[发明专利]热塑性聚氨酯嵌段共聚物、嵌段共聚物薄膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种热塑性聚氨酯嵌段共聚物、嵌段共聚物薄膜及其制备方法，热塑性聚氨酯嵌段共聚物，是由包括如下组份的原料反应得到的：组成硬链段结构的组份(A)、组成软链段结构的组份(B)和组成结晶链段结构的组份(C)；组成硬链段结构的组份(A)包含多异氰酸酯(a1)和作为扩链剂的小分子二醇(a2)；所述的组成软链段结构的组份(B)为脂肪族聚合物二醇，所述的脂肪族聚合物二醇含有重复单位结构(I)和(II)，结晶链段结构的组份(C)为含有苯环结构的聚合物，本发明通过组成软链段结构的组份和组成结晶链段结构的组份间协同作用，具有意料之外的效果，共聚物的结晶速度以及物理机械性能优异，且具备超高的透湿率。

技术领域

本发明涉及一种基于热塑性聚氨酯嵌段共聚物加工而成的防水透湿薄膜。

背景技术

防水透湿薄膜也称为“可呼吸”薄膜，目前以热塑性聚氨酯(TPU)为基材加工的防水透湿薄膜广受关注，TPU由硬链段和软链段组成嵌段聚合物，沿着大分子链交替排列。硬段为结晶相，具有疏水性，能阻止水滴的通过，起到防水的作用；特殊结构的软缎为亲水性，允许水蒸气大分子通过，通过薄膜两侧的水蒸气压差达到透湿的作用。

目前，为提高TPU薄膜透湿性最主要的方法是通过增加TPU结构中的亲水基团含量来提高材料整体亲水性能，如专利CN201210027710.4、专利CN201710503974.5、专利CN201711324035.0都是引入聚乙二醇或聚四氢呋喃二醇等作为TPU软链段结构提高亲水基团含量；专利CN201711324035.0、专利CN201710232951.5通过多种类的聚合物二元醇混合使用，制备含不同软链段的TPU；专利CN201510562772.9在TPU中添加其他聚合物如聚酰胺和聚乙二醇进行共混改性，增加韧性和亲水性。

现有技术已知对TPU薄膜进行功能性的共聚或共混改性，不同TPU结构中的软链段的分布比较随机，不仅影响整体结构含亲水基团的分布，还会影响TPU的结晶性能和稳定性。

发明内容

本发明的目的是提供一种热塑性聚氨酯嵌段共聚物、嵌段共聚物薄膜及其制备方法，以克服现有技术存在的缺陷。

所述的热塑性聚氨酯嵌段共聚物，是由包括如下组份的原料反应得到的：组成硬链段结构的组份(A)、组成软链段结构的组份(B)和组成结晶链段结构的组份(C)；

所述的组成硬链段结构的组份(A)包含多异氰酸酯(a1)和作为扩链剂的小分子二醇(a2)；

所述的组成软链段结构的组份(B)为脂肪族聚合物二醇，所述的脂肪族聚合物二醇含有如下重复单位结构(I)和(II)：

其中，除了重复单位结构(I)和(II)外，不含有其他重复单元结构，重复单位结构(I)和(II)的摩尔比为1:1～1:50，优选摩尔比为1:1～1:15，

所述的脂肪族聚合物二醇的分子量为500～2000g/mol；

所述的结晶链段结构的组份(C)为含有苯环结构的聚合物；

以所述的热塑性聚氨酯嵌段共聚物的总质量为基准，各个组份的质量百分比含量为：

优选的还包括催化剂和助剂；

优选的，以所述的热塑性聚氨酯嵌段共聚物的总质量为基准，各个组份的质量百分比含量为：

催化剂的质量为上述组份总质量的0.01％～0.1％；

助剂的质量为上述组份总质量的0.05～10％；