涉及一種可剝離可生物降解聚氨酯保護膜 及其制備方法和應用。 【【背景技術】】
[0002] 為避免金屬原材料和半成品在運輸和貯存過程中受到損傷和短期腐蝕，使用可剝 離保護膜對其外觀形貌和性能保護，在金屬材料和半成品后續(xù)的加工或組裝時可完全剝 離，實現(xiàn)快速啟封。然而，產(chǎn)品應用的同時產(chǎn)生了大量的廢棄物，會造成環(huán)境的污染。
[0003] 然而現(xiàn)有的可剝離保護膜多采用溶劑法制備，制備過程加入溶劑造成有機溶劑的 揮發(fā)，對環(huán)境造成污染。目前此類保護膜的成膜物質單一且成本較高，力學性能不佳尤其彈 性防磕碰方面還有待改進，并且配方復雜，施工不方便，甚至有些含有有毒物質，不能滿足 現(xiàn)在所有的金屬原材料和半成品表面保護的需求。 【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0004] 為了解決上述現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的在于提出一種可剝離可生物降解聚 氨酯保護膜及其制備方法和應用，該保護膜是一種可剝離、可生物降解、無污染、適用于金 屬制品的可剝離可生物降解的熱熔型保護膜。
[0005] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下：
[0006] 一種可剝離可生物降解聚氨酯保護膜，按重量份計，制備原料包括:50~80份的可 生物降解復合材料、〇. 01~〇. 5份緩蝕劑、1~10份的填充劑和5~30份的增塑劑。
[0007] 其中，按重量份計，可生物降解復合材料由40~70份的熱塑性聚氨酯、10~30份的 可生物降解聚酯制備而成。
[0008] 作為本發(fā)明的進一步改進，所述填充劑為蒙脫土、陶土、碳酸鈣、鈦白粉、滑石粉、 二氧化硅、石棉、云母粉、硅藻土中的一種或多種任意比例混合。
[0009] 作為本發(fā)明的進一步改進，所述增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯、己二酸二辛酯、檸檬 酸甘油酯、偏苯三酸酯、均苯四酸四辛酯、二甘醇二苯甲酸酯、二丙二醇二苯甲酸酯、癸二酸 二正己酯、甘油中的一種或多種任意比例混合。
[0010] 作為本發(fā)明的進一步改進，所述熱塑性聚氨酯為聚酯型可生物降解熱塑性聚氨 酯。
[0011] 作為本發(fā)明的進一步改進，所述可生物降解聚酯為聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚己 內(nèi)酯(PCL)、聚乳酸(PLA)中的一種或多種任意比例混合。
[0012] 所述緩蝕劑為氨基酸、聚磷酸鹽、聚硅酸鹽中的一種或多種任意比例混合。
[0013] -種可剝離可生物降解聚氨酯保護膜的制備方法，包括如下步驟：
[0014] 1)按配方組成及各組分重量份進行選料；
[0015] 2)將熱塑性聚氨酯、可生物降解聚酯、增塑劑、填充劑、緩蝕劑放入密煉機中，控制 溫度在140-180°C，保溫攪拌至各組分混熔均勻；
[0016] 3)各組分混熔均勻后，再經(jīng)過擠出造粒，冷卻，制成防磕碰防腐保護膜顆粒半成 品;使用時，再將該半成品加熱至完全熔化為液體，將其噴涂于表面清潔的金屬構件，冷卻， 在被保護金屬構件表面形成3_5μπι的保護膜，即制得可剝離可生物降解聚氨酯保護膜。
[0017] 進一步，半成品熔化溫度為160°C。
[0018] -種可剝離可生物降解聚氨酯保護膜在金屬表面作為可剝離保護膜的應用。
[0019] 進一步，作為可剝離保護膜使用方法為將保護膜顆粒半成品加熱至完全熔化為液 體，將其噴涂于表面清潔的金屬構件，冷卻，在被保護金屬構件表面形成3_5μπι的保護膜。
[0020] 相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明具有以下有益效果：
[0021] 本發(fā)明制備的可剝離可生物降解聚氨酯保護膜采用熱塑性聚氨酯為膜基材和可 生物降解聚酯作為可生物降解復合材料基體，再加入填充劑及增塑劑、緩蝕劑等助劑進行 高溫混合，聚氨酯與可生物降解聚酯物理熔融后性能相互協(xié)同，滿足薄膜材料力學性能使 用的同時還具有良好的防腐性能和可降解性能，在保持防腐、防磨損、防劃傷和防污損功效 的同時，可以在物體表面有一定的附著力，在需要恢復物體表面原有功能時又具有從物體 表面良好的剝離性，從而達到即對物體表面具有保護功能同時又不對物體表面產(chǎn)生影響的 效果，具有可剝離性、賦形性、平整性等特性。采用聚氨酯作為基材保證薄膜具有較高的力 學性能，聚酯型聚氨酯不僅具有高的彈性和抗拉強度、適宜的附著力和剝離強度，對受力有 緩沖作用，對底材有較好保護效果。同時，其分子中含有大量氨基甲酸酯鏈段和酯鍵鏈段， 具有良好的可生物降解性。其廢棄后埋在土中一個月后，損失率達15%_30%，并在保護膜 表面出現(xiàn)大量霉點，表明其具有良好的可生物降解性。
[0022] 進一步，增塑劑和緩蝕劑都是綠色環(huán)保無毒型的，使用在薄膜中不污染環(huán)境，滿足 綠色工業(yè)生產(chǎn)的要求。
[0023] 本發(fā)明的熱塑性聚氨酯、可生物降解聚酯、增塑劑、填充劑、緩蝕劑只需要加熱融 合即可得到，配方簡單，制備方法簡便。與現(xiàn)有的溶劑法相比不使用揮發(fā)溶劑可熔融成膜， 不含有毒的有機溶劑，既不會污染環(huán)境，又節(jié)省了生產(chǎn)成本，提高了施工的安全性。廢棄后 可生物降解，不污染環(huán)境，是一類綠色、環(huán)保、具有發(fā)展前景的保護膜材料。
[0024] 本發(fā)明聚氨酯保護膜具有低剝離強度，可以用于金屬表面的可剝離保護膜。尤其 適用于金屬原材料及半成品的臨時保護;本發(fā)明應用剝離后無殘存保護膜，廢棄后可生物 降解。 【【具體實施方式】】
[0025] 下面結合實施例對本發(fā)明的生產(chǎn)方法作進一步詳細說明。
[0026] 實施例1
[0027] 本發(fā)明采用聚酯型聚氨酯為成膜基材的制備可剝離可生物降解保護膜的方法，包 括以下步驟：
[0028] 本發(fā)明的可剝離可生物降解保護膜，其組成及各組分重量份如下：熱塑性聚氨酯 40g，可生物降解聚酯（聚乳酸）10g，緩蝕劑0.5g(氨基酸），填充劑lg(硅藻土），增塑劑5g(甘 油、檸檬酸甘油酯）。
[0029] 本發(fā)明的可剝離可生物降解保護膜的制備方法包括：
[0030] 1)選料:按上述配方中規(guī)定的組成及各組分重量份進行選料；
[0031] 2)將熱塑性聚氨酯、可生物降解聚酯、增塑劑、填充劑、緩蝕劑放入密煉機中，控制 溫度在140 °C，攪拌混合7min至各組分混熔均勻即可。
[0032] 3)待步驟2)中各組分混熔均勻后，再經(jīng)過擠出造粒，冷卻，制成防磕碰防腐保護膜 顆粒半成品；
[0033] 使用時，再將該半成品加熱至160°C熔化為液體，將其噴涂于表面清潔的金屬構 件，冷卻，在被保護金屬構件表面形成2_3μπι的保護膜。
[0034] 該可剝離可生物降解保護膜，具有較高的力學性能，低剝離強度，對底材有較好保 護效果，其廢棄后埋在土中一個月后，損失率達15%-30%，并在保護膜表面出現(xiàn)大量霉點， 表明其具有良好的可生物降解性。
[0035] 實施例2
[0036] 聚酯型聚氨酯為成膜基材的可剝離可生物降解保護膜的制備方法，其生產(chǎn)步驟 是：
[0037] 本發(fā)明的可剝離可生物降解保護膜，其組成及各組分重量份如下：熱塑性聚氨酯 50g，可生物降解聚酯(聚丁二酸丁二醇酯）15g，緩蝕劑0.35g(氨基酸），填充劑2g(硅藻土）， 增塑劑15g(甘油、檸檬酸甘油酯）。
[0038] 本發(fā)明的可剝離可生物降解保護膜的制備方法包括：
[0039] 1)選料:按上述配方中規(guī)定的組成及各組分重量份進行選料；
[0040] 2)將熱塑性聚氨酯、可生物降解聚酯、增塑劑、填充劑、緩蝕劑放入密煉機中，控制 溫度在150 °C，攪拌混合9min至各組分混熔均勻即可。
[0041] 3)待步驟2)中各組分混熔均勻后，再經(jīng)過擠出造粒，冷卻，制成防磕碰防腐保護膜 顆粒半成品；
[0042] 使用時，再將該半成品加熱至160°C熔化為液體，將其噴涂于表面清潔的金屬構 件，冷卻，在被保護金屬構件表面形成2_3μπι的保護膜。
[0043] 該可剝離可生物降解保護膜，具有較高的力學性能，低剝離強度，對底材有較好保 護效果，其廢棄后埋在土中一個月后，損失率達15%-30%，并在保護膜表面出現(xiàn)大量霉點， 表明其具有良好的可生物降解性。
[0044] 實施例3
[0045] 聚酯型聚氨酯為成膜基材的可剝離可生物降解保護膜的制備方法，其生產(chǎn)步驟 是：
[0046] 本發(fā)明的可剝離可生物降解保護膜，其組成及各組分重量份如下：熱塑性聚氨酯 65g，可生物降解聚酯（聚己內(nèi)酯）20g，緩蝕劑0.25g(氨基酸），填充劑3g(硅藻土），增塑劑 20g(甘油、檸檬酸甘油酯）。
[0047] 本發(fā)明的可剝離可生物降解保護膜的制備方法包括：
[0048] 1)選料:按上述配方中規(guī)定的組成及各組分重量份進行選料；
[0049] 2)將熱塑性聚氨酯、可生物降解聚酯、增塑劑、填充劑、緩蝕劑放入密煉機中，控制 溫度在160°C，攪拌混合1 lmin至各組分混熔均勻即可。
[0050] 3)待步驟2)中各組分混熔均勻后，再經(jīng)過擠出造粒，冷卻，制成防磕碰防腐保護膜 顆粒半成品；
[0051] 使用時，再將該半成品加熱至160°C熔化為液體，將其噴涂于表面清潔的金屬構 件，冷卻，在被保護金屬構件表面形成2-3μπι的保護膜。
[0052] 該可剝離可生物降解保護膜，具有較高的力學性能，低剝離強度，對底材有較好保 護效果，其廢棄后埋在土中一個月后，損失率達15%-30%，并在保護膜表面出現(xiàn)大量霉點， 表明其具有良好的可生物降解性。
[0053] 實施例4
[0054]聚酯型聚氨酯為成膜基材的可剝離可生物降解保護膜的制備方法，其生產(chǎn)步驟 是：
[0055] 本發(fā)明的可剝離可生物降解保護膜，其組成及各組分重量份如下：熱塑性聚氨酯 70g，可生物降解聚酯(聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯)25g，緩蝕劑0.1g(氨基酸），填充劑4g(硅 藻土），增塑劑25g(甘油、檸檬酸甘油酯）。
[0056] 本發(fā)明的可剝離可生物降解保護膜的制備方法包括：
[0057] 1)選料:按上述配方中規(guī)定的組成及各組分重量份進行選料；
[0058] 2)將熱塑性聚氨酯、可生物降解聚酯、增塑劑、填充劑、緩蝕劑放入密煉機中，控制 溫度在170 °C，攪拌混合13min至各組分混熔均勻即可。
[0059] 3)待步驟2)中各組分混熔均勻后，再經(jīng)過擠出造粒，冷卻，制成防磕碰防腐保護膜 顆粒半成品；
[0060] 使用時，再將該半成品加熱至160°C熔化為液體，將其噴涂于表面清潔的金屬構 件，冷卻，在被保護金屬構件表面形成2_3μπι的保護膜。
[0061] 該可剝離可生物降解保護膜，具有較高的力學性能，低剝離強度，對底材有較好保 護效果，其廢棄后埋在土中一個月后，損失率達15%-30%，并在保護膜表面出現(xiàn)大量霉點， 表明其具有良好的可生物降解性。
[0062] 實施例5
[0063] 聚酯型聚氨酯為成膜基材的可剝離可生物降解保護膜的制備方法，其生產(chǎn)步驟 是：
[0064] 本發(fā)明的可剝離可生物降解保護膜，其組成及各組分重量份如下：熱塑性聚氨酯 70g，可生物降解聚酯（聚丁二酸丁二醇酯、聚己內(nèi)酯）30g，緩蝕劑0.05g(聚磷酸鹽、聚硅酸 鹽），填充劑lg(硅藻土），增塑劑30g(甘油、檸檬酸甘油酯）。
[0065] 本發(fā)明的可剝離可生物降解保護膜的制備方法包括：
[0066] 1)選料:按上述配方中規(guī)定的組成及各組分重量份進行選料；
[0067] 2)將熱塑性聚氨酯、可生物降解聚酯、增塑劑、填充劑、緩蝕劑放入密煉機中，控制 溫度在180 °C，攪拌混合15min至各組分混熔均勻即可。
[0068] 3)待步驟2)中各組分混熔均勻后，再經(jīng)過擠出造粒，冷卻，制成防磕碰防腐保護膜 顆粒半成品；
[0069] 使用時，再將該半成品加熱至160°C熔化為液體，將其噴涂于表面清潔的金屬構 件，冷卻，在被保護金屬構件表面形成2_3μπι的保護膜。
[0070] 該可剝離可生物降解保護膜，具有較高的力學性能，低剝離強度，對底材有較好保 護效果，其廢棄后埋在土中一個月后，損失率達15%-30%，并在保護膜表面出現(xiàn)大量霉點， 表明其具有良好的可生物降解性。
[0071] 由上述實施例1至5得到的樣品經(jīng)測試具有如下的技術效果：
[0072] 表 1
[0073]
[0074] 上述實施例1至5制備的可剝離可生物降解保護膜，通過測試力學參數(shù)均超過了現(xiàn) 有技術中所使用的可剝離可生物降解保護膜的力學參數(shù)，滿足的可剝離可生物降解保護膜 力學性能要求。
【主權項】
1. 一種可剝離可生物降解聚氨酯保護膜，其特征在于，按重量份計，制備原料包括： 40~70份的熱塑性聚氨酯、10~30份的可生物降解聚酯、O. Ol~0.5份緩蝕劑、1~10份 的填充劑和5~30份的增塑劑。2. 根據(jù)權利要求1所述的可剝離可生物降解聚氨酯保護膜，其特征在于，所述填充劑為 蒙脫土、陶土、碳酸鈣、鈦白粉、滑石粉、二氧化硅、石棉、云母粉、硅藻土中的一種或多種任 意比例混合。3. 根據(jù)權利要求1所述的可剝離可生物降解聚氨酯保護膜，其特征在于，所述增塑劑為 鄰苯二甲酸二辛酯、己二酸二辛酯、檸檬酸甘油酯、偏苯三酸酯、均苯四酸四辛酯、二甘醇二 苯甲酸酯、二丙二醇二苯甲酸酯、癸二酸二正己酯、甘油中的一種或多種任意比例混合。4. 根據(jù)權利要求1所述的可剝離可生物降解聚氨酯保護膜，其特征在于，所述熱塑性聚 氨酯為聚酯型可生物降解熱塑性聚氨酯。5. 根據(jù)權利要求1所訴的可剝離可生物降解聚氨酯保護膜，其特征在于，所述可生物降 解聚酯為聚丁二酸丁二醇酯、聚己內(nèi)酯、聚乳酸中的一種或多種任意比例混合。6. 根據(jù)權利要求1所述的可剝離可生物降解聚氨酯保護膜，其特征在于，所述緩蝕劑為 氨基酸、聚磷酸鹽、聚硅酸鹽中的一種或多種任意比例混合。7. 權利要求1至6任意一項所述的可剝離可生物降解聚氨酯保護膜的制備方法，其特征 在于，包括如下步驟： 1) 按配方組成及各組分重量份進行選料； 2) 將熱塑性聚氨酯、可生物降解聚酯、增塑劑、填充劑、緩蝕劑放入密煉機中，控制溫度 在140-180°C，保溫攪拌至各組分混熔均勻； 3) 各組分混熔均勻后，再經(jīng)過擠出造粒，冷卻，制成保護膜顆粒半成品；使用時，再將該 半成品加熱至完全熔化為液體，將其噴涂于表面清潔的金屬構件，冷卻，在被保護金屬構件 表面形成3-5μπι的保護膜，即制得可剝離可生物降解聚氨酯保護膜。8. 根據(jù)權利要求7所述的可剝離可生物降解聚氨酯保護膜的制備方法，其特征在于，半 成品熔化溫度為160 °C。9. 權利要求1至6任意一項所述的可剝離可生物降解聚氨酯保護膜在金屬表面作為可 剝離保護膜的應用。10. 根據(jù)權利要求9所述的可剝離可生物降解聚氨酯保護膜的應用，其特征在于，使用 時，將保護膜顆粒半成品加熱至完全熔化為液體，將其噴涂于表面清潔的金屬構件，冷卻， 在被保護金屬構件表面形成3 - 5 μπι的保護膜。
【文檔編號】C09D167/02GK105907282SQ201610378535
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年5月31日
【發(fā)明人】張敏, 張璐, 李成濤, 李藝晨
【申請人】陜西科技大學