[发明专利]一种无孔型防水透湿膜及其制备方法

说明书

本发明提供了一种无孔型防水透湿膜及其制备方法。本发明提供的制备方法包括以下步骤：a)将原料溶解，得到纤维素溶液；b)将所述纤维素溶液涂膜，得到湿膜；c)将所述湿膜在凝固浴中进行凝固再生处理，得到无孔型防水透湿膜；所述原料包括以下质量份的组分：纤维素质材料60.00～100.00份；离子液200.00～600.00份；超细粉体0.00～25.00份；助剂0.00～15.00份。本发明采用纤维素大分子材料与离子液体结合，通过离子液体法制备透湿膜，通过纤维素的溶解再生和掺杂改性，能够使所得无孔型防水透湿膜具有高透湿量，同时还具有高断裂强度和较强的耐静水压。

技术领域

本发明涉及防水材料技术领域，特别涉及一种无孔型防水透湿膜及其制备方法。

背景技术

目前，防水透湿薄膜材料是一种市场前景好、需求日益增加的功能性高分子材料，其能够实现对水蒸汽和水的选择性透过，不仅能够阻止液态水通过或渗透，还能够通过水蒸汽，在户外服装、医疗卫生、精密电子、建筑材料等领域有着广泛的应用前景。

按照防水透湿膜的结构和透湿原理，其主要分为两类：①有孔型防水透湿膜；②无孔型防水透湿膜。

其中，有孔型防水透湿膜是通过控制微孔的大小(一般控制在0.5～20μm)、数目及排布实现对水蒸汽和水的选择性透过，从而实现防水透湿功能。由于聚四氟乙烯及其同系物微孔薄膜具有良好的透湿性能，从而在防水透湿领域得到广泛应用。但该类产品的生产和使用过程还存在一些不足：①加工过程需要使用大量溶剂，容易造成环境污染，且导致成本较高；②制备工艺流程繁琐，导致生产工艺复杂，设备费用较高；③微孔薄膜在后期过程中容易吸附烟尘、雾霭、洗涤剂等微细颗粒，导致微孔堵塞，从而显著降低其透湿性能；④由于聚四氟乙烯及其同系物的开发、加工长期受到外国企业的垄断，并且其降解难度高，长期大量使用对环境影响恶劣。由于上述诸多缺陷，目前，研究者更多关注于开发具有高透湿性能的无孔型防水透湿薄膜。

无孔型防水透湿薄膜又称为亲水膜，这类薄膜由于本身无孔，故其最大的优点在于：可以避免使用过程中由于微孔堵塞造成的透湿量降低的问题。该类薄膜的典型代表为聚酯、聚氨酯类亲水膜，主要是因为聚酯反应、聚氨酯反应可设计性较强，可通过在分子链中引入功能性基团，如引入亲水性基团(如氨基、羟基、醚基、羧基等)来提高分子链的亲水性能，从而实现制品的透湿性。亲水膜的透湿原理为：水分子与亲水膜基团通过吸附-扩散-脱吸附实现薄膜的吸湿-透湿功能；具体来说，亲水性薄膜通常由单一组分的共聚物构成，由硬链段和软链段沿着大分子链交替排列，其中，硬链段疏水，能阻止水滴通过，起到防水作用，软链段亲水，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，从而达到透湿效果。也正是由于无孔型防水透湿膜透湿原理的限制，使其很难实现高透湿功能，透湿量普遍较低。另外，传统亲水性膜的分子结构设计复杂、合成步骤冗长，所制得产品的力学性能较差。这些因素限制了无孔型防水透湿薄膜的使用和工业化。因此，开发高性能的非孔型防水透湿薄膜成为防水透湿领域的迫切需求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种无孔型防水透湿膜及其制备方法。本发明的制备方法制得的无孔型防水透湿膜能够提高透湿量，同时还具有高断裂强度及强耐静水压性能。

本发明提供了一种无孔型防水透湿膜的制备方法，包括以下步骤：

a)将原料溶解，得到纤维素溶液；

b)将所述纤维素溶液涂膜，得到湿膜；

c)将所述湿膜在凝固浴中进行凝固再生处理，得到无孔型防水透湿膜；

所述原料包括以下质量份的组分：

优选的，所述离子液体中的阳离子选自咪唑鎓阳离子、吡啶阳离子、铵离子和季鏻阳离子中的一种或几种；