[发明专利]一种超支化TPU亲水薄膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种超支化TPU亲水薄膜及其制备方法。本发明的超支化TPU亲水薄膜的原料包括二异氰酸酯、杜仲籽油、羧酸、过氧化氢、丙酮、羟基化合物、扩链剂、光引发剂、用于催化杜仲籽油和羧酸反应的催化剂A、用于催化扩链反应的催化剂B、用于溶解杜仲籽油基TPU的溶剂A和不能溶解杜仲籽油基TPU的溶剂B；制备方法为：以杜仲籽油为原料，首先制备杜仲籽油基多元醇；再将杜仲籽油基多元醇制备成杜仲籽油基TPU；最后采用湿法成膜的方法将杜仲籽油基TPU制成膜。本发明的TPU亲水薄膜不仅具有优异的亲水透气性能，还具有良好的机械强度、耐腐蚀性、耐摩擦性、耐老化性和耐寒性。本发明的制备方法工艺简单，利于规模化生产。

技术领域

本发明涉及一种超支化TPU亲水薄膜及其制备方法，属于功能性高分子材料技术领域。

背景技术

热塑性聚氨酯弹性体(简称TPU)薄膜是一种以TPU粒子为主要原材料的新型、高性能、环保型薄膜材料，从化学构成上可以分为聚酯薄膜和聚醚薄膜两种；从制备方法可以分为熔体加工和溶液加工。TPU薄膜具有强度高、韧性好、耐磨、耐寒、耐油、可降解等优良特性，既可以单独使用，也可以与其他材料复合后使用。近年来，TPU薄膜制品被广泛用在鞋类、防水透湿织物、高档手袋及皮具、充气囊体等领域，但是普通TPU薄膜仍然存在亲水效果差、耐久性差、使用率低等问题，因此通过改进TPU的结构，使其具备更多的亲水基团，从而提高TPU薄膜的亲水性能便成为了关键。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：现有的TPU薄膜存在亲水效果差、耐久性差、使用率低、依赖石油资源造成资源匮乏等问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种超支化TPU亲水薄膜，原料包括按重量份数计的二异氰酸酯5～15份、杜仲籽油20～60份、羧酸5～10份、过氧化氢1～5份、丙酮2～8份、羟基化合物10～25份、扩链剂1～5份、光引发剂1～5份、用于催化杜仲籽油和羧酸反应的催化剂A 0～0.5份、用于催化扩链反应的催化剂B 0～0.5份、用于溶解杜仲籽油基TPU的溶剂A 60～120份和不能溶解杜仲籽油基TPU的溶剂B 70～120份。

优选地，所述的二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、4,4＇-二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和1,5-萘二异氰酸酯中的至少一种。

优选地，所述的羧酸为甲酸和乙酸中的至少一种；所述的羟基化合物为二乙醇胺和异丙醇中的至少一种。

优选地，所述的扩链剂为1,4-丁二醇和1,6-己二醇中的至少一种；所述的光引发剂为2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦和三芳基硫鎓盐苯基二苯基硫鎓六氟磷酸)中的至少一种。

优选地，所述的催化剂A为氢氧化钠和碳酸钠中的至少一种；所述的催化剂B为二月桂酸二丁基锡和辛酸亚锡中的至少一种。

优选地，所述的溶剂A为N,N＇-二甲基甲酰胺；所述的溶剂B为水、甲醇、乙醇和异丙醇中的至少一种。

本发明还提供了一种所述的超支化TPU亲水薄膜的制备方法，包括如下步骤：

步骤1)：在催化剂A的作用下，将杜仲籽油和羧酸加热搅拌，再加入过氧化氢加热搅拌反应，然后加入羟基化合物和光引发剂在UV光下照射反应，得到杜仲籽油基多元醇；

步骤2)：将杜仲籽油基多元醇脱水，加入二异氰酸酯和催化剂B加热反应，向体系中加入扩链剂，加热反应，得到杜仲籽油基TPU；

步骤3)：将杜仲籽油基TPU溶解于溶剂A中，制得铸膜液，将铸膜液制成液膜，得到超支化TPU亲水薄膜。