[发明专利]高导热TPU材料及其制备方法

说明书

本申请涉及TPU材料技术领域，具体公开了一种高导热TPU材料及其制备方法，所述高导热TPU材料按重量份数计，包括如下重量份的原料：TPU母粒700‑800份、PVC母粒100‑200份、改性氧化石墨烯10‑20份、光稳定剂10‑30份；其制备方法包括母粒烘料、熔融共混和挤出造粒三个步骤，本申请制备的高导热TPU材料提高了TPU材料的导热性和抗菌性。

技术领域

本申请涉及TPU材料技术领域，更具体地说，它涉及一种高导热TPU材料及其制备方法。

背景技术

TPU是指热塑性聚氨酯弹性体橡胶，TPU具有良好的力学性能且加工性能好，广泛应用于手机、平板、家用电器、汽车和医疗卫生等领域中。

TPU的分子结构中包括刚性嵌段和柔性嵌段，刚性嵌段由二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)或甲苯二异氰酸酯(TDI)与小分子多元醇反应得到；柔性嵌段由二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)或甲苯二异氰酸酯(TDI)和大分子多元醇反应得到，刚性嵌段和柔性嵌段交替构成TPU。TPU的这种刚性嵌段和柔性嵌段结构使其具有良好的回弹性，因此常被用来制备手机、平板、家用电器等保护壳，保护内部器件不受外界作用而损伤。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在以下缺陷：由于TPU的导热率较低，TPU制备的保护壳不利于保护壳内部器件散热，影响使用者的体验感。

发明内容

为了改善TPU导热率低的问题，本申请提供一种高导热TPU材料及其制备方法。

第一方面，本申请提供一种高导热TPU材料采用如下的技术方案：

一种高导热TPU材料，按重量份数计，由包括如下重量份的原料制成：TPU母粒700-800份、PVC母粒100-200份、偶联改性氧化石墨烯10-20份、光稳定剂10-30份。

通过采用上述技术方案，PVC与TPU混合能够增加TPU的抗冲击强度，在将材料制成保护壳体时能够保护内部器件，内部器件不容易受冲击而损坏；光稳定剂能够提高材料的抗老化性能，延长材料的使用时间；偶联改性氧化石墨烯偶联改性处理能够提高氧化石墨烯与高分子体系的相容性，偶联改性氧化石墨烯与TPU材料共混后制成保护壳体，壳体内部电子器件运行散发的热量能够通过材料中的偶联改性氧化石墨烯进行传导，从而提高了TPU材料的导热性；拉伸强度为69.3-72.5MPa，冲击强度为0.39-0.47J/m，回弹率为82.3％-85.6％，导热系数为4.54-9.13W/(m·K)，抗菌率为25-60％，一般聚合物导热系数在4以上能够称为高导热材料。

优选的，所述原料还包括粒状结构的碳化硅，碳化硅与偶联改性氧化石墨烯的重量比为1:1-3。

通过采用上述技术方案，碳化硅具有较高的导热率，碳化硅的引入能够增加高导热TPU材料导热性；同时，粒状结构的碳化硅能够在偶联改性氧化石墨烯的片与片之间起到桥接作用，使不同维度的导热填料在TPU中填充的更加密实，有助于材料的热传递，碳化硅与偶联改性氧化石墨烯协同作用进一步提升了材料的导热性。

优选的，碳化硅与偶联改性氧化石墨烯的重量比为1:2。

通过采用上述技术方案，碳化硅与偶联改性氧化石墨烯的重量比为1:2时，材料的导热性更好，能够进一步提升TPU的导热性。

优选的，所述高导热TPU材料还包括粒状结构的碳化硅，碳化硅的平均粒度为1.5-10μm，偶联改性氧化石墨烯的平均粒度为5-10μm。

通过采用上述技术方案，平均粒度为1.5-10μm的碳化硅能够更容易在平均粒度为5-10μm的偶联改性氧化石墨烯之间起到桥接作用，能够提升材料的导热作用。

优选的，所述碳化硅的平均粒度为1.5μm，偶联改性氧化石墨烯的平均粒度为8μm。