本发明属于tpu膜,具体地,涉及一种耐曲折耐磨的炫彩tpu膜及其制备方法和应用。
背景技术:
1、tpu膜是一种热塑性聚氨酯膜,具有高强度、高弹性、高透明度和耐化学性能等特点,市售的tpu膜通常不仅仅是售卖裸模层,而是由裸模层、胶层、电镀层组成的tpu膜,许多商家为了美观,还会在制备电镀层时选用不同气氛以制备形成炫彩视觉效果的电镀层从而提升产品的外观美观度。因此,其独特的材料特性使得tpu膜在包袋膜、手袋膜、装饰膜和标签膜等领域得到广泛使用。而在实际应用过程中,手袋膜、标签膜等产品通常需要承受频繁的折叠、挤压和弯曲的操作,若膜材料没有良好的耐曲折、耐磨性能会容易产生裂纹、断裂等问题,降低产品的使用寿命和质量。因此,为了解决上述问题,提供一种耐曲折耐磨性能好的tpu膜便显得尤为重要,可以提升产品的质量和性能,更增强用户体验。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种耐曲折耐磨的炫彩tpu膜及其制备方法和应用,所述炫彩tpu膜由下至上方向依次由tpu裸模层、胶黏剂层和电镀层组成,所述胶黏剂层为向tpu裸模层表面压印胶黏剂,uv固化制得。所述胶黏剂的组成原料中,以聚酯丙烯酸酯齐聚物和脂肪族聚氨酯丙烯酸酯作为主体树脂,辅以三羟甲基丙烷三丙烯酸酯增加体系交联密度,同时,还以四氢呋喃丙烯酸酯辅助降低聚合物刚性,使成品具有较好的耐曲折性能;而由碳化钨、氧化铜和石墨组成的复合填料三者协同使制得的成品具有极好耐磨性;解决了现有技术中存在的tpu膜耐曲折、耐磨性能欠佳的问题。
2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
3、一种耐曲折耐磨的炫彩tpu膜,所述炫彩tpu膜由下至上方向依次由tpu裸模层、胶黏剂层和电镀层组成。
4、一种耐曲折耐磨的炫彩tpu膜的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:
5、a1、将tpu颗粒经熔融挤出、吹塑成膜,制得tpu裸模层;
6、a2、向tpu裸模层表面压印胶黏剂,uv固化,制得胶黏剂层;
7、a3、采用电子束蒸发或磁控溅射的方式于胶黏剂层表面镀一层金属层,制得电镀层。
8、作为本发明的一种优选技术方案,步骤a1所述tpu裸模层厚度为0.1-0.15mm。
9、作为本发明的一种优选技术方案,步骤a2所述胶黏剂层厚度为20-25μm。
10、作为本发明的一种优选技术方案,步骤a2所述uv固化的波长为365-395nm。
11、作为本发明的一种优选技术方案,步骤a2所述胶黏剂的制备方法包括如下步骤:
12、s1、将聚酯丙烯酸酯齐聚物、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、四氢呋喃丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、活性稀释剂和缩水甘油醚环氧苯基硅氧烷控温混合均匀,得到混合料a;
13、s2、向混合料a中加入流平剂和光引发剂并控温搅拌,得到混合料b;
14、s3、向混合料b中加入复合填料和磷酸化纳米纤维素搅拌,即为胶黏剂。
15、作为本发明的一种优选技术方案,步骤s1所述聚酯丙烯酸酯齐聚物、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、四氢呋喃丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、活性稀释剂和缩水甘油醚环氧苯基硅氧烷的质量比为30-32:18-20:13-15:16-18:10-11:6-7。
16、作为本发明的一种优选技术方案,步骤s1所述控温混合均匀的温度为35-40℃。
17、作为本发明的一种优选技术方案,步骤s1所述脂肪族聚氨酯丙烯酸酯为单官能度或双官能度。
18、作为本发明的一种优选技术方案,步骤s1所述活性稀释剂为甲基丙烯酸-2,3-环氧丙基酯和1,6-己二醇二丙烯酸酯按等质量比组成。
19、作为本发明的一种优选技术方案,步骤s2所述混合料a、流平剂和光引发剂的质量比为1:2-2.5:3-3.5。
20、作为本发明的一种优选技术方案,步骤s2所述控温搅拌的温度为50-55℃,时间为1-2h。
21、作为本发明的一种优选技术方案,步骤s2所述流平剂包括byk354和cab-551-0.2按质量比为0.2-0.3:1.7组成。
22、作为本发明的一种优选技术方案,步骤s2所述光引发剂为lrgacure184。
23、作为本发明的一种优选技术方案,步骤s3所述混合料b、复合填料和磷酸化纳米纤维素的质量比为1:5-6:0.04-0.05。
24、作为本发明的一种优选技术方案,所述复合填料包括碳化钨、氧化铜和石墨。
25、作为本发明的一种优选技术方案,所述碳化钨、氧化铜和石墨的质量比为1:0.7-0.8:1-1.2。
26、作为本发明的一种优选技术方案,步骤s3所述搅拌的时间为20-30min。
27、作为本发明的一种优选技术方案,本发明实施例和对比例中所用的聚酯丙烯酸酯齐聚物购于上海俊彩(chemelite)化工科技有限公司,牌号为cn966j75ns;缩水甘油醚环氧苯基硅氧烷型号为epph2,购于东莞唯智美新材料科技有限公司;所述磷酸化纳米纤维素购于西安齐岳生物科技有限公司。
28、作为本发明的一种优选技术方案,步骤a3所述电镀层厚度为18-20μm。
29、作为本发明的一种优选技术方案,步骤a3所述镀一层金属层的电流为20-100a、时间为1min;所述镀一层金属层的气氛为氩气气氛或氮气气氛;当选用氩气气氛时,镀层为金属色效果,当选用氮气气氛时,镀层为彩色效果。
30、一种耐曲折耐磨的炫彩tpu膜的应用,所述应用包括但不限于将炫彩tpu膜制成包袋膜、手袋膜、装饰膜和标签膜等。
31、本发明的有益效果:
32、(1)本发明以具有极好相容性、较低黏度的聚酯丙烯酸酯齐聚物和固化快、具有良好化学稳定性的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯作为主体树脂,辅以三羟甲基丙烷三丙烯酸酯增加体系交联密度从而提高制成品柔度,同时,还以具有较低玻璃化转变温度的四氢呋喃丙烯酸酯辅助降低聚合物刚性,进一步提高了制得胶黏剂层的柔韧性,使成品具有较好的耐曲折性能。
33、(2)本发明加入了由碳化钨、氧化铜和石墨组成的复合填料,以碳化钨、氧化铜起主要抗摩擦、支承载荷的作用,以石墨起润滑作用提高碳化钨、氧化铜的润滑性,三者协同解决了单一填料难以极好改善体系耐磨性的问题,在此基础上,又以磷酸化纳米纤维素表面的亲水羟基与复合填料相互作用,防止了复合填料在体系中发生团聚的现象,实现了其在体系中的分散均匀,进一步强化了成品的耐磨性能。
34、(3)本发明加入了分子链中含有硅氧键和烃基的缩水甘油醚环氧苯基硅氧烷,当受热老化时,其能表面形成富含硅氧键分子链的保护层,减轻对聚合物内部的影响,有效增加了成品的热稳定性。
1.一种耐曲折耐磨的炫彩tpu膜,其特征在于,所述炫彩tpu膜由下至上方向依次由tpu裸模层、胶黏剂层和电镀层组成。
2.一种如权利要求1所述的耐曲折耐磨的炫彩tpu膜的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:
3.根据权利要求2所述的耐曲折耐磨的炫彩tpu膜的制备方法,其特征在于,步骤a2所述胶黏剂的制备方法包括如下步骤:
4.根据权利要求3所述的耐曲折耐磨的炫彩tpu膜的制备方法,其特征在于,步骤s1所述聚酯丙烯酸酯齐聚物、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、四氢呋喃丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、活性稀释剂和缩水甘油醚环氧苯基硅氧烷的质量比为30-32:18-20:13-15:16-18:10-11:6-7。
5.根据权利要求3所述的耐曲折耐磨的炫彩tpu膜的制备方法,其特征在于,步骤s1所述活性稀释剂为甲基丙烯酸-2,3-环氧丙基酯和1,6-己二醇二丙烯酸酯按等质量比组成。
6.根据权利要求3所述的耐曲折耐磨的炫彩tpu膜的制备方法,其特征在于,步骤s2所述混合料a、流平剂和光引发剂的质量比为1:2-2.5:3-3.5。
7.根据权利要求3所述的耐曲折耐磨的炫彩tpu膜的制备方法,其特征在于,步骤s2所述流平剂包括byk354和cab-551-0.2按质量比为0.2-0.3:1.7组成。
8.根据权利要求3所述的耐曲折耐磨的炫彩tpu膜的制备方法,其特征在于,步骤s3所述混合料b、复合填料和磷酸化纳米纤维素的质量比为1:5-6:0.04-0.05。
9.根据权利要求8所述的耐曲折耐磨的炫彩tpu膜的制备方法,其特征在于,所述复合填料包括碳化钨、氧化铜和石墨。
10.根据权利要求9所述的耐曲折耐磨的炫彩tpu膜的制备方法,其特征在于,所述碳化钨、氧化铜和石墨的质量比为1:0.7-0.8:1-1.2。
