一种具有湿度响应功能的TPU材料的制备方法技术

一种具有湿度响应功能的TPU材料的制备方法，包括：步骤1、按以下占比准备原料：聚乙二醇50～80％、二苯基甲烷二异氰酸酯5～25％、分散剂5～15％、扩链剂3～6％、导电剂1.5～2.5％、锂盐0.5～2％、抗氧化剂0.2～0.6％和催化剂0.01～0.03％；步骤2、对聚乙二醇进行除水处理，以及对导电剂和锂盐进行稀释处理，使导电剂和锂盐的PH值都为4；步骤3、将所有原料置入搅拌容器进行搅拌；步骤4、通过挤出工艺将搅拌均匀的原料制作成管状或条状的TPU材料。本发明专利技术的制备方法所制造的TPU材料具有湿度响应功能，将其应用在设备供电电路的并联电路中，可以起到开关作用，当相对湿度大幅偏高时断开供电电路，从而保护设备。

【技术实现步骤摘要】
一种具有湿度响应功能的TPU材料的制备方法
本专利技术涉及TPU材料的制备方法，尤其是涉及一种具有湿度响应功能的TPU材料的制备方法。
技术介绍
随着时代进步，人们在越来越多场所中都会使用到电器设备，譬如浴室、厨房、或者是工厂车间里。当气候改变时，空气里的湿度大量累积，会出现设备里的部件由于相对湿度太高，而影响正常运作的情况。在相对湿度稍微偏高时(50～70％RH)，可以运用抗静电的方法将其累积电荷排除掉。然而，当相对湿度大幅偏高时(＞70％RH)，其潜在风险无法单纯使用抗静电的方法将其排除。
技术实现思路
本专利技术技术方案是针对上述情况的，为了解决上述问题而提供一种具有湿度响应功能的TPU材料的制备方法，所述制备方法包括：步骤1、按以下占比准备原料：聚乙二醇50～80％、二苯基甲烷二异氰酸酯5～25％、分散剂5～15％、扩链剂3～6％、导电剂1.5～2.5％、锂盐0.5～2％、抗氧化剂0.2～0.6％和催化剂0.01～0.03％；步骤2、对聚乙二醇进行除水处理，以及对导电剂和锂盐进行稀释处理，使导电剂和锂盐的PH值都为4；步骤3、将所有原料置入搅拌容器进行搅拌；步骤4、通过挤出工艺将搅拌均匀的原料制作成管状或条状的TPU材料。进一步，在步骤1中，聚乙二醇的羟基值为55～60。进一步，在步骤1中，分散剂为偏苯三酸三辛酯和苯甲酸辛酯中的一种或两种混合。进一步，锂盐为氢氧化锂、磷酸锂、醋酸锂、叔丁醇锂、氯化锂和无水锂中的一种。进一步，在步骤1中，导电剂为氧化锌、纳米氧化锌和纳米银中的一种。进一步，在步骤1中，扩链剂为1,4丁二醇；抗氧化剂为阻酚类抗氧化剂、芳香族仲胺类抗氧化剂、硫酯类抗氧化剂和亚磷酸酯类抗氧化剂中的一种或多种混合；催化剂为辛酸亚锡。进一步，在步骤2中，除水处理具体包括：步骤2.1、将聚乙二醇置入搅拌容器进行搅拌；步骤2.2、将聚乙二醇置入除水容器内，对除水容器进行抽真空和升温，压强为740～750mmHg，温度为110～130℃；步骤2.3、处理12h后取出聚乙二醇。进一步，在步骤2中，利用醋酸稀释溶液对导电剂和锂盐进行稀释处理。进一步，在步骤3中，搅拌容器内的温度为80～100℃。采用上述技术方案后，本专利技术的效果是：本专利技术的制备方法所制造的TPU材料具有湿度响应功能，将其应用在设备供电电路的并联电路中，可以起到开关作用，当相对湿度大幅偏高时断开供电电路，从而保护设备。具体实施方式下面通过实施例对本专利技术技术方案作进一步的描述：本专利技术提供一种具有湿度响应功能的TPU材料的制备方法，该制备方法包括：步骤1、按以下占比准备原料：聚乙二醇50～80％、二苯基甲烷二异氰酸酯5～25％、分散剂5～15％、扩链剂3～6％、导电剂1.5～2.5％、锂盐0.5～2％、抗氧化剂0.2～0.6％和催化剂0.01～0.03％；步骤2、对聚乙二醇进行除水处理，以及对导电剂和锂盐进行稀释处理，使导电剂和锂盐的PH值都为4；步骤3、将所有原料置入搅拌容器进行搅拌；步骤4、通过挤出工艺将搅拌均匀的原料制作成管状或条状的TPU材料。其中，聚乙二醇作为基材；二苯基甲烷二异氰酸酯用于形成TPU(聚氨酯)的氢键成分；分散剂可以增加电子活动空间以及将各类无机添加剂分散在TPU的主体内；扩链剂能与线型聚合物链上的官能团反应而使分子链扩展、分子量增大；抗氧化剂用于防止材料发生氧化反应；催化剂用于促进反应。关键的是，在本专利技术中，加入了锂盐和导电剂，锂盐的中锂离子作为主要的导电元素；导电剂可以促进锂离子的运动，增加导电的效果。更重要的是，将锂盐和导电剂PH值都设定在4，在此情况下锂盐和导电剂可以达到100％的溶解度。在使用过程中，可以将上述管状或条状的TPU材料与设备的供电电路形成并联。本专利技术的制备方法是通过聚乙二醇所制造的TPU材料，同时加入导电剂与锂盐，当所处环境的相对湿度为50～70％RH，TPU材料的电阻值为1×106～9×106Ω，此时可以运用抗静电的方法将其累积电荷排除掉；当所处环境的相对湿度大于70％RH时，TPU材料的电阻值为1×105～9×105Ω，此时TPU材料所在的电路导通，而由于TPU材料的电阻值降低了一个数量级，因此设备的供电电路断开，从而对设备形成了保护作用。此外，TPU材料所在的电路导通后，可以是断开原设备的供电电路并连通另一个具有防潮功能的设备，也可以是仅仅断开设备的供电电路。值得一提的是，在不加入了锂盐和导电剂的情况下，对于通过聚乙二醇所制造的TPU材料，当所处环境的相对湿度为50～70％RH，TPU材料的电阻值为1×106～5×106Ω，然而，当所处环境的相对湿度大于70％RH时，TPU材料的电阻值为5×106～9×106Ω，即相对湿度越高，其电阻值反而越大，因此无法起到断开并联电路的效果，此外，其增大幅度又并未超过一个量级(即变化不明显)，因此无法起到真正的响应效果。可见，本专利技术的制备方法所制造的TPU材料具有湿度响应功能，将其应用在设备供电电路的并联电路中，可以起到开关作用，当相对湿度大幅偏高时断开供电电路，从而保护设备。具体地，在步骤1中，聚乙二醇的羟基值为55～60。在此范围内的聚乙二醇可以制作柔软耐曲折的TPU材料，在低温零下20℃的环境中承受30万次的耐曲折试验。具体地，在步骤1中，分散剂为偏苯三酸三辛酯和苯甲酸辛酯中的一种或两种混合。具体地，在步骤1中，扩链剂为1,4丁二醇。具体地，在步骤1中，导电剂为氧化锌、纳米氧化锌和纳米银中的一种。具体地，在步骤1中，锂盐为氢氧化锂、磷酸锂、醋酸锂、叔丁醇锂、氯化锂和无水锂中的一种。具体地，在步骤1中，抗氧化剂为阻酚类抗氧化剂、芳香族仲胺类抗氧化剂、硫酯类抗氧化剂和亚磷酸酯类抗氧化剂中的一种或多种混合。具体地，在步骤1中，催化剂为辛酸亚锡。具体地，在步骤2中，除水处理具体包括：步骤2.1、将聚乙二醇置入搅拌容器进行搅拌；步骤2.2、将聚乙二醇置入除水容器内，对除水容器进行抽真空和升温，压强为740～750mmHg，温度为110～130℃；步骤2.3、处理12h后取出聚乙二醇(此时水分小于200ppm)。具体地，在步骤2中，利用醋酸稀释溶液对导电剂和锂盐进行稀释处理。具体地，在步骤3中，搅拌容器内的温度为80～100℃。在上述温度下，原料可快速反应，提高制备效率。【实施例1】在本实施例中，具有湿度响应功能的TPU材料的制备方法包括：步骤1、按以下重量准备原料：聚乙二醇6.7kg、二苯基甲烷二异氰酸酯1.86kg、偏苯三酸三辛酯1.0kg、1,4丁二醇0.36kg、氧化锌0.02kg、氢氧化锂0.02kg、阻酚类抗氧化剂0.02kg和辛酸亚锡0.002kg。步骤2.1、将聚乙二醇置入搅拌容器进行搅拌；步骤2.2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有湿度响应功能的TPU材料的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括：/n步骤1、按以下占比准备原料：聚乙二醇50～80％、二苯基甲烷二异氰酸酯5～25％、分散剂5～15％、扩链剂3～6％、导电剂1.5～2.5％、锂盐0.5～2％、抗氧化剂0.2～0.6％和催化剂0.01～0.03％；/n步骤2、对聚乙二醇进行除水处理，以及对导电剂和锂盐进行稀释处理，使导电剂和锂盐的PH值都为4；/n步骤3、将所有原料置入搅拌容器进行搅拌；/n步骤4、通过挤出工艺将搅拌均匀的原料制作成管状或条状的TPU材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有湿度响应功能的TPU材料的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括：
步骤1、按以下占比准备原料：聚乙二醇50～80％、二苯基甲烷二异氰酸酯5～25％、分散剂5～15％、扩链剂3～6％、导电剂1.5～2.5％、锂盐0.5～2％、抗氧化剂0.2～0.6％和催化剂0.01～0.03％；
步骤2、对聚乙二醇进行除水处理，以及对导电剂和锂盐进行稀释处理，使导电剂和锂盐的PH值都为4；
步骤3、将所有原料置入搅拌容器进行搅拌；
步骤4、通过挤出工艺将搅拌均匀的原料制作成管状或条状的TPU材料。


2.根据权利要求1所述的具有湿度响应功能的TPU材料的制备方法，其特征在于：在步骤1中，聚乙二醇的羟基值为55～60。


3.根据权利要求1所述的具有湿度响应功能的TPU材料的制备方法，其特征在于：在步骤1中，分散剂为偏苯三酸三辛酯和苯甲酸辛酯中的一种或两种混合。


4.根据权利要求1或3所述的具有湿度响应功能的TPU材料的制备方法，其特征在于：锂盐为氢氧化锂、磷酸锂、醋酸锂、叔丁醇锂、氯化锂和无水锂中的一种。


5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺平，
申请(专利权)人：东莞市米儿塑胶原料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44