[发明专利]一种防水透气聚氨酯马靴内衬膜的制备方法

说明书

本发明涉及一种防水透气马靴内衬膜的制备方法，属于功能性纺织薄膜技术领域。本发明首先通过巯基‑烯点击化学反应采用3‑巯基‑1,2‑丙二醇对亚油酸甲酯进行改性，引入端羟基基团；然后以带端羟基的亚油酸甲酯、聚丁二醇和异佛尔酮二异氰酸酯、2,2‑二羟甲基丙酸、1,4‑丁二醇等为主要原料合成亚油酸甲酯改性的聚氨酯，并采用本发明合成聚氨酯通过静电纺丝技术制备防水透气聚氨酯马靴内衬膜。本发明制备的防水透气聚氨酯马靴内衬膜的防水效果和透气性能优异，采用C‑C长链起到疏水效果，属于环保型防水透气膜。本发明疏水C‑C长链在聚氨酯大分子链段侧端，不影响主体结构，不影响聚氨酯原有的力学性能，且疏水长链使得聚氨酯马靴内衬膜具有耐久的疏水效果，并保持较好的透气性，具有重要的实际应用价值。

技术领域

本发明涉及功能性纺织薄膜技术领域，尤其是指一种防水透气聚氨酯马靴内衬膜的制备方法。

背景技术

马靴是重要的马术装备之一，是防止马裤被马的汗水弄脏并且在骑马时起防护作用。由于其美观、舒适也在生活和时尚中受到人们的追捧，但是马靴由皮革制成，吸湿性、透气性较差，故穿着过程中会有汗液的渗出与聚集，并且过多的汗液无法顺利排出，导致马靴内温度与湿度的升高，容易滋生真菌引起“脚气”等问题。现有的内衬常为海绵、无纺布、帆布等，尽管会带来舒适的作用，但是透气透湿性较差，依然会让马靴处于一种相对湿热的环境，并且市面上的吸汗鞋垫的比表面积小，吸湿能力有限。

水性聚氨酯薄膜具有优异的成膜性和物理机械性能，安全环保，价格低廉，被广泛地应用于涂料、胶黏剂、纺织印染、薄膜等领域。采用水性聚氨酯开发防水透气薄膜引起了广泛关注。文献(朱敏,周向东.短链含氟PU防水透湿整理剂的合成及应用性能[J].印染,2012,38(16):13-17.)以聚丙二醇、异佛尔酮二异氰酸酯和甲基丙烯酸六氟丁酯等为主要原料，合成聚氨酯-含氟丙烯酸酯复合乳液，该PU涂层的防水效果较好。

文献(李智勇,周惠敏,夏鑫.含氟聚氨酯/聚氨酯纳米纤维膜复合织物的制备及其防水透湿性能[J].纺织学报,2016,37(10):83-88.)首先将一种含氟聚氨酯疏水剂引入聚氨酯纺丝液，通过静电纺丝技术制备了具有珠丝结构粗糙表面的含氟聚氨酯纳米纤维膜复合织物，最终获得了良好的防水透湿性能的织物。但该类该方法的疏水性能主要靠对环境有危害的含氟单体产生，而部分含氟防水剂因环保问题已经逐渐被市场淘汰。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种防水透气马靴内衬膜的制备方法，本发明通过巯基-烯点击化学反应采用3-巯基-1,2-丙二醇对亚油酸甲酯进行改性，引入端羟基基团；然后以带端羟基的亚油酸甲酯、聚丁二醇和异佛尔酮二异氰酸酯、2,2-二羟甲基丙酸、1,4-丁二醇等为主要原料合成亚油酸甲酯改性的聚氨酯，并采用本发明合成聚氨酯通过静电纺丝技术制备防水透气马靴内衬膜；本发明疏水C-C长链通过聚合反应接枝在聚氨酯分子链段的侧端，不影响聚氨酯原有的优良性能，且疏水长链使得聚氨酯薄膜具有耐久的疏水效果，并保持较好的透气性，具有重要的实际应用价值。

本发明的第一个目的是提供一种防水透气马靴内衬膜的制备方法，包括如下步骤：

(1)将3-巯基-1,2-丙二醇和亚油酸甲酯加入圆底烧瓶中，采用三乙胺作为催化剂、四氢呋喃作为溶剂，升高至一定温度反应一定时间，制得带端羟基的亚油酸甲酯；

(2)将聚丁二醇和异佛尔酮二异氰酸酯溶于四氢呋喃中，采用二丁基二月桂酸锡作为催化剂，升高至一定温度反应一定时间，制得聚氨酯预聚体；

(3)然后将2,2-二羟甲基丙酸和带端羟基的亚油酸甲酯加入聚氨酯预聚体，升高一定温度反应一定时间，将亚油酸甲酯的疏水长链引入聚氨酯预聚体；

(4)将1,4-丁二醇键入继续反应一定时间对聚氨酯预聚体扩链，并采用三乙胺进行中和，最后加入去离子水高速搅拌，乳化0.5～1h,并通过减压蒸馏去除溶剂得到疏水聚氨酯；

(5)最后采用静电纺丝技术采用疏水聚氨酯制备马靴内衬膜。