[发明专利]可选择性渗透保护结构及由其制得的制品

说明书

本发明涉及具有高湿气渗透性，而对诸如化学物质之类的其它物质具有低渗透性的可选择性渗透组合物和结构，以及由其制得的制品。

发明背景

对暴露于有害化学和生物试剂的个人防护常常对消防队员、开业医生和类似处境的人员具有重要意义。此类防护常常包括穿戴对此类试剂提供屏障的服饰。标准防护服中常常使用丁基橡胶。然而，由丁基橡胶制成的衣服很笨重并且几乎不可渗透空气和水分(I.Lee、Yang和Wilusz；Polymer Engineering&Science，1996，36，1217)，导致穿着这种衣服时，其内部将产生难以忍受的热量。其它防护服装包括涂覆有可提供化学和/或生物屏障的聚合材料的纺织物。

已知具有各种机械和传送特性的多种可渗透材料。然而，根据其中要应用的可渗透材料的具体应用，需要某些特性的组合。例如，在防护服装应用中，希望材料可传送水蒸汽并且阻碍有害化学物质和/或生物试剂的传送并且重量轻，以及在较宽的温度范围内具有柔性。需要具有膜特征的柔性固体材料，该材料有利于水蒸汽(例如从含膜服装穿着者至大气环境)的传送；允许渗透衣服的水分达到令穿着者舒适所需的程度，从而降低热应力；并且阻碍某些化合物和生物试剂的进入。

人们常常用薄膜或织物防水油布、罩布或其它覆盖物包裹或包装设备以免在运输和贮藏过程中损坏表面。这些覆盖物可由高阻隔(高度不透水)薄膜和织物(参见例如http://www.heritagepackaging.com/productservices/barrierpackaging/bpbasics/bpbasics.htm)制备。

许多相对较小的物件在货盘(即容易通过叉车或小型起重机移动的平台)上装运。货盘提供了便利以从集装箱装卸货物和短距离(如在仓库内)移动少量货物或递送零售量的货物。当把小物件置于货盘上时，小物件可为未包装的或包装的，例如在袋子或箱子中。

装载货物的货盘优选地具有完整性和稳定性，以便货物在装运过程中不受损或丢失。为了提供必要的完整性和稳定性，通常已将货盘及其货物一起包裹在薄膜内，例如可通过机器或手动施加的聚乙烯拉伸包装重叠层内。参见例如US RE38429。为装载货物的货盘提供完整性和稳定性的其它常见做法包括将货盘及其货物包裹在可热收缩的薄膜中、将装载货物的货盘封装在可热收缩或可拉伸的外皮或“罩布”中、以及将货物容纳在单个纸箱或盒中。这些方法有时单独或统称为“货盘单元化”。

一般适合使用阻挡膜将小物体或小制品包裹在密封袋中，因为可以在密封在袋中之前干燥物体和/或将干燥剂包括在密封袋内。该方法不太适合诸如车辆、船舶、马达、机器、工业物品、容纳较小制品的货盘或集装箱、以及其它大体积设备之类的大物体，因为通常无法让覆盖物在物体周围形成密封并且可能无法充分干燥物体。在贮藏期间或通过轮船或铁路装运时，该问题可能尤其突出，因为大物体可能会长时间暴露于不利的天气条件下。空气中的水分和/或雨水可能进入覆盖物下面的空间并被捕集和冷凝。对于高阻隔覆盖物来说，没有办法让水回渗到覆盖物外部，导致水分积聚在覆盖物内，从而有可能发生腐蚀。

每年由于例如铁、钢和其它金属的腐蚀造成大量的经济损失。影响腐蚀速率的因素有很多，包括水分、氧气和盐的存在。一种常见的腐蚀为由高湿度环境下的电化学反应所造成。例如，当铁被暴露于潮湿空气中时，它会与氧气反应而形成铁锈(氧化铁)。腐蚀的结果可能为形成容易剥落的金属氧化物，引起大量点蚀，从而导致金属结构强度降低和碎裂。腐蚀也会影响金属部件的其它性质，如降低电导率或增大表面粗糙度，从而使移动部件变得不能自由移动。

除了金属腐蚀之外，在设备表面上的冷凝的水分中还会生长霉菌。

利用具有较高水汽透过率的薄膜或覆盖物，可以让捕集的水分回到周围的大气中，从而防止覆盖物内的水分冷凝。利用这种薄膜可防止或减少生锈和腐蚀，并减少生霉机会。

各种参考文献都描述了由各种聚合物制备的可用于保护性覆盖物的半渗透材料。参见例如US6579948。最近公开了包含可选择性渗透膜的防护织物，该可选择性渗透膜包含有机酸改性的离聚物组合物(US7514380)。