[发明专利]一种吸湿透汽聚氨酯膜的生产方法

说明书

技术领域

本发明属聚氨酯材料加工领域，具体涉及一种吸湿透气聚氨酯膜的生产方法。

技术背景

聚氨酯(PU)是含有氨基甲酸酯(-NHCOO-)基团的聚合物，通常由异氰酸酯(含有-NCO基团)或其加成物与含活泼氢(主要是羟基中的活泼氢)的聚多元醇反应而成。聚氨酯以其具有的强度高、耐磨性、耐屈挠性、耐低温性和耐油、耐化学品性能优异等特点，可制成泡沫塑料、弹性体、涂料、胶粘剂、纤维、合成皮革以及铺面材料等产品，广泛应用于机电、船舶、土木建筑、轻工以及纺织等领域，在材料工业中占有相当重要的比例。由于聚氨酯膜吸湿透汽性能差的特点，也导致在某些领域(如人造皮革、纺织品整理、医用敷料等)的产品舒适性能的降低，因此一直以来，提高聚氨酯膜吸湿透汽性性能研制开发防水透汽聚氨酯始终是聚氨酯材料研究的重点。

目前研究的防水透汽聚氨酯膜主要有两种形式：一种是非微孔性的高分子薄膜，它的防水性来自于薄膜的连续性和较大的膜面张力而透湿性则由聚合物分子中接枝或嵌段有亲水基团的分子链所赋予，水分子沿着密集的分子链间隙向外迁移，并通过亲水基团吸附和解吸向外传递，专利US 5908690以及US4367327介绍了以聚L--醇(PEG)为软段的防水透气型聚氨酯非孔膜的制备方法和应用。另外一种防水透湿高分子膜形态结构是高分子膜的微孔结构，膜内微孔的直径很小，只有0.5~20μm，能透过0.004μm直径的水蒸气，却不能通过直径约为100~300μm的水滴。US 5650225介绍了一种制备微孔聚氨酯膜的方法(相分离法)以及微孔膜与非孔复合膜(用于医用手套等防护制品)的制备方法。CN1258305A公开了一种单轴取向微孔透气薄膜及其制造方法，这种薄膜包括40-65％无机填料和包含乙烯和烯烃单体的共聚物，经单轴拉伸形成微孔；CN1034357C公开了一种防水透气服装面料的制造方法，该发明主要特点是用低分子量PTFE进行双轴拉伸后自然回复，后将该膜与纤维织物直接复合，制成透气量大于5000g/m².d，静水压大于6mH₂O防水透气服装面料。CN1041167A一种柔性微孔膜的制备方法，该方法将α-烯烃的聚合物或共聚物与60-70％粒径为10-15gm的无机填料及加工助剂熔触混合，然后进行双轴拉伸制成微孔膜。相似的发明还有CN1014794B、USP3903234、USP498372以及EP-A-272026等。这些专利都公开了用聚烯烃或其共聚物及助剂混合、拉伸制成微孔膜的方法。

由于微孔膜加工工艺较复杂，溶剂价格昂贵，容易造成环境污染，且微孔形成后比表面积增大，易吸尘、吸附洗涤剂而玷污，或使微孔堵塞，降低透气性能，而采用亲水基团嵌段聚氨酯膜非微孔性的高分子薄膜是虽透气性能良好，但由于合成工艺复杂，且材料的力学性能较差，表面粘附性很大，不易脱模和使用。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种吸湿透气聚氨酯膜的生产方法，具体工艺方案如下：

将使用碳酸氢铵改性的有机高分子材料超细粉体与聚氨酯溶液共混，干法成膜制备吸湿透汽聚氨酯膜，具体工艺过程如下：

A有机高分子材料超细粉体改性，有机高分子材料超细粉体指羊毛、蚕丝、羽绒等天然高分子纤维材料超细粉体，粉体粒径＜5微米，改性剂为溶解于水、不溶于有机溶剂且在100℃左右易分解的化学药品。按照有机高分子材料超细粉体与改性剂重量比为90％∶10％-30％∶70％的比例称取改性剂，在密闭容器中，按照改性剂与水的重量体积比为300克/升-500克/升的比例，将改性剂与温度在40℃-50℃的水配置成改性剂溶液，再把按照有机高分子材料超细粉体与改性剂重量比为90％∶10％-30％∶70％的比例称取的有机高分子材料超细粉体加入到改性剂饱和水溶液中，在密闭容器中将有机高分子材料超细粉体和改性剂的水溶液高速搅拌，同时将混合溶液降至25℃，在室温下抽真空干燥，制成改性有机高分子材料超细粉体；

B改性有机高分子材料超细粉体的分散，将改性有机高分子材料超细粉体按照有机高分子材料超细粉体与有机溶剂重量体积比200克/升-500克/升的比例加入到有机溶剂中，有机溶剂指四氰呋喃、乙醇、丙酮、乙二醇等低沸点的溶剂，搅拌并超声波分散30分钟，制成混合均匀的改性有机高分子材料超细粉体分散液；