[发明专利]一种聚氨酯多孔膜的成形方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚氨酯多孔膜的成形方法，属于膜科学与工程技术领域。

背景技术

聚氨酯是一种易于加工，价格低廉的高聚物。它性能优良，如：耐磨，耐寒性好，耐水解性好，透湿性能好，分子结构简单，焚化炉燃烧时无化学污染，耐化学品腐蚀，抗菌性好，低温柔顺性好等等，所以是一种无毒无害的环保材料，对人体皮肤无伤害，并广泛用于服装面料，医疗卫生，皮革等领域。

聚氨酯多孔膜中的孔径均一性与孔隙率大小直接影响到膜的各种性能，若聚氨酯多孔膜的孔径大小不均一，有大孔穴，则此聚氨酯多孔膜中就会存在力学弱点，力学性能会显著下降。而孔隙率太小又会导致膜的透气量减少，从而达不到优良的防水透湿的效果。所以，制备聚氨酯多孔膜的关键就在于控制成形过程中孔径的大小及微孔的分布，从而得到性能优良的聚氨酯多孔膜。

目前用于制造聚氨酯多孔膜的方法有很多种，主要是采用相转变法制备聚氨酯多孔膜。湿法成膜的过程是将聚氨酯溶液浸泡在凝固溶液中，让聚氨酯溶液发生相分离而固化成膜。湿法成膜可以通过改变聚合物浓度，凝固浴的组份及温度等多种因素来控制聚氨酯多孔膜孔径与孔隙率的大小，使膜具有孔径大小均一，高孔隙率的特点。但由此方法制备出的聚氨酯多孔膜中会存在一些大孔洞，导致膜拉伸强度与断裂伸长率显著下降。另一方面，与水接触的聚氨酯表面会因为溶剂与非溶剂之间交换速度过快而形成致密层，大大降低膜的透湿性能。使用湿法成膜的方法制备聚氨酯多孔膜将会用到大量的水和其他的有机溶剂，会增加生产成本，造成严重的环境污染。针对这些难题我们采用简易的超声雾化法制备了凝固用雾化微珠用于聚氨酯多孔膜的制备。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种能有效的控制聚氨酯多孔膜成形过程中表面与内部微孔的形态和能有效的降低膜表面致密结构的聚氨酯多孔膜成形方法。为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种聚氨酯多孔膜的成形方法，聚氨酯多孔膜的成形过程包括以下步骤：

a.铸膜液的制备

将聚氨酯溶于有机溶剂中，经过充分搅拌直至其完全溶解，制成质量分数为10％～30％的铸膜液，将铸膜液置于真空状态下，去除气泡。

其中，聚氨酯    10～30份

有机溶剂        70～90份

所述有机溶剂为四氢呋喃或N，N-二甲基甲酰胺或N，N-二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮或六氟异丙醇其中的一种，或其中的两种及两种以上混合有机溶剂。

b.凝固用雾化微珠的制备

将待雾化溶液用雾化装置制备出雾化微珠，并将雾化微珠经引流管引流入一个装有摇摆式摇床的容器内，保持雾化微珠连续引流状态，在引流管内装有加热器对雾化微珠进行加热，加热温度为10～90℃。

其中，所述待雾化溶液为蒸馏水或甲醇或乙醇或异丙醇其中的一种，或其中两种及两种以上混合的待雾化溶液。

所述雾化装置为超声波雾化发生器或电加热雾化器或高压雾化机或电动高速离心雾化器。

c.聚氨酯多孔坯膜的成形

将经a制成的铸膜液倒入制膜模具中，在模具中形成具有0.1～4mm厚度的铸膜液层，然后将模具置于被雾化微珠包围的摇摆式摇床上，摇床做摇摆运动，摇摆角度在0～60度之间，模具中的铸膜液随摇摆式摇床在雾化微珠的环境中持续运动1～8小时，完成铸膜液的固化过程，形成聚氨酯多孔坯膜。

d.聚氨酯多孔坯膜的洗涤与干燥

将脱模后的聚氨酯多孔坯膜放置在温度为10～30℃蒸馏水中浸泡4～10小时，每隔1～2小时采用新鲜的蒸馏水替换浸泡过的蒸馏水，完成聚氨酯多孔坯膜的洗涤过程，洗涤后的聚氨酯多孔坯膜放置在20～60℃环境下干燥，即获得聚氨酯多孔膜。

所述的聚氨酯为热塑性聚氨酯。