基膜的制备方法也可以选择发泡法、致孔剂法、乳液冻结干燥法、相分离法，上述方法均为常用方法，故不再详细介绍。
[0035](2)利用填孔材料制备聚合准备液:将填孔材料(亲水性单体乙烯基胺与乙烯基铵钠盐、疏水性单体甲基丙烯酸甲酯和交联剂二乙烯基苯和自由基引发剂偶氮二异丁腈溶解在有机溶剂中，所述的有机溶剂为DMF和乙醇的混合物，且DMF和乙醇的体积比为:2:1，制备得到聚合准备液，其中，所述的填孔材料为亲水性单体和疏水性单体在交联剂的作用下经原位交联聚合形成的共聚亲水性高分子，且所述的自由基引发剂的加入质量为聚合准备液总质量的1%，且所述的聚合准备液中，乙烯基胺的质量百分含量为20%，乙烯基铵钠盐的质量百分含量为20%，甲基丙烯酸甲酯的质量百分含量为10%，交联剂二乙烯基苯的质量百分含量为2% ；
(3)浸润、聚合填孔:将步骤(I)制备得到的基膜浸入步骤(2)制备得到的聚合准备液中，其中，基膜和聚合准备液中填孔材料的质量比为:5，浸润15min后取出，然后将基膜放入培养皿，置入烘箱中加热到60°C引发聚合，聚合时间为1h ；
(4)后期处理:聚合完成后，升高烘箱温度，烘干24h，除去残留溶剂和自由基引发剂，得到基于填孔复合的聚氨酯基防水透湿膜。
[0036]经测试，实施例1制备得到的基于填孔复合的聚氨酯基防水透湿膜的透湿量为3122g/(m2.24h)，ASTM E96-1995 Bff ;耐静水压 572mmH20/m2，GB/T 4744-1997 ;断裂强度35.3MPa，ASTM D-412。
[0037]图1为本发明所述的浸没沉淀相转化方法中基膜的分相模型图；图2为本发明所述的填孔聚氨酯防水透湿膜的单向浸润性示意图。
[0038]如图1和图2所示:本实施例所用的基膜具有不对称结构，根据分相机制的不同，其膜孔结构按照深度的不同而分为球粒状结构、蜂窝状小孔结构和指状大孔结构，其孔径从皮层开始，随深度增加逐渐增大。无论采用何种填孔方式，其填孔都是从大孔一侧开始，由于表面张力的限制，小孔比大孔更难进入，因此，通过本实施例所述的填孔聚氨酯防水透湿膜的制备过程的有效控制，可实现填孔材料在基膜横截面上的不均匀分布，即集中在大孔一侧，其结果便是构成了单向浸润性，大孔一侧，因为有亲水性凝胶的集中而呈现亲水性，同时皮层一侧则仍然保留基膜本来的疏水性特征。单向浸润性对服装面料领域的应用具有特殊意义，可以使面料在面向体表的一侧具有较高吸汗性能，同时在面向外界环境的一侧保留良好的防水性能。
[0039]上述的填孔材料只是分布在孔中，并未渗入聚氨酯微孔膜结构，因此聚氨酯微孔膜的分相结构不受影响。从而可以保持其原有的力学特性；而且由于有基膜做支撑，填孔材料只需考虑亲疏水性，而对其力学性能则不许过多考虑。
[0040]图3为填孔材料的填孔过程示意图。
[0041]如图3所示:本实施例所述的基膜的填孔方法为原位聚合法，具体过程如上述步骤所述。上述填孔过程中，基膜的孔结构、尺寸及其连通情况影响填充过程的难易和填孔后膜的水分子透过通道，如，死端孔在透水性上不起任何作用；而聚合准备液中疏水性单体的含量必须适中，含量过高会降低对水份的吸收和扩散能力，含量过低则降低形成的填充聚合物与基体的相容性，容易造成填充缺陷，损害防水性，而引发剂则通常选择引发过程中无气体或少气体生成者，以防形成气泡，并且应该选择引发活性较高的引发剂。
[0042]以上所述仅是本发明专利的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明专利原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明专利的保护范围。
【主权项】
1.一种填孔聚氨酯防水透湿膜，其特征在于:包括基膜和填孔材料，所述的填孔材料的质量为基膜和填孔材料总质量的5°/『85%，且所述的填孔材料为亲水性单体和疏水性单体在交联剂的作用下经原位交联聚合形成的共聚亲水性高分子，所述的填孔材料中亲水性单体、疏水性单体和交联剂的质量百分含量分别为: 亲水性单体:20%~90% ； 交联剂:1%~9% ； 疏水性单体:余量。
2.根据权利要求1所述的一种填孔聚氨酯防水透湿膜，其特征在于:所述的基膜为具有不对称结构的聚氨酯微孔膜，且所述的聚氨酯微孔膜中的聚氨酯材料为聚醚型聚氨酯、聚酯型聚氨酯和水性聚氨酯中的任一种，而所述的聚氨酯微孔膜的孔隙率为10°/『80%，平均孔径为100纳米~100微米。
3.根据权利要求1所述的一种填孔聚氨酯防水透湿膜，其特征在于:所述的亲水性单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、乙烯基胺、乙烯基苯磺酸、丙烯酸羟乙酯、乙烯基铵盐及其衍生物中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种填孔聚氨酯防水透湿膜，其特征在于:所述的疏水性单体为甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯及其衍生物中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种填孔聚氨酯防水透湿膜，其特征在于:所述的交联剂为二乙烯基苯、双丙酮丙烯酰胺、N，N’ -甲叉双丙烯酰胺及其衍生物中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种填孔聚氨酯防水透湿膜，其特征在于:所述的基膜的制备方法为浸没沉淀相转化方法。
7.根据权利要求6所述的一种填孔聚氨酯防水透湿膜，其特征在于:所述的浸没沉淀相转化方法的具体步骤为: 1)将聚氨酯材料溶于有机溶剂中，配成聚氨酯溶液，所述的聚氨酯溶液中聚氨酯材料的质量百分含量为20%~80% ； 2)将聚氨酯溶液倾倒于平置玻璃板上； 3)小心平稳地推动刮刀沿固定方向运行以刮涂成膜，并避免在刮涂过程中产生气泡； 4)将刮涂好的聚氨酯膜连同玻璃板在空气中平置5min后，转移到凝固浴内静置6h，在真空干燥烘箱内，60°C下干燥24h ; 5)将充分干燥的聚氨酯膜小心地从玻璃板上揭取下来，清洗干燥后密封储存待用。
8.根据权利要求7所述的一种填孔聚氨酯防水透湿膜，其特征在于:步骤I)所述的有机溶剂为:DMF、甲苯、丙酮、乙酸乙酯中至少一种，而步骤4)所述的凝固浴为水或DMF溶液。
9.一种权利要求1所述的填孔聚氨酯防水透湿膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (O制备基膜:利用发泡法、致孔剂法、乳液冻结干燥法、相分离法、浸没沉淀相转化方法中的任一种方法制备得到基膜； (2)利用填孔材料制备聚合准备液:将填孔材料和自由基引发剂溶解在有机溶剂中，制备得到聚合准备液，所述的自由基引发剂的加入质量为填孔材料和自由基引发剂总质量的0.5%~5%，且所述的聚合准备液的固含量为30%~80% ； (3)浸润、聚合填孔:将步骤(I)制备得到的基膜浸入步骤(2)制备得到的聚合准备液中，浸润10-30min后取出，然后将基膜放入培养皿，置入烘箱中加热到40°C~80°C引发聚合，聚合时间为2h~10h ； (4)后期处理:聚合完成后，升高烘箱温度，烘干24h，除去残留溶剂和自由基引发剂，得到基于填孔复合的聚氨酯基防水透湿膜。
10.根据权利要求9所述的一种填孔聚氨酯防水透湿膜的制备方法，其特征在于:步骤(2)中所述的有机溶剂为DMF溶液，甲苯、丙酮、乙酸乙酯、水、乙醇中的至少一种，且步骤(2)中所述的自由基引发剂为氧化苯甲酰、过氧化十二酰、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化二酰、过硫酸盐、过氧化氢、硫酸亚铁，亚硫酸盐中的任一种。
【专利摘要】本发明公开了一种填孔聚氨酯防水透湿膜，包括基膜和填孔材料，填孔材料的质量为基膜和填孔材料总质量的5%~85%，且填孔材料为亲水性单体和疏水性单体在交联剂的作用下经原位交联聚合形成的共聚亲水性高分子，所述的填孔材料中亲水性单体、疏水性单体和交联剂的质量百分含量分别为：亲水性单体：20%~90%；交联剂：1%~9%；疏水性单体：余量。本发明同时公开了其制备方法。本发明所述填孔材料对水分的吸收和透过能力大大增强；所述填孔材料与基膜之间的结合力明显提高；所述复合膜结构具有良好综合力学性。且防水透湿膜的制备过程，尤其是将填孔材料引入基膜的微孔中的过程快速、简单、有效。
【IPC分类】C08F220-14, C08F220-28, C08F220-56, C08F220-06, C08J5-18, C08F212-08, C08J9-36, C08F222-38, C08F212-14, C08F226-02, C08L75-04, C08J9-00, C08J9-40, C08F212-36
【公开号】CN104788712
【申请号】CN201510131019
【发明人】李肃宁, 代正伟, 薛元, 吕海宁, 颜瑞驰, 徐理伟
【申请人】嘉兴学院
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年3月25日