[发明专利]水性无溶剂聚氨酯/PC膜复合材料的制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种水性无溶剂聚氨酯/PC膜复合材料的制备方法及应用，该制备方法主要步骤有：在离型纸上涂覆面层浆料烘干形成聚氨酯干法面层；在所述聚氨酯干法面层的表面涂覆中间层浆料烘干形成中间层；在所述中间层的表面涂覆双组分无溶剂浆料形成无溶剂发泡层，其中，所述双组分无溶剂浆料中组合A料由聚酯多元醇CC6945/5315C‑A 100份、碳酸钙0‑60份和催化剂0.1‑0.5份按照重量份组成，B料为异氰酸酯预聚体CC6945/5315C‑B；最后贴合PC膜后，熟化，制得水性无溶剂聚氨酯/PC膜复合材料。该工艺无溶剂残留，气味低，且该无溶剂为反应型的材料，与PC膜通过化学键结合，结合强度高，恒温恒湿性能和耐水解性能好，可满足电子产品的高温高湿和耐水煮测试要求。

技术领域

本发明属于聚氨酯合成革技术领域，具体涉及一种水性无溶剂聚氨酯/PC膜复合材料的制备方法及应用。

背景技术

目前的电子包装及证件，诸如手机套、平板电脑保护套以及其他证件用保护套的原材料主要是TPU、PC、金属等，但这些材料的外观触感单一，主要是在一些低端产品中使用。后来为了提升产品整体的档次，将TPU、PC、金属等作为内部衬里使用，起到支撑作用，外表面再用PU或者贴过面的TPU提供纹路和触感。

传统的加工流程主要是：TPU干法贴面→复合热熔胶→复合PC膜→冲切加工→热压成型，这种工艺的生产流程过长，良品率很难保证，由于采用了胶水存在气味问题，且大部分电子配件厂主要聚焦于很小的细分环节，大厂主要负责组装工作，诸如复合、分切等流程一般都分包给合作的工厂，这样供应链的增加进一步推高了成本。

通过聚氨酯PU与PC膜直接复合，可以缩短工艺流程并避免气味的问题。比如公开号为CN101190585A的中国专利申请中，提出了一种具PC膜的PU制法，使用溶剂型聚氨酯半干贴工艺，通过PU接着层将PU与PC膜进行复合，但是由于PC膜通常没有透气的微孔，贴合后有机溶剂是无法排出去的，所得成品溶剂残留严重，仍然存在气味重的问题，无法满足客户需要。

公开号为CN112571905A的中国专利申请中提出了一种TPU/PC复合材料及其制备方法和应用，使用增粘的水性聚氨酯树脂作为粘接层，但是水性聚氨酯由于其结构的原因，主要靠氢键结合，高温高湿下氢键结合能力下降，无法达到电子产品的高温高湿测试要求。

发明内容

有鉴于此，本发明有必要提供一种水性无溶剂聚氨酯/PC膜复合材料的制备方法，以水性聚氨酯做面层和中间层，以无溶剂做粘接层，该工艺无溶剂残留，气味低，且该无溶剂为反应型的材料，与PC膜通过化学键结合，结合强度高，恒温恒湿性能和耐水煮性能好，可满足电子产品的高温高湿和耐水煮测试要求。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明首先提供了一种水性无溶剂聚氨酯/PC膜复合材料的制备方法，包括下列步骤：

在离型纸上涂覆面层浆料烘干形成聚氨酯干法面层；

在所述聚氨酯干法面层的表面涂覆中间层浆料烘干形成中间层；

在所述中间层的表面涂覆双组分无溶剂浆料形成无溶剂发泡层，其中，所述双组分无溶剂浆料由质量比为(1.5-2.5)：1的组合A料和B料混合制成，所述组合A料由聚酯多元醇CC6945/5315C-A 100份、碳酸钙0-60份和催化剂0.1-0.5份按照重量份组成，所述B料为异氰酸酯预聚体CC6945/5315C-B；

在所述无溶剂发泡层表面贴合PC膜后，熟化，制得水溶性聚氨酯/PC复合材料。

进一步方案，所述聚氨酯干法面层的形成，具体工艺为：将面层浆料涂覆于离型纸上，按照阶梯程序70-130℃处理3-5min，获得聚氨酯干法面层。

进一步方案，所述面层浆料按照重量份计包括水性聚氨酯树脂80-120份、着色剂5-15份和流平剂0.10-0.50份，其中，所述着色剂选自色粉和/或色浆。