专利名称：一种聚氨酯多孔膜的成形方法
技术领域：
本发明涉及一种聚氨酯多孔膜的成形方法，属于膜科学与工程技术领域。
背景技术：
聚氨酯是一种易于加工，价格低廉的高聚物。它性能优良，如耐磨，耐寒性好， 耐水解性好，透湿性能好，分子结构简单，焚化炉燃烧时无化学污染，耐化学品腐蚀，抗菌性好，低温柔顺性好等等，所以是一种无毒无害的环保材料，对人体皮肤无伤害，并广泛用于服装面料，医疗卫生，皮革等领域。聚氨酯多孔膜中的孔径均一性与孔隙率大小直接影响到膜的各种性能，若聚氨酯多孔膜的孔径大小不均一，有大孔穴，则此聚氨酯多孔膜中就会存在力学弱点，力学性能会显著下降。而孔隙率太小又会导致膜的透气量减少，从而达不到优良的防水透湿的效果。所以，制备聚氨酯多孔膜的关键就在于控制成形过程中孔径的大小及微孔的分布，从而得到性能优良的聚氨酯多孔膜。目前用于制造聚氨酯多孔膜的方法有很多种，主要是采用相转变法制备聚氨酯多孔膜。湿法成膜的过程是将聚氨酯溶液浸泡在凝固溶液中，让聚氨酯溶液发生相分离而固化成膜。湿法成膜可以通过改变聚合物浓度，凝固浴的组份及温度等多种因素来控制聚氨酯多孔膜孔径与孔隙率的大小，使膜具有孔径大小均一，高孔隙率的特点。但由此方法制备出的聚氨酯多孔膜中会存在一些大孔洞，导致膜拉伸强度与断裂伸长率显著下降。另一方面，与水接触的聚氨酯表面会因为溶剂与非溶剂之间交换速度过快而形成致密层，大大降低膜的透湿性能。使用湿法成膜的方法制备聚氨酯多孔膜将会用到大量的水和其他的有机溶剂，会增加生产成本，造成严重的环境污染。针对这些难题我们采用简易的超声雾化法制备了凝固用雾化微珠用于聚氨酯多孔膜的制备。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种能有效的控制聚氨酯多孔膜成形过程中表面与内部微孔的形态和能有效的降低膜表面致密结构的聚氨酯多孔膜成形方法。为实现上述目的，本发明采取以下技术方案一种聚氨酯多孔膜的成形方法，聚氨酯多孔膜的成形过程包括以下步骤a.铸膜液的制备将聚氨酯溶于有机溶剂中，经过充分搅拌直至其完全溶解，制成质量分数为 10 % 30 %的铸膜液，将铸膜液置于真空状态下，去除气泡。其中，聚氨酯 10 30份有机溶剂70 90份所述有机溶剂为四氢呋喃或N，N- 二甲基甲酰胺或N，N- 二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮或六氟异丙醇其中的一种，或其中的两种及两种以上混合有机溶剂。b.凝固用雾化微珠的制备
将待雾化溶液用雾化装置制备出雾化微珠，并将雾化微珠经引流管引流入一个装有摇摆式摇床的容器内，保持雾化微珠连续引流状态，在引流管内装有加热器对雾化微珠进行加热，加热温度为10 90°c。其中，所述待雾化溶液为蒸馏水或甲醇或乙醇或异丙醇其中的一种，或其中两种及两种以上混合的待雾化溶液。所述雾化装置为超声波雾化发生器或电加热雾化器或高压雾化机或电动高速离
心雾化器。c.聚氨酯多孔坯膜的成形将经a制成的铸膜液倒入制膜模具中，在模具中形成具有0. 1 4mm厚度的铸膜液层，然后将模具置于被雾化微珠包围的摇摆式摇床上，摇床做摇摆运动，摇摆角度在0 60度之间，模具中的铸膜液随摇摆式摇床在雾化微珠的环境中持续运动1 8小时，完成铸膜液的固化过程，形成聚氨酯多孔坯膜。d.聚氨酯多孔坯膜的洗涤与干燥将脱模后的聚氨酯多孔坯膜放置在温度为10 30°C蒸馏水中浸泡4 10小时， 每隔1 2小时采用新鲜的蒸馏水替换浸泡过的蒸馏水，完成聚氨酯多孔坯膜的洗涤过程， 洗涤后的聚氨酯多孔坯膜放置在20 60°C环境下干燥，即获得聚氨酯多孔膜。所述的聚氨酯为热塑性聚氨酯。由于采用以上技术方案，本发明聚氨酯多孔膜的成形方法采用将热塑性聚氨酯溶于有机溶剂作为制备聚氨酯多孔膜的铸膜液，将固化铸膜液所用溶液经雾化装置制备成凝固用雾化微珠，与铸膜液接触，在铸膜液中发生溶剂与雾化微珠的交换，使铸膜液固化成聚氨酯多孔膜。在制备过程中，由于所采用的雾化微珠粒径小，可以充分与铸膜液接触，将有机溶剂从铸膜液内部置换出来，可以减少凝固溶液的用量，简化操作步骤，降低聚氨酯多孔膜的生产成本。本发明制备的聚氨酯多孔膜具有表面多孔，无致密结构，孔径均一，孔隙率大的结构特点。克服了传统聚氨酯湿法成膜中膜表面层致密，透湿量小的缺陷。在制备过程中，提高铸膜液浓度有利于减小孔径大小，但是浓度太大会导致孔径过小，微孔分布不均勻，因此，铸膜液的浓度适宜控制在10% 30%。铸膜液中的气泡将会影响到成形后聚氨酯多孔膜的强度，因此成形前须去除溶液中存在的气泡。真空脱泡法是一种简单实用的方法，本发明采用真空脱泡法进行脱泡，将铸膜液置于真空度为-0. 1 -0. 2MPa状态下1 3小时即可去除铸膜液中存在的气泡。组成凝固用雾化微珠的成份的不同，聚氨酯多孔膜表层微孔的形态及其总的孔隙率会有较大不同，由于蒸馏水与铸膜液中的有机溶剂交换速度快，用单一蒸馏水作为凝固用雾化微珠成形的聚氨酯多孔膜具有孔隙率大，微孔形貌不均一的特点，而醇类溶剂与铸膜液中的有机溶剂交换速度慢，用醇类溶液作为凝固用雾化微珠可制备微孔形貌均一，但孔隙率较小的聚氨酯多孔膜。因此，用蒸馏水与醇类溶液其中的一种或两种或两种以上相互混合的溶液作为凝固用雾化微珠时，可以获得具有孔隙率大，微孔形貌均一的聚氨酯多孔膜。聚氨酯多孔膜在凝固用雾化微珠中固化时间的长短直接决定了聚氨酯多孔膜内部微孔的形貌及孔径尺寸。雾化微珠进入到铸膜液内部是一个缓慢的过程，当铸膜液层的厚度为0. Imm时，在雾化微珠中固化1小时，聚氨酯多孔膜基本固化成形，随着时间的增加，聚氨酯多孔膜内部固化程度越来越高，从而有利于微孔形貌与尺寸的定型。雾化微珠温度的升高可以加快雾化微珠与铸膜液中有机溶剂之间的扩散速率，
4不过较高的温度会导致雾化微珠运动太过剧烈，以至于微珠与铸膜液表面接触的分布概率不同，导致成形后的聚氨酯多孔膜表面微孔分布与大小的不均勻。容器内的摇摆式摇床带动模具中的铸膜液进行反复上下摇摆运动的目的是排除雾化微珠在铸膜液表面聚集形成的液滴，引起成形后的聚氨酯多孔坯膜局部形成致密层。摇床摇摆的角度主要取决于铸膜液的浓度，铸膜液的浓度越大，铸膜液的流动性差，摇床的摇摆角度可以选择较大角度，尽快排除铸膜液表面形成的液滴，同时不影响成形后聚氨酯多孔坯膜厚度的均勻性。铸膜液浓度越小，溶液的流动性较好，为防止铸膜液发生流动而影响成形后聚氨酯多孔坯膜厚度的均勻性，摇床摇摆角度应选择较小角度，缓慢排除铸膜液表面聚集形成的液滴，保证制备出厚度均勻的聚氨酯多孔坯膜。本发明的一种聚氨酯多孔膜成形方法可以制备表面微孔分布均勻，无致密层结构，内部孔径均一，孔隙率大的聚氨酯多孔膜。此方法操作简单，凝固所用待雾化溶液的用量较小，对环境无污染。制备出来的聚氨酯多孔膜具有优良的防水透湿性能，能广泛应用于服装面料，皮革，医疗卫生等领域。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明一种聚氨酯多孔膜的成形方法做进一步解释聚氨酯多孔膜的成形过程包括以下步骤a.铸膜液的制备由于热塑性聚氨酯存在有机溶剂可以将其完全溶解的特点，铸膜液的溶质可选用热塑性聚氨酯 CorethaneTM 或 Bionate 80A 或 Bionate 90A 或 ChronoflexAR 或 Chronoflex CL或Tecoflex 或Elast Eon或Cardiomat或Avcothane其中的一种。将聚氨酯溶于有机溶剂中，经过充分搅拌直至聚氨酯完全溶解，制成质量分数为10% -30%的铸膜液。将铸膜液置于真空度为-0. 1 -0. 2MPa状态下1 3小时，利用排除空气的方式，在规定的时间内将铸膜液中的空气抽掉，可获得无气泡，透明均勻的铸膜液。其中，聚氨酯 10 30份有机溶剂70 90份所述有机溶剂为四氢呋喃或N，N- 二甲基甲酰胺或N，N- 二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮或六氟异丙醇其中的一种，或其中的两种及两种以上混合有机溶剂。b.凝固用雾化微珠的制备将待雾化溶液用雾化装置进行雾化，制备出尺寸为1 20 μ m的雾化微珠，并将雾化微珠经引流管引流入一个装有摇摆式摇床的容器内，保持雾化微珠连续引流状态，在引流管内装有加热器对雾化微珠进行加热，加热温度为10 90°c。其中，所述待雾化溶液为蒸馏水或甲醇或乙醇或异丙醇其中的一种，或其中两种及两种以上混合的待雾化溶液。所述雾化装置为超声波雾化发生器或电加热雾化器或高压雾化机或电动高速离
心雾化器。c.聚氨酯多孔坯膜的成形将经a制成的铸膜液倒入制膜模具中，在模具中形成具有0. 1 4mm厚度的铸膜液层，然后将模具置于被雾化微珠包围的摇摆式摇床上，摇床做摇摆运动，摇摆角度在O 60度之间，摇摆频率为每分钟上下摆动5 10次，模具中的铸膜液随摇摆式摇床在雾化微珠的环境中持续运动1 8小时，完成铸膜液的固化过程，形成聚氨酯多孔坯膜。铸膜液中的有机溶剂与附积在表面的雾化微珠之间发生相互扩散，使铸膜液发生相分离而固化下来，微小的雾化微珠在铸膜液内部停留，形成微孔结构。容器内摇摆式摇床带动模具进行反复上下摇摆运动的目的是防止雾化微珠在铸膜液表面聚集形成的液滴，引起成形后的聚氨酯多孔坯膜局部形成致密层。摇床摇摆的角度主要取决于铸膜液的浓度，铸膜液的浓度越大，铸膜液流动性差，摇床的摇摆角度可以选择较大角度，尽快排除铸膜液表面形成的液滴，同时不影响成形后聚氨酯多孔坯膜厚度的均勻性。铸膜液浓度越小，铸膜液的流动性较好，为防止铸膜液发生流动而影响成形后聚氨酯多孔坯膜厚度的均勻性，摇床摇摆角度应选择较小角度，缓慢排除铸膜液表面聚集形成的液滴，保证制备出厚度均勻的聚氨酯多孔坯膜。d.聚氨酯多孔坯膜的洗涤与干燥将脱模后的聚氨酯多孔坯膜放置在温度为10 30°C蒸馏水中浸泡4 10小时， 每隔1 2小时采用新鲜的蒸馏水替换浸泡过的蒸馏水，完成聚氨酯多孔坯膜的洗涤过程， 洗涤后的聚氨酯多孔坯膜放置在20 60°C环境下干燥，即获得厚度为0. 1 4mm左右的聚氨酯多孔膜。具体实施例实施例一a在精密电子天平上称取IOg聚氨酯(Corethane )，充分溶解在90g四氢呋喃中， 获得浓度为10%的铸膜液，将铸膜液置于真空度为-0. IMPa状态下1小时，除去气泡。b将蒸馏水用超声波雾化发生器进行超声雾化，制备出尺寸为1 5 μ m的雾化微珠，并将雾化微珠经引流管引流入一个装有摇摆式摇床的容器内，保持雾化微珠连续引流状态，在引流管内装有加热器对雾化微珠进行加热，加热温度为10°c。c将经a制成的铸膜液倒入制膜模具中，在模具中形成具有0. Imm厚度的铸膜液层，然后将模具置于被雾化微珠包围的摇摆式摇床上，摇床做摇摆运动，摇摆角度在0 5 度之间，摇摆频率为每分钟上下摆动5次，模具中的铸膜液随摇床在雾化微珠的环境中持续运动1小时，完成固化过程，形成聚氨酯多孔坯膜。d脱模后的聚氨酯多孔坯膜放置在温度为10°C蒸馏水中浸泡4小时，每隔1小时采用新鲜的蒸馏水替换浸泡过的蒸馏水，完成聚氨酯多孔坯膜的洗涤过程，洗涤后的聚氨酯多孔坯膜放置在20°C环境下干燥，即获得厚度为0. Imm左右的聚氨酯多孔膜。实施例二a在精密电子天平上称取15g聚氨酯(Bionate 80A)，充分溶解在85gN，N- 二甲基甲酰胺中，获得浓度为15%的铸膜液，将铸膜液置于真空度为-0. IMPa状态下1小时，除去气泡。b将蒸馏水用超声波雾化发生器进行超声雾化，制备出尺寸为1 5 μ m的雾化微珠，并将雾化微珠经引流管引流入一个装有摇摆式摇床的容器内，保持雾化微珠连续引流状态，在引流管内装有加热器对雾化微珠进行加热，加热温度为20V。c将经a制成的铸膜液倒入制膜模具中，在模具中形成具有0. 5mm厚度的铸膜液层，然后将模具置于被雾化微珠包围的摇摆式摇床上，摇床做摇摆运动，摇摆角度在0 10度之间，摇摆频率为每分钟上下摆动6次，模具中的铸膜液随摇床在雾化微珠的环境中持续运动1小时，完成固化过程，形成聚氨酯多孔坯膜。d脱模后的聚氨酯多孔坯膜放置在温度为10°C蒸馏水中浸泡4小时，每隔1小时采用新鲜的蒸馏水替换浸泡过的蒸馏水，完成聚氨酯多孔坯膜的洗涤过程，洗涤后的聚氨酯多孔坯膜放置在20°C环境下干燥，即获得厚度为0. 5mm左右的聚氨酯多孔膜。实施例三a在精密电子天平上称取20g聚氨酯(Bionate 90A)，充分溶解在80gN，N- 二甲基乙酰胺中，获得浓度为20%的铸膜液，将铸膜液置于真空度为-0. IMPa状态下1小时，除去气泡。b将乙醇溶液用高压雾化机进行雾化，制备出尺寸为5 10 μ m的雾化微珠，并将雾化微珠经引流管引流入一个装有摇摆式摇床的容器内，保持雾化微珠连续引流状态，在引流管内装有加热器对雾化微珠进行加热，加热温度为30°C。c将经a制成的铸膜液倒入制膜模具中，在模具中形成具有Imm厚度的铸膜液层， 然后将模具置于被雾化微珠包围的摇摆式摇床上，摇床做摇摆运动，摇摆角度在0 20度之间，摇摆频率为每分钟上下摆动8次，模具中的铸膜液随摇床在雾化微珠的环境中持续运动2小时，完成固化过程，形成聚氨酯多孔坯膜。d脱模后的聚氨酯多孔坯膜放置在温度为20°C蒸馏水中浸泡6小时，每隔1小时采用新鲜的蒸馏水替换浸泡过的蒸馏水，完成聚氨酯多孔坯膜的洗涤过程，洗涤后的聚氨酯多孔坯膜放置在40°C环境下干燥，即获得厚度为Imm左右的聚氨酯多孔膜。实施例四a在精密电子天平上称取25g聚氨酯(Chronof lex AR)，充分溶解在75gN_甲基吡咯烷酮中，获得浓度为25%的铸膜液，将铸膜液置于真空度为-0. 15MPa状态下2小时，除去气泡。b将异丙醇溶液用高压雾化机进行雾化，制备出尺寸为5 10 μ m的雾化微珠，并将雾化微珠经引流管引流入一个装有摇摆式摇床的容器内，保持雾化微珠连续引流状态， 在引流管内装有加热器对雾化微珠进行加热，加热温度为30°C。c将经a制成的铸膜液倒入制膜模具中，在模具中形成具有Imm厚度的铸膜液层， 然后将模具置于被雾化微珠包围的摇摆式摇床上，摇床做摇摆运动，摇摆角度在0 30度之间，摇摆频率为每分钟上下摆动10次，模具中的铸膜液随摇床在雾化微珠的环境中持续运动4小时，完成固化过程，形成聚氨酯多孔坯膜。d脱模后的聚氨酯多孔坯膜放置在温度为20°C蒸馏水中浸泡6小时，每隔1小时采用新鲜的蒸馏水替换浸泡过的蒸馏水，完成聚氨酯多孔坯膜的洗涤过程，洗涤后的聚氨酯多孔坯膜放置在60°C环境下干燥，即获得厚度为Imm左右的聚氨酯多孔膜。实施例五a在精密电子天平上称取25g聚氨酯(Chronof lex CL)，充分溶解在75g六氟异丙醇中，获得浓度为25%的铸膜液，将铸膜液置于真空度为-0. 15MPa状态下2小时，除去气泡。b将水与乙醇质量比为1 1的溶液用高压雾化机进行雾化，制备出尺寸为5 10 μ m的雾化微珠，并将雾化微珠经引流管引流入一个装有摇摆式摇床的容器内，保持雾化微珠连续弓I流状态，在引流管内装有加热器对雾化微珠进行加热，加热温度为40°C。c将经a制成的铸膜液倒入制膜模具中，在模具中形成具有2mm厚度的铸膜液层， 然后将模具置于被雾化微珠包围的摇摆式摇床上，摇床做摇摆运动，摇摆角度在0 40度之间，摇摆频率为每分钟上下摆动10次，模具中的铸膜液随摇床在雾化微珠的环境中持续运动6小时，完成固化过程，形成聚氨酯多孔坯膜。d脱模后的聚氨酯多孔坯膜放置在温度为20°C蒸馏水中浸泡8小时，每隔2小时采用新鲜的蒸馏水替换浸泡过的蒸馏水，完成聚氨酯多孔坯膜的洗涤过程，洗涤后的聚氨酯多孔坯膜放置在60°C环境下干燥，即获得厚度为2mm左右的聚氨酯多孔膜。实施例六a在精密电子天平上称取25g聚氨酯(Tecoflex )，充分溶解在75g四氢呋喃与N， N-二甲基甲酰胺质量比为1 1的混合有机溶剂中，获得浓度为25%的铸膜液，将铸膜液置于真空度为-O. 15MPa状态下2小时，除去气泡。b将水与甲醇质量比为2 1的溶液用电动高速离心雾化器进行雾化，制备出尺寸为5 20 μ m的雾化微珠，并将雾化微珠经引流管引流入一个装有摇摆式摇床的容器内，保持雾化微珠连续引流状态，在引流管内装有加热器对雾化微珠进行加热，加热温度为 40 V。c将经a制成的铸膜液倒入制膜模具中，在模具中形成具有2mm厚度的铸膜液层， 然后将模具置于被雾化微珠包围的摇摆式摇床上，摇床做摇摆运动，摇摆角度在0 40度之间，摇摆频率为每分钟上下摆动8次，模具中的铸膜液随摇床在雾化微珠的环境中持续运动6小时，完成固化过程，形成聚氨酯多孔坯膜。d脱模后的聚氨酯多孔坯膜放置在温度为20°C蒸馏水中浸泡8小时，每隔2小时采用新鲜的蒸馏水替换浸泡过的蒸馏水，完成聚氨酯多孔坯膜的洗涤过程，洗涤后的聚氨酯多孔坯膜放置在40°C环境下干燥，即获得厚度为2mm左右的聚氨酯多孔膜。实施例七a在精密电子天平上称取30g聚氨酯(Elast Eon)，充分溶解在70g四氢呋喃与 N，N-二甲基乙酰胺质量比为2 1的混合有机溶剂中，获得浓度为30%的铸膜液，将铸膜液置于真空度为-0. 2MPa状态下3小时，除去气泡。b将水与异丙醇质量比为3 1的溶液用电动高速离心雾化器进行雾化，制备出尺寸为5 20 μ m的雾化微珠，并将雾化微珠经引流管引流入一个装有摇摆式摇床的容器内，保持雾化微珠连续引流状态，在引流管内装有加热器对雾化微珠进行加热，加热温度为 60 "C。c将经a制成的铸膜液倒入制膜模具中，在模具中形成具有2mm厚度的铸膜液层， 然后将模具置于被雾化微珠包围的摇摆式摇床上，摇床做摇摆运动，摇摆角度在0 50度之间，摇摆频率为每分钟上下摆动10次，模具中的铸膜液随摇床在雾化微珠的环境中持续运动8小时，完成固化过程，形成聚氨酯多孔坯膜。d脱模后的聚氨酯多孔坯膜放置在温度为30°C蒸馏水中浸泡10小时，每隔2小时采用新鲜的蒸馏水替换浸泡过的蒸馏水，完成聚氨酯多孔坯膜的洗涤过程，洗涤后的聚氨酯多孔坯膜放置在40°C环境下干燥，即获得厚度为2mm左右的聚氨酯多孔膜。实施例八
a在精密电子天平上称取25g聚氨酯(Cardiomat)，充分溶解在75g四氢呋喃与 N-甲基吡咯烷酮质量比为1 2的混合有机溶剂中，获得浓度为25%的铸膜液，将铸膜液置于真空度为-0. 2MPa状态下3小时，除去气泡。b将水与甲醇与乙醇质量比为1 1 1的溶液用电动高速离心雾化器进行雾化，制备出尺寸为5 20 μ m的雾化微珠，并将雾化微珠经引流管引流入一个装有摇摆式摇床的容器内，保持雾化微珠连续引流状态，在引流管内装有加热器对雾化微珠进行加热，加热温度为70°C。c将经a制成的铸膜液倒入制膜模具中，在模具中形成具有2mm厚度的铸膜液层， 然后将模具置于被雾化微珠包围的摇摆式摇床上，摇床做摇摆运动，摇摆角度在0 50度之间，摇摆频率为每分钟上下摆动10次，模具中的铸膜液随摇床在雾化微珠的环境中持续运动8小时，完成固化过程，形成聚氨酯多孔坯膜。d脱模后的聚氨酯多孔坯膜放置在温度为30°C蒸馏水中浸泡10小时，每隔2小时采用新鲜的蒸馏水替换浸泡过的蒸馏水，完成聚氨酯多孔坯膜的洗涤过程，洗涤后的聚氨酯多孔坯膜放置在40°C环境下干燥，即获得厚度为2mm左右的聚氨酯多孔膜。实施例九a在精密电子天平上称取30g聚氨酯(Avcothane)，充分溶解在70g四氢呋喃与 N，N-二甲基甲酰胺与六氟异丙醇质量比为1 1 1的混合有机溶剂中，获得浓度为30% 的铸膜液，将铸膜液置于真空度为-0. 2MPa状态下3小时，除去气泡。b将水与乙醇与异丙醇质量比为2 1 1的溶液用电加热雾化器进行雾化，制备出尺寸为1 20 μ m的雾化微珠，并将雾化微珠经引流管引流入一个装有摇摆式摇床的容器内，保持雾化微珠连续引流状态，在引流管内装有加热器对雾化微珠进行加热，加热温度为80V。c将经a制成的铸膜液倒入制膜模具中，在模具中形成具有4mm厚度的铸膜液层， 然后将模具置于被雾化微珠包围的摇摆式摇床上，摇床做摇摆运动，摇摆角度在0 60度之间，摇摆频率为每分钟上下摆动10次，模具中的铸膜液随摇床在雾化微珠的环境中持续运动8小时，完成固化过程，形成聚氨酯多孔坯膜。d脱模后的聚氨酯多孔坯膜放置在温度为30°C蒸馏水中浸泡10小时，每隔2小时采用新鲜的蒸馏水替换浸泡过的蒸馏水，完成聚氨酯多孔坯膜的洗涤过程，洗涤后的聚氨酯多孔坯膜放置在60°C环境下干燥，即获得厚度为4mm左右的聚氨酯多孔膜。实施例十a在精密电子天平上称取30g聚氨酯(Bionate 90A)，充分溶解在70g四氢呋喃与N，N-二甲基甲酰胺与N-甲基吡咯烷酮质量比为1 1 1的混合有机溶剂中，获得浓度为30%的铸膜液，将铸膜液置于真空度为-0. 2MPa状态下3小时，除去气泡。b将水与乙醇与异丙醇质量比为1 1 1的溶液用电加热雾化器进行雾化，制备出尺寸为1 20 μ m的雾化微珠，并将雾化微珠经引流管引流入一个装有摇摆式摇床的容器内，保持雾化微珠连续引流状态，在引流管内装有加热器对雾化微珠进行加热，加热温度为90°C。c将经a制成的铸膜液倒入制膜模具中，在模具中形成具有4mm厚度的铸膜液层， 然后将模具置于被雾化微珠包围的摇摆式摇床上，摇床做摇摆运动，摇摆角度在0 60度之间，摇摆频率为每分钟上下摆动10次，模具中的铸膜液随摇床在雾化微珠的环境中持续运动8小时，完成固化过程，形成聚氨酯多孔坯膜。 d脱模后的聚氨酯多孔坯膜放置在温度为30°C蒸馏水中浸泡10小时，每隔2小时采用新鲜的蒸馏水替换浸泡过的蒸馏水，完成聚氨酯多孔坯膜的洗涤过程，洗涤后的聚氨酯多孔坯膜放置在60°C环境下干燥，即获得厚度为4mm左右的聚氨酯多孔膜。
权利要求
1.一种聚氨酯多孔膜的成形方法，其特征在于，聚氨酯多孔膜的成形过程包括以下步骤a.铸膜液的制备将聚氨酯溶于有机溶剂中，经过充分搅拌直至其完全溶解，制成质量分数为10% 30%的铸膜液，将铸膜液置于真空状态下，去除气泡；其中，聚氨酯 10 30份有机溶剂70 90份所述有机溶剂为四氢呋喃或N，N- 二甲基甲酰胺或N，N- 二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮或六氟异丙醇其中的一种，或其中的两种及两种以上混合有机溶剂；b.凝固用雾化微珠的制备将待雾化溶液用雾化装置制备出雾化微珠，并将雾化微珠经引流管引流入一个装有摇摆式摇床的容器内，保持雾化微珠连续引流状态，在引流管内装有加热器对雾化微珠进行加热，加热温度为10 90°C ；其中，所述待雾化溶液为蒸馏水或甲醇或乙醇或异丙醇其中的一种，或其中的两种及两种以上混合的待雾化溶液；所述雾化装置为超声波雾化发生器或电加热雾化器或高压雾化机或电动高速离心雾化器；c.聚氨酯多孔坯膜的成形将经a制备的铸膜液倒入制膜模具中，在模具中形成具有0. 1 4mm厚度的铸膜液层， 然后将模具置于被雾化微珠包围的摇摆式摇床上，摇床做摇摆运动，摇摆角度在0 60度之间，模具中的铸膜液随摇摆式摇床在雾化微珠的环境中持续运动1 8小时，完成铸膜液的固化过程，形成聚氨酯多孔坯膜；d.聚氨酯多孔坯膜的洗涤与干燥将脱模后的聚氨酯多孔坯膜放置在温度为10 30°C蒸馏水中浸泡4 10小时，每隔 1 2小时采用新鲜的蒸馏水替换浸泡过的蒸馏水，完成聚氨酯多孔坯膜的洗涤过程，洗涤后的聚氨酯多孔坯膜放置在20 60°C环境下干燥，即获得聚氨酯多孔膜。
2.如权利要求1所述的一种聚氨酯多孔膜的成形方法，其特征在于所述的聚氨酯为热塑性聚氨酯。
全文摘要
本发明涉及一种聚氨酯多孔膜的成形方法，属于膜科学与工程技术领域。本发明的聚氨酯多孔膜成型方法是将热塑性聚氨酯溶于有机溶剂中制成铸膜液，铸膜液浸没在由雾化装置制备出的凝固用雾化微珠所组成的环境中，铸膜液的固化成形过程是由外向内缓慢的进行。此方法能有效的控制聚氨酯多孔膜成形过程中表面与内部微孔的形态，并且能有效的降低聚氨酯多孔膜表面层的致密结构。成形后的聚氨酯多孔膜具有表面层微孔分布均匀，无致密层结构，内部孔径均一，孔隙率大的特点。此方法操作简单，凝固所用雾化溶液的用量较小，对环境无污染。制备出来的聚氨酯多孔膜具有优良的防水透湿性能，能广泛应用于服装面料，皮革，医疗卫生等领域。
文档编号B01D71/54GK102343224SQ201110224930
公开日2012年2月8日 申请日期2011年8月5日 优先权日2011年8月5日
发明者叶青, 崔卫钢, 徐卫林, 李文斌, 杨红军 申请人:武汉纺织大学