一种PU石墨烯防水透湿膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种PU石墨烯防水透湿膜及其制备方法，并在制备PU石墨烯防水透湿膜的过程中，制备了一种抗紫外线剂，该抗紫外线剂分子中羰基与邻位羟基形成分子内氢键，从而具有稳定的共轭结构，能够吸收在外线，在吸收紫外线后，紫外线会破坏分子内氢键，使得氢键环打开，使得抗紫外线剂分子形成离子型化合物，进而将光能转化为热能释放，使得氢键恢复，进而保证了防水透湿膜的抗紫外线性，使得防水透湿膜在长时间受到光照后不会出现裂纹造成破损，且该抗紫外线剂分子上含有异氰酸酯基，异氰酸酯基和PU膜中的亚氨基进行交联，进而使得抗紫外线剂分子很好的附着在PU石墨烯防水透湿膜上。

【技术实现步骤摘要】
一种PU石墨烯防水透湿膜及其制备方法
本专利技术属于PU膜制备
，具体涉及一种PU石墨烯防水透湿膜及其制备方法。
技术介绍
随着技术的进步，主要的防水透湿薄膜材料有：微孔薄膜和亲水性薄膜。其中，微孔薄膜是一层很薄的高分子聚合物薄膜，上面有大量的细小且相通的微孔，在微孔薄膜中，水滴束缚在孔洞中，并受表面张力固定；孔洞越小，需要越多的外力以破坏表面张力使水滴溢出孔洞；因此，微孔薄膜的防水能力与孔的直径成反比，透湿性与孔的直径和多孔性成正比，与薄膜的厚度成反比；因此，防水性能越好的微孔薄膜，其透湿性越差。亲水性薄膜是由单一组分的共聚物构成，无孔，它能阻止水滴通过，起到防水作用；由于其具有亲水性，可以和水分子作用，借助氢键和其它分子间作用力，在高湿度一侧吸附水分子，通过高分子链上亲水基团传递到低湿度一侧解吸，从而达到透湿的效果；亲水性薄膜的透湿性能取决于薄膜的厚度及它们的化学组成和结构，对温度和湿度很敏感。现有的防水透湿膜的防水透视效果一般，在使用过程中会有残留有大量湿气，无法散去，使得使用效果下降，且传统的PU膜的耐紫外线性能较差，在长本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种PU石墨烯防水透湿膜，其特征在于：由如下步骤制成：/n步骤S1：将纺丝液在纺丝流率为0.6-0.8mL/h，纺丝电压为12-15kV，温度为22-28℃，湿度为35-40％的条件下，进行静电纺丝，制得PU膜；/n步骤S2：将抗紫外线剂加入氯仿中，进行搅拌至抗紫外线剂完全溶解后，加入步骤S1制得的PU膜进行浸泡，在110-115℃的条件下，进行保温浸泡20-25h后，过滤去除滤液，得到PU石墨烯防水透湿膜。/n

【技术特征摘要】
1.一种PU石墨烯防水透湿膜，其特征在于：由如下步骤制成：
步骤S1：将纺丝液在纺丝流率为0.6-0.8mL/h，纺丝电压为12-15kV，温度为22-28℃，湿度为35-40％的条件下，进行静电纺丝，制得PU膜；
步骤S2：将抗紫外线剂加入氯仿中，进行搅拌至抗紫外线剂完全溶解后，加入步骤S1制得的PU膜进行浸泡，在110-115℃的条件下，进行保温浸泡20-25h后，过滤去除滤液，得到PU石墨烯防水透湿膜。


2.根据权利要求1所述的一种PU石墨烯防水透湿膜，其特征在于：步骤S2所述的抗紫外线剂和氯仿用量比为2-3g:10mL。


3.根据权利要求1所述的一种PU石墨烯防水透湿膜，其特征在于：所述的纺丝液由如下步骤制成：
步骤A1：将硝酸溶液和硫酸溶液加入反应釜中，在转速为100-150r/min，温度为0-3℃的条件下，进行搅拌并加入石墨和氯酸钾，在温度为50-60℃的条件下，进行反应50-80h后，加入去离子水进行静置至分层，去除上清液，将底液用盐酸溶液进行洗涤并静置至分层，去除上清液，向底液中加入去离子水，至pH为4-5，在转速为4000-5000r/min的条件下，进行离心5-10min后，取上清液，加入去离子水至pH值为7，静置10-15min后，继续离心，去除上清液，将底物在温度为70-90℃的条件下，进行干燥后粉碎，过15-30μm筛网，制得石墨烯；
步骤A2：将去离子水、高锰酸钾、步骤A1制得的石墨烯加入反应釜中，在转速为200-300r/min，温度为25-30℃的条件下，进行搅拌2-3h后，升温至温度为95-98℃，继续搅拌10-15min后，加入双氧水溶液，继续搅拌30-50min后，过滤去除滤液，用离子水对滤饼进行洗涤至pH值为7，制得氧化石墨烯；
步骤A3：将碳纳米管和混酸加入反应釜中，在频率为3-5kHz，温度为25-30℃的条件下，进行超声分散1-2h后，过滤去除混酸，将滤饼用去离子水进行洗涤至表面pH值为7，制得酸化碳纳米管，将酸化碳纳米管和步骤A2制得的氧化石墨烯加入反应釜中，加入乙醇和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，在转速为150-200r/min的条件下，进行搅拌10-15min后，在温度为85-90℃的条件下，继续搅拌20-30h后，过15-30μm筛网并干燥，制得混合粉料；
步骤A4：将聚丙二醇加入反应釜中，在温度为110-120℃的条件下，进行真空脱水1-2h，通入氮气进行保护，加入甲苯二异氰酸酯和二甲基甲酰胺，在转速为300-500r/min，温度为60-70℃的条件下，进行搅拌10-15min后，升温在温度为75-80℃的条件下，继续搅拌1.5-2h后，加入新戊二醇继续搅拌1-2h后，升温至温度为85-90℃的保温8-10h，制得聚氨酯；
步骤A5：将二甲基乙酰胺和步骤A3制得的混合粉料加入反应釜中，进行搅拌至混合均匀后，加入步骤A4制得的聚氨酯，在频率为8-10kHz的条件下，进行超声分散1-2h后，在转速为300-500r/min的条件下，进行搅拌10-15h，制得纺丝液。


4.根据权利要求3所述的一种PU石墨烯防水透湿膜，其特征在于：步骤A1所述的硝酸溶液和硫酸溶液用量体积比为2:1-1.2，硝酸溶液的质量分数为68-70％，硫酸溶液的质量分数为70-80％，石墨的用量为硝酸溶液和硫酸溶液质量和的2.4-2.8％，氯酸钾的用量为硝酸溶液和硫酸溶液质量和的30-35％，盐酸溶液的质量分数为25-30％，步骤A2所述的去离子水、高锰酸钾、石墨烯的用量质量比为20:6:1，双氧水溶液的用量为去离子水用量1-1.2倍，双氧水溶液的质量分数为20-30％，步骤A3所述的碳纳米管和混酸的用量比为1-1.5:5，混酸为质量分数60-65％的硫酸和质量分数50-60％的硝酸以体积比3:1的比例混合，酸化碳纳米管、氧化石墨烯、乙醇的用量质量比为1:1:5，γ-甲基丙烯酰...

【专利技术属性】
技术研发人员：林聪仁，
申请(专利权)人：安徽达钰新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34