一种耐黄变高透自修复的TPU组合物薄膜制备方法

本发明涉及一种薄膜制备方法，特别是涉及一种耐黄变高透自修复的tpu组合物薄膜制备方法。

背景技术：

1、汽车原始漆面对于汽车的外观和保值具有极其重要的意义。而隐形车衣，也称为漆面保护膜，可以贴附在车漆表面上，以保护车漆免受刮擦、自然风化等因素的影响。与此同时，隐形车衣还易于剥离更换，不会损坏漆面，能够实现长期有效的保护。目前市场上存在两种隐形车衣材料，分别是tpu和pvc。

2、pvc是一种硬质塑料材料，其保质期约为1-2年。而tpu是一种热塑性聚氨酯弹性材料，具有良好的延展性和一定的强度，保质期约为5-10年。

3、与传统的pvc材料相比，tpu具有更出色的性能和操作性。就tpu而言，它是一种热塑性聚氨酯弹性体橡胶，在性能上结合了塑料和橡胶的特点。它具有出色的韧性和一定的刚度，而且当遇到非破坏性划痕时，只需加热即可自动修复。而且tpu不含对环境有害的物质，十分符合国家现在所提倡的环境保护的标准。

4、cn 111572074 a本发明公开了一种tpu热塑性聚氨酯薄膜的制备方法，涉及tpu制品技术领域；为了解决应用场景受限的问题；具体包括如下步骤：取重均分子量为(20～30)×105的聚醚型tpu粒子，粉碎至过100目筛，再通过双螺杆挤出机熔融混合，混合15min，制成液体a；取数均分子量小于60万的聚四氟乙烯粉碎至过150目筛，再取重均分子量为(5～10)×105的tpu粒子粉碎至过150目筛。本发明所得tpu薄膜为三层膜结构，由聚四氟乙烯包裹tpu基膜构成，可以实现较佳的透气湿，又能够满足阻水功能，且耐水性能增强，利用聚四氟乙烯与热塑性聚氨酯共混，增强了薄膜的透气性，同时降低了体系的熔点，便于加工。

5、tpu组合物薄膜的制备工艺有了一个相对完整的体系，但是材料选择方面尚存在很多不足，对于拓宽tpu的应用不利。

6、现有产品的耐黄变自修复及高透性能大部分都是通过涂覆的方法实现，流延成膜的工艺较少，而流延工艺更容易实现工艺控制和大规模生产。lldpe具有良好的耐候性和耐老化性，能够抵御紫外线、氧化物和其他环境因素的影响。这使得lldpe制品在户外环境中具有出色的耐久性，不易褪色、变形或破裂；高透明lldpe制品具有良好的透明度和光泽度，可以制作出外观亮丽、透明清晰的产品，将lldpe添加到tpu薄膜中，会极大提高tpu薄膜的透光性；相较于其他塑料材料，lldpe具有相对低廉的价格，这使得lldpe成为广泛应用于各个领域的经济实惠选择。尤其在大规模生产时，lldpe的低成本可以帮助降低产品制造成本，提高企业的竞争力。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种耐黄变高透自修复的tpu组合物薄膜制备方法，本发明通过加入高透型的lldpe、耐黄变剂uv助剂，得到了一种可以改善薄膜透光性、耐黄变及自修复性的膜产品。本发明采用的是双螺杆挤出成型及挤出流延，流延成型的膜薄厚均匀、生产效率比涂覆更高，产品更加稳定，容易实现工厂大规模制造。

2、本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

3、一种耐黄变高透自修复的tpu组合物薄膜制备方法，所述方法包括如下制备步骤：

4、步骤一：将tpu薄膜原料以重量份计如下组分；聚醚型tpu 70~90份、lldpe 1~30份、耐黄变剂uv1051 1~5份、抗氧化剂1~3份、固化剂 0.2~1份、抗氧化剂 1~3份、爽滑剂0.5~2份经过双螺杆挤出机混合均匀；

5、步骤二：将混合好的共混物造粒，干燥；双螺杆挤出机的ⅰ、ⅱ、ⅲ、ⅳ、ⅴ区温度设定区间为：i区温度设定为175~195℃、ⅱ-ⅴ区温度设定为180~190℃；干燥温度设定为70~80℃，干燥时间设定为2~6小时。

6、步骤三：将干燥后的共混物通过流延机挤出成型得到薄膜；，流延机中螺杆各段温度设定区间为：第一进料温度设定区间为170~190℃；第二段压缩段温度设定区间为190~220℃；第三段均化段温度设定区间为190~210℃；模头挤出温度设定区间为：190~240℃；流延机的进料速度设定为25~50g/min；流延机的牵引装置的牵引速度设定为0.5~2.0g/min；收卷速度设定为0.5~2.0g/min。

7、步骤四：冷却、裁膜和收卷，即可。

8、所述的一种耐黄变高透自修复的tpu组合物薄膜制备方法，所述选用的聚醚型tpu的硬段组成是mdi或tdi的一种，硬段含量在25%~35%，熔点范围在160~170℃，硬度80a~95a；选用硬度为80a的聚醚型tpu 85份，lldpe 15份，耐黄变剂1.5份，固化剂0.4份，抗氧化剂1.5份，爽滑剂0.6份；优选用聚醚型tpu：牌号为basf 1190a，密度为1.14g/cm3，硬度为92a，硬段组成是mdi或tdi的一种，硬段含量在25%~35%，熔点范围在160~170℃；estane®58215，密度为1.14g/cm3，硬度为87~93a，硬段组成是mdi或tdi的一种，硬段含量在25%~35%，熔融温度为175；至少选择其中一种进行加工。

9、所述的一种耐黄变高透自修复的tpu组合物薄膜制备方法，所述选用的lldpe雾度≥95%；优选高透型lldpe ：牌号为evoluetm sp1520，硬度为52d，密度为0.913g/cm3，熔体流动速率2g/10min，熔融温度116℃。

10、所述的一种耐黄变高透自修复的tpu组合物薄膜制备方法，所述流延机的进料区间温度设定为185℃；流延机的压缩段温度设定为195℃；流延机的均化段温度设定为210℃；流延机进料口的进料速度设定为40g/min；.流延机的牵引装置的牵引速度设定为1.0g/min。

11、所述的一种耐黄变高透自修复的tpu组合物薄膜制备方法，所述模头的温度设定为220℃。

12、所述的一种耐黄变高透自修复的tpu组合物薄膜制备方法，所述收卷速度设定为1.1g/min。

13、所述的一种耐黄变高透自修复的tpu组合物薄膜制备方法，所述优选紫外线吸收剂uv-0、uv-531、uv327、uv1051、光稳定剂am-101、gw-540、744、hpt的至少选一种。

14、所述的一种耐黄变高透自修复的tpu组合物薄膜制备方法，所述优选抗氧化剂1010、1076、1098、264、330、tinuvin®326、328、329、360、markao-23的至少一种。

15、所述的一种耐黄变高透自修复的tpu组合物薄膜制备方法，所述组合物薄膜厚度为15~120µm。

16、本发明的优点与效果是：

17、本发明通过加入高透型的lldpe、耐黄变剂uv助剂，得到了一种可以改善薄膜透光性、耐黄变及自修复性的膜产品。本发明采用的是双螺杆挤出成型及挤出流延。相对于传统的吹膜法后加工涂布，tpu材料更容易实现大规模生产。流延成型的膜薄厚均匀、生产效率比涂覆更高，产品更加稳定，容易实现工厂大规模制造。

18、实施方式

19、下面结合实施例对本发明进行详细说明。

20、实施例一

21、一种耐黄变高透自修复tpu组合物薄膜，加工工艺包括如下步骤：

22、s1:一种耐黄变高透自修复的tpu组合物薄膜，包括以下重量份的原料：硬度为95a的basf 1190a聚醚型tpu 70份，evoluetm sp1520 lldpe 30份，耐黄变剂uv-1051 2份，固化剂0.4份，爽滑剂0.6份，抗氧化剂2份。

23、s2:将上边所述的原料经过双螺杆挤出机混合均匀；

24、s3:将共混物用造粒机剪碎，放入热风干燥箱干燥；

25、s4:将干燥后的共混物放入流延机，流延成膜；

26、s5:切边处理；

27、s6:冷却收卷。

28、在上述的tpu组合物薄膜的制备工艺中，在s2中，双螺杆挤出机的ⅰ、ⅱ、ⅲ、ⅳ、ⅴ区温度设定区间为：i区温度设定为180℃、ⅱ-ⅴ区温度设定为188℃。

29、上述的tpu薄膜组合物的制备工艺中，在s3中，干燥温度设定为80℃，干燥时间设定为4小时。

30、s4中，流延机的第一段加料段温度设定为185℃

31、s4中，流延机的第二段压缩段的温度设定为195℃

32、s4中，流延机的第三段出料温度设定为210℃

33、模头温度设定为：220℃

34、s4中，流延机的进料速度设定为40g/min，牵引速度设定为1.0g/min。

35、s6中，流延机的收卷速度设定为1.1g/min。

36、实施例二

37、一种耐黄变高透自修复的tpu组合物薄膜，包括以下重量份的原料：硬度为95a的basf 1190a聚醚型tpu 75份，evoluetm sp1520 lldpe25份，耐黄变剂uv-1051 2份，固化剂0.4份，爽滑剂0.6份，抗氧化剂2份。

38、制备工艺与实施例一相同。

39、实施例三

40、一种耐黄变高透自修复的tpu组合物薄膜，包括以下重量份的原料：硬度为95a的basf 1190a聚醚型tpu 80份，evoluetm sp1520 lldpe 20份，耐黄变剂uv-1051 1.5份，固化剂0.2份，爽滑剂0.3份，抗氧化剂1.5份。

41、制备工艺与实施例一相同。

42、实施例四

43、一种耐黄变高透自修复的tpu组合物薄膜，包括以下重量份的原料：硬度为95a的basf 1190a聚醚型tpu 85份，evoluetm sp1520 lldpe 15份，耐黄变剂uv-1051 1.5份，固化剂0.4份，爽滑剂0.6份，抗氧化剂1.5份。

44、制备工艺与实施例一相同。

45、实施例五

46、一种耐黄变高透自修复的tpu组合物薄膜，包括以下重量份的原料：硬度为95a的basf 1190a聚醚型tpu 90份，evoluetm sp1520 lldpe 10份，耐黄变剂uv-1051 1份，固化剂0.4份，爽滑剂0.6份，抗氧化剂1份。

47、制备工艺与实施例一相同。

48、对照例一：

49、一种耐黄变高透自修复的tpu组合物薄膜，包括以下重量份的原料：硬度为95a的basf 1190a聚醚型tpu 70份，evoluetm sp1520 lldpe 30份，耐黄变剂uv-1051 0份，固化剂0份，爽滑剂0份，抗氧化剂0份。

50、制备工艺与实施例一相同。

51、对照例二：

52、一种耐黄变高透自修复的tpu组合物薄膜，包括以下重量份的原料：硬度为95a的basf 1190a聚醚型tpu 75份，evoluetm sp1520 lldpe 25份，耐黄变剂uv-1051 0份，固化剂0份，爽滑剂0份，抗氧化剂0份。

53、制备工艺与实施例一相同。

54、对照例三：

55、一种耐黄变高透自修复的tpu组合物薄膜，包括以下重量份的原料：硬度为95a的basf 1190a聚醚型tpu 80份，evoluetm sp1520 lldpe 20份，耐黄变剂uv-1051 0份，固化剂0份，爽滑剂0份，抗氧化剂0份。

56、制备工艺与实施例一相同。

57、对照例四：

58、一种耐黄变高透自修复的tpu组合物薄膜，包括以下重量份的原料：硬度为95a的basf 1190a聚醚型tpu 85份，evoluetm sp1520 lldpe 15份，耐黄变剂uv-1051 0份，固化剂0份，爽滑剂0份，抗氧化剂0份。

59、制备工艺与实施例一相同。

60、对照例五：

61、一种耐黄变高透自修复的tpu组合物薄膜，包括以下重量份的原料：硬度为95a的basf 1190a聚醚型tpu 90份，evoluetm sp1520 lldpe 10份，耐黄变剂uv-1051 0份，固化剂0份，爽滑剂0份，抗氧化剂0份。

62、制备工艺与实施例一相同。

63、对照例六：

64、s1:一种耐黄变高透自修复的tpu组合物薄膜，包括以下重量份的原料：硬度为95a的basf1190a聚醚型tpu 100份，lldpe 0份，耐黄变剂uv-1051 0份，固化剂0份，爽滑剂0份，抗氧化剂0份。

65、制备工艺与实施例一相同。

66、 对上述薄膜按照按gb/t 1040.3—2006规定的方法来测试膜的拉伸性能；按照gb/t1040.2-2006/1ba标准来测试膜的撕裂性能；按照gb/t 25898-2010标准来测试膜的硬度；按照gb/t1865-2009测试薄膜的耐黄变性能；用雾度仪测量薄膜的透光率和内部雾度。

67、 测试结果如表1所示：组别 硬度/a 透光率/% 内部雾度/% 耐黄变时长/h 拉伸强度/mpa 撕裂强度/mpa 断裂伸长率/% 实施例一 93.4 95% 7.0 145 26.4 75.4 902 实施例二 92.4 94.7% 9.2 132 27.2 77.5 860 实施例三 91.2 94.1% 9.6 130 28.7 79.8 821 实施例四 90.4 92.5% 11.3 109 29.6 81.7 788 实施例五 90.1 91% 15.2 100 30.5 85.6 756 对照例一 93.5 95% 7.12 50h 26.4 75.6 910 对照例二 92.7 94.6% 9.3 45h 27.2 78.4 863 对照例三 91.4 93.2% 9.5 42h 28.6 79.2 824 对照例四 90.5 92.1% 11.1 41h 29.5 81.1 790 对照例五 90.4 91.8% 15.2 38h 30.1 85.3 758 对照例六 90 90.0% 26.12 32h 33.8 96.3 735

68、综上所述，加入pe会使薄膜的透光率有明显提升，耐黄变剂的加入也使得薄膜的耐黄变等级大大提升，但是加入过量的pe会使薄膜硬度变差，影响使用性能，综上结果考虑，选择按重量份数：硬度为80a的聚醚型tpu 85份，lldpe 15份，耐黄变剂uv-1051 1.5份，固化剂0.4份，爽滑剂0.6份，抗氧化剂1.5份所制造的tpu薄膜的性能最好。

69、上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。