[发明专利]一种具有高介电性和耐温性的TPU薄膜及其制备方法

说明书

本发明提供了一种具有高介电性和耐温性的TPU薄膜及其制备方法，所述TPU薄膜的制备原料包括以下重量份的组分：TPU颗粒50‑70重量份，硅橡胶30‑40重量份，环氧树脂15‑25重量份，石墨烯纳米片4‑8重量份，氮化硼纳米管5‑10重量份，二氧化钛纳米粒子10‑20重量份，硅烷偶联剂1‑6重量份。本发明提供的TPU薄膜介电常数高，介电损耗小，并且耐热性好。

技术领域

本发明属于复合材料领域，涉及一种TPU薄膜及其制备方法，尤其是一种具有高介电性和耐温性的TPU薄膜及其制备方法。

背景技术

TPU名称为热塑性聚氨酯弹性体橡胶，它的分子结构是由二异氰酸酯和扩链剂反应得到的刚性嵌段以及二异氰酸酯与大分子多元醇反应得到的柔性链段交替构成的，是一种新型的有机高分子合成材料，可以替代橡胶或软性聚氯乙烯材料，其良好的耐磨性，回弹性均优于普通聚氨酯，耐老化性能优于橡胶，可以说TPU拥有塑料的刚性和橡胶的高弹性，被国际上称为新型聚合物材料；并且加工方式多样化，其生产过程中不需要硫化反应，整体生产周期短，可回收利用边角料等橡胶不具备的特点，TPU卓越的性能决定了应用的广泛性；又因为TPU具有良好的力学性能，通过调节配方可使制品的硬度在很大范围内变化，并且具有优异的撕裂强度及阻尼性能，TPU已广泛应用于医疗卫生、电子电器以及体育用品等方面。

尽管TPU已经得到广泛应用，但目前没有太多有关于高介电性能的TPU材料的报道，需要开发一种新的TPU材料来扩展TPU在介电材料方面的应用。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种TPU薄膜及其制备方法，特别是一种具有高介电性和耐温性的TPU薄膜及其制备方法。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，本发明提供了一种TPU薄膜，所述TPU薄膜的制备原料包括以下重量份的组分：

本发明提供的TPU薄膜介电常数高，介电损耗小，并且耐热性好；在本发明中，TPU颗粒、硅橡胶和环氧树脂相互配合，一方面可以保障TPU薄膜的柔韧性和强度，另一方面可以保证材料具有高的介电性能；而石墨烯纳米片、氮化硼纳米管和二氧化钛纳米粒子的添加，三者协同增效，可以增加材料的介电性能以及耐热性能，氮化硼纳米管与石墨烯纳米片具有相类似的结构，二者充分混合可以提高石墨烯纳米片的分散性，减少石墨烯纳米片的聚集，而二氧化钛纳米粒子填充于氮化硼纳米管或石墨烯纳米片片层之间，进一步提高氮化硼纳米管和石墨烯纳米片分散性，进而提高本发明提供的TPU薄膜的介电性能和耐热性能；而硅烷偶联剂的加入则可以提高无机填料在有机基体中的分散性，使无机填料更好地与有机基体相容，可以最大程度的发挥各组分的优势，使本发明提供的TPU薄膜的介电常数高，介电损耗小，并且耐热性好。

在本发明中，所述TPU颗粒的重量份为50-70重量份，例如50重量份、55重量份、60重量份、65重量份、70重量份等。

优选地，所述TPU颗粒为聚醚型TPU颗粒和/或聚酯型TPU颗粒。

在本发明中，所述硅橡胶的重量份为30-40重量份，例如30重量份、32重量份、35重量份、37重量份、40重量份等。

在本发明中，所述环氧树脂的重量份为15-25重量份，例如15重量份、17重量份、20重量份、22重量份、25重量份等。

优选地，所述环氧树脂为苯酚酚醛型环氧树脂、双酚A型酚醛环氧树脂、双环戊二烯环氧树脂、联苯环氧树脂、缩水甘油醚型环氧树脂或聚乙二醇型环氧树脂中的任意一种或至少两种的混合物。