快速散热汽车保护膜用热塑性弹性体及其制备方法

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体的，涉及快速散热汽车保护膜用热塑性弹性体及其制备方法。

背景技术

随着社会的发展和科技的进步，汽车在人们生活中逐渐普遍，而汽车价格昂贵，在使用过程中，不可避免的会发生磨损和剐蹭，导致表面的油漆被破坏，严重影响了汽车的美观，对此，人们倾向于在车的表面贴一层保护膜来避免车漆的损坏，同时还会赋予保护膜快速散热的性能，以达到快速散除汽车本身的热量的效果。

快速散热汽车保护膜是通过热塑性弹性体经成型加工而成，聚氨酯材料具有成本低、弹性好、透明、硬度范围宽、加工工艺简单等优势，被广泛应用于汽车保护膜的基体材料。目前快速散热汽车保护膜用热塑性弹性体普遍是通过在基体材料中加入陶瓷粉、石墨烯来提高材料的导热系数，进而提高汽车保护膜的散热效果。但是陶瓷粉、石墨烯在加入高分子材料时容易发生团聚、无法均匀分散，一直是研究人员有待解决的技术难题。

发明内容

本发明提出快速散热汽车保护膜用热塑性弹性体及其制备方法，解决了相关技术中的陶瓷粉和石墨烯在高分子基体材料中分散不均的问题。

本发明的技术方案如下：

快速散热汽车保护膜用热塑性弹性体，包括以下质量份的组分：TPU 80~100份、陶瓷粉5~15份、石墨烯3~8份、润滑剂1~3份、抗氧化剂0.5~1.5份、1,1-二苯基环氧乙烷1~5份。

作为进一步的技术方案，所述1,1-二苯基环氧乙烷的质量占所述陶瓷粉与所述石墨烯质量和的20%。

作为进一步的技术方案，还包括马来酸酐接枝聚丙烯。

作为进一步的技术方案，所述1,1-二苯基环氧乙烷和马来酸酐接枝聚丙烯的质量比为3:1~2。

作为进一步的技术方案，所述润滑剂包括甲基硅油、乙基硅油、苯甲基硅油中的一种或几种。

作为进一步的技术方案，所述抗氧化剂包括抗氧剂1010、抗氧剂264、抗氧剂1076中的一种或几种。

作为进一步的技术方案，所述陶瓷粉为3500目，pH值6~8。

作为进一步的技术方案，所述石墨烯的直径1~20μm、厚度5~15nm、比表面积40~60m

本发明还提出了快速散热汽车保护膜用热塑性弹性体的制备方法，将所述质量份的组分混合熔融后，挤出造粒，得到快速散热汽车保护膜用热塑性弹性体。

本发明还提出了所述的快速散热汽车保护膜用热塑性弹性体或所述的制备方法制备得到的快速散热汽车保护膜用热塑性弹性体在汽车保护膜中的应用。

本发明的工作原理及有益效果为：

1、本发明在组分中添加1,1-二苯基环氧乙烷提高了陶瓷粉和石墨烯在TPU基体中的分散性，使陶瓷粉和石墨烯在TPU基体中分散的更均匀，进而提高了热塑性弹性体的拉伸强度和导热系数。

2、本发明在组分中进一步添加马来酸酐接枝聚丙烯，并将1,1-二苯基环氧乙烷和马来酸酐接枝聚丙烯的质量比优化为3:1~2，进一步提高了热塑性弹性体的拉伸强度和导热系数。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明实施例5得到的热塑性弹性体的透光率测试图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。

以下实施例及对比例中陶瓷粉为3500目，pH值6~8，购自郑州比尔化工产品有限公司；石墨烯直径1~20μm、厚度5~15nm、比表面积40~60m

实施例1

将90份TPU、10份陶瓷粉、5份石墨烯、2份甲基硅油、1份抗氧剂1010、3份1,1-二苯基环氧乙烷在混合机中混合均匀后，转移到双螺杆挤出机中，机筒温度设定为180℃/190℃/200℃/190℃，熔融挤出，造粒，得到热塑性弹性体材料。

实施例2

将90份TPU、10份陶瓷粉、5份石墨烯、2份甲基硅油、1份抗氧剂1010、1份1,1-二苯基环氧乙烷在混合机中混合均匀后，转移到双螺杆挤出机中，机筒温度设定为180℃/190℃/200℃/190℃，熔融挤出，造粒，得到热塑性弹性体材料。

实施例3

将90份TPU、10份陶瓷粉、5份石墨烯、2份甲基硅油、1份抗氧剂1010、5份1,1-二苯基环氧乙烷在混合机中混合均匀后，转移到双螺杆挤出机中，机筒温度设定为180℃/190℃/200℃/190℃，熔融挤出，造粒，得到热塑性弹性体材料。

实施例4

将90份TPU、10份陶瓷粉、5份石墨烯、2份甲基硅油、1份抗氧剂1010、3份1,1-二苯基环氧乙烷、2份马来酸酐接枝聚丙烯在混合机中混合均匀后，转移到双螺杆挤出机中，机筒温度设定为180℃/190℃/200℃/190℃，熔融挤出，造粒，得到热塑性弹性体材料。

实施例5

将90份TPU、10份陶瓷粉、5份石墨烯、2份甲基硅油、1份抗氧剂1010、3份1,1-二苯基环氧乙烷、1.5份马来酸酐接枝聚丙烯在混合机中混合均匀后，转移到双螺杆挤出机中，机筒温度设定为180℃/190℃/200℃/190℃，熔融挤出，造粒，得到热塑性弹性体材料。

实施例6

将90份TPU、10份陶瓷粉、5份石墨烯、2份甲基硅油、1份抗氧剂1010、3份1,1-二苯基环氧乙烷、1份马来酸酐接枝聚丙烯在混合机中混合均匀后，转移到双螺杆挤出机中，机筒温度设定为180℃/190℃/200℃/190℃，熔融挤出，造粒，得到热塑性弹性体材料。

实施例7

将90份TPU、5份陶瓷粉、3份石墨烯、1份乙基硅油、0.5份抗氧剂264、1份1,1-二苯基环氧乙烷、0.5份马来酸酐接枝聚丙烯在混合机中混合均匀后，转移到双螺杆挤出机中，机筒温度设定为180℃/190℃/200℃/190℃，熔融挤出，造粒，得到热塑性弹性体材料。

实施例8

将90份TPU、15份陶瓷粉、8份石墨烯、3份苯甲基硅油、1.5份抗氧剂1076、5份1,1-二苯基环氧乙烷、2.5份马来酸酐接枝聚丙烯在混合机中混合均匀后，转移到双螺杆挤出机中，机筒温度设定为180℃/190℃/200℃/190℃，熔融挤出，造粒，得到热塑性弹性体材料。

对比例1

与实施例1的区别仅在于不添加1,1-二苯基环氧乙烷。

将实施例1~8及对比例1得到的热塑性弹性体材料参考GB/T 1040.1-2018《塑料拉伸性能的测定 第1部分：总则》的方法进行拉伸强度的测试，参考GB/T 10295-2008《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定 热流计法》的方法进行导热系数的测试，测试结果记录在表1。

表1 拉伸强度和导热系数

由表1可以看出，本发明实施例1~8得到的热塑性弹性体材料的拉伸强度在82.8MPa以上，导热系数在4.0W/m·k以上，具有良好的力学性能和散热效果。

实施例1~3与对比例1相比，实施例1~3中添加的1,1-二苯基环氧乙烷，对比例1中未添加1,1-二苯基环氧乙烷，实施例1~3得到的热塑性弹性体材料的力学强度和散热效果比对比例1好，说明添加1,1-二苯基环氧乙烷可以提高陶瓷粉和石墨烯在TPU中的分散性，进而提高了热塑性弹性体材料的力学性能和散热效果。

实施例1与实施例4~6相比，实施例1只添加1,1-二苯基环氧乙烷，实施例4~6在添加1,1-二苯基环氧乙烷的基础上还添加马来酸酐接枝聚丙烯，实施例4~6得到的热塑性弹性体的拉伸强度和导热系数高于实施例1，说明使用1,1-二苯基环氧乙烷和马来酸酐接枝聚丙烯的效果比使用单一的1,1-二苯基环氧乙烷好，可以大幅度提高热塑性弹性体材料的力学性能和散热效果。

将实施例5得到的热塑性弹性体热压成1mm厚的薄膜，采用紫外可见近红外分光光度计Cary 5000进行透光率的测试，测试结果见图1。

由图1可以看出，本发明实施例5提供的热塑性弹性体对450~800nm波长的光透过率在80%以上，具有良好的透光率可作为汽车保护膜使用。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。