水性含氟聚氨酯的合成及其在防水透濕領(lǐng)域的應(yīng)用.pdf

1、防水透濕織物是指具有優(yōu)異防水、透濕、透氣性能的功能型織物。目前市場上對(duì)防水透濕面料的需求量逐漸增加，這主要得益于其優(yōu)良的性能。即使在極端的條件下，用作服裝面料的防水透濕織物也能夠阻擋風(fēng)、雨和化學(xué)試劑等對(duì)人體產(chǎn)生的不利影響；同時(shí)，它又具有很好的透氣性能。防水透濕織物的應(yīng)用已不僅限于傳統(tǒng)的軍需用品和專業(yè)化的醫(yī)療防護(hù)用品，戶外休閑運(yùn)動(dòng)服裝也可以使用防水透濕織物。傳統(tǒng)的防水透濕織物具有優(yōu)異的防水、防風(fēng)性能，但其透濕性能較低，從而導(dǎo)致服裝舒適感下

2、降。防水和透濕性能是防水透濕織物兩個(gè)非常重要的性能指標(biāo)。因此，開發(fā)出一種具有良好的防水性能和較高透濕水平的防水透濕面料具有重要意義。
　　靜電紡絲技術(shù)可用于制備直徑范圍在幾十個(gè)納米到幾個(gè)微米內(nèi)的纖維膜。這種高新技術(shù)的出現(xiàn)可以在維持織物高水平防護(hù)性能的同時(shí)獲得優(yōu)異的透濕性。但是在此過程中會(huì)使用大量的有機(jī)溶劑，會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。因此，我們采用自主合成的水性含氟聚氨酯（WFPU）改性靜電紡纖維膜使其具有防水透濕性能。WFPU兼具軟硬段兩

3、相微結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)以及表面能低、耐熱耐水解等優(yōu)異性能，同時(shí)由于其含氟鏈段短，無生物累積性和生物遷移性，且降解產(chǎn)物無毒無害，因而符合當(dāng)今環(huán)保化的發(fā)展方向。
　　本課題首先以4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI）、聚四亞甲基醚二醇（PTMG）、三乙二醇（TEG）、2-（全氟己基）乙基醇（TEOH-6）、2,2-二羥甲基丙酸（DMPA）及三乙胺（TEA）為原料，在聚合物鏈端引入含氟基團(tuán)制得穩(wěn)定的 WFPU。并利用紅外（FT-IR）、核磁（

4、NMR）對(duì)所合成的WFPU的結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，研究了-NCO/-OH（R值）、親水基團(tuán)和疏水基團(tuán)的含量對(duì)WFPU的疏水性、粒徑、貯存穩(wěn)定性及熱穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明當(dāng) R值為1.0，DMPA的含量為8.0wt％，TEOH-6含量為12wt%時(shí)，WFPU的疏水性、粒徑及穩(wěn)定性能達(dá)到最佳。
　　我們選用自主合成的WFPU改性靜電紡PAN纖維膜。通過WFPU改性的靜電紡防水透濕納米纖維膜具有超疏水、孔徑可控和優(yōu)異的力學(xué)性能等特點(diǎn)。PAN纖維

5、膜是親水型納米纖維膜，不利于其在防水透濕領(lǐng)域的應(yīng)用。但由于WFPU將氟引入，改性后的PAN纖維膜具有超疏水性（前進(jìn)接觸角為159°）。同時(shí)由于WFPU的引入使得相鄰纖維間產(chǎn)生了大量的粘連結(jié)構(gòu)，改變了 PAN纖維膜的孔結(jié)構(gòu)，使得改性后的 PAN纖維膜具有優(yōu)異的防水透濕性能。本課題主要討論了靜電紡纖維膜的結(jié)構(gòu)及 WFPU對(duì)防水透濕性能的影響。結(jié)果表明：WFPU改性的PAN纖維膜具有83.4Kpa的耐水壓，9.2kg/m2/d的透濕性能，5.