无痕内衣用TPU胶膜材料及其制备方法与流程

无痕内衣用tpu胶膜材料及其制备方法
技术领域
1.本发明属于聚氨酯弹性体技术领域，具体涉及一种无痕内衣用tpu胶膜材料及其制备方法。


背景技术：

2.无痕内衣是内衣的一种，采用新颖的专用设备生产的一次成型内衣，它将舒适、体贴、时尚，变化集于一身，其独特的贴身性、轻便性、舒适性、透气性、柔软性等众多优点引来时尚界趋之若鹜。目前无痕内衣主要加工流程分为织布准备、点胶和热压。其中点胶过程需要精准点胶，因此需要专业设备。
3.tpu胶粘剂具有优良的吸附粘接力，而且独特的环保优势使它在众多的胶粘剂中独占熬头，目前广泛应用于服装、鞋材、汽车、卫生用品、包装、电子等行业。其中tpu胶膜作为tpu胶黏剂的一种使用方法被广泛使用，将tpu颗粒通过后续加工流延形成薄膜再通过裁剪形成客户需求的各种样式，然后再采用热压手段直接使用，操作方便简单。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是：提供一种无痕内衣用tpu胶膜材料，具有优异的水洗剥离强度，耐水洗性能优异，用于内衣领域具有较高透气性和优异回弹性；本发明还提供其制备方法，工艺简单、生产高效。
5.本发明所述的无痕内衣用tpu胶膜材料，包括以下质量份数的原料：
[0006][0007]
所述聚酯二元醇为聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸己、二醇酯二醇聚己二酸-1,4-丁二醇-乙二醇酯二醇、聚己二酸-1,4-丁二醇-己二醇酯二醇、及聚己二酸-乙二醇-己二醇酯二醇中的一种或多种，数均分子量为500-5000。
[0008]
所述聚醚多元醇为聚四亚甲基醚二醇(ptmeg)、聚乙二醇(peg)、聚1,2-丙二醇(ppg)、聚1,3-丙二醇(po3g)中的一种或多种，官能度为2.1-2.5。
[0009]
所述二异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi-100)、甲苯二异氰酸酯(tdi)、异佛尔酮二异氰酸酯(ipdi)、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯(hmdi)、六亚甲基二异氰酸酯(hdi)中的一种或多种。
[0010]
所述扩链剂为1,2-乙二醇，1,3-丙二醇，1,4-丁二醇，1,5-戊二醇，1,6-己二醇，1,8-辛二醇中的一种或多种。
[0011]
所述催化剂为有机铋类催化剂，优选为辛癸酸铋cb83。
[0012]
所述的抗水解剂为碳化二亚胺。
[0013]
本发明所述的无痕内衣用tpu胶膜材料的制备方法，包括以下步骤：
[0014]
(1)将聚酯二元醇、聚醚多元醇、催化剂、抗水解剂进行混合搅拌；
[0015]
(2)将步骤(1)搅拌混合后的原料与二异氰酸酯、扩链剂通过喂料灌注系统加入双螺杆挤出机系统，进行聚合反应，得到熔融聚合物；
[0016]
(3)将熔融聚合物进行水下切粒并干燥，得到聚氨酯颗粒，即无痕内衣用tpu胶膜材料。
[0017]
步骤(1)中，混合搅拌速度为10-120r/min，搅拌时间为1-12小时。
[0018]
步骤(2)中，聚合反应温度为120～250℃。
[0019]
所述聚氨酯颗粒在应用于无痕内衣时，将聚氨酯颗粒采用挤出流延法得到聚氨酯弹性体薄膜即可。
[0020]
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
[0021]
(1)本发明在热塑性聚氨酯弹性体的合成过程中引入聚醚多元醇，使该类tpu制备的胶膜透湿率大于常规tpu胶膜产品，而且透湿率大于8000g/m2/24h，保证无痕内衣具有更好的透气性；
[0022]
(2)本发明引入多官能度聚醚，保证该类tpu胶膜的永久定伸能力优异，300％定拉伸永久变形率≤10％，而且冲击回弹达到60％以上，能使用于无痕内衣的各个用胶部位，还可以完美取代内衣需用的松紧带生产的面料轻薄透明，手感柔爽富有弹性，具有良好的透气性和悬垂性；
[0023]
(3)本发明产品体系内部存在化学交联结构及抗水解剂的加入，保证羟基数量过量，提高整个体系粘结作用，保证产品具有优异的粘结力，水洗剥离强度与正常剥离强度相比保持率超过95％。
具体实施方式
[0024]
下面结合实施例对本发明做出进一步说明，但本发明的保护范围不仅限于此，该领域专业人员对本发明技术方案所作的改变，均应属于本发明的保护范围内。
[0025]
实施例中所使用的原料，如无特别说明，均为市售常规原料；实施例中所使用的工艺方法，如无特别说明，均为本领域常规方法。
[0026]
实施例1
[0027]
按以下重量份数的原料制备无痕内衣用tpu胶膜材料：
[0028]
[0029]
制备方法如下：
[0030]
(1)将聚己二酸己二醇酯二元醇、碳化二亚胺、聚四氢呋喃多元醇及cb83在配料釜混合机械搅拌120r/min，搅拌1小时；
[0031]
(2)将步骤(1)搅拌混合后的原料与mdi-100、hdo通过喂料灌注系统加入双螺杆挤出机系统，在200℃下进行聚合反应，得到熔融聚合物；
[0032]
(3)将熔融聚合物进行水下切粒并干燥，得到聚氨酯颗粒，即无痕内衣用tpu胶膜材料；
[0033]
(4)在应用于无痕内衣时，将聚氨酯颗粒采用挤出流延法得到聚氨酯弹性体薄膜即可。
[0034]
实施例2
[0035]
按以下重量份数的原料制备无痕内衣用tpu胶膜材料：
[0036][0037]
制备方法如下：
[0038]
(1)将聚己二酸己二醇酯二元醇、碳化二亚胺、聚四氢呋喃多元醇及cb83在配料釜混合机械搅拌60r/min，搅拌4小时；
[0039]
(2)将步骤(1)搅拌混合后的原料与hdi、bdo通过喂料灌注系统加入双螺杆挤出机系统，在180℃下进行聚合反应，得到熔融聚合物；
[0040]
(3)将熔融聚合物进行水下切粒并干燥，得到聚氨酯颗粒，即无痕内衣用tpu胶膜材料；
[0041]
(4)在应用于无痕内衣时，将聚氨酯颗粒采用挤出流延法得到聚氨酯弹性体薄膜即可。
[0042]
实施例3
[0043]
按以下重量份数的原料制备无痕内衣用tpu胶膜材料：
[0044][0045]
制备方法如下：
[0046]
(1)将聚己二酸己二醇酯二元醇、碳化二亚胺、聚乙二醇及cb83在配料釜混合机械
搅拌10r/min，搅拌12小时；
[0047]
(2)将步骤(1)搅拌混合后的原料与mdi-100、bdo通过喂料灌注系统加入双螺杆挤出机系统，在210℃下进行聚合反应，得到熔融聚合物；
[0048]
(3)将熔融聚合物进行水下切粒并干燥，得到聚氨酯颗粒，即无痕内衣用tpu胶膜材料；
[0049]
(4)在应用于无痕内衣时，将聚氨酯颗粒采用挤出流延法得到聚氨酯弹性体薄膜即可。
[0050]
对比例1
[0051]
按以下重量份数的原料制备无痕内衣用tpu胶膜材料：
[0052][0053]
制备方法如下：
[0054]
(1)将聚己二酸己二醇酯二元醇、碳化二亚胺、聚乙二醇及cb83在配料釜混合机械搅拌120r/min，搅拌1小时；
[0055]
(2)将步骤(1)搅拌混合后的原料与mdi-100、bdo通过喂料灌注系统加入双螺杆挤出机系统，在200℃下进行聚合反应，得到熔融聚合物；
[0056]
(3)将熔融聚合物进行水下切粒并干燥，得到聚氨酯颗粒，即无痕内衣用tpu胶膜材料；
[0057]
(4)在应用于无痕内衣时，将聚氨酯颗粒采用挤出流延法得到聚氨酯弹性体薄膜即可。
[0058]
对比例2
[0059]
按以下重量份数的原料制备无痕内衣用tpu胶膜材料：
[0060][0061]
制备方法如下：
[0062]
(1)将聚己二酸己二醇酯二元醇、碳化二亚胺、聚四氢呋喃多元醇及cb83在配料釜混合机械搅拌120r/min，搅拌1小时；
[0063]
(2)将步骤(1)搅拌混合后的原料与mdi-100、hdo通过喂料灌注系统加入双螺杆挤出机系统，在200℃下进行聚合反应，得到熔融聚合物；
[0064]
(3)将熔融聚合物进行水下切粒并干燥，得到聚氨酯颗粒，即无痕内衣用tpu胶膜
材料；
[0065]
(4)在应用于无痕内衣时，将聚氨酯颗粒采用挤出流延法得到聚氨酯弹性体薄膜即可。
[0066]
对比例3
[0067]
按以下重量份数的原料制备无痕内衣用tpu胶膜材料：
[0068][0069]
制备方法如下：
[0070]
(1)将聚己二酸己二醇酯二元醇、聚四氢呋喃多元醇及cb83在配料釜混合机械搅拌120r/min，搅拌1小时；
[0071]
(2)将步骤(1)搅拌混合后的原料与mdi-100、hdo通过喂料灌注系统加入双螺杆挤出机系统，在200℃下进行聚合反应，得到熔融聚合物；
[0072]
(3)将熔融聚合物进行水下切粒并干燥，得到聚氨酯颗粒，即无痕内衣用tpu胶膜材料；
[0073]
(4)在应用于无痕内衣时，将聚氨酯颗粒采用挤出流延法得到聚氨酯弹性体薄膜即可。
[0074]
对比例4
[0075]
按以下重量份数的原料制备无痕内衣用tpu胶膜材料：
[0076][0077]
制备方法如下：
[0078]
(1)将聚己二酸己二醇酯二元醇、碳化二亚胺及cb83在配料釜混合机械搅拌120r/min，搅拌1小时；
[0079]
(2)将步骤(1)搅拌混合后的原料与mdi-100、hdo通过喂料灌注系统加入双螺杆挤出机系统，在200℃下进行聚合反应，得到熔融聚合物；
[0080]
(3)将熔融聚合物进行水下切粒并干燥，得到聚氨酯颗粒，即无痕内衣用tpu胶膜材料；
[0081]
(4)在应用于无痕内衣时，将聚氨酯颗粒采用挤出流延法得到聚氨酯弹性体薄膜即可。
[0082]
将各实施例和对比例制备的产品进行性能测试，具体测试方法如下：
[0083]
(1)水蒸气透过量：按照标准astm e96中规定的倒杯法进行测试，膜厚度为0.015mm。
[0084]
(2)剥离强度：将本发明得到的厚度0.1mm薄膜，通过热合机将tpu膜热压到两片内衣布之间，贴合温度150℃，将热压好的布裁剪成宽25mm的样条，放置24h，拉伸速率为100mm/min，剥离角度为180，测试结果为3个平行样条的平均值。
[0085]
(3)水洗剥离强度：将本发明得到的厚度0.1mm薄膜，通过热合机将tpu膜热压到两片内衣布之间，贴合温度150℃，将热压好的布裁剪成宽25mm的样条，放置24h，然后60℃下洗衣机洗涤60min，循环6次，之后取出样条室温放置24h，拉伸速率为100mm/min，剥离角度为180，测试结果为3个平行样条的平均值。
[0086]
(4)300％定伸回弹保持率：为参照标准hg/t3322-1981硫化橡胶定伸永久变形的测定方法，取宽10mm
×
长50mm
×
厚0.2mm的薄膜，预量25mm的标距，定拉伸至300％，保持10min，然后卸掉拉力，室温回复10min，测试产品的回复长度，确认定拉伸永久变形率。
[0087]
(5)冲击回弹：参照iso 4662-2009中规定的方法进行测试。
[0088]
测试结果如表1所示。
[0089]
表1实施例和对比例各项性能测试结果
[0090][0091]
从表1数据可以看出，本发明将多官能度聚醚二元醇和抗水解剂引入到tpu结构中，增加了tpu结构的亲水性，提高透湿率。而且tpu存在交联结构存在保证tpu的弹性回复，抗水解剂的加入保证tpu水洗剥离强度，进一步提高材料的剥离强度及水洗剥离强度，而且同时提供了优异的弹性。