[发明专利]一种改性电纺聚丙烯腈纤维防水透气膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种改性电纺聚丙烯腈纤维防水透气膜及其制备方法，所述的纤维膜是采用氟化聚氨酯(WFPU)对聚丙烯腈纤维膜进行改性，调控孔结构，能够获得高防水和透气性能。此外，本发明所述透气膜制备工艺简单、环保，而且其机械性能优异，适用于防护服、航空航天、建筑材料等领域，具有较大的应用前景。

技术领域

本发明涉及透气膜技术领域，具体涉及一种改性电纺聚丙烯腈纤维防水透气膜及其制备方法。

背景技术

防水透气性微孔膜，因其具有阻水渗透、透气的特性，在防护服、膜蒸馏、制药、组织工程等领域具有广阔的应用前景，引起了人们的广泛关注。一般来说，这些膜是由疏水原料制成的，具有具有丰富的孔结构，这些孔是相互连接的通道，能够使小尺寸的气体和蒸汽渗透进来，但阻止液态水湿润和渗透。理想情况下，不仅要求孔隙大小要小到足以承受液态水的渗透，而且要求孔隙率要尽可能高，以最大限度地提高蒸汽的透射。目前开发防水透气性微孔膜的策略包括熔体吹制、熔融熔融和热拉伸。然而，这些方法工艺复杂、成本高，同时孔隙大小和孔隙率调节困难，使得制备的膜不能满足防水透气的要求。因此，设计一种新颖、简便的方法，来制备具有高防水性和良好透气性的先进微孔膜至关重要。

发明内容

本发明旨在提供了一种改性电纺聚丙烯腈纤维防水透气膜及其制备方法。

本发明提供如下技术方案：

一种改性电纺聚丙烯腈纤维防水透气膜，其特征在于，一种改性电纺聚丙烯腈纤维防水透气膜可以通过以下方法制备：首先制备修饰剂，具体过程如下，将单体和软链剂以及溶剂加入到反应器中，加热搅拌一段时间，加入扩链剂，继续加热搅拌一段时间，然后加入添加剂，氟化剂继续加热搅拌一段时间，最后加入中和剂，冷却至室温后加入去离子水，得到乳浊液备用；然后将聚丙烯腈溶解在DMF溶剂中，利用静电纺丝技术制备聚丙烯腈纤维膜，然后将聚丙烯纤维膜浸没到修饰剂的乳浊液中，一段时间后干燥，即可制备出改性的聚丙烯腈纤维防水透气膜。

所述单体为2,4-甲苯二异氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯以及其他多异氰酸酯等中的一种或者多种。

所述软链剂是分子量为200-10000的聚四氢呋喃(PTMEG)。

所述扩链剂是1，4一丁二醇(BDO)、1，6一己二醇、甘油、三甘醇、新戊二醇(NPG)、山梨醇、二乙氨基乙醇(DEAE)、乙二胺(DA)、N，N-二羟基(二异丙基)苯胺(HPA)等。还有氢醌一二(β一羟乙基)醚(HQEE)等中的一种或多种。

所述添加剂是2,2-二羟甲基丙酸、二羟甲基丙丁。

所述氟化剂是全氟己基乙基醇、全氟辛基乙基醇、全氟丁基乙基醇等中的一种或多种。

所述中和剂是二乙胺、三乙胺等中的一种或多种。

一种改性电纺聚丙烯腈纤维防水透气膜及其制备方法，包括以下步骤：