[發明專利]一種高疏水TPU薄膜及其制備方法

在審

• 申請號: 201911194098.8
• 申請日: 2019-11-28
• 公開（公告）號: CN110904531A
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發明（設計）人: 王一良;楊博;何建雄
• 申請（專利權）人: 蘇州市雄林新材料科技有限公司
• 主分類號: D01F6/94
• 分類號: D01F6/94;D01F1/10;D04H1/728;D01D5/00;C08G18/65;C08G18/61;C08G18/32
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發明涉及一種高疏水TPU薄膜及其制備方法，所述高疏水TPU薄膜的成分包括聚氨酯納米纖維和聚氨酯多孔微球，所述聚氨酯多孔微球分散于聚氨酯納米纖維中。該TPU薄膜包括聚氨酯納米纖維和聚氨酯多孔微球兩種結構，其中，納米纖維相互交織形成一個穩定的多層3D網絡結構，網絡結構中嵌入了微球，且微球表面存在許多納米級的突起和空腔，滯留其中的空氣能夠顯著提高薄膜材料的疏水性，而納米纖維相互交織形成的網絡結構可以作為增強TPU薄膜穩定性的支架，使得這種疏水性能穩定長久。

技術領域

本發明屬于合成材料技術領域，具體涉及一種TPU薄膜及其制備方法，尤其涉及一種高疏水TPU薄膜及其制備方法。

背景技術

聚氨酯是主鏈上含有重復氨基甲酸酯基團的大分子化合物的統稱，具有優異的耐磨、耐油、耐撕裂、耐化學腐蝕等特性，廣泛應用于工農業生產、國防建設和我們的日常生活中。但是，TPU也存在很多缺陷，比如TPU的耐水性較差，限制了TPU應用于更廣的范圍。

超疏水材料是一種新型材料，它可以自行清潔需要干凈的地方，還可以放在金屬表面防治水的腐蝕生銹。超疏水材料用途非常廣泛，室外天線上，可以防積雪；遠洋輪船，可以達到防污、防腐的效果；石油管道的輸送；用于微量注射器針尖，可以完全消除昂貴的藥品在針尖上的黏附及由此帶來的對針尖的污染；防水和防污處理等。浸潤性和粘附性都是固體表面的重要性質。一般來說，固體表面的浸潤性和粘附性是由固體表面的化學組成和表面形貌結構共同決定的，因此通過改變固體表面化學成分和表面微觀結構可以實現對潤濕性和粘附性的調控。從技術方法上，很多用于制備超疏水材料的方法仍然存在設備原材料昂貴、步驟繁雜、重復性差、只適合用于實驗室研究卻無法用于制備大面積超疏水表面等；從穩定性方面來看，目前大多數制備的超疏水表面化學穩定性差和對機械作用力很敏感，主要表現在惡劣的環境和一定的機械作用力容易使超疏水性能喪失，這些都極大的阻礙了超疏水表面的實際應用和工業生產。

CN105399917A公開了一種有機硅改性熱塑性聚氨酯彈性體及其制備方法，其彈性體由以下各組份組成，各組份的重量份為：大分子二元醇20-60份，端羥烷基封端聚二甲基硅氧烷2-10份，二異氰酸酯10-20份，小分子擴鏈劑2-8份，催化劑0.1-0.5份，抗氧化劑0.1-0.5份，紫外線吸收劑0.1-0.5份；此TPU材料解決了耐高低溫性、疏水性等問題，但是實際上，其疏水性能仍然有待提高。

CN108300353A公開了一種TPU保護膜，包括：剝離層；設置在所述剝離層表面的使用層；設置在所述使用層表面的護膜層；所述使用層包括：設置在所述剝離層表面的粘膠層；設置在所述粘膠層表面的TPU層；設置在所述TPU層表面的自修復功能層；設置在所述自修復功能層表面的疏水疏油功能層；所述疏水疏油層的成分以重量份計，包括：100-200份的聚甲基硅氧烷；1-2份的交聯劑；2-5份的固化劑；300-1000份的乙酸乙酯；500-1500份的乙酸正丁酯；所述護膜層設置在所述疏水疏油功能層表面。本發明提供的TPU保護膜在無翹曲的情況下具有良好的疏水疏油功能和耐磨性。

CN109369943A公開了一種疏水結構及其制備方法，疏水結構包括褶皺層和基底層，所述褶皺層鋪設于所述基底層上形成一雙層結構。所述褶皺層的制作材料的熱縮率小于所述基底層的制作材料的熱縮率；所述褶皺層由疏水材料制得。褶皺層的制作材料選自：聚四氟乙烯、聚苯乙烯、聚四乙烯吡啶；所述基底層的制作材料選自：聚乙烯、聚丙烯、TPU塑料。本發明中的疏水結構其不僅具有良好的疏水能力，還兼具良好的抗剪切性能，疏水涂層的有效使用壽命也得到了顯著提升，疏水結構的制備方法簡單易操作，成本低。

但以上現有技術公開的關于提高材料疏水性的方法還不能顯著地提高材料的疏水性，其疏水的穩定性也有待提高。因此，開發出一種性能穩定的高疏水TPU薄膜是非常有意義的。

發明內容