本發(fā)明涉及納米聚氨酯薄膜，具體為一種具有增強(qiáng)性能的納米聚氨酯薄膜及其制造方法。
背景技術(shù)：
1、20世紀(jì)60年代以來，聚氯乙烯、氯丁橡膠及各種合成橡膠被廣泛用于特殊環(huán)境用衣領(lǐng)域，由這些材料制成的衣物具有防水、防液體滲漏等優(yōu)點(diǎn)，但與此同時(shí)，人體自身的新陳代謝產(chǎn)生的汗液卻不能及時(shí)排出體外，使人產(chǎn)生悶熱、冷濕等不舒適感，而這主要是因?yàn)榇祟惥酆衔锊牧先狈Α翱珊粑浴痹斐傻?。以聚氨酯為原料的薄膜及涂層可巧妙地兼具防水和透濕這兩個(gè)功能，同時(shí)不失自身原有的優(yōu)良理化性能，是可以實(shí)現(xiàn)上述“可呼吸性”材料的理想之選。因此，聚氨酯薄膜在潛水衣、游泳衣、韻律衣及空氣降落衣、充氣水床、球內(nèi)膽、皮劃艇、救生圈等面料及內(nèi)里材料等方面得到的廣泛的應(yīng)用。
2、根據(jù)中國(guó)專利其公告號(hào)為“cn108383975b”公開了一種抗菌多肽修飾聚氨酯納米薄膜的制備方法，包括步驟：制備抗菌多肽修飾的聚氨酯樹脂；將得到聚氨酯樹脂溶于合適溶劑中，通過旋涂法獲得納米薄膜，而后uv光固化后干燥除去溶劑，最終得到所需的抗菌多肽修飾聚氨酯納米薄膜；其中，所述溶劑為四氫呋喃、甲醇、乙醇、丙醇、水中的一種或幾種組成。通過本發(fā)明方法制得的抗菌多肽修飾聚氨酯納米薄膜的生物安全性好，使用方便舒適，能物理粘附于不同形貌的組織，抗菌效果好且不會(huì)產(chǎn)生細(xì)菌抗性，在使用時(shí)，一些常用薄膜的抗拉伸能力及抗壓縮沖擊能力較差，容易導(dǎo)致其使用壽命降低，故可以通過增強(qiáng)的方式來提升其自身能力，故而提出一種具有增強(qiáng)性能的納米聚氨酯薄膜及其制造方法來解決上述所提出的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供了一種具有增強(qiáng)性能的納米聚氨酯薄膜及其制造方法。
2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種具有增強(qiáng)性能的納米聚氨酯薄膜，包括以下配方組成，由石墨烯、聚氨酯樹酯、納米材料、增塑劑、交聯(lián)劑、溶劑、其他添加劑組成，石墨烯占比40％，聚氨酯樹酯占比40％，納米材料占比10％，增塑劑、交聯(lián)劑、溶劑、其他添加劑占比為10％。
3、優(yōu)選的，所述石墨烯由碳原子組成，其組成的基本元素為碳，通過加入石墨烯，薄膜不僅可以在機(jī)械強(qiáng)度、電導(dǎo)性、熱導(dǎo)性等方面得到顯著改善，還能夠增加薄膜的功能性，如氣體屏蔽、紫外線防護(hù)、電磁屏蔽等。
4、優(yōu)選的，所述聚氨樹酯由二異氰酸酯和多元醇通過加成反應(yīng)合成的高分子材料，聚氨酯樹脂的性質(zhì)取決于其組成的二異氰酸酯和多元醇的種類與比例。聚氨酯材料具有優(yōu)異的耐磨性、柔韌性、耐化學(xué)腐蝕和熱穩(wěn)定性，這使得納米聚氨酯薄膜在許多高性能領(lǐng)域中有廣泛應(yīng)用。
5、優(yōu)選的，所述納米材料由納米顆粒、納米纖維組成，納米顆粒包括二氧化硅、氧化鋁、碳納米管（cnt）、石墨烯、納米硫化鋅組成，主要用于提高薄膜的機(jī)械強(qiáng)度、耐磨性和熱穩(wěn)定性，納米纖維由納米纖維素、聚合物納米纖維組成，用于增強(qiáng)薄膜的抗拉強(qiáng)度和耐用性。
6、優(yōu)選的，所述增塑劑由60％鄰苯二甲酸酯類、40％環(huán)烷酸酯類組成。它們的作用是減少聚氨酯分子鏈間的相互作用力，從而降低薄膜的玻璃化溫度，使薄膜更易于加工和成型。
7、優(yōu)選的，所述交聯(lián)劑由異氰酸酯類化合物、過氧化物組成，用于增膜結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，交聯(lián)劑在薄膜加工中的主要作用是通過交聯(lián)反應(yīng)提高薄膜的機(jī)械性能、熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性、耐溶劑性等各方面的性能，從而使得薄膜在各種特殊環(huán)境和應(yīng)用中更加可靠和耐用。
8、優(yōu)選的，所述溶劑由乙酸乙酯、丙酮、二氯甲烷組成，用于制備均勻的薄膜，幫助高分子材料溶解、降低粘度，還影響薄膜的成膜質(zhì)量、表面特性和最終性能。
9、優(yōu)選的，其他添加劑包括抗紫外線劑、抗氧化劑、防霉劑與抗菌劑、表面活性劑組成，抗紫外線劑用于提高抗紫外線的能力，延長(zhǎng)其使用壽命，抗氧化劑用于防止聚氨酯在高溫和氧氣環(huán)境下氧化，防霉劑與抗菌劑用于提升抗菌與防霉能力，表面活性劑用于幫助改善薄膜的表面張力特性，提升附著力和抗污染能力。
10、一種具有增強(qiáng)性能的納米聚氨酯薄膜及其制造方法，該方法包括以下步驟：
11、步驟一：將40％的石墨烯、40％的聚氨酯樹酯、10％的納米材料、10％的增塑劑、交聯(lián)劑、溶劑、其他添加劑放置在一起充分混合，進(jìn)行高速共混，將其進(jìn)行改性，所述攪拌反應(yīng)的條件為：溫度40～50°c，時(shí)間1～1.5h，攪拌速率100～200r/min；
12、步驟二：將材料進(jìn)行加熱進(jìn)行熔融處理，將物料加熱至70-90°c，勻速攪拌30-60min使其變?yōu)榱鲬B(tài)或半流態(tài)；
13、步驟三：將材料進(jìn)行混煉處理，將溶液在50-70°c進(jìn)行超聲分散處理1-2h，超聲頻率為22-30khz，將溶液置于油浴鍋中加熱至80-90°c，反應(yīng)2-10h直至形成溶膠狀加熱材料至其熔點(diǎn)以上的溫度；
14、步驟四：將材料進(jìn)行塑化處理，通過將加熱滾筒加熱到80°并通過加熱滾筒對(duì)石墨烯、40％的聚氨酯樹酯、10％的納米材料、10％的增塑劑、交聯(lián)劑、溶劑、其他添加劑進(jìn)行加熱處理，加熱2h直至其達(dá)到柔軟狀態(tài)；
15、步驟五：將材料進(jìn)行擠出處理，原料被送入擠出機(jī)的料斗中，經(jīng)過螺桿的不斷旋轉(zhuǎn)推動(dòng)，在擠出機(jī)的螺桿推動(dòng)下，熔融塑料通過模頭口徑均勻地流出；
16、步驟六：將材料進(jìn)行成型處理，將擠出的材料放置在模具中，并通過滾筒在模具內(nèi)部進(jìn)行滾動(dòng)，將其滾動(dòng)成型處理；
17、步驟七：將材料進(jìn)行冷卻處理，將成型后的材料靜置冷卻3h，直至其完全冷卻為止；
18、步驟八：將材料進(jìn)行收卷處理，將冷卻后的薄膜卷繞在卷軸上，轉(zhuǎn)動(dòng)卷軸，將薄膜進(jìn)行收卷處理。
19、本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，能夠帶來如下有益效果：
20、1、該一種具有增強(qiáng)性能的納米聚氨酯薄膜及其制造方法，通過納米顆粒能夠有效阻止聚氨酯鏈的滑移和斷裂，從而提高薄膜的抗拉伸、抗壓縮和抗沖擊性能，使得可以增強(qiáng)納米聚氨酯薄膜的性能。
21、2、該一種具有增強(qiáng)性能的納米聚氨酯薄膜及其制造方法，通過納米材料可以使得薄膜更好的熱導(dǎo)性和抗熱分解性能，幫助聚氨酯薄膜在高溫環(huán)境下保持穩(wěn)定性，避免因過熱而造成的性能退化。
22、3、該一種具有增強(qiáng)性能的納米聚氨酯薄膜及其制造方法，通過納米填料能夠有效提升聚氨酯薄膜的耐磨性，這使得它在一些高磨損的環(huán)境中表現(xiàn)更好，減少表面損傷的發(fā)生，延長(zhǎng)使用壽命。
1.一種具有增強(qiáng)性能的納米聚氨酯薄膜，包括以下配方組成，其特征在于：由石墨烯、聚氨酯樹酯、納米材料、增塑劑、交聯(lián)劑、溶劑、其他添加劑組成，石墨烯占比40％，聚氨酯樹酯占比40％，納米材料占比10％，增塑劑、交聯(lián)劑、溶劑、其他添加劑占比為10％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有增強(qiáng)性能的納米聚氨酯薄膜，其特征在于：所述石墨烯由碳原子組成，其組成的基本元素為碳。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種具有增強(qiáng)性能的納米聚氨酯薄膜，其特征在于：所述聚氨樹酯由二異氰酸酯和多元醇通過加成反應(yīng)合成的高分子材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種具有增強(qiáng)性能的納米聚氨酯薄膜，其特征在于：所述納米材料由納米顆粒、納米纖維組成，納米顆粒包括二氧化硅、氧化鋁、碳納米管（cnt）、石墨烯、納米硫化鋅組成，納米纖維由納米纖維素、聚合物納米纖維組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種具有增強(qiáng)性能的納米聚氨酯薄膜，其特征在于：所述增塑劑由40％鄰苯二甲酸酯類、60％環(huán)烷酸酯類組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種具有增強(qiáng)性能的納米聚氨酯薄膜，其特征在于：所述交聯(lián)劑由異氰酸酯類化合物、過氧化物組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種具有增強(qiáng)性能的納米聚氨酯薄膜，其特征在于：所述溶劑由乙酸乙酯、丙酮、二氯甲烷組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種具有增強(qiáng)性能的納米聚氨酯薄膜，其特征在于：其他添加劑包括抗紫外線劑、抗氧化劑、防霉劑與抗菌劑、表面活性劑組成。
9.一種根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種具有增強(qiáng)性能的納米聚氨酯薄膜及其制造方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：