[发明专利]一种高防水透湿TPU薄膜及其制备方法

说明书

本发明主要涉及一种高防水透湿TPU薄膜及其制备方法。所述TPU薄膜按重量份数主要由以下原料制备得到：聚氨酯40‑80、聚酰胺16‑25、聚乙二醇10‑30和催化剂3‑10。本发明将聚乙二醇引入软段相，大大的提高了TPU薄膜的韧性和强度；同时聚酰胺和聚乙二醇使得TPU薄膜的相容性更好，增加了TPU薄膜的微多孔结构，在协同增加薄膜防水透湿性能的同时，还提高了薄膜的机械性能；本申请的TPU薄膜具有良好的透湿性能，还具有良好的力学性能，制备方法简单，便于推广应用。

技术领域

本发明属于聚合物薄膜材料领域，涉及一种防水透湿TPU薄膜及其制备方法，特别涉及一种高防水透湿TPU薄膜及其制备方法。

背景技术

随着技术的进步，主要的防水透湿薄膜材料有：微孔薄膜和亲水性薄膜。其中，微孔薄膜是一层很薄的高分子聚合物薄膜，上面有大量的细小且相通的微孔，在微孔薄膜中，水滴束缚在孔洞中，并受表面张力固定；孔洞越小，需要越多的外力以破坏表面张力使水滴溢出孔洞；因此，微孔薄膜的防水能力与孔的直径成反比，透湿性与孔的直径和多孔性成正比，与薄膜的厚度成反比；因此，防水性能越好的微孔薄膜，其透湿性越差。亲水性薄膜是由单一组分的共聚物构成，无孔，它能阻止水滴通过，起到防水作用；由于其具有亲水性，可以和水分子作用，借助氢键和其它分子间作用力，在高湿度一侧吸附水分子，通过高分子链上亲水基团传递到低湿度一侧解吸，从而达到透湿的效果；亲水性薄膜的透湿性能取决于薄膜的厚度及它们的化学组成和结构，对温度和湿度很敏感。水蒸汽从湿度高的一面向湿度低的一面传递，薄膜越薄，透湿性越好；但是，其不适用于恶劣环境下使用。

热塑性聚氨酯弹性体具有耐磨、柔韧以及高弹性，而且透湿性和防水性能优异，已广泛应用于服装行业，主要用于织物品贴合中，可达到不允许雨水等液体通过，但能保证水蒸气自由透过的效果，即具有“可呼吸性”。

CN 101358020 A公开了一种无孔透湿防水改性聚醚酯功能薄膜材料及其制备方法，采用聚醚酯、聚酰胺、亲水性聚合物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、抗氧剂和加工助剂制成，所制得的薄膜熔点低(120℃左右)，湿阻抗大，低温性能不好，复合后的泼水加工性不好。

CN 104448788 A公开了一种防水透湿型热塑性聚氨酯薄膜及其制备方法，所述防水透湿型热塑性聚氨酯薄膜包括按质量百分比组成的下列成分：80％-85％的热塑性聚氨酯、8％-10％的爽滑剂和7％-10％的雾面剂；其中，所述热塑性聚氨酯的制备原料包括：聚四亚甲基醚二醇58-63份、甲苯二异氰酸酯30-35份、乙二醇乙醚醋酸酯5-8份和二醋酸二丁基锡1-3份。所制得的薄膜虽然具有一定的透湿性，但机械性能下降。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高防水透湿TPU薄膜及其制备方法，所述TPU薄膜具有良好的防水透湿性能。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，本发明提供了一种防水透湿TPU薄膜，其特征在于，所述TPU薄膜按重量份数主要由以下原料制备得到：

聚酰胺可以增加TPU薄膜的分散度，使其内部结构变松散，微隙增大，增加TPU薄膜的防水透湿性能；聚乙二醇能够增加膜的孔隙，使得膜的通透性增加，不仅如此，聚乙二醇引入软段相，大大的提高了TPU薄膜的韧性和强度；同时聚酰胺和聚乙二醇使得TPU薄膜的相容性更好，在协同增加薄膜防水透湿性能的同时，还提高了薄膜的机械性能。

本发明中，所述的高防水透湿性指的是透湿量高于8500g/m²·24h的TPU薄膜。

所述聚氨酯的重量份数为40-80，例如可以是40、41、43、45、48、50、51、53、55、56、58、60、63、65、66、68、70、72、73、75、76、78或80。