[发明专利]一种聚氨酯/端氨基超支化聚合物复合膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于聚氨酯材料加工领域，具体涉及一种聚氨酯/端氨基超支化聚合物复合膜的制备方法。

背景技术

聚氨酯(PU)是分子主链上含有氨基甲酸酯基团的高分子聚合物，它强度高，耐磨，耐低温，耐化学药品，回弹性优良，已被广泛的应用于PU合成革，皮革涂饰剂及纺织品涂层中。溶剂型聚氨酯膜生产方法主要有干法、湿法两大类，湿式聚氨酯膜能产生透气的微孔层，成品有透气透湿性，手感柔软丰满，但其表面难以做到饱满鲜艳的花纹与颜色。干法聚氨酯膜力学性能优异，且可赋予成品完美的表面，增加产品的风格种类。但干法膜表面致密，水汽很难透过，且溶剂型聚氨酯分子连段中亲水基团少，对水的亲和性差，吸湿透汽能力差，导致产品的使用舒适性差，因而提高聚氨酯膜吸湿透汽性能的研究是该领域的研究热点。

目前人们通常采用化学改性或物理改性的方法来解决这一问题。化学改性主要是在PU分子链段中引入亲水基团以增加成革吸湿性。物理改性则主要为添加致孔剂形成微孔结构或添加具有亲水基团的高分子化合物来实现成革的透湿效果。而已有的研究表明，改善聚氨酯膜吸湿透汽性最有效的办法是在膜中引入亲水基团。

发明内容

本发明的目的在于提供一种聚氨酯/端氨基超支化聚合物复合膜的制备方法，该方法简便易行，易于工业化生产，制得的聚氨酯/端氨基超支化聚合物复合膜的吸湿性和透气性好。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案包括以下步骤：

1）将摩尔比为1:(1.1～1.5)的N，N－亚甲基双丙烯酰胺（MBA）与二乙烯三胺（DETA）加入到溶剂N，N－二甲基甲酰胺（DMF）中，在40～80℃下反应8～24h，得到端氨基超支化聚合物；其中N，N－亚甲基双丙烯酰胺和二乙烯三胺的总质量与N，N－二甲基甲酰胺的质量比为1:(1.1～1.5)；

2）向聚氨酯原料中加入溶剂N，N－二甲基甲酰胺，配置成固含量为10%～20%的聚氨酯的N，N－二甲基甲酰胺溶液；

3）将端氨基超支化聚合物加入到聚氨酯的N，N－二甲基甲酰胺溶液中，搅拌均匀，得到铸膜液，其中加入的端氨基超支化聚合物与步骤2）中聚氨酯原料的质量比为1:(10～30)；将铸膜液在常温下静置脱泡，然后将铸膜液到在基板上，自然流平后烘干，再在室温下放置，得到聚氨酯/端氨基超支化聚合物复合膜。

所述的端氨基超支化聚合物的结构式如下：

其中MBA单元的结构式为：

所述的步骤2）中的聚氨酯原料为聚氨酯固含量为30%～40%的聚氨酯的N，N－二甲基甲酰胺溶液（烟台华大化学工业有限公司提供的6306B干法溶剂型聚氨酯）。

所述的步骤3）中的搅拌速度为800～1500r/min，搅拌至均匀所需的时间为10～30min。

所述的步骤3）中静置脱泡的时间为1～2h。

所述的步骤3）中的基板是聚四氟乙烯玻璃板。

所述的步骤3）中的烘干是在100～150℃的电热鼓风干燥箱中进行的，烘干时间为1～3h。

所述的步骤3）中在室温下放置的时间为12～24h。

所述的步骤3）制得的聚氨酯/端氨基超支化聚合物复合膜的厚度为0.15～0.25mm。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明公开了一种聚氨酯/端氨基超支化聚合物复合膜的制备方法，先将N，N－亚甲基双丙烯酰胺和二乙烯三胺加入到溶剂N，N－二甲基甲酰胺中，制备端氨基超支化聚合物，然后向聚氨酯原料中加入溶剂配成聚氨酯的N，N－二甲基甲酰胺溶液，再将端氨基超支化聚合物加入到聚氨酯的N，N－二甲基甲酰胺溶液中得到铸膜液，最后将铸膜液到在基板上烘干，得到聚氨酯/端氨基超支化聚合物复合膜。该方法制备步骤简单易行，设备要求低，反应条件温和，原料廉价易得，易于工业化推广。采用该方法制得的聚氨酯/端氨基超支化聚合物复合膜既具有聚氨酯材料的诸多优良性能，又因添加端氨基超支化聚合物而导致聚氨酯/端氨基超支化聚合物复合膜的组分中亲水基团增多，使制得的聚氨酯/端氨基超支化聚合物复合膜具有良好的吸湿效果，且添加端氨基超支化聚合物后，聚氨酯/端氨基超支化聚合物复合膜内部形成了更多的孔隙，增加了聚氨酯/端氨基超支化聚合物复合膜内部的自由体积，即增加了水分子传递通道，使得聚氨酯/端氨基超支化聚合物复合膜的透湿性更好，将其应用于PU合成革、皮革涂饰剂及纺织品涂层等的生产中，可以提高产品的使用舒适性能。

附图说明