[发明专利]一种微纳米水性聚氨酯防水透湿膜及其制备方法和用途

说明书

本发明提供了一种微纳米水性聚氨酯防水透湿膜及其制备方法和用途，所述微纳米水性聚氨酯防水透湿膜包括基布层；纤维层，形成于所述基布层上，所述纤维层的纤维直径范围为200nm～800nm，所述纤维层包括式I结构的氟化聚氨酯：所述防水透湿膜在功能性面料及医疗等领域具有一定的潜在应用价值。

技术领域

本发明属于功能性纤维材料及高分子合成领域，更具体涉及一种微纳米水性聚氨酯防水透湿膜及其制备方法和用途。

背景技术

近年来，具有防水透湿性能的膜材料在众多领域展现出了独特的应用价值，该材料在防止液态水渗透的同时还能有效传递水蒸汽，使其在户外冲锋衣、医用伤口敷料、以及建筑材料等领域展现出了广泛的应用前景。目前市场上的防水透湿膜材料主要包括聚四氟乙烯(PTFE)疏水微孔膜及聚氨酯亲水无孔膜等，其中PTFE材料具有良好的防水透湿性能，但由于其整个制备工艺复杂、且技术被Gore-Tex等外国大公司垄断、价格昂贵。聚氨酯亲水膜因其无孔结构而具有较高的耐水压，但其也存在透气性较差、遇水易沾湿，低温下透湿性较差的问题。因此，如何简便快捷的制备出高性能、环境友好型的防水透湿膜成为当前亟待解决的难题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供了一种微纳米水性聚氨酯防水透湿膜及其制备方法和用途，制备得到的微纳米水性聚氨酯防水透湿膜具有优异的防水透湿透气效果。

为了实现以上目的及其他目的，本发明是通过包括以下技术方案实现的：本发明首先提供了一种微纳米水性聚氨酯防水透湿膜，所述微纳米水性聚氨酯防水透湿膜包括：基布层；纤维层，形成于所述基布层上，所述纤维层的纤维直径范围为200nm～800nm，所述纤维层包括式I结构的氟化聚氨酯：

其中：RF代表氟化醇单体的主体基团，R₁代表多异氰酸酯的主体基团，R₂代表阳离子亲水扩链剂的主体基团；x＝0或1，y＝1或2，a:b＝0.8～1.0，n＝20～80。

在一实施例中，所述基布包括聚四氟乙烯、聚苯硫醚、芳纶中的任意一种。

在一实施例中，所述式I结构的氟化聚氨酯的分子量为15000～30000。

在一实施例中，所述纤维层厚度为0.03～0.09mm。

在一实施例中，所述纤维层还包括水溶性高分子和/或热固性树脂。

在一实施例中，所述水溶性高分子包括阳离子聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、阳离子淀粉、阳离子纤维素、阳离子瓜尔胶、聚羟甲基纤维素、聚二甲基二烯丙基氯化铵、聚胺、无机聚合铝、聚季铵盐-28、聚季铵盐-39、异丁烯-马来酸酐铵盐共聚物、聚丙烯酸、聚马来酸酐中的任意一种或者多种组合。

在一实施例中，所述热固性树脂包括苯并噁嗪树脂、丙硅树脂、聚酰胺树脂、阳离子聚丙烯酰胺树脂、聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂、丙烯酸树脂、聚酰胺聚脲树脂、聚酰胺聚脲表氯醇树脂、聚乙烯亚胺树脂、壳聚糖、二醛淀粉、马来酸均聚物及三元并聚树脂、多亚乙基马来酸树脂、钛酸锆胺树脂中的任意一种或者多种组合。

在一实施例中，所述纤维层中的纤维由浓度为34wt％～50wt％的第一组分纺丝液和浓度为13wt％～17wt％的第二组分纺丝液通过纺丝得到，其中，所述第一组分纺丝液和/或所述第二组分纺丝液中包括所述式I结构的氟化聚氨酯以及所述水溶性高分子和所述热固性树脂，所述浓度为所述式I结构的氟化聚氨酯和所述水溶性高分子的浓度。

在一实施例中，所述聚氨酯防水透湿膜中所述式I结构的氟化聚氨酯、所述水溶性高分子、所述热固性树脂三者的质量比为(90～95):(1～5):(1～5)。

在一实施例中，所述热固性树脂由苯并噁嗪树脂以及聚酰胺聚胺表氯醇树脂组成。