[發明專利]一種蜂巢結構微孔防水透氣薄膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201710280288.6
• 申請日: 2017-04-26
• 公開（公告）號: CN106977796B
• 公開（公告）日: 2018-01-02
• 發明（設計）人: 郜永紅
• 申請（專利權）人: 南京北客紡織品有限公司
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08L5/08;C08L67/02;C08K5/12;C08K5/3445;C08K5/17;C08K5/55;C08J9/28;C08J5/18
• 代理公司: 北京智橋聯合知識產權代理事務所(普通合伙)11560
• 代理人: 張曉煜

技術領域

本發明屬于功能材料技術領域，具體涉及一種蜂巢結構微孔防水透氣薄膜，并進一步公開其制備方法。

背景技術

防水透氣膜是一種新型的高分子防水材料，是一種可以讓氣體透過，但又能阻隔液體例如水透過的薄膜。從制作工藝上講，防水透氣膜的技術要求要比一般的防水材料高的多；同時從品質上來看，防水透氣膜也具有其他防水材料所不具備的功能性特點。

為了達到透氣的目的，防水透氣薄膜被設計制造成具有多微孔結構的獨特塑料薄膜，從薄膜的橫切片看，則分布著許多直徑只有1-2微米的微細小孔。這樣，像空氣和/或水蒸氣那樣的氣體分子很容易透過這些小孔從濕熱的環境向外滲透，而外部的清新空氣又不斷透過這些小孔向內滲透，從而達到置換的目的，使得薄膜具有呼吸的功能；而另一方面，向液態水那樣的液體分子則由于表面張力的作用難以滲透而受到阻隔，從而使這種透氣薄膜具備了通風透氣和防水的特征。

目前，市場上已經有多種防水透氣薄膜出現，比如：1)TPU防水透濕薄膜，是一種均質無孔的薄膜，采用具有親水基團的聚氨酯彈性體TPU為主材料，利用流涎或吹塑工藝加工，但這種薄膜熔點低(120℃左右)，濕阻抗大，低溫性能及復合后的潑水加工性不好等；2)共聚多醚多酯薄膜，該薄膜也是一種均質無孔薄膜，系基于聚環氧乙烷和對苯二甲酸丁二酯的熔化擠出共聚薄膜，但其生產價格高，并且由于無孔，薄膜的濕阻抗偏大，不透氣；3)PTFE薄膜，是聚四氟乙烯經雙向拉伸工藝而形成的微孔直徑為0.14μm左右的功能薄膜。

但上述常規的防水透氣薄膜一方面由于微孔的排列是無序化的，使得現有薄膜的透氣性能較差，同時受限于制備材料的性能限制，其延展性能也較差。

發明內容

為此，本發明所要解決的技術問題在于提供一種蜂巢結構微孔防水透氣薄膜，以解決現有技術中防水透氣薄膜透氣性和延展性較差的問題。

為解決上述技術問題，本發明所述的一種制備防水透薄膜的膜液組合物，包括質量比為10-20：2-5：40-60的改性聚乙烯、離子液體以及成膜溶劑。

優選的，所述改性聚乙烯、離子液體和成膜溶劑的質量比為15：3：50。

更優的，所述改性聚乙烯由如下重量份的組分改性制得：

所述重量份于體積份的比例關系為g/mL。

更優的，所述改性聚乙烯由如下重量份的組分改性制得：

特別的，所述改性聚乙烯由如下方法制備：

(1)常溫下，取選定量的聚乙烯溶于乙醇溶液，并加入1,2-苯二甲酸單[2-[(1-氧代-2-丙烯基)氧]乙基]酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯和羰基二咪唑混勻；

(2)升溫至40-50℃,向將所得混合物加入殼聚糖，充分攪拌混勻，并自然降溫；

(3)向降溫后的混合物中加入選定量的纖維素酶混勻；

(4)加入選定量的環己酮混勻，真空干燥后出料，即得。

所述離子液體為氨基酸離子液體或咪唑類離子液體：所述氨基酸離子液體選自L-脯氨酸離子液體和/或L-苯丙氨酸離子液體；所述咪唑類離子液體選自1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸和/或1-丁基-3-甲基咪唑氯。

所述成膜溶劑包括二硫化碳、氯仿、二氯甲烷或甲苯。

所述基板的材質是玻璃、硅片、聚酯薄膜中的一種。

本發明還公開了一種蜂巢結構微孔防水透氣薄膜，由所述膜液組合物成膜制得，所述薄膜的微孔間呈有序的蜂窩狀排列。

所述成膜步驟為水滴模板法或水輔助自組裝法。

本發明還公開了一種制備所述的蜂巢結構微孔防水透氣薄膜的方法，包括如下步驟：

(a)取所述改性聚乙烯溶于所述成膜溶劑中，并加入所述離子液體混勻，得到聚合物溶液；

(b)將所得聚合物溶液涂覆在清潔的基底表面，放置于相對濕度為60％-90％的常溫大氣環境中，靜置1-4min，待溶劑揮發完全后即制得具有蜂巢結構的防水透氣薄膜；或者，

(b)將所得聚合物溶液滴加在清潔的基底表面，使用振蕩頻率1.7MHz的超聲波加濕器超聲霧化微液滴，使用內徑是2cm的橡皮管將微液滴氣流引到基板上方，流量是20mL/s，并通過噴嘴口噴出，將噴嘴口垂直向下置于基板中心上方5cm處；噴嘴口在溶液上方噴射時間是20s，之后移走噴嘴口，待到溶劑和微液滴完全揮發，可成形出蜂窩狀微孔薄膜。