[发明专利]一种耐高水压高透湿聚氨酯膜

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐高水压高透湿聚氨酯膜。

背景技术

在二次大战时聚氨酯就作为高弹性的橡胶被发明，后来也用来做防水材料，如涂布在服装面料上可防风防雨，但一般这种聚氨酯都不透湿气，穿起来很闷，且湿热，很不舒服。既防水又透湿气的聚氨酯材料的创始，要追溯于美国戈尔公司在80年代首推的防水透湿薄膜服装面料，1984年美国戈尔公司的专利US 4532316首先提出防水透湿聚氨酯的制作概念，从此卷起了防水透湿聚氨酯的研发浪潮。

美国专利US 4532316公开的防水透湿聚氨酯的制作方法是将含双功能团的异氰酸酯单体与聚乙二醇反应，摩尔比约为2:1至6:1之间，然后再加少量的二羟基扩链剂，链增长，最后靠湿气反应成型，此类聚氨酯可以在无溶剂的条件下进行涂布加工，但不耐水洗，需要依附在聚四氟乙烯微孔薄膜上才行，这类聚氨酯单膜达不到耐高水压高透湿膜的要求。

美国专利US 5208313公开了改进的防水透湿聚氨酯的制造方法，其是将含双功能团的异氰酸酯单体不仅与聚乙二醇反应，还加入含二羟基的不亲水中间体如有机硅或聚四甲基醚二醇（PTMEG）或聚酯反应，这样耐水洗性及耐水压可以提高，但牺牲了透湿性，这类聚氨酯单膜也达不到耐高水压高透湿膜的要求。美国专利US 5461122公开了改进的防水透湿聚氨酯的制造方法，其是将含双功能团的异氰酸酯单体不仅与聚乙二醇反应，还加入含二羟基的不亲水中间体混合物如有机硅及聚四甲基醚二醇及聚环氧丙烯及或一些特殊的聚酯类及聚丁二烯或聚异丁烯反应，这样耐水洗性，粘着性及耐水压可以提高，但还是牺牲了透湿性，这类聚氨酯单膜仍然达不到耐高水压高透湿膜的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种耐高水压高透湿聚氨酯膜。

为解决以上技术问题，本发明采取如下技术方案：

一种耐高水压高透湿聚氨酯膜，其厚度为20-180微米，重量为20-200克/平米，耐水压大于等于0.5公斤/平方公分，透湿度大于等于10000克/水/平米/天，所述的耐高水压高透湿聚氨酯膜的制备方法包括如下步骤：

①、制备三羟基环氧丙烯与环氧乙烯的共聚醚中间体：将三官能团的单体在高压反应釜内先与环氧丙烯进行第一阶段的开环聚合使得到数均分子量在1000-3000之间的三官能团聚醚中间体，然后向反应釜内通入环氧乙烯进行第二阶段的开环聚合使反应得到数均分子量在2000-9000之间的三官能团环氧丙烯与环氧乙烯的共聚醚中间体，其中，参与反应的环氧丙烯与环氧乙烯的重量比为1:9到6:4之间，所述的三官能团的单体是具有3个能参与环氧开环聚合反应的官能团，最后，从所述三官能团环氧丙烯与环氧乙烯的共聚醚中间体获得三羟基环氧丙烯与环氧乙烯的共聚醚中间体，干燥脱水；

②、制备聚氨酯预聚体：聚氨酯反应釜内先脱水后，在干燥的条件下加入双官能团或多官能团异氰酸酯单体，然后滴加步骤①所得的三羟基环氧丙烯与环氧乙烯的共聚醚中间体使反应生成聚氨酯预聚体，所述异氰酸酯单体与所述共聚醚中间体的投料摩尔比为2-9:1，反应温度控制在30℃-150℃之间，反应时间0.5-8小时；

③、涂布：向步骤②所得聚氨酯预聚体中加入多羟基扩链剂或多官能团交联剂进行反应得到聚氨酯胶，然后将聚氨酯胶涂布在离型纸上，进烘箱加热到80℃-160℃，熟成形成薄膜，从离型纸上撕下薄膜即得所述的耐高水压高透湿聚氨酯膜。

根据本发明，步骤①所述的三羟基聚醚中间体数均分子量最好是在3000到7000之间，其最终的环氧丙烯与环氧乙烯的重量比范围最好是在2:8到4:6之间。所述的三官能团的单体优选为含羟基或环氧基的有机物，分子量在80-800之间，例如无水甘油，1,2,3-三羟基甲基丙烷，1,2,6-三羟基己烷，无水三乙醇胺等小分子有机物，最好是以上小分子有机物与环氧丙烯或环氧乙烯加成的数均分子量在200-600之间的加成物，例如三环氧丙烯与甘油的加成物。