[发明专利]一种电子用高阻隔性TPU薄膜及其制备方法

说明书

本发明提供一种电子用高阻隔性TPU薄膜及其制备方法，该电子用高阻隔性TPU薄膜以重量份计包括如下组分：端羟基TPU 40～60份、紫罗兰醇5～15份、石墨烯‑水滑石复合物1～10份、交联剂0.1～3份、乙烯基聚硅氧烷3～10份、异氰酸酯类固化剂1～8份。本发明提供的TPU薄膜具有优异的水汽以及氧气阻隔性能，同时还具有低介电损耗的优点，可应用于薄膜电容器或电路板中。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种电子用高阻隔性TPU薄膜及其制备方法。

背景技术

随着信息化产业时代的到来，世界各国纷纷开始大力发展电子信息产业，相关的电子器件产品也越来越多，水蒸气和氧气的存在会对电子产品产生影响，降低使用性能，因此高阻隔包装材料是该领域必不可少的产品。对于电子行业来说，阻隔材料的的水汽透过率和氧气透过率分别低于10-¹g/(m²×d)和1cm³/(m²×d)。

目前已有许多关于高阻隔材料的研究，CN107903803A公开了一种冷库用高水汽阻隔聚氨酯涂料及其制备方法，该涂料是由A、B两组份组成，A、B两组份的重量混合比为1:2.5，A组份配方包括：异氰酸酯和聚醚多元醇。B组份配方包括：含氟丙烯酸树脂、聚醚多元醇、扩链剂、催化剂、颜料、填料、分散剂、消泡剂和防沉剂。本发明制备的聚氨酯涂料可用于聚氨酯外保温系统的防潮隔汽领域，经测试当涂膜厚度达到1mm以上时，其水汽透过率为7.5×10^-9g/m²·S·Pa。CN104015328A公开了一种聚烯烃高阻隔薄膜加工工艺，所述聚烯烃高阻隔薄膜采用三层共挤流延工艺加工，所述聚烯烃高阻隔薄膜包括两个表面层和中间层，所述中间层按质量份数包括7～8.5份聚烯烃，1.5～3份纳米无机粘土，中间层材料在230～260℃加热挤出进行多层叠合后与表面层贴合，所述表面层按质量份数包括9份聚烯烃，1份活性有机硅，表面层材料在230～260℃加热挤出与中间层贴合，中间层与表面层的厚度比为4:3。通过聚烯烃与纳米无机粘土的加热、挤出、混合的情况下形成连续的多层的无机纳米阻隔层，以此来增加聚烯烃薄膜的阻隔性能，在表面层上加入活性有机硅来改变表面层的粘度，使得聚烯烃薄膜表面的粘性降低，从而使得聚烯烃薄膜卷薄膜脱卷比较方便。目前这些薄膜对水蒸气以及氧气都有一定的阻隔性能，但是阻隔性能仍然需要进一步提高，而且对于电子领域的阻隔材料来说，也需要具备低介电损耗的特点。

因此，研究一种对水蒸气、氧气具有高阻隔性能且低介电损耗的薄膜是十分必要的。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种电子用高阻隔性TPU薄膜及其制备方法，通过在TPU薄膜中引入紫罗兰醇，由于该分子结构中含有双键和羟基，所以能够同时与异氰酸酯固化剂、交联剂以及体系中的乙烯基聚硅氧烷反应，形成互穿网络结构；紫罗兰醇、乙烯基聚硅氧烷、交联剂反应后，可以包覆在石墨烯-水滑石的表面，避免石墨烯-水滑石复合物的团聚，有助于其分散均匀；同时，含硅的物质与石墨烯-水滑石复合物组合，能够降低介质损耗，使得最终制备出的TPU薄膜可以实现高阻隔性以及低介电损耗的效果。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种电子用高阻隔性TPU薄膜，所述电子用高阻隔性TPU薄膜的制备原料以重量份计包括如下组分：

本发明中，紫罗兰醇分子结构中含有双键和羟基，能够同时与异氰酸酯固化剂、交联剂和乙烯基聚硅氧烷反应，形成互穿网络结构。紫罗兰醇与乙烯基聚硅氧烷反应后，可以包覆在石墨烯-水滑石的表面，改善分散性；同时乙烯基硅氧烷与含硅的物质与石墨烯-水滑石复合物组合，能够降低介质损耗，使得TPU薄膜具有低介电损耗的特性。