[发明专利]一种生产TPU薄膜的方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料加工技术领域，具体涉及一种生产TPU薄膜的方法。

背景技术

目前，热塑性聚氨酯(TPU)在生活中无处不见，从鞋材、成衣、充气玩具、雨伞、皮箱、皮包到水上及水下之运动器材、医疗器材、健身器材、汽车椅座材料等，TPU薄膜是在TPU颗粒料基础上，经压延、流延、吹膜、涂覆等特殊工艺制成的薄膜。目前在鞋底及鞋面上的商标装饰、气囊、气垫、油包等应用极为广泛。而今，TPU薄膜可应用于高档建筑覆膜、汽车和火车车窗的贴膜、鞋材等。其中，相较于价格昂贵且耐磨性差的牛皮，TPU薄膜显示出成本和性能的双重优势，且无卤TPU薄膜可以避免PVC薄膜作为内饰薄膜时会发有害气体的问题，从而显示出环保方面的优势。2015年我国TPU薄膜消费量约占TPU产品总消费量的20％，TPU薄膜平均销售价格约4万元/吨。按照2013年我国TPU产品消费量23万吨计算，TPU薄膜消费量约为4.6万吨，市场消费额约18.4亿元。预计，2013～2017年TPU市场规模年均增长速度为11.2％，2017年达到28.1亿元。TPU拥有硬度范围宽(60HA～85HD)、耐磨、耐油、透明、弹性好等特性，是弹性体中比较特殊的一大类，性能范围很宽，所以TPU是介于橡胶和塑料的一类高分子材料，可加热塑化，化学结构上没有或很少交联，其分子基本是线性的，然而却存在一定的物理交联。

通常TPU薄膜的制备方法有吹塑、流延、压延等工艺，但采用吹塑工艺制备的TPU薄膜厚度范围较小、晶点多，采用流延工艺制备的TPU薄膜耐撕裂性能差，两种工艺生产的产品均不能很好的满足汽车坐垫使用要求。压延工艺为目前塑料薄膜工艺中，生产速度最快、自动化且变化最多样性的生产技术，采用该工艺制备的薄膜具有厚度均匀，压花纹路清晰、薄膜抗撕裂性能好等优点。

CN103289360A公开了一种压延型热塑性聚氨酯及其制备方法，该发明提供了一种解决热塑性聚氨酯压延过程中黏辊的问题。该方法是通过在TPU树脂中加入添加剂，通过添加剂的析出形成隔离层，使TPU不黏辊筒，但此法制备的TPU膜不够薄，不能满足精密器件对膜厚度的要求，且TPU膜平展度和均匀性未见改善。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本发明的目的之一在于提供一种生产TPU薄膜的方法，包括：将TPU原料进行流延和经3～5次对压后得到TPU薄膜。例如，对压次数为3次、4次或5次。

本发明所述TPU原料不仅限于TPU，还可以包括其他组份，例如，可以是赋予TPU薄膜其他特性的功能型添加剂。

通过流延和3～5次对压，本发明所述方法生产的TPU薄膜展平度高，性能各向均匀性好，无留痕，厚度均匀，厚度范围宽，可根据需要制备厚度为0.01～5mm的TPU薄膜。

作为本发明的优选技术方案，所述对压次数为3或4次。当对压次数为3或4次时，得到的TPU薄膜平展度最高。

本发明所述的生产TPU薄膜的方法，所述对压在所述流延之后或者所述对压与所述流延同步进行。

具体地，根据产品要求，结合TPU原料的热塑性，选择对压在所述流延之后或者所述对压与所述流延同步。当挤出的熔融料温度高于150℃，目标产品为厚度大于1.5mm的TPU膜时，选择对压在流延之后，当挤出的熔融料温度低于150℃，目标产品为厚度小于1.5mm的TPU膜时，对压与流延同步。

本发明所述对压通过对压装置实现，所述对压装置包括辊轮，所述辊轮包括主轮和对压轮，任意两所述辊轮的轴互相平行。

本发明所述辊轮为中高轮或圆柱状轮；所述中高轮是指中间直径比两端直径大0.01mm～20mm，例如0.01mm、0.05mm、1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm、11mm、12mm、13mm、14mm、15mm、16mm、17mm、18mm、19mm或20mm等。

优选地，所述辊轮的材质选自钢材、合金钢材、天然胶、丁腈胶、乙丙胶、聚氨酯、硅橡胶、氟橡胶和碳纤维中的任意一种。

不同材质的辊轮具有不同的硬度、韧性，根据需要将辊轮的表面处理成镜面、雾面、压花、皮纹、网纹等效果，可以得到不同图案的TPU薄膜，满足市场对TPU薄膜的多元化、个性化需求。

本发明中任意三个所述辊轮的轴在同一平面上或不同平面上。

任意相邻的三个辊轮在空间排列角度不限，可呈水平、垂直或一定角度排列，也可由不同角度的排列组合。