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本发明公开一种高回弹耐候热塑性聚氨酯热熔胶膜及其制备方法,包括如下步骤:(1)将聚乙二醇?2000加入氮气环境的反应釜中,在60℃搅拌下缓慢加入4,4’?二苯基甲烷二异氰酸酯,反应3h,依次加入环氧树脂E51、三亚乙基二胺和乙二醇二缩甘油醚,继续反应2h,升温至80℃,加入环氧树脂固化剂、环氧树脂促进剂和纳米Al2O3,搅拌均匀,得胶料;(2)将胶料投入到双螺杆挤出机,经螺杆挤出机充分塑化,得到熔融组合物;(3)将步骤(2)得到的熔融组合物通过模头挤出得到熔膜,经过流延辊和冷却辊冷却定型,形成热熔胶膜。本发明制得的热熔胶膜,力学性能较好,耐热性能优异,拉伸强度最高为28.22MPa,断裂伸长率最高为29.69%,冲击强度最高为29.10kJ/m2。