[发明专利]一种PDMS表面修饰的多组分防水透湿膜制备方法

说明书

本发明提供了一种PDMS表面修饰的多组分防水透湿膜制备方法，属于防水透湿膜技术领域。该方法是将高分子聚合物溶解在第一溶剂中搅拌至完全溶解，作为芯层纺丝溶液；将PDMS主剂和固化剂溶解在第二溶剂中搅拌至完全溶解，作为壳层纺丝溶液；将芯层及壳层纺丝溶液分别注入同轴静电纺丝装置通道，调节纺丝参数，得到核壳结构纳米纤维，将所得多组分纳米纤维膜再经高温固化即得PDMS表面修饰的多组分防水透湿膜。该制备方法操作简单，制备的防水透湿膜具有孔径小、孔隙率高、纤维无黏连等优点，耐水压≥120kPa,透湿率≥11000g/m2/d，在防水透湿领域具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种PDMS表面修饰的多组分防水透湿膜制备方法，具体地说，是一种用同轴静电纺丝技术制备PDMS表面修饰的多组分防水透湿膜的制备方法，属于防水透湿膜领域。

背景技术

防水透湿膜兼有防水及透湿的功能，在防寒服、户外服、特种军服及医疗防护等领域具有广泛的应用。目前市场上的防水透湿膜主要有两类：亲水型无孔膜及疏水型微孔膜。亲水性微孔膜具有较高的耐水压及力学拉伸强度，但透湿量较低，且遇水易变形。以聚四氟乙烯为原料的疏水型微孔膜具有大量的连通孔道，且孔径小，但孔径及孔隙率难以控制，并存在加工工艺复杂、成本高等缺点。

近年来，由于静电纺丝技术操作方便，原料来源广泛，且静电纺丝纳米纤维具有直径小，孔隙率高，比表面积大等优点，结合纤维表面的润湿修饰技术，在防水透湿领域具有巨大的发展潜力及应用价值。但常规制备防水透湿膜的方法难以控制防水透视膜的孔结构，从而造成防水透湿膜耐水压及透湿量低下等问题。为了克服这些缺陷，本发明希望提供一种PDMS表面修饰的多组分防水透湿膜制备方法。

发明内容

为了提供一种PDMS表面修饰的多组分防水透湿膜制备方法，其具体技术方案如下：

一种PDMS表面修饰的多组分防水透湿膜制备方法，包括以下步骤：

（1）配置芯层纺丝溶液：将高聚物材料A溶解在第一有机溶剂中，搅拌至均匀溶解，得到芯层纺丝溶液；

（2）配置壳层纺丝溶液：将PDMS主剂和固化剂溶解在第二有机溶剂中，搅拌至均匀溶解，得到壳层纺丝溶液；

（3）将步骤（1）中所述芯层纺丝溶液注入到同轴静电纺丝装置的芯层溶液通道，将步骤（2）中所述壳层纺丝溶液注入到同轴静电纺丝装置的壳层溶液通道，调节纺丝参数进行同轴静电纺丝，制备得到多组分纳米纤维膜；

（4）将所述多组分纳米纤维膜置于80-140℃温度下,固化10-120min，得到PDMS表面修饰的多组分防水透湿膜。

作为优选，所述步骤（1）中高聚物材料A为聚丙烯腈、聚氨酯、聚偏氟乙烯、聚氯乙烯中的一种或多种组合。

作为优选，所述步骤（1）中，壳层纺丝溶液浓度为1%-30%，其中PDMS主剂和固化剂比例为质量比10:1。

作为优选，所述步骤（1）中所述第一溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二氯甲烷、二甲基亚砜、四氢呋喃、甲苯中的一种，或两种及两种以上的混合物。

作为优选，所述步骤（2）中第二溶剂为甲苯、正庚烷、正己烷、异丙醇、丙酮、氯仿、二氯甲烷、四氢呋喃中的一种，或两种及两种以上的混合物。

作为优选，所述步骤（3）中纺丝参数为：纺丝电压10-30kV,接收距离10-25cm,芯层纺丝溶液流速为0.5-2ml/h,壳层纺丝溶液流速为1-2ml/h。

有益效果：

（1）本方法采用同轴静电纺丝技术，使PDMS作为低表面能层修饰到纳米纤维外层，将多种材料各自的优良性能优化在一起；

（2）本方法在几乎不影响透湿性、透气性的情况下，大幅提高了防水透湿膜的防水性，并且操作简单方便；