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多微孔聚氨酯合成革透湿透气性的成膜方式

  众所周知,按透湿透气机理的不同,超细纤维合成革可分为以下2类:多微孔聚氨酯合成革和无孔薄膜聚氨酯合成革。
  多微孔聚氨酯合成革透湿透气机理是成膜时形成大量的微孔,这些孔隙直径一般不大于2斗m,但允许水蒸气分子(平均直径为0.0004斗m)通过,即合成革的透湿透气性是由于成形过程中在涂层内部形成的大量微孔而实现的,其成膜方式有3种,即湿法、干法和泡沫涂层法。
  湿法涂层法的成膜原理将由二异氰酸酯与含有氧基的高相对分子质量的多元醇、低相对分子质量的二醇或二胺经加成聚合制成的聚氨酯树脂,加人二甲基甲酰胺(DMF)溶剂及其他填料、助剂制成混合液,经过真空机脱泡后,涂覆于超细纤维基布上,然后放人与聚氨酯树脂不亲和,而与DMF具有亲和性的水中,通过双向扩散,水不断从树脂溶液中萃取出DMF进人水相,同时水则进入聚氨酯树脂使其逐渐凝固,再经过烘干,从而形成多孔性皮膜即多微孔聚氨酯面层。
  干法涂层法是将聚氨酯树脂的有机溶液(如丁酮或甲苯等),加入水中制备有机溶剂包覆水形成的油包水乳液,涂覆到超细纤维基布织物上,选择适当的蒸发梯度,随着蒸发温度的升高,有机溶剂不断挥发,水分子在涂覆层中的比例不断提高,当比例达到一个临界值时,聚氨酯发生凝固以多孔形式析出,聚氨酯凝聚成微孔膜。但加工过程中有溶剂挥发,环境污染严重。
  泡沫涂层法是在聚氨酯树脂中加入非离子或阴离子表面活性剂,搅拌后,加入发泡剂以最终形成泡沫状聚氨酯,得到较粗糙的气固两相晶胞结构,再经压破,使空气从膜中逸出形成微孔。此方法可获得较高透气性,缺点是防水性不够好。无孔薄膜聚氨酯合成革采用了无孔聚氨酯薄膜是由热塑性聚氨酯(TPU)属AB型线性共聚物,主链结构上的较长柔性链段是由二异氰酸酯连接低熔点的聚酯或聚醚链组成。其透湿透气机理明显不同于微孔薄膜,首先是TPU大分子中含有亲水基团的链段吸附人体皮肤散发出的水气,通过亲水链段的运动,再将水气由内向外扩散,扩散到表面的水气蒸发到外部环境中。此原理就是利用TPU亲水性基团的亲水性能将水分子由内层传递到外层的机理,以达到透湿透气性及穿着舒适的目的。缺点是还需要在合成革表面做拒水整理,否则经雨水打湿后,会在表面形成一层水膜,影响透气性。