專利名稱：一種聚氨酯多孔膜的成形方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚氨酯多孔膜的成形方法，屬于膜科學(xué)與工程技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
聚氨酯是一種易于加工，價(jià)格低廉的高聚物。它性能優(yōu)良，如耐磨，耐寒性好， 耐水解性好，透濕性能好，分子結(jié)構(gòu)簡單，焚化爐燃燒時(shí)無化學(xué)污染，耐化學(xué)品腐蝕，抗菌性好，低溫柔順性好等等，所以是一種無毒無害的環(huán)保材料，對人體皮膚無傷害，并廣泛用于服裝面料，醫(yī)療衛(wèi)生，皮革等領(lǐng)域。聚氨酯多孔膜中的孔徑均一性與孔隙率大小直接影響到膜的各種性能，若聚氨酯多孔膜的孔徑大小不均一，有大孔穴，則此聚氨酯多孔膜中就會(huì)存在力學(xué)弱點(diǎn)，力學(xué)性能會(huì)顯著下降。而孔隙率太小又會(huì)導(dǎo)致膜的透氣量減少，從而達(dá)不到優(yōu)良的防水透濕的效果。所以，制備聚氨酯多孔膜的關(guān)鍵就在于控制成形過程中孔徑的大小及微孔的分布，從而得到性能優(yōu)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種，主要是采用相轉(zhuǎn)變法制備聚氨酯多孔膜。濕法成膜的過程是將聚氨酯溶液浸泡在凝固溶液中，讓聚氨酯溶液發(fā)生相分離而固化成膜。濕法成膜可以通過改變聚合物濃度，凝固浴的組份及溫度等多種因素來控制聚氨酯多孔膜孔徑與孔隙率的大小，使膜具有孔徑大小均一，高孔隙率的特點(diǎn)。但由此方法制備出的聚氨酯多孔膜中會(huì)存在一些大孔洞，導(dǎo)致膜拉伸強(qiáng)度與斷裂伸長率顯著下降。另一方面，與水接觸的聚氨酯表面會(huì)因?yàn)槿軇┡c非溶劑之間交換速度過快而形成致密層，大大降低膜的透濕性能。使用濕法成膜的方法制備聚氨酯多孔膜將會(huì)用到大量的水和其他的有機(jī)溶劑，會(huì)增加生產(chǎn)成本，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。針對這些難題我們采用簡易的超聲霧化法制備了凝固用霧化微珠用于聚氨酯多孔膜的制備。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種能有效的控制聚氨酯多孔膜成形過程中表面與內(nèi)部微孔的形態(tài)和能有效的降低膜表面致密結(jié)構(gòu)的聚氨酯多孔膜成形方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案一種聚氨酯多孔膜的成形方法，聚氨酯多孔膜的成形過程包括以下步驟a.鑄膜液的制備將聚氨酯溶于有機(jī)溶劑中，經(jīng)過充分?jǐn)嚢柚敝疗渫耆芙?，制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 10 % 30 %的鑄膜液，將鑄膜液置于真空狀態(tài)下，去除氣泡。其中，聚氨酯 10 30份有機(jī)溶劑70 90份所述有機(jī)溶劑為四氫呋喃或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異丙醇其中的一種，或其中的兩種及兩種以上混合有機(jī)溶劑。b.凝固用霧化微珠的制備
將待霧化溶液用霧化裝置制備出霧化微珠，并將霧化微珠經(jīng)引流管引流入一個(gè)裝有搖擺式搖床的容器內(nèi)，保持霧化微珠連續(xù)引流狀態(tài)，在引流管內(nèi)裝有加熱器對霧化微珠進(jìn)行加熱，加熱溫度為10 90°c。其中，所述待霧化溶液為蒸餾水或甲醇或乙醇或異丙醇其中的一種，或其中兩種及兩種以上混合的待霧化溶液。所述霧化裝置為超聲波霧化發(fā)生器或電加熱霧化器或高壓霧化機(jī)或電動(dòng)高速離
心霧化器。c.聚氨酯多孔坯膜的成形將經(jīng)a制成的鑄膜液倒入制膜模具中，在模具中形成具有0. 1 4mm厚度的鑄膜液層，然后將模具置于被霧化微珠包圍的搖擺式搖床上，搖床做搖擺運(yùn)動(dòng)，搖擺角度在0 60度之間，模具中的鑄膜液隨搖擺式搖床在霧化微珠的環(huán)境中持續(xù)運(yùn)動(dòng)1 8小時(shí)，完成鑄膜液的固化過程，形成聚氨酯多孔坯膜。d.聚氨酯多孔坯膜的洗滌與干燥將脫模后的聚氨酯多孔坯膜放置在溫度為10 30°C蒸餾水中浸泡4 10小時(shí)， 每隔1 2小時(shí)采用新鮮的蒸餾水替換浸泡過的蒸餾水，完成聚氨酯多孔坯膜的洗滌過程， 洗滌后的聚氨酯多孔坯膜放置在20 60°C環(huán)境下干燥，即獲得聚氨酯多孔膜。所述的聚氨酯為熱塑性聚氨酯。由于采用以上技術(shù)方案，本發(fā)明聚氨酯多孔膜的成形方法采用將熱塑性聚氨酯溶于有機(jī)溶劑作為制備聚氨酯多孔膜的鑄膜液，將固化鑄膜液所用溶液經(jīng)霧化裝置制備成凝固用霧化微珠，與鑄膜液接觸，在鑄膜液中發(fā)生溶劑與霧化微珠的交換，使鑄膜液固化成聚氨酯多孔膜。在制備過程中，由于所采用的霧化微珠粒徑小，可以充分與鑄膜液接觸，將有機(jī)溶劑從鑄膜液內(nèi)部置換出來，可以減少凝固溶液的用量，簡化操作步驟，降低聚氨酯多孔膜的生產(chǎn)成本。本發(fā)明制備的聚氨酯多孔膜具有表面多孔，無致密結(jié)構(gòu)，孔徑均一，孔隙率大的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)?？朔藗鹘y(tǒng)聚氨酯濕法成膜中膜表面層致密，透濕量小的缺陷。在制備過程中，提高鑄膜液濃度有利于減小孔徑大小，但是濃度太大會(huì)導(dǎo)致孔徑過小，微孔分布不均勻，因此，鑄膜液的濃度適宜控制在10% 30%。鑄膜液中的氣泡將會(huì)影響到成形后聚氨酯多孔膜的強(qiáng)度，因此成形前須去除溶液中存在的氣泡。真空脫泡法是一種簡單實(shí)用的方法，本發(fā)明采用真空脫泡法進(jìn)行脫泡，將鑄膜液置于真空度為-0. 1 -0. 2MPa狀態(tài)下1 3小時(shí)即可去除鑄膜液中存在的氣泡。組成凝固用霧化微珠的成份的不同，聚氨酯多孔膜表層微孔的形態(tài)及其總的孔隙率會(huì)有較大不同，由于蒸餾水與鑄膜液中的有機(jī)溶劑交換速度快，用單一蒸餾水作為凝固用霧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點(diǎn)，而醇類溶劑與鑄膜液中的有機(jī)溶劑交換速度慢，用醇類溶液作為凝固用霧化微珠可制備微孔形貌均一，但孔隙率較小的聚氨酯多孔膜。因此，用蒸餾水與醇類溶液其中的一種或兩種或兩種以上相互混合的溶液作為凝固用霧化微珠時(shí)，可以獲得具有孔隙率大，微孔形貌均一的聚氨酯多孔膜。聚氨酯多孔膜在凝固用霧化微珠中固化時(shí)間的長短直接決定了聚氨酯多孔膜內(nèi)部微孔的形貌及孔徑尺寸。霧化微珠進(jìn)入到鑄膜液內(nèi)部是一個(gè)緩慢的過程，當(dāng)鑄膜液層的厚度為0. Imm時(shí)，在霧化微珠中固化1小時(shí)，聚氨酯多孔膜基本固化成形，隨著時(shí)間的增加，聚氨酯多孔膜內(nèi)部固化程度越來越高，從而有利于微孔形貌與尺寸的定型。霧化微珠溫度的升高可以加快霧化微珠與鑄膜液中有機(jī)溶劑之間的擴(kuò)散速率，
4不過較高的溫度會(huì)導(dǎo)致霧化微珠運(yùn)動(dòng)太過劇烈，以至于微珠與鑄膜液表面接觸的分布概率不同，導(dǎo)致成形后的聚氨酯多孔膜表面微孔分布與大小的不均勻。容器內(nèi)的搖擺式搖床帶動(dòng)模具中的鑄膜液進(jìn)行反復(fù)上下?lián)u擺運(yùn)動(dòng)的目的是排除霧化微珠在鑄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層。搖床搖擺的角度主要取決于鑄膜液的濃度，鑄膜液的濃度越大，鑄膜液的流動(dòng)性差，搖床的搖擺角度可以選擇較大角度，盡快排除鑄膜液表面形成的液滴，同時(shí)不影響成形后聚氨酯多孔坯膜厚度的均勻性。鑄膜液濃度越小，溶液的流動(dòng)性較好，為防止鑄膜液發(fā)生流動(dòng)而影響成形后聚氨酯多孔坯膜厚度的均勻性，搖床搖擺角度應(yīng)選擇較小角度，緩慢排除鑄膜液表面聚集形成的液滴，保證制備出厚度均勻的聚氨酯多孔坯膜。本發(fā)明的一種聚氨酯多孔膜成形方法可以制備表面微孔分布均勻，無致密層結(jié)構(gòu)，內(nèi)部孔徑均一，孔隙率大的聚氨酯多孔膜。此方法操作簡單，凝固所用待霧化溶液的用量較小，對環(huán)境無污染。制備出來的聚氨酯多孔膜具有優(yōu)良的防水透濕性能，能廣泛應(yīng)用于服裝面料，皮革，醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明一種聚氨酯多孔膜的成形方法做進(jìn)一步解釋聚氨酯多孔膜的成形過程包括以下步驟a.鑄膜液的制備由于熱塑性聚氨酯存在有機(jī)溶劑可以將其完全溶解的特點(diǎn)，鑄膜液的溶質(zhì)可選用熱塑性聚氨酯 CorethaneTM 或 Bionate 80A 或 Bionate 90A 或 ChronoflexAR 或 Chronoflex CL或Tecoflex 或Elast Eon或Cardiomat或Avcothane其中的一種。將聚氨酯溶于有機(jī)溶劑中，經(jīng)過充分?jǐn)嚢柚敝辆郯滨ネ耆芙猓瞥少|(zhì)量分?jǐn)?shù)為10% -30%的鑄膜液。將鑄膜液置于真空度為-0. 1 -0. 2MPa狀態(tài)下1 3小時(shí)，利用排除空氣的方式，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)將鑄膜液中的空氣抽掉，可獲得無氣泡，透明均勻的鑄膜液。其中，聚氨酯 10 30份有機(jī)溶劑70 90份所述有機(jī)溶劑為四氫呋喃或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異丙醇其中的一種，或其中的兩種及兩種以上混合有機(jī)溶劑。b.凝固用霧化微珠的制備將待霧化溶液用霧化裝置進(jìn)行霧化，制備出尺寸為1 20 μ m的霧化微珠，并將霧化微珠經(jīng)引流管引流入一個(gè)裝有搖擺式搖床的容器內(nèi)，保持霧化微珠連續(xù)引流狀態(tài)，在引流管內(nèi)裝有加熱器對霧化微珠進(jìn)行加熱，加熱溫度為10 90°c。其中，所述待霧化溶液為蒸餾水或甲醇或乙醇或異丙醇其中的一種，或其中兩種及兩種以上混合的待霧化溶液。所述霧化裝置為超聲波霧化發(fā)生器或電加熱霧化器或高壓霧化機(jī)或電動(dòng)高速離
心霧化器。c.聚氨酯多孔坯膜的成形將經(jīng)a制成的鑄膜液倒入制膜模具中，在模具中形成具有0. 1 4mm厚度的鑄膜液層，然后將模具置于被霧化微珠包圍的搖擺式搖床上，搖床做搖擺運(yùn)動(dòng)，搖擺角度在O 60度之間，搖擺頻率為每分鐘上下擺動(dòng)5 10次，模具中的鑄膜液隨搖擺式搖床在霧化微珠的環(huán)境中持續(xù)運(yùn)動(dòng)1 8小時(shí)，完成鑄膜液的固化過程，形成聚氨酯多孔坯膜。鑄膜液中的有機(jī)溶劑與附積在表面的霧化微珠之間發(fā)生相互擴(kuò)散，使鑄膜液發(fā)生相分離而固化下來，微小的霧化微珠在鑄膜液內(nèi)部停留，形成微孔結(jié)構(gòu)。容器內(nèi)搖擺式搖床帶動(dòng)模具進(jìn)行反復(fù)上下?lián)u擺運(yùn)動(dòng)的目的是防止霧化微珠在鑄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層。搖床搖擺的角度主要取決于鑄膜液的濃度，鑄膜液的濃度越大，鑄膜液流動(dòng)性差，搖床的搖擺角度可以選擇較大角度，盡快排除鑄膜液表面形成的液滴，同時(shí)不影響成形后聚氨酯多孔坯膜厚度的均勻性。鑄膜液濃度越小，鑄膜液的流動(dòng)性較好，為防止鑄膜液發(fā)生流動(dòng)而影響成形后聚氨酯多孔坯膜厚度的均勻性，搖床搖擺角度應(yīng)選擇較小角度，緩慢排除鑄膜液表面聚集形成的液滴，保證制備出厚度均勻的聚氨酯多孔坯膜。d.聚氨酯多孔坯膜的洗滌與干燥將脫模后的聚氨酯多孔坯膜放置在溫度為10 30°C蒸餾水中浸泡4 10小時(shí)， 每隔1 2小時(shí)采用新鮮的蒸餾水替換浸泡過的蒸餾水，完成聚氨酯多孔坯膜的洗滌過程， 洗滌后的聚氨酯多孔坯膜放置在20 60°C環(huán)境下干燥，即獲得厚度為0. 1 4mm左右的聚氨酯多孔膜。具體實(shí)施例實(shí)施例一a在精密電子天平上稱取IOg聚氨酯(Corethane )，充分溶解在90g四氫呋喃中， 獲得濃度為10%的鑄膜液，將鑄膜液置于真空度為-0. IMPa狀態(tài)下1小時(shí)，除去氣泡。b將蒸餾水用超聲波霧化發(fā)生器進(jìn)行超聲霧化，制備出尺寸為1 5 μ m的霧化微珠，并將霧化微珠經(jīng)引流管引流入一個(gè)裝有搖擺式搖床的容器內(nèi)，保持霧化微珠連續(xù)引流狀態(tài)，在引流管內(nèi)裝有加熱器對霧化微珠進(jìn)行加熱，加熱溫度為10°c。c將經(jīng)a制成的鑄膜液倒入制膜模具中，在模具中形成具有0. Imm厚度的鑄膜液層，然后將模具置于被霧化微珠包圍的搖擺式搖床上，搖床做搖擺運(yùn)動(dòng)，搖擺角度在0 5 度之間，搖擺頻率為每分鐘上下擺動(dòng)5次，模具中的鑄膜液隨搖床在霧化微珠的環(huán)境中持續(xù)運(yùn)動(dòng)1小時(shí)，完成固化過程，形成聚氨酯多孔坯膜。d脫模后的聚氨酯多孔坯膜放置在溫度為10°C蒸餾水中浸泡4小時(shí)，每隔1小時(shí)采用新鮮的蒸餾水替換浸泡過的蒸餾水，完成聚氨酯多孔坯膜的洗滌過程，洗滌后的聚氨酯多孔坯膜放置在20°C環(huán)境下干燥，即獲得厚度為0. Imm左右的聚氨酯多孔膜。實(shí)施例二a在精密電子天平上稱取15g聚氨酯(Bionate 80A)，充分溶解在85gN，N- 二甲基甲酰胺中，獲得濃度為15%的鑄膜液，將鑄膜液置于真空度為-0. IMPa狀態(tài)下1小時(shí)，除去氣泡。b將蒸餾水用超聲波霧化發(fā)生器進(jìn)行超聲霧化，制備出尺寸為1 5 μ m的霧化微珠，并將霧化微珠經(jīng)引流管引流入一個(gè)裝有搖擺式搖床的容器內(nèi)，保持霧化微珠連續(xù)引流狀態(tài)，在引流管內(nèi)裝有加熱器對霧化微珠進(jìn)行加熱，加熱溫度為20V。c將經(jīng)a制成的鑄膜液倒入制膜模具中，在模具中形成具有0. 5mm厚度的鑄膜液層，然后將模具置于被霧化微珠包圍的搖擺式搖床上，搖床做搖擺運(yùn)動(dòng)，搖擺角度在0 10度之間，搖擺頻率為每分鐘上下擺動(dòng)6次，模具中的鑄膜液隨搖床在霧化微珠的環(huán)境中持續(xù)運(yùn)動(dòng)1小時(shí)，完成固化過程，形成聚氨酯多孔坯膜。d脫模后的聚氨酯多孔坯膜放置在溫度為10°C蒸餾水中浸泡4小時(shí)，每隔1小時(shí)采用新鮮的蒸餾水替換浸泡過的蒸餾水，完成聚氨酯多孔坯膜的洗滌過程，洗滌后的聚氨酯多孔坯膜放置在20°C環(huán)境下干燥，即獲得厚度為0. 5mm左右的聚氨酯多孔膜。實(shí)施例三a在精密電子天平上稱取20g聚氨酯(Bionate 90A)，充分溶解在80gN，N- 二甲基乙酰胺中，獲得濃度為20%的鑄膜液，將鑄膜液置于真空度為-0. IMPa狀態(tài)下1小時(shí)，除去氣泡。b將乙醇溶液用高壓霧化機(jī)進(jìn)行霧化，制備出尺寸為5 10 μ m的霧化微珠，并將霧化微珠經(jīng)引流管引流入一個(gè)裝有搖擺式搖床的容器內(nèi)，保持霧化微珠連續(xù)引流狀態(tài)，在引流管內(nèi)裝有加熱器對霧化微珠進(jìn)行加熱，加熱溫度為30°C。c將經(jīng)a制成的鑄膜液倒入制膜模具中，在模具中形成具有Imm厚度的鑄膜液層， 然后將模具置于被霧化微珠包圍的搖擺式搖床上，搖床做搖擺運(yùn)動(dòng)，搖擺角度在0 20度之間，搖擺頻率為每分鐘上下擺動(dòng)8次，模具中的鑄膜液隨搖床在霧化微珠的環(huán)境中持續(xù)運(yùn)動(dòng)2小時(shí)，完成固化過程，形成聚氨酯多孔坯膜。d脫模后的聚氨酯多孔坯膜放置在溫度為20°C蒸餾水中浸泡6小時(shí)，每隔1小時(shí)采用新鮮的蒸餾水替換浸泡過的蒸餾水，完成聚氨酯多孔坯膜的洗滌過程，洗滌后的聚氨酯多孔坯膜放置在40°C環(huán)境下干燥，即獲得厚度為Imm左右的聚氨酯多孔膜。實(shí)施例四a在精密電子天平上稱取25g聚氨酯(Chronof lex AR)，充分溶解在75gN_甲基吡咯烷酮中，獲得濃度為25%的鑄膜液，將鑄膜液置于真空度為-0. 15MPa狀態(tài)下2小時(shí)，除去氣泡。b將異丙醇溶液用高壓霧化機(jī)進(jìn)行霧化，制備出尺寸為5 10 μ m的霧化微珠，并將霧化微珠經(jīng)引流管引流入一個(gè)裝有搖擺式搖床的容器內(nèi)，保持霧化微珠連續(xù)引流狀態(tài)， 在引流管內(nèi)裝有加熱器對霧化微珠進(jìn)行加熱，加熱溫度為30°C。c將經(jīng)a制成的鑄膜液倒入制膜模具中，在模具中形成具有Imm厚度的鑄膜液層， 然后將模具置于被霧化微珠包圍的搖擺式搖床上，搖床做搖擺運(yùn)動(dòng)，搖擺角度在0 30度之間，搖擺頻率為每分鐘上下擺動(dòng)10次，模具中的鑄膜液隨搖床在霧化微珠的環(huán)境中持續(xù)運(yùn)動(dòng)4小時(shí)，完成固化過程，形成聚氨酯多孔坯膜。d脫模后的聚氨酯多孔坯膜放置在溫度為20°C蒸餾水中浸泡6小時(shí)，每隔1小時(shí)采用新鮮的蒸餾水替換浸泡過的蒸餾水，完成聚氨酯多孔坯膜的洗滌過程，洗滌后的聚氨酯多孔坯膜放置在60°C環(huán)境下干燥，即獲得厚度為Imm左右的聚氨酯多孔膜。實(shí)施例五a在精密電子天平上稱取25g聚氨酯(Chronof lex CL)，充分溶解在75g六氟異丙醇中，獲得濃度為25%的鑄膜液，將鑄膜液置于真空度為-0. 15MPa狀態(tài)下2小時(shí)，除去氣泡。b將水與乙醇質(zhì)量比為1 1的溶液用高壓霧化機(jī)進(jìn)行霧化，制備出尺寸為5 10 μ m的霧化微珠，并將霧化微珠經(jīng)引流管引流入一個(gè)裝有搖擺式搖床的容器內(nèi)，保持霧化微珠連續(xù)弓I流狀態(tài)，在引流管內(nèi)裝有加熱器對霧化微珠進(jìn)行加熱，加熱溫度為40°C。c將經(jīng)a制成的鑄膜液倒入制膜模具中，在模具中形成具有2mm厚度的鑄膜液層， 然后將模具置于被霧化微珠包圍的搖擺式搖床上，搖床做搖擺運(yùn)動(dòng)，搖擺角度在0 40度之間，搖擺頻率為每分鐘上下擺動(dòng)10次，模具中的鑄膜液隨搖床在霧化微珠的環(huán)境中持續(xù)運(yùn)動(dòng)6小時(shí)，完成固化過程，形成聚氨酯多孔坯膜。d脫模后的聚氨酯多孔坯膜放置在溫度為20°C蒸餾水中浸泡8小時(shí)，每隔2小時(shí)采用新鮮的蒸餾水替換浸泡過的蒸餾水，完成聚氨酯多孔坯膜的洗滌過程，洗滌后的聚氨酯多孔坯膜放置在60°C環(huán)境下干燥，即獲得厚度為2mm左右的聚氨酯多孔膜。實(shí)施例六a在精密電子天平上稱取25g聚氨酯(Tecoflex )，充分溶解在75g四氫呋喃與N， N-二甲基甲酰胺質(zhì)量比為1 1的混合有機(jī)溶劑中，獲得濃度為25%的鑄膜液，將鑄膜液置于真空度為-O. 15MPa狀態(tài)下2小時(shí)，除去氣泡。b將水與甲醇質(zhì)量比為2 1的溶液用電動(dòng)高速離心霧化器進(jìn)行霧化，制備出尺寸為5 20 μ m的霧化微珠，并將霧化微珠經(jīng)引流管引流入一個(gè)裝有搖擺式搖床的容器內(nèi)，保持霧化微珠連續(xù)引流狀態(tài)，在引流管內(nèi)裝有加熱器對霧化微珠進(jìn)行加熱，加熱溫度為 40 V。c將經(jīng)a制成的鑄膜液倒入制膜模具中，在模具中形成具有2mm厚度的鑄膜液層， 然后將模具置于被霧化微珠包圍的搖擺式搖床上，搖床做搖擺運(yùn)動(dòng)，搖擺角度在0 40度之間，搖擺頻率為每分鐘上下擺動(dòng)8次，模具中的鑄膜液隨搖床在霧化微珠的環(huán)境中持續(xù)運(yùn)動(dòng)6小時(shí)，完成固化過程，形成聚氨酯多孔坯膜。d脫模后的聚氨酯多孔坯膜放置在溫度為20°C蒸餾水中浸泡8小時(shí)，每隔2小時(shí)采用新鮮的蒸餾水替換浸泡過的蒸餾水，完成聚氨酯多孔坯膜的洗滌過程，洗滌后的聚氨酯多孔坯膜放置在40°C環(huán)境下干燥，即獲得厚度為2mm左右的聚氨酯多孔膜。實(shí)施例七a在精密電子天平上稱取30g聚氨酯(Elast Eon)，充分溶解在70g四氫呋喃與 N，N-二甲基乙酰胺質(zhì)量比為2 1的混合有機(jī)溶劑中，獲得濃度為30%的鑄膜液，將鑄膜液置于真空度為-0. 2MPa狀態(tài)下3小時(shí)，除去氣泡。b將水與異丙醇質(zhì)量比為3 1的溶液用電動(dòng)高速離心霧化器進(jìn)行霧化，制備出尺寸為5 20 μ m的霧化微珠，并將霧化微珠經(jīng)引流管引流入一個(gè)裝有搖擺式搖床的容器內(nèi)，保持霧化微珠連續(xù)引流狀態(tài)，在引流管內(nèi)裝有加熱器對霧化微珠進(jìn)行加熱，加熱溫度為 60 "C。c將經(jīng)a制成的鑄膜液倒入制膜模具中，在模具中形成具有2mm厚度的鑄膜液層， 然后將模具置于被霧化微珠包圍的搖擺式搖床上，搖床做搖擺運(yùn)動(dòng)，搖擺角度在0 50度之間，搖擺頻率為每分鐘上下擺動(dòng)10次，模具中的鑄膜液隨搖床在霧化微珠的環(huán)境中持續(xù)運(yùn)動(dòng)8小時(shí)，完成固化過程，形成聚氨酯多孔坯膜。d脫模后的聚氨酯多孔坯膜放置在溫度為30°C蒸餾水中浸泡10小時(shí)，每隔2小時(shí)采用新鮮的蒸餾水替換浸泡過的蒸餾水，完成聚氨酯多孔坯膜的洗滌過程，洗滌后的聚氨酯多孔坯膜放置在40°C環(huán)境下干燥，即獲得厚度為2mm左右的聚氨酯多孔膜。實(shí)施例八
a在精密電子天平上稱取25g聚氨酯(Cardiomat)，充分溶解在75g四氫呋喃與 N-甲基吡咯烷酮質(zhì)量比為1 2的混合有機(jī)溶劑中，獲得濃度為25%的鑄膜液，將鑄膜液置于真空度為-0. 2MPa狀態(tài)下3小時(shí)，除去氣泡。b將水與甲醇與乙醇質(zhì)量比為1 1 1的溶液用電動(dòng)高速離心霧化器進(jìn)行霧化，制備出尺寸為5 20 μ m的霧化微珠，并將霧化微珠經(jīng)引流管引流入一個(gè)裝有搖擺式搖床的容器內(nèi)，保持霧化微珠連續(xù)引流狀態(tài)，在引流管內(nèi)裝有加熱器對霧化微珠進(jìn)行加熱，加熱溫度為70°C。c將經(jīng)a制成的鑄膜液倒入制膜模具中，在模具中形成具有2mm厚度的鑄膜液層， 然后將模具置于被霧化微珠包圍的搖擺式搖床上，搖床做搖擺運(yùn)動(dòng)，搖擺角度在0 50度之間，搖擺頻率為每分鐘上下擺動(dòng)10次，模具中的鑄膜液隨搖床在霧化微珠的環(huán)境中持續(xù)運(yùn)動(dòng)8小時(shí)，完成固化過程，形成聚氨酯多孔坯膜。d脫模后的聚氨酯多孔坯膜放置在溫度為30°C蒸餾水中浸泡10小時(shí)，每隔2小時(shí)采用新鮮的蒸餾水替換浸泡過的蒸餾水，完成聚氨酯多孔坯膜的洗滌過程，洗滌后的聚氨酯多孔坯膜放置在40°C環(huán)境下干燥，即獲得厚度為2mm左右的聚氨酯多孔膜。實(shí)施例九a在精密電子天平上稱取30g聚氨酯(Avcothane)，充分溶解在70g四氫呋喃與 N，N-二甲基甲酰胺與六氟異丙醇質(zhì)量比為1 1 1的混合有機(jī)溶劑中，獲得濃度為30% 的鑄膜液，將鑄膜液置于真空度為-0. 2MPa狀態(tài)下3小時(shí)，除去氣泡。b將水與乙醇與異丙醇質(zhì)量比為2 1 1的溶液用電加熱霧化器進(jìn)行霧化，制備出尺寸為1 20 μ m的霧化微珠，并將霧化微珠經(jīng)引流管引流入一個(gè)裝有搖擺式搖床的容器內(nèi)，保持霧化微珠連續(xù)引流狀態(tài)，在引流管內(nèi)裝有加熱器對霧化微珠進(jìn)行加熱，加熱溫度為80V。c將經(jīng)a制成的鑄膜液倒入制膜模具中，在模具中形成具有4mm厚度的鑄膜液層， 然后將模具置于被霧化微珠包圍的搖擺式搖床上，搖床做搖擺運(yùn)動(dòng)，搖擺角度在0 60度之間，搖擺頻率為每分鐘上下擺動(dòng)10次，模具中的鑄膜液隨搖床在霧化微珠的環(huán)境中持續(xù)運(yùn)動(dòng)8小時(shí)，完成固化過程，形成聚氨酯多孔坯膜。d脫模后的聚氨酯多孔坯膜放置在溫度為30°C蒸餾水中浸泡10小時(shí)，每隔2小時(shí)采用新鮮的蒸餾水替換浸泡過的蒸餾水，完成聚氨酯多孔坯膜的洗滌過程，洗滌后的聚氨酯多孔坯膜放置在60°C環(huán)境下干燥，即獲得厚度為4mm左右的聚氨酯多孔膜。實(shí)施例十a(chǎn)在精密電子天平上稱取30g聚氨酯(Bionate 90A)，充分溶解在70g四氫呋喃與N，N-二甲基甲酰胺與N-甲基吡咯烷酮質(zhì)量比為1 1 1的混合有機(jī)溶劑中，獲得濃度為30%的鑄膜液，將鑄膜液置于真空度為-0. 2MPa狀態(tài)下3小時(shí)，除去氣泡。b將水與乙醇與異丙醇質(zhì)量比為1 1 1的溶液用電加熱霧化器進(jìn)行霧化，制備出尺寸為1 20 μ m的霧化微珠，并將霧化微珠經(jīng)引流管引流入一個(gè)裝有搖擺式搖床的容器內(nèi)，保持霧化微珠連續(xù)引流狀態(tài)，在引流管內(nèi)裝有加熱器對霧化微珠進(jìn)行加熱，加熱溫度為90°C。c將經(jīng)a制成的鑄膜液倒入制膜模具中，在模具中形成具有4mm厚度的鑄膜液層， 然后將模具置于被霧化微珠包圍的搖擺式搖床上，搖床做搖擺運(yùn)動(dòng)，搖擺角度在0 60度之間，搖擺頻率為每分鐘上下擺動(dòng)10次，模具中的鑄膜液隨搖床在霧化微珠的環(huán)境中持續(xù)運(yùn)動(dòng)8小時(shí)，完成固化過程，形成聚氨酯多孔坯膜。 d脫模后的聚氨酯多孔坯膜放置在溫度為30°C蒸餾水中浸泡10小時(shí)，每隔2小時(shí)采用新鮮的蒸餾水替換浸泡過的蒸餾水，完成聚氨酯多孔坯膜的洗滌過程，洗滌后的聚氨酯多孔坯膜放置在60°C環(huán)境下干燥，即獲得厚度為4mm左右的聚氨酯多孔膜。
權(quán)利要求
1.一種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過程包括以下步驟a.鑄膜液的制備將聚氨酯溶于有機(jī)溶劑中，經(jīng)過充分?jǐn)嚢柚敝疗渫耆芙?，制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10% 30%的鑄膜液，將鑄膜液置于真空狀態(tài)下，去除氣泡；其中，聚氨酯 10 30份有機(jī)溶劑70 90份所述有機(jī)溶劑為四氫呋喃或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異丙醇其中的一種，或其中的兩種及兩種以上混合有機(jī)溶劑；b.凝固用霧化微珠的制備將待霧化溶液用霧化裝置制備出霧化微珠，并將霧化微珠經(jīng)引流管引流入一個(gè)裝有搖擺式搖床的容器內(nèi)，保持霧化微珠連續(xù)引流狀態(tài)，在引流管內(nèi)裝有加熱器對霧化微珠進(jìn)行加熱，加熱溫度為10 90°C ；其中，所述待霧化溶液為蒸餾水或甲醇或乙醇或異丙醇其中的一種，或其中的兩種及兩種以上混合的待霧化溶液；所述霧化裝置為超聲波霧化發(fā)生器或電加熱霧化器或高壓霧化機(jī)或電動(dòng)高速離心霧化器；c.聚氨酯多孔坯膜的成形將經(jīng)a制備的鑄膜液倒入制膜模具中，在模具中形成具有0. 1 4mm厚度的鑄膜液層， 然后將模具置于被霧化微珠包圍的搖擺式搖床上，搖床做搖擺運(yùn)動(dòng)，搖擺角度在0 60度之間，模具中的鑄膜液隨搖擺式搖床在霧化微珠的環(huán)境中持續(xù)運(yùn)動(dòng)1 8小時(shí)，完成鑄膜液的固化過程，形成聚氨酯多孔坯膜；d.聚氨酯多孔坯膜的洗滌與干燥將脫模后的聚氨酯多孔坯膜放置在溫度為10 30°C蒸餾水中浸泡4 10小時(shí)，每隔 1 2小時(shí)采用新鮮的蒸餾水替換浸泡過的蒸餾水，完成聚氨酯多孔坯膜的洗滌過程，洗滌后的聚氨酯多孔坯膜放置在20 60°C環(huán)境下干燥，即獲得聚氨酯多孔膜。
2.如權(quán)利要求1所述的一種聚氨酯多孔膜的成形方法，其特征在于所述的聚氨酯為熱塑性聚氨酯。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種聚氨酯多孔膜的成形方法，屬于膜科學(xué)與工程技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的聚氨酯多孔膜成型方法是將熱塑性聚氨酯溶于有機(jī)溶劑中制成鑄膜液，鑄膜液浸沒在由霧化裝置制備出的凝固用霧化微珠所組成的環(huán)境中，鑄膜液的固化成形過程是由外向內(nèi)緩慢的進(jìn)行。此方法能有效的控制聚氨酯多孔膜成形過程中表面與內(nèi)部微孔的形態(tài)，并且能有效的降低聚氨酯多孔膜表面層的致密結(jié)構(gòu)。成形后的聚氨酯多孔膜具有表面層微孔分布均勻，無致密層結(jié)構(gòu)，內(nèi)部孔徑均一，孔隙率大的特點(diǎn)。此方法操作簡單，凝固所用霧化溶液的用量較小，對環(huán)境無污染。制備出來的聚氨酯多孔膜具有優(yōu)良的防水透濕性能，能廣泛應(yīng)用于服裝面料，皮革，醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域。
文檔編號B01D71/54GK102343224SQ201110224930
公開日2012年2月8日 申請日期2011年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月5日
發(fā)明者葉青, 崔衛(wèi)鋼, 徐衛(wèi)林, 李文斌, 楊紅軍 申請人:武漢紡織大學(xué)