一种吸湿透气型聚氨酯膜的制备方法技术

一种吸湿透气型聚氨酯膜的制备方法，首先以异氟尔酮二异氰酸酯、聚四氢呋喃醚二醇、1，4-丁二醇及无水乙醇为原料，以二月桂酸二丁基锡为催化剂，制得线性聚氨酯预聚体；再将线性聚氨酯预聚体与端氨基超支化聚合物共聚反应制备得到一种含活性氨基的超支化聚氨酯；再将超支化聚氨酯加入到聚氨酯的N，N－二甲基甲酰胺溶液中得到铸膜液，将铸膜液到在聚四氟乙烯玻璃板上烘干得聚氨酯/超支化聚氨酯共混膜；本发明专利技术制得的共混膜因含活性氨基的超支化聚氨酯的加入，使得复合膜的组分中亲水基团数量增多，有利于提高共混膜的吸湿、透湿性，将其应用于PU合成革、皮革涂饰剂及纺织品涂层等的生产中，可以提高产品的使用吸湿透气性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于聚氨酯材料加工
，具体涉及一种吸湿透气型聚氨酯膜的制备方法。
技术介绍
超支化聚合物因其独特的结构和物理化学性质，而备受瞩目，现已被广泛的应用于涂料、树脂的改性助剂和加工剂、交联剂、药物和基因载体、纳米技术、超分子科学等领域。聚氨酯(PU)是主链上含有重复氨基甲酸酯基团的大分子化合物，具有强度高，耐磨，耐低温，耐化学药品，回弹性优良等性质，已被广泛的应用于PU合成革，皮革涂饰剂及纺织品涂层中。溶剂型干法聚氨酯膜虽然力学性能优异，但膜的表面致密，水气很难透过，且分子链段中亲水基团少，对水的亲和性差，吸湿透气能力差，导致成品的使用舒适性差。
技术实现思路
为了克服以上技术缺陷，本专利技术的目的在于提供了一种吸湿透气型聚氨酯膜的制备方法，通过物理改性的方法，将所制得的超支化聚氨酯与聚氨酯进行共混，使制得的共混膜含有大量亲水基团，进而改善聚氨酯膜的卫生性能，制得的聚氨酯膜的具有吸湿透湿性良好的特点。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种吸湿透气型聚氨酯膜的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：步骤一：将聚四氢呋喃醚二醇溶于N，N－二甲基甲酰胺中，两者质量比为1:1.4～1:1.6，在氮气保护的条件下，滴加异氟尔酮二异氰酸酯，其中；聚四氢呋喃醚二醇与异氟尔酮二异氰酸酯中的-NCO和-OH的物质的量比为2:1～2.5:1，以二月桂酸二丁基锡催化剂，催化剂加入量为聚四氢呋喃醚二醇与异氟尔酮二异氰酸酯的总质量的0.07％～0.09％，在75～85℃下搅拌反应1～2h；然后加入小分子扩链剂1，4-丁二醇；使得聚四氢呋喃醚二醇与异氟尔酮二异氰酸酯中的-NCO和-OH的物质的量比为2:1～2.5:1，然后在75～85℃下搅拌反应2～3h，进行扩链；最后加入封端剂无水乙醇；使得聚四氢呋喃醚二醇与异氟尔酮二异氰酸酯中的-NCO和-OH的物质的量比为1:0.5～1:0.6，在70～80℃下搅拌反应1～2h，进行部分封端，制得线性聚氨酯预聚体；步骤二；将步骤一中得到的线性聚氨酯预聚体与端氨基超支化聚合物混合；其中；线性聚氨酯预聚体与端氨基超支化聚合物混合按照-NCO和-NH2的物质的量比为1:1～1.05进行反应，反应温度在0～25℃，反应时间0.5～2.5h，得到黄色粘稠液体，所述的黄色粘稠液体为超支化聚氨酯；步骤三：向聚氨酯原料中加入溶剂N，N－二甲基甲酰胺，配置成固含量为10％～20％的聚氨酯的N，N－二甲基甲酰胺溶液，在室温下放置的时间为12～24h；步骤四：将步骤二中得到的超支化聚氨酯加入到步骤三得到的聚氨酯的N，N－二甲基甲酰胺溶液中，搅拌均匀，得到铸膜液，其中加入的超支化聚氨酯与聚氨酯原料的质量比为1:(10～50)；将铸膜液在常温下静置脱泡，然后将铸膜液到在基板上，自然流平后烘干，再在室温下放置，得到聚氨酯/超支化聚氨酯共混膜。所述的超支化聚氨酯的结构式如下：所述的步骤三中的聚氨酯原料为聚氨酯，固含量为25％～40％的聚氨酯的N，N－二甲基甲酰胺溶液(烟台华大化学工业有限公司提供的6306B干法溶剂型聚氨酯)。所述的步骤四中的搅拌速度为1000～1800r/min，搅拌至均匀所需的时间为10～30min。所述的步骤四中静置脱泡的时间为8～12h。所述的步骤四中的基板是聚四氟乙烯玻璃板。所述的步骤四中的烘干是在60～80℃的电热鼓风干燥箱中进行的，烘干时间为2～4h。所述的步骤四制得的聚氨酯/超支化聚氨酯共混膜的厚度为0.20～0.40mm。本专利技术的有益效果：与现有技术相比，采用本专利技术所制备的共混膜含有大量的亲水基团，可以提高聚氨酯膜的吸湿透湿性，将其应用于PU合成革、皮革涂饰剂及纺织品涂层等的生产中，可以提高产品的使用舒适性能；本专利技术制得的共混膜不但具有聚氨酯材料的优良性能，而且因含活性氨基的超支化聚氨酯的加入，使得复合膜的组分中亲水基团数量增多，有利于提高共混膜的吸湿、透湿性。附图说明图1为PU膜和HBPU/PU共混膜的SEM图，其中图1a为PU膜的SEM图，图1b为HBPU/PU共混膜的SEM图。具体实施方式下面通过实施例对本专利技术做进一步详细说明。实施例1步骤一：将聚四氢呋喃醚二醇溶于N，N－二甲基甲酰胺中，两者质量比为1:1.5，在氮气保护的条件下，滴加异氟尔酮二异氰酸酯，其中；聚四氢呋喃醚二醇与异氟尔酮二异氰酸酯中的-NCO和-OH的物质的量比为2.0:1，以二月桂酸二丁基锡催化剂，催化剂加入量为聚四氢呋喃醚二醇与异氟尔酮二异氰酸酯的总质量的0.07％，在80℃下搅拌反应1.5h；然后加入小分子扩链剂1，4-丁二醇，使得聚四氢呋喃醚二醇与异氟尔酮二异氰酸酯中的-NCO和-OH的物质的量比为2.0:1，在80℃下搅拌反应2.5h，进行扩链；最后加入封端剂无水乙醇；使得聚四氢呋喃醚二醇与异氟尔酮二异氰酸酯中的-NCO和-OH的物质的量比为1:0.5，在80℃下搅拌反应1h，进行部分封端，制得线性聚氨酯预聚体；步骤二：将步骤一中得到的线性聚氨酯预聚体与端氨基超支化聚合物混合；其中，线性聚氨酯预聚体与端氨基超支化聚合物混合按照-NCO和-NH2的物质的量比为1:1进行反应，反应温度在5℃，反应时间1.5h，得到黄色粘稠液体，所述的黄色粘稠液体为超支化聚氨酯；步骤三：向聚氨酯原料中加入溶剂N，N－二甲基甲酰胺，搅拌均匀，配置成固含量为20％的聚氨酯的N，N－二甲基甲酰胺溶液；步骤四：将步骤二中得到的超支化聚氨酯加入到步骤三得到的聚氨酯的N，N－二甲基甲酰胺溶液中，以1000r/min的速度搅拌30min至均匀，得到铸膜液，其中加入的超支化聚氨酯与聚氨酯原料的质量比为1:10；将铸膜液在常温下静置12h脱泡，然后将铸膜液到在洁净平整的聚四氟乙烯玻璃板上，自然流平后在80℃的电热鼓风干燥箱中进行烘干，烘干时间为2h，烘干，再在室温下放置12h，得到厚度为0.20mm聚氨酯/超支化聚氨酯共混膜。实施例2步骤一：将聚四氢呋喃醚二醇溶于N，N－二甲基甲酰胺中，两者质量比为1:1.6，在氮气保护的条件下，滴加异氟尔酮二异氰酸酯，其中；聚四氢呋喃醚二醇与异氟尔酮二异氰酸酯中的-NCO和-OH的物质的量比为2.5:1，以二月桂酸二丁基锡催化剂，催化剂加入量为聚四氢呋喃醚二醇与异氟尔酮二异氰酸酯的总质量的0.08％，在75℃下搅拌反应2h；然后加入小分子扩链剂1，4-丁二醇，使得聚四氢呋喃醚二醇与异氟尔酮二异氰酸酯中的-NCO和-OH的物质的量比为2:1，在85℃下搅拌反应2.5h，进行扩链；最后加入封端剂无水乙醇；使得聚四氢呋喃醚二醇与异氟尔酮二异氰酸酯中的-NCO和-OH的物质的量比为1:0.5，在75℃下搅拌反应2h，进行部分封端，制得线性聚氨酯预聚体；步骤二：将步骤一中得到的线性聚氨酯预聚体与端氨基超支化聚合物混合；其中，线性聚氨酯预聚体与端氨基超支化聚合物混合按照-NCO和-NH2的物质的量比为1:1.05进行反应，反应温本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种吸湿透汽型聚氨酯膜的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：步骤一：将聚四氢呋喃醚二醇溶于N，N－二甲基甲酰胺中，两者质量比为1:1.4～1:1.6，在氮气保护的条件下，滴加异氟尔酮二异氰酸酯，其中；聚四氢呋喃醚二醇与异氟尔酮二异氰酸酯中的‑NCO和‑OH的物质的量比为2:1～2.5:1，以二月桂酸二丁基锡催化剂，催化剂加入量为聚四氢呋喃醚二醇与异氟尔酮二异氰酸酯的总质量的0.07％～0.09％，，在75～85℃下搅拌反应1～2h；然后加入小分子扩链剂1，4‑丁二醇；使得聚四氢呋喃醚二醇与异氟尔酮二异氰酸酯中的‑NCO和‑OH的物质的量比为2:1～2.5:1，然后在75～85℃下搅拌反应2～3h，进行扩链；最后加入封端剂无水乙醇；使得聚四氢呋喃醚二醇与异氟尔酮二异氰酸酯中的‑NCO和‑OH的物质的量比为1:0.5～1:0.6，在70～80℃下搅拌反应1～2h，进行部分封端，制得线性聚氨酯预聚体；步骤二；将步骤一中得到的线性聚氨酯预聚体与端氨基超支化聚合物混合；其中；线性聚氨酯预聚体与端氨基超支化聚合物混合按照‑NCO和‑NH2的物质的量比为1:1～1.05进行反应，反应温度在0～25℃，反应时间0.5～2.5h，得到黄色粘稠液体，所述的黄色粘稠液体为超支化聚氨酯；步骤三：向聚氨酯原料中加入溶剂N，N－二甲基甲酰胺，配置成固含量为10％～20％的聚氨酯的N，N－二甲基甲酰胺溶液，在室温 下放置的时间为12～24h；步骤四：将步骤二中得到的超支化聚氨酯加入到步骤三得到的聚氨酯的N，N－二甲基甲酰胺溶液中，搅拌均匀，得到铸膜液，其中加入的超支化聚氨酯与聚氨酯原料的质量比为1:(10～50)；将铸膜液在常温下静置脱泡，然后将铸膜液到在基板上，自然流平后烘干，再在室温下放置，得到聚氨酯/超支化聚氨酯共混膜；所述的超支化聚氨酯的结构式如下：...

【技术特征摘要】
1.一种吸湿透汽型聚氨酯膜的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：
步骤一：将聚四氢呋喃醚二醇溶于N，N－二甲基甲酰胺中，两者质量比为1:1.4～1:1.6，在氮气保护的条件下，滴加异氟尔酮二异氰酸酯，其中；聚四氢呋喃醚二醇与异氟尔酮二异氰酸酯中的-NCO和-OH的物质的量比为2:1～2.5:1，以二月桂酸二丁基锡催化剂，催化剂加入量为聚四氢呋喃醚二醇与异氟尔酮二异氰酸酯的总质量的0.07％～0.09％，，在75～85℃下搅拌反应1～2h；然后加入小分子扩链剂1，4-丁二醇；使得聚四氢呋喃醚二醇与异氟尔酮二异氰酸酯中的-NCO和-OH的物质的量比为2:1～2.5:1，然后在75～85℃下搅拌反应2～3h，进行扩链；最后加入封端剂无水乙醇；使得聚四氢呋喃醚二醇与异氟尔酮二异氰酸酯中的-NCO和-OH的物质的量比为1:0.5～1:0.6，在70～80℃下搅拌反应1～2h，进行部分封端，制得线性聚氨酯预聚体；
步骤二；将步骤一中得到的线性聚氨酯预聚体与端氨基超支化聚合物混合；其中；线性聚氨酯预聚体与端氨基超支化聚合物混合按照-NCO和-NH2的物质的量比为1:1～1.05进行反应，反应温度在0～25℃，反应时间0.5～2.5h，得到黄色粘稠液体，所述的黄色粘稠液体为超支化聚氨酯；
步骤三：向聚氨酯原料中加入溶剂N，N－二甲基甲酰胺，配置成固含量为10％～20％的聚氨酯的N，N－二甲基甲酰胺溶液，在室温下放置的时间为12～24h...

【专利技术属性】
技术研发人员：任龙芳，陈婷，强涛涛，王学川，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61