[发明专利]一种防水透气聚氨酯涂层及其海岛湿法制备方法

说明书

本发明涉及一种防水透气聚氨酯涂层及其海岛湿法制备方法，在基底上涂覆含微纳米盐颗粒和DMF的聚氨酯涂层浆料后，利用凝固浴置换出其中的微纳米盐颗粒和DMF，制得防水透气聚氨酯涂层；微纳米盐颗粒可溶于水而不溶于DMF；凝固浴为DMF质量含量为5~25%的DMF水溶液；制得的防水透气聚氨酯涂层的孔隙率为77~88%，其内部的微多孔相互连通，微多孔的平均孔径小于等于4μm。本发明的方法制得的防水透气聚氨酯涂层高透湿和透气而且高防绒、防水，应用前景较好。

技术领域

本发明属于涂层技术领域，涉及一种防水透气聚氨酯涂层及其海岛湿法制备方法。

背景技术

湿法涂层技术是功能性高分子聚合物加工的一个应用分支，涂层的目的是希望现有的材料能获得更稳定的性能或者是能增加不同的新性能，从而通过不同的附加性能而衍生出新的成品。必须与涂层机械设备、化工新材料等紧密结合，才能取得较快的发展。通过涂层技术可以赋予基质材料新的功能、新的用途、新的流行感。

传统涂层的透湿手段主要是依赖“阶梯作用”，即高亲水基团的化学透湿法。亲水性无孔膜表面及本体均为致密的结构，防水性由材料的连续性和较大的表面张力决定，透湿性取决于亲水基团的数量。由于聚氨酯材料中含有一定量的亲水性基团，这些基团首先以氢键形式“捕获”人体散发的水蒸气分子，水蒸气分子沿着密集的分子链间空隙从蒸汽压高的一面“传递”到另一面，即从接触皮肤的一面，传到周围环境，达到透湿的目的，这种属于分子透湿技术，透湿量小、耐水压但是基本上不透气。

高防绒、高透气、透湿防水的涂层技术一直是本领域技术人员渴望攻克的难题，现在代表性的高端产品是PTFE拉伸后形成3μm以下贯穿孔结构贴膜，可以做到高透气、透湿和高防水，是利用了PTFE拉伸膜的特性让后用贴后的手段实现的，代表性的是GORE-TEX的3层复合产品，可以到达防水度耐水压200kPa，透湿量在8000gm/m²/24hr；还有就是静电纺丝纳米膜贴合后可以做到高透和防水，但是都是贴合后实现高透和高防水，其代表是FinetexTechnology的纳米膜贴合产品，是具防风、防水、透气的功能性布料，布料上的孔比水滴细而比汗水分子大，所以雨水不能透入身体，而汗气可以轻易蒸发，该产品能承受水柱压力比尼龙高2000ml，透气度为4000gm/m²/24hr，使身体保持干爽舒适。他们共同的问题是贴合后的整体的面料手感、工艺环保以及贴合牢度都有很多缺陷，而且工艺技术要求高，成本比较昂贵。PU涂层高透湿和透气而且高防绒、防水一直是涂层行业技术的一个难以突破的领域。

按照GB/T 32614-2016标准，户外运动服装冲锋衣的最好性能是Ⅲ级，要求耐水压50kPa，透湿8000gm/m²/24hr。

因此，有必要研究一种防水、透湿和透气性能均优异的聚氨酯涂层及其制备方法。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中存在的上述问题，提供一种防水透气聚氨酯涂层及其海岛湿法制备方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种防水透气聚氨酯涂层的海岛湿法制备方法，在基底上涂覆含微纳米盐颗粒和DMF的聚氨酯涂层浆料后，利用凝固浴置换出其中的微纳米盐颗粒和DMF，制得防水透气聚氨酯涂层；

微纳米盐颗粒可溶于水而不溶于DMF；

凝固浴为DMF质量含量为5~25%的DMF水溶液。

微晶颗粒均匀分布在胶浆中，仿照海岛纤维的理论，海岛纤维是把海的一个组分溶解了，留下岛的超细纤维技术，海岛湿法技术相反是把分布在胶水中的固体微纳米微晶颗粒相当于岛分布在胶体中，当水置换微晶颗粒时形成空腔和水置换DMF形成PU固化空腔相互沟通形成海绵结构。