[發明專利]一種環保溶劑型靜電紡防水透濕膜的制備方法

有效

• 申請號: 201710738518.9
• 申請日: 2017-08-24
• 公開（公告）號: CN107587268B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 丁彬;余西;生俊露;趙景;周文;王先鋒;印霞;俞建勇
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: D04H1/728
• 分類號: D04H1/728;D01D5/00;D06M10/00;D06C7/00;D06M101/24;D06M101/30;D06M101/18;D06M101/26
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩;王婧

本發明提供了一種環保溶劑型靜電紡防水透濕膜的制備方法，其特征在于，包括：步驟1：以水或環保型醇類作為溶劑配制高分子聚合物溶液，添加相應的水溶或醇溶型的疏水劑與交聯劑，通過靜電紡絲工藝制備出疏水纖維膜；步驟2：對纖維膜后處理引發聚合物基體與交聯劑發生化學交聯反應，增強纖維膜的耐水性并調控纖維膜的孔結構，獲得環保溶劑型靜電紡防水透濕膜環保溶劑型靜電紡防水透濕膜的制備方法。本發明生產過程中無廢氣、廢水、固體廢棄物產生，不對環境產生破壞，制備出的防水透濕膜不含有毒溶劑，在實際應用中不會損害穿著者的身體健康；纖維基防水透濕膜的耐水壓≥150kPa，透濕率≥15000g/m²/d，拉伸斷裂強度≥30MPa，在功能性防護服裝領域具有巨大的應用前景。

技術領域

本發明屬于靜電紡絲功能材料領域，涉及一種環保溶劑型靜電紡防水透濕膜的制備方法。

背景技術

防水透濕膜主要應用于防護服裝領域，其不僅可以阻止雨水的滲透，同時還能將人體散發的汗液以水蒸汽的形式傳導到外界，從而避免汗液在體表與服裝之間積聚冷凝，保證了服裝的防護性與穿著舒適性。靜電紡絲技術是一種制備小孔徑、高孔隙率結構纖維膜的有效方法，已被應用于制備高性能防水透濕纖維膜。目前靜電紡絲方法在防水透濕材料加工領域的專利技術包括：一種靜電噴射納米蛛網防水透濕膜及其制備方法(CN201410842872.2)、一種高效防水透濕面料及其制備方法(CN104452109A)、一種防水透濕多功能復合微/納米面料及其制備方法(CN201210140424.9)、防水透濕膜的制備方法、防水透濕織物及其制備方法(CN201410396216.4)等，其都是采用N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、四氫呋喃、二甲苯等有毒溶劑，生產過程中對環境造成一定的污染，且制備出的靜電紡纖維材料中殘余的有毒溶劑，會損害穿著者的身體健康。

發明內容

本發明的目的是克服現有靜電紡防水透濕膜在制備過程中造成環境污染、應用過程中損害人體健康的缺陷，提供了一種環保溶劑型靜電紡防水透濕膜的制備方法，在保證綠色生產的同時給穿著者帶來更為安全的防護。

為了達到上述目的，本發明提供一種環保溶劑型靜電紡防水透濕膜的制備方法，其特征在于，包括：

步驟1：以水或環保型醇類作為溶劑配制高分子聚合物溶液，添加相應的水溶或醇溶型的疏水劑與交聯劑，通過靜電紡絲工藝制備出疏水纖維膜；

步驟2：對纖維膜后處理引發聚合物基體與交聯劑發生化學交聯反應，增強纖維膜的耐水性并調控纖維膜的孔結構，獲得環保溶劑型靜電紡防水透濕膜。

優選地，所述步驟1中的溶劑為水、乙醇、異丙醇以及丙二醇中一種或幾種的組合。

優選地，所述步驟1中的紡絲液中高分子聚合物的質量分數為5～30％。

優選地，所述步驟1中的高分子聚合物選擇為在相應溶劑中能溶解的高分子聚合物。

優選地，當所述的溶劑為水時，所述的高分子聚合物為聚乙烯亞胺、聚乙烯醇、聚環氧乙烷、聚乙烯吡咯烷酮、水性聚氨酯和水性丙烯酸樹脂中的至少一種；當所述的溶劑為乙醇時，所述的高分子聚合物為聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇縮丁醛、聚醋酸乙烯酯、水性聚氨酯以及水性丙烯酸樹脂中的至少一種；當所述的溶劑為異丙醇時，所述的高分子聚合物為聚甲基丙烯酸、聚丙烯酸、聚乙烯醇縮丁醛、水性聚氨酯和水性丙烯酸樹脂中的至少一種；當所述的溶劑為丙二醇時，所述的高分子聚合物為聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇縮丁醛、聚馬來酸酐、水性聚氨酯以及水性丙烯酸樹脂中的至少一種。

優選地，所述步驟1中紡絲液中疏水劑占高分子聚合物的質量分數為¹～10％。

優選地，疏水劑應選擇為在相應溶劑中能溶解或分散的混合體化合物。