[发明专利]一种具有光敏变色功能的TPU纤维基防水透湿薄膜及其制备方法

摘要

本发明提供了一种具有光敏变色功能的TPU纤维基防水透湿薄膜及其制备方法，涉及静电纺丝技术领域。制备方法：首先，配制一定浓度的TPU/DMF基底溶液；然后将光敏变色性能稳定且抗疲劳性能优异的光敏变色微胶囊粉体1,3‑二苯基‑4‑(3‑氯苯甲酰基)‑5‑吡唑啉酮缩N(4)‑苯基氨基脲(DP3ClBP‑PSC)添加到基底溶液中，充分搅拌均匀得到纺前躯体溶液，避光静置脱泡；采用气流辅助静电纺丝技术进行制备，所得纳米纤维膜其接触角≥130°，耐静水压≥1kPa，透湿量≥19000g/m2/d，强度≥20MPa。本发明制备的防水透湿薄膜，具有孔径小、孔隙率高、制备过程简单且成本较低等特点。该薄膜不仅能在紫外线的照射下迅速实现从无色到有色的转变且该过程可逆，而且防水、透湿和透气等性能优异，具有广泛的应用前景。

主权项

一种具有光敏变色功能的TPU纤维基防水透湿薄膜的制备方法，其特征在于采用静电纺丝技术进行制备，通过以下步骤实现：a.配制TPU/DMF基底溶液：将TPU颗粒与N，N‑二甲基甲酰胺(DMF)按(1～3):10的质量比混合，在40～50℃的水浴条件下搅拌2～4h后，用超声波仪进行10～20min的超声处理，用真空泵进行5～15min的真空脱泡，得到TPU/DMF基底溶液。b.配制纺前躯体液：选用光敏变色性能稳定且抗疲劳性能优异的光敏变色微胶囊粉体1,3‑二苯基‑4‑(3‑氯苯甲酰基)‑5‑吡唑啉酮缩N(4)‑苯基氨基脲(DP3ClBP‑PSC)作为变色单元。采用物理掺杂法，在避光条件下，将光敏变色微胶囊粉体DP3ClBP‑PSC与质量百分含量为30％的TPU/DMF基底溶液按(1～5):10的质量比混合，室温下磁力搅拌3～5h，直至微胶囊粉体均匀分散，避光静置脱泡，得到纺前躯体液。c.静电纺丝法制备：将步骤b中得到的纺前躯体液注入一只5ml的注射器中，注射器连接针头置于便携式静电纺丝设备中，铝箔接高压直流电源的负极。在设定的纺丝参数下进行静电纺丝，采用气流辅助的方式，加快射流过程中聚合物分子固化成纤的速度，得到静电纺丝纳米纤维薄膜。d.将收集的纳米纤维薄膜置于室温环境中，自然干燥24h，去除残留溶剂，即可获得具有光敏变色功能的TPU纤维基防水透湿薄膜。