[发明专利]一种高阻隔高透湿的聚酯膜材料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种高阻隔高透湿的聚酯膜材料及其制备方法和应用。该高阻隔高透湿的聚酯类膜材料包括聚酯、抗氧剂、加工助剂和碳纳米管混合物。本发明提供的高阻隔高透湿的聚酯膜材料具有良好的阻隔性能和优异的透湿性能，且可通过流延等方式成膜，易于制备及大规模生产。

技术领域

本发明属于膜材料技术领域，具体涉及一种高阻隔高透湿的聚酯膜材料及其制备方法和应用。

背景技术

防护产品，例如防护用具、防护衣物、防护设备等，为了实现对灰尘、细菌、病毒等较好的防护效果，对材料的密封性能有较高的要求。而良好的密封性能使得穿着人员身体排出气体和和汗液难以散出，特别是汗液的存在将会大大影响穿着舒适性，因此在保证良好的阻隔性能的同时需要有良好的透湿性能。

CN111690195A发明公开了一种纳米微孔膜、纳米微孔膜制作方法及其应用。其将一定分子量的聚烯烃与加工助剂按一定比例混合，使得复合后的材料满足特定的强度要求，在分子间作用力和添加剂的作用下，聚烯烃流延基膜拉伸后形成的微孔结构的孔径大大降低，孔径可以达到纳米级别，能够实现100％防护的效果，同时微孔膜的厚度也可以减薄，用于口罩材料佩戴更舒适。该发明通过特定材料的添加，来减小过滤层的微孔孔径从而明显提升阻隔性能，但纳米级的微孔仅通过流延方式较难实现，还需配合特定的拉伸处理，通过拉伸成膜的孔，很难保证孔径的均匀性与一致性；更为关键的是，该纳米微孔膜是一种疏水多孔材料，虽然具有优异的水汽渗透性能，但是却因其膜上存在的孔难以抵挡某些微生物(如病原与细菌)，同时其阻隔性能由于有孔洞的存在很难达到100cmH₂O以上。

因此，开发一种无孔的透湿材料具有更高的阻隔性和透湿性，且易于制备及大规模生产的材料具有重要的研究意义和应用价值。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种高阻隔高透湿的聚酯膜材料。本发明提供的聚酯膜材料具有良好的阻隔性能和优异的透湿性能，且可通过流延方式成膜，易于制备及大规模生产。

本发明的另一目的在于提供上述高阻隔高透湿的聚酯膜材料的制备方法。

本发明的另一目的在于提供上述高阻隔高透湿的聚酯膜材料在制备防护产品中的应用。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种高阻隔高透湿的聚酯膜材料，其特征在于，包括如下重量份数的组分：

聚酯100份；

碳纳米管混合物 1～10份；

抗氧剂0.1～2份；

加工助剂0.1～5份；

所述碳纳米管混合物为碳纳米管、小分子溶剂、脂肪酸及其衍生物的混合物，碳纳米管混合物中碳纳米管、小分子溶剂、脂肪酸及其衍生物的重量比为1:(2～5):(8～20)。

碳纳米管具有较大的比表面积，且其上具有大量的纳米级微孔。研究发现，水分子(蒸汽)在纳米级微孔中的传播速度比普通浓度梯度扩散速率高一个数量级，聚酯材料中的亲水链段具有很好的水分子透过性，通过向聚酯基材中引入碳纳米管可实现更好的透湿性能，且无需在聚酯膜上增加孔洞传递水汽，而是利用水分子实现分子级传输，达到“无孔透湿”的效果。但碳纳米管与一般的高分子材料的分散性很差，无法实现聚酯基材中碳纳米管的均匀分散，以致无法有效提高膜材料的透湿性能。