[发明专利]一种超疏水轻质聚氨酯微纳米纤维海绵及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种超疏水轻质聚氨酯微纳米纤维海绵，其特征在于，包括:

纳米级纤维，且所述纳米级纤维的直径为200～800nm；以及

微米级纤维，且所述微米级纤维 的直径为5～15μ m ；

其中，所述纳米级纤维包括氟化聚氨酯，且所述氟化聚氨酯通过醇溶性方法获得，所述氟化聚氨酯的制备包括以下步骤：将聚醚多元醇与多异氰酸酯反应，测试剩余NCO基团达到理论剩余值后，加入氟化小分子扩链剂、氟化醇单体、小分子扩链剂、阳离子亲水扩链剂、交联剂、催化剂继续反应，测试剩余NCO基团达到理论剩余值后，加入中和剂及乙醇，并滴加乳化剂及消泡剂，乳化后脱除溶剂获得所述氟化聚氨酯；

其中，所述氟化小分子扩链剂为氟化二醇、氟化二胺的任意一种或两种组合；

所述氟化醇单体为氟化小分子一元醇；

所述微米级纤维包括芳纶、涤纶、聚酯、维纶、氨纶、腈纶、锦纶、聚芳噁二唑、丙纶、无机矿物纤、棉纤、玻纤中的任意一种或多种组合。

2.根据权利要求1所述的微纳米纤维海绵，其特征在于：所述纳米级纤维和所述微米级纤维的质量比0.5～2.5。

3.根据权利要求1所述的微纳米纤维海绵，其特征在于：所述纳米级纤维还包括水溶性高分子和热固性树脂，所述纳米级纤维中所述氟化聚氨酯、所述水溶性高分子、所述热固性树脂三者的质量比为(90～95):(1～5):(1～5)。

4.根据权利要求3所述的微纳米纤维海绵，其特征在于：所述水溶性高分子包括阳离子聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、阳离子淀粉、阳离子纤维素、阳离子瓜尔胶、聚羟甲基纤维素、聚二甲基二烯丙基氯化铵、聚胺、无机聚合铝、聚季铵盐-28、聚季铵盐-39、异丁烯-马来酸酐铵盐共聚物、聚丙烯酸、聚马来酸酐中的任意一种或者多种组合。

5.根据权利要求3所述的微纳米纤维海绵，其特征在于：所述热固性树脂包括苯并噁嗪树脂、丙硅树脂、聚酰胺树脂、阳离子聚丙烯酰胺树脂、聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂、丙烯酸树脂、聚酰胺聚脲树脂、聚酰胺聚脲表氯醇树脂、聚乙烯亚胺树脂、壳聚糖、二醛淀粉、马来酸均聚物及三元并聚树脂、多亚乙基马来酸树脂、钛酸锆胺树脂中的任意一种或者多种组合。

6.根据权利要求3所述的微纳米纤维海绵，其特征在于：所述纳米级纤维由浓度为33wt％～35wt％的第一组分纺丝液和浓度为13％wt～16wt％的第二组分纺丝液通过纺丝得到，其中，所述第一组分纺丝液和/或所述第二组分纺丝液中包括所述氟化聚氨酯以及所述水溶性高分子和所述热固性树脂，所述浓度为所述氟化聚氨酯和所述水溶性高分子的浓度。

7.一种制备权利要求1-6任一所述微纳米纤维海绵的方法，包括以下步骤：

提供一纳米级纤维，所述纳米级纤维包括氟化聚氨酯：

将所述纳米级纤维和一微米级纤维以及一纤维悬浮稳定剂混合得到一纤维悬浮液；

将所述纤维悬浮液经成型、脱溶剂、热处理得到所述微纳米纤维海绵。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述氟化聚氨酯采用醇溶性方法制备，所述氟化聚氨酯的制备包括：将聚醚多元醇与多异氰酸酯反应，测试剩余NCO基团达到理论剩余值后，加入氟化小分子扩链剂、氟化醇单体、小分子扩链剂、阳离子亲水扩链剂、交联剂、催化剂继续反应，测试剩余NCO基团达到理论剩余值后，加入中和剂及乙醇，并滴加乳化剂及消泡剂，乳化后脱除溶剂获得所述氟化聚氨酯，其中，所述氟化小分子扩链剂为氟化二醇、氟化二胺的任意一种或两种组合；所述氟化醇单体为氟化小分子一元醇。

9.一种如权利要求1-6任一所述的微纳米纤维海绵在水体清洁净化及自防护领域中的用途。