[发明专利]聚氨酯胶片材料及其制备方法

说明书

本发明是关于一种聚氨酯胶片材料及其制备方法，该制备方法包括：先以脂肪族二异氰酸酯35～50份、脂肪族单官能度异氰酸酯5～10份、分子量为500～3000的聚醚多元醇40～70份、小分子多元醇0～10份和第二催化剂0～0.3份为原料制备NCO封端聚氨酯预聚体，然后将NCO封端聚氨酯预聚体50～72份；端羟基混合物28～46份；抗氧化剂0.5～1.5份，光稳定剂1～1.5份，触变剂0.1～0.5份和第一催化剂0～0.5份混合，得到混合物，经流延反应成膜的方式制备聚氨酯胶片材料。该聚氨酯胶片材料包括分子量大于40万的高分子量聚氨酯和分子量为10～20万的低分子量聚氨酯。本发明制备的聚氨酯胶片材料为双分子量分布，没有晶点，具有热稳定性能好，光学性能优异等优点。

技术领域

本发明涉及光学级聚氨酯弹性体技术领域，特别是涉及聚氨酯胶片材料及其制备方法。

背景技术

复合结构安全玻璃一般指的是夹层玻璃，夹层玻璃是在两层或两层以上玻璃之间夹入强韧的胶片黏合而成。夹层玻璃在受到外力冲击造成玻璃破裂时，玻璃的碎片仍能粘结在胶片上，只形成辐射状裂纹，不致因碎片飞散造成人身伤亡事故，因此，这种玻璃具有良好的安全性能。此外，这种玻璃还具有隔音、隔紫外线等特性，因而在现代建筑的外围护结构及建筑内装，包括民用建筑、家用卫浴都适合应用。

目前，用于夹层玻璃的中间层合胶片主要有聚乙烯缩丁醛(PVB)、热塑性聚氨酯(TPU)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)等。其中PVB较为广泛的用于建筑玻璃、幕墙玻璃、汽车玻璃等领域，但存在低温较低时(低于零度)材料呈现脆性，与有机玻璃和无机玻璃间的粘接强度大大减弱，即使在PVB中添加增塑剂以改善其低温脆性，但是添加的效果并不理想，而且会导致力学性能急剧下降，同时增塑剂会侵蚀PC表面，导致玻璃发雾。

层合玻璃用聚氨酯胶片大多采用TPU粒子熔融挤出流延成型的方式，这样一来胶片的受限于生产工艺和原料，分子量较低，聚醚型TPU分子量为9万左右，聚酯型TPU分子量为12万左右，导致材料的热稳定性较差，温度较高时，容易熔融软化，失去结构粘接强度。另外由于TPU粒子的分子量分布不均匀，在流延挤出成型的温度下出现TPU粒子熔融状态不一致，高分子量TPU熔融温度较高，呈现未完全熔融状态，这些未完全熔融的TPU粒子在流延成型后形成晶点，不能直接适用于夹层玻璃。

发明内容

本发明的主要目的在于，提供聚氨酯胶片材料及其制备方法，所要解决的技术问题是提高聚氨酯胶片材料的热稳定性和光学性能。

本发明的目的及解决其技术问题采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的一种聚氨酯胶片材料的制备方法，其包括以下步骤：

(1)NCO封端聚氨酯预聚体的制备：以质量份计，先将脂肪族二异氰酸酯35～50份、脂肪族单官能度异氰酸酯5～10份混合，然后分批加入分子量为500～3000的聚醚多元醇40～70份、小分子多元醇0～10份和第二催化剂0～0.3份，控制反应物的R值为1.6～2.2，持续搅拌，在氮气保护下，先在30-50℃保温1-2h，然后在60-70℃保温1-2h；

(2)聚氨酯胶片材料的制备：以质量份计，将步骤(1)得到的NCO封端聚氨酯预聚体50～72份与端羟基混合物28～46份、抗氧化剂0.5～1.5份、光稳定剂1～1.5份、触变剂0.1～0.5份和第一催化剂0～0.5份混合，得到混合物，将所述的混合物流延成胶片，加热固化，收卷，放置至胶片完全固化后，得到聚氨酯胶片材料。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

优选的，前述的聚氨酯胶片材料的制备方法，其中所述的NCO封端聚氨酯预聚体的分子量为1000～6000，NCO的质量百分含量为4.7～8.3％，60℃的粘度为小于4000mPa·s。