[发明专利]一种快速成型的改性TPU及其应用

说明书

本申请涉及高分子材料的技术领域，具体公开了一种快速成型的改性TPU及其应用。快速成型的改性TPU包括以下质量百分数的原料组成：10‑35%TPEE、0‑8%相容剂、1‑3%润滑剂、0.3%‑0.6%抗UV剂、0.1%‑0.3%分散剂、1‑4%填料及余量的TPU组成，本申请快速成型的改性TPU制备工艺简单，且成型周期快，原料之间共混性好。本申请的快速成型的改性TPU可用于智能手表腕带的制备，其具有优异的干爽性及耐磨耐刮性的优点。

技术领域

本申请涉及高分子材料的技术领域，更具体地说，它涉及一种快速成型的改性TPU及其应用。

背景技术

穿戴式智能设备时代的来临意味着人的智能化延伸，通过这些设备，人可以更好的感知外部与自身的信息，能够在计算机、网络甚至其它人的辅助下更为高效率的处理信息，能够实现更为无缝的交流。常见的应用领域包括运动健身户外领域。

而应用于运动健身户外领域的产品，以轻量化的手表、手环为主要形式，实现运动或户外数据如心率、步频、气压、潜水深度、海拔等指标的监测、分析与服务。而智能手表、手环等的腕带部分，常采用弹性体材料如TPSiV(有机硅弹性体)、TPU(聚氨酯)等材料制成。TPSiV，是美国道康宁研发的新材质，其本身具有良好的物理机械性能、耐水性和热氧化稳定性，然而用于制备成腕带时，采用动态硫化工艺进行制备，因而制备工艺较为复杂，且TPSiV材料成本较高。而采用TPU制成的腕带，具有优异的耐摩擦及耐刮性能，然而其表面不够细腻且硬度偏软，并且容易与手腕之间容易产生粘腻感，特别是当手腕产生汗液时，容易与手腕粘连，干爽性差，并影响穿戴体验。

发明内容

基于上述技术中存在的不足，本申请提供一种快速成型的改性TPU，其硬度适中，且制成智能手表腕带时，外表面耐磨耐刮花且具有爽滑感。

第一方面，本申请提供一种快速成型的改性TPU，采用如下的技术方案：

一种快速成型的改性TPU，由以下质量百分数的原料组成：

TPEE 10-35％；

相容剂 0-8％；

润滑剂 1-3％；

抗UV剂 0.3％-0.6％；

分散剂 0.1％-0.3％；

填料 1-4％；

余量为TPU；

智能手表、智能手环是目前应用最为广泛的的穿戴式智能设备，与手机不同，智能手表、智能手环等产品的腕带和人体长期接触，因此材质在不能导致人体过敏之外，佩戴的舒适度、干爽性和耐磨损性能等是腕带材质选择和设计的重要指标。发明人对市面上智能表带的材料进行研究时发现，采用TPU材料制备的腕带极易产生粘腻感，导致使用感不佳，推测其原因，可能是TPU材料本身硬度偏软(而如若采用硬度较高的TPU作为原料时，则会极大地增加原料的成本)，并且原料熔融时，各原料成分之间表面张为相差较大，进而在熔融挤出时，部分助剂迁移至材料表面，使得制得的腕带产生粘腻感，还会影响腕带表面的细腻程度。

对此，发明人在此基础上进行研发，引入特定质量份的TPEE与TPU进行聚合，由于TPEE是一种线性嵌段共聚物，包含聚酯硬链段和聚醚软链段。其中聚醚软段赋予TPEE弹性，使其具有橡胶的特性；而聚酯硬段具有塑料的特性，赋予材料整体硬度及的加工性能。TPEE与TPU进行聚合时，能一定程度提高TPU材料的硬度，进而减少制得的改性TPU材料硬度软而影响本申请的改性TPU材料的干爽性。并在相容剂的作用下提高高分子聚合物之间、高分子聚合物与其他原料之间的相容性，使得TPEE与TPU形成了具有微向分离的嵌段共聚物，减少原料中的助剂成分析出迁移。