一種防水tpu薄膜及其制備方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及TPU制品技術領域，具體涉及一種防水TPU薄膜及其制備方法，該防水 THJ薄膜適合用于制作防水產品，如防水手套、防水鍵盤套等。
【背景技術】
[0002] 熱塑性聚氨酸（TPU)是一類由低聚物多元醇、多異氰酸酯和擴鏈劑為主要原料制 備的高聚物，在工業、農業生產中的地位日趨重要，并以迅猛的勢頭發展。
[0003] TPU的分鏈子一般由硬段和軟段兩部分組成，軟段一般為端羥基的聚醚、聚酯和聚 烯烴等，硬段一般由擴鏈劑（如線性短鏈二醇）和異氰酸酯形成聚氨基甲酸酯（或聚脲）。 TPU由于具有極好的耐磨性、高的拉伸強度和伸長率，同時具有低壓縮永久變形小、高撕裂 強度、耐環境和化學品腐蝕、低溫柔韌以及硬度范圍廣、承載能力大的性能，應用范圍十分 廣泛，如：汽車車體外部配件、電纜護套、膠帶、滑雪鞋、齒輪、膠管等。在服裝面料、紡織品 和薄膜構成的復合材料方面，通常要求具有良好的阻隔性能的同時，具有較強的透濕性。另 外，此類材料還應具備縫制、使用所需要的力學性能。然而，上述性能是互相影響、互相制約 的，提高阻隔性往往會損害到透濕性和舒適性。例如，在醫用方面，利用TPU薄膜制成手套， 產品具有防水功能，還能阻隔細菌的傳播。但是，現有的這類產品要達到有效防水、阻隔細 菌傳播的功能，會增大產品厚度，影響透濕性及手感舒適度。因此，開發一種防水功能強的 TPU薄膜，同時具有較佳的透濕性能、手感舒適度具有重要的意義。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的在于克服上述現有技術的缺陷，提供一種防水TPU薄膜，該防水TPU 薄膜具有防水阻隔能力強、透濕性好、手感舒適的優點，適合用于制備需要具有阻隔功能的 產品，尤其適合用于制備醫用手套。
[0005] 為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：
[0006] -種防水TPU薄膜，其由復合為一體的外表層、中間層和內表層三層微多孔薄膜 構成；所述中間層為聚四氟乙烯與熱塑性聚氨酯組成的微多孔薄膜，所述外表層和內表 層均為聚醚型熱塑性聚氨酯微多孔薄膜；中間層的熱塑性聚氨酯的重均分子量為（5~ 10)X105,聚四氟乙烯的數均分子量小于60萬；外表層和內表層的聚醚型熱塑性聚氨酯的 重均分子量為（20~30)XIO5。
[0007] 優選地，中間層的聚四氟乙烯的重量為中間層重量的70~80%。
[0008] 優選地，中間層的重量與外表層的重量之比為（0. 5~1) :1。
[0009] 本發明還提供了上述防水TPU薄膜的制備方法，其包括以下步驟：
[0010] (1)外表層和內表層材料準備：取重均分子量為（20~30)XIO5的醚型熱塑性聚 氨酯，粉碎至過50目篩，再通過雙螺桿擠出機熔融混合，制成熔融液體A;
[0011] (2)中層材料準備：取數均分子量小于60萬的聚四氟乙烯粉碎至過100目篩，再 取重均分子量為（5~10)XIO5的熱塑性聚氨酯粉碎至過100目篩，將以上兩種材料投入 臥式混合機中混合均勻，然后通過雙螺桿擠出機熔融混合，制成熔融液體B;
[0012] (3)將熔融液體A和熔融液體B通過三層ABA型模頭匯合在一起從同一模口擠出， 并在冷卻輥上冷卻至60~90°C，制成基膜；
[0013] (4)對基膜進行雙向拉伸，拉伸速率為5~10m/min，寬度拉伸5~10倍，長度拉 伸3~8倍；
[0014] (5)雙向拉伸后的薄膜在150~200°C的溫度下定型5~lOmin。
[0015] 優選地，步驟（1)的擠出加工溫度為150~200°C。
[0016] 優選地，步驟⑵的擠出加工溫度為250~300°C。
[0017] 優選地，步驟（4)雙向拉伸為同步拉伸。
[0018] 與現有技術相比，本發明的有益效果是：
[0019] 1、本發明的防水TPU薄膜兼顧了防水功能與透濕性能、手感舒適度的要求，既有 較強的防水性能以及阻隔性能，又具有較好的透濕性，手感舒適。
[0020] 2、本發明的防水TPU薄膜為三層微多孔膜結構，可以實現較佳的透氣濕，又能夠 滿足阻水功能，同時，耐水性能增強，中間層采用聚四氟乙烯與熱塑性聚氨酯共混，增強 了薄膜的透氣性，同時降低了體系的熔點，便于加工，外表層及內表層以聚醚型TPU為材 料提高了產品的耐水性及防水性，特定材料的選擇[塑性聚氨酯的重均分子量為（5~ 10)X105,聚四氟乙烯的數均分子量小于60萬，聚醚型熱塑性聚氨酯的重均分子量為 (20~30)XlO5]不僅使得薄結構的防水、透濕及舒適度達到目標要求，還保障了薄膜的綜 合力學性能（拉伸強度、柔韌性等）滿足使用要求。
【具體實施方式】
[0021] 下面通過具體實施例子對本發明做進一步詳細介紹，以便清楚理解本發明所要保 護的技術方案。
[0022] 實施例1
[0023] -種防水TPU薄膜，其由復合為一體的外表層、中間層和內表層三層微多孔薄膜 構成。所述中間層為聚四氟乙烯與熱塑性聚氨酯組成的微多孔薄膜。所述外表層和內表 層均為聚醚型熱塑性聚氨酯微多孔薄膜。中間層的熱塑性聚氨酯的重均分子量為（5~ 10)X105,聚四氟乙烯的數均分子量小于60萬；外表層和內表層的聚醚型熱塑性聚氨酯的 重均分子量為（20~30)X105。其中，中間層的聚四氟乙烯的重量為中間層重量的70%。 中間層的重量與外表層的重量之比為〇. 5 :1。
[0024] 上述防水TPU薄膜采用如下步驟制成：
[0025] (1)外表層和內表層材料準備：取重均分子量為（20~30) XIO5的醚型熱塑性聚 氨酯，粉碎至過50目篩，再通過雙螺桿擠出機熔融混合，擠出加工溫度為180°C，制成熔融 液體A;
[0026] (2)中層材料準備：取數均分子量小于60萬的聚四氟乙烯粉碎至過100目篩，再 取重均分子量為（5~10)XIO5的熱塑性聚氨酯粉碎至過100目篩，將以上兩種材料投入 臥式混合機中混合均勻，然后通過雙螺桿擠出機熔融混合，擠出加工溫度為300°C，制成熔 融液體B;
[0027] (3)將熔融液體A和熔融液體B通過三層ABA型模頭匯合在一起從同一模口擠出， 并在冷卻輥上冷卻至60~90°C，制成基膜；
[0028] (4)對基膜進行雙向拉伸，拉伸速率為5~10m/min，寬度拉伸5~10倍，長度拉 伸3~8倍；
[0029] (5)雙向拉伸后的薄膜在150~200°C的溫度下定型5~lOmin。
[0030] 作為進一步優選方案，步驟（4)雙向拉伸為同步拉伸。
[0031] 實施例2
[0032] -種防水TPU薄膜，其由復合為一體的外表層、中間層和內表層三層微多孔薄膜 構成。所述中間層為聚四氟乙烯與熱塑性聚氨酯組成的微多孔薄膜。所述外表層和內表 層均為聚醚型熱塑性聚氨酯微多孔薄膜。中間層的熱塑性聚氨酯的重均分子量為（5~ 10)X105,聚四氟乙烯的數均分子量小于60萬；外表層和內表層的聚醚型熱塑性聚氨酯的 重均分子量為（20~30)X105。其中，中間層的聚四氟乙烯的重量為中間層重量的80%。 中間層的重量與外表層的重量之比為1 :1。
[0033] 上述防水TPU薄膜采用如下步驟制成：
[0034] (1)外表層和內表層材料準備：取重均分子量為（20~30) XIO5的醚