CN105199366A

CN105199366A - 一种抗静电保暖的聚氨酯薄膜及其制备方法

Info

Publication number: CN105199366A
Application number: CN201510649102.0A
Authority: CN
Inventors: 张龙
Original assignee: KING-TEX TECHNOLOGIES (KUNSHAN) Co Ltd
Current assignee: KING-TEX TECHNOLOGIES (KUNSHAN) Co Ltd
Priority date: 2015-10-09
Filing date: 2015-10-09
Publication date: 2015-12-30

Abstract

本发明公开了一种抗静电保暖的聚氨酯薄膜及其制备方法。本发明的一种抗静电保暖的聚氨酯薄膜，制备材料包含高透湿聚氨酯树脂，及以高透湿聚氨酯树脂的质量计，50～70％的溶剂、6～8％的石墨烯粉、0.5～1％的助剂；本发明的抗静电保暖的聚氨酯薄膜在满足基本的高透湿的要求下，既能抗静电，又有良好的保温效果。另外，本发明的抗静电保暖的聚氨酯薄膜还可以排出人体的汗汽，保暖的同时不会感到闷热。本发明的抗静电保暖的聚氨酯薄膜的制备方法简单，加工方便，制备得到的抗静电保暖的聚氨酯薄膜与面料复合就可以制备得到具有抗静电保暖作用的面料。

Description

一种抗静电保暖的聚氨酯薄膜及其制备方法

技术领域

本发明涉及聚氨酯薄膜技术领域，尤其涉及一种抗静电保暖的聚氨酯薄膜及其制备方法。

背景技术

随着聚合物薄膜应用领域日益广泛，对薄膜材料性能的要求越来越高，常用的聚砜、聚烯烃薄膜等已经不能完全满足市场需求，在这种情况下，聚氨酯薄膜应运而生。由于聚氨酯分子结构的特点，人们可以通过调节聚氨酯嵌段成分比例改变其弹性、硬度和亲水性。因此聚氨酯薄膜同聚氨酯弹性体一样具有卓越的高张力、高拉力、防水透气性、强韧性和耐老化性能，同时又具有优异的生物和血液相容性及耐化学药品性。广泛应用于医疗卫生、高档纺织面料、工业等多个领域，深受用户的欢迎和青睐。

近年来聚氨酯薄膜越来越多地应用于成衣和时装的制备，采用透气的聚氨酯薄膜材料制备的服装具有良好呼吸功能，因此透气性良好；聚氨酯薄膜在运动服装和制品中用制作潜水衣、游泳衣、韵律衣及空气降落衣、充气水床、球内胆、皮划艇、救生圈等面料及内里材料。随着人们对生活质量水平的重视，对服装的功能性要求也越来越高，尤其是对服装的防寒、抗静电、手感、品质、美观等方面的要求不断地提高。但是，传统的制作服装的材料抗静电的效果差。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种抗静电保暖的聚氨酯薄膜，该抗静电保暖的聚氨酯薄膜可以有效防止静电，并且具有良好的保暖效果。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种抗静电保暖的聚氨酯薄膜，包含高透湿聚氨酯树脂，及以高透湿聚氨酯树脂的质量计，50～70％的溶剂、6～8％的石墨烯粉、0.5～1％的助剂。例如，以高透湿聚氨酯树脂的质量计，溶剂占50％、52％、55％、58％、60％、63％、65％、67％、70％；石墨烯粉占6％、6.2％、6.5％、6.7％、7％、7.4％、7.5％、7.6％、8％；助剂占0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1％。

优选地，一种抗静电保暖的聚氨酯薄膜，制备原料包含以高透湿聚氨酯树脂的质量计，55～65％的溶剂、6.5～7.5％的石墨烯粉、0.6～0.8％的助剂。

服装类的材料，人体的汗水和湿气能快速有效的散发是对材料的基本要求，高透湿聚氨酯树脂是服装用常用的高透湿高分子材料。对于透湿性聚氨酯，判断其优异性能的标准是透湿量大、耐水压强，耐水洗。本发明中所说的高透湿聚氨酯树脂的耐水压为18000～22000mm水柱，例如18000mm水柱、19000mm水柱、20000mm水柱、21000mm水柱、22000mm水柱；透湿度为16000～23000g水/(m²·24h)，例如16000g水/(m²·24h)、17000g水/(m²·24h)、18000g水/(m²·24h)、19000g水/(m²·24h)、20000g水/(m²·24h)、21000g水/(m²·24h)、22000g水/(m²·24h)。其中，耐水压的测试方法采用ISO811，透湿度的测试方法采用JISL1099-B1法。

优选地，所述高透湿聚氨酯树脂的耐水压为20000mm水柱，透湿度为20000g水/(m²·24h)。

其中，所述溶剂为丁酮、甲苯和二甲基甲酰胺中的一种或至少两种。

石墨烯具有完美的二维晶体结构，它的晶格是由六个碳原子围成的六边形，厚度为一个原子层，以其优异的电子迁移率而著称，具有优异的电学性能、化学稳定性、可弯折、良好的导热性、蓄热性。因为只有一层原子，电子的运动被限制在一个平面上，因此其导电性能非常突出。将石墨烯应用于导电薄膜材料的制备是一个很好的选择。

优选地，所述石墨烯粉的粒径为3～6μm，例如3μm、3.4μm、4μm、4.5μm、5μm、5.5μm、6μm。所述聚氨酯薄膜的导电电阻为6～10Ω，例如6Ω、7Ω、8Ω、9Ω、10Ω，所述聚氨酯薄膜的导电系数为0.16～0.23w/(m·k)，例如0.16w/(m·k)、0.18w/(m·k)、0.19w/(m·k)、0.20w/(m·k)、0.21w/(m·k)、0.22w/(m·k)、0.23w/(m·k)。

其中，所述助剂为流平剂和/或消光剂。优选地，所述流平剂为硅油，起润滑流平作用，所述的消光剂为二氧化硅。

本发明的目的之二在于提供一种抗静电保暖的聚氨酯薄膜的制备方法，包括如下步骤：

1)以高透湿聚氨酯树脂的质量计，将6～8％的石墨烯粉、0.5～1％的助剂加入到50～70％的溶剂中搅拌均匀制备得到复合溶剂；

2)在步骤1)制备的复合溶剂中加入高透湿聚氨酯树脂，混合搅拌后制备得到抗静电保暖的胶水；

3)将步骤2)制备的抗静电保暖的胶水烘干后制备得到抗静电保暖的聚氨酯薄膜。

其中，步骤3)中，所述烘干的温度为60～150℃，例如60℃、80℃、90℃、100℃、120℃、130℃、150℃。

其中，所述抗静电保暖的聚氨酯薄膜的厚度为18～25μm，例如18μm、19μm、20μm、21μm、22μm、23μm、24μm、25μm。

本发明的目的之三在于提供一种由抗静电保暖的聚氨酯薄膜制备成的面料。该面料是将抗静电保暖的聚氨酯薄膜复合在常用的面料基材上，制备得到抗静电保暖的面料。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明的抗静电保暖的聚氨酯薄膜，将石墨烯粉和助剂加入到溶剂中，与高透湿聚氨酯树脂一起搅拌混合后制备成抗静电保暖的胶水，将胶水烘干后制备得到抗静电保暖的聚氨酯薄膜；石墨烯粉的加入，使薄膜具有蓄热导电性，使薄膜具有良好的导电性，因此可以有效防止产生静电；高透湿聚氨酯树脂能够防止温度外泄而起到保暖作用，同时石墨烯粉具有良好的蓄热作用，也有保暖的效果，因此，本发明的抗静电保暖的聚氨酯薄膜在满足基本的高透湿的要求下，既能抗静电，又有良好的保温效果。

另外，本发明的抗静电保暖的聚氨酯薄膜还可以排出人体的汗汽，保暖的同时不会感到闷热。本发明的抗静电保暖的聚氨酯薄膜的制备方法简单，加工方便，制备得到的抗静电保暖的聚氨酯薄膜与面料复合就可以制备得到具有抗静电保暖作用的面料。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如无具体说明，本发明的各种原料均可市售购得，或根据本领域的常规方法制备得到。需要指出的是，本发明所用的高透湿聚氨酯树脂为研庚实业股份有限公司厂家生产的，型号为MM-946B。

实施例1

本实施例的抗静电保暖的聚氨酯薄膜，制备材料包含高透湿聚氨酯树脂，及以高透湿聚氨酯树脂的质量计，60％的甲苯、6％的粒径为5μm的石墨烯粉、0.5％的二氧化硅、0.3％的硅油。

该抗静电保暖的聚氨酯薄膜通过以下方法制备得到：

以高透湿聚氨酯树脂的质量计，将6％的粒径为5μm的石墨烯粉、0.5％的二氧化硅、0.3％的硅油加入到60％的甲苯中搅拌均匀制备得到复合溶剂；然后在复合溶剂中加入高透湿聚氨酯树脂，混合搅拌后制备得到抗静电保暖的胶水；将抗静电保暖的胶水100℃烘干后制备得到抗静电保暖的聚氨酯薄膜。

实施例2

本实施例的抗静电保暖的聚氨酯薄膜，制备材料包含高透湿聚氨酯树脂，及以高透湿聚氨酯树脂的质量计，65％的丁酮、7％的粒径为4μm的石墨烯粉、0.5％的二氧化硅、0.5％的硅油。

该抗静电保暖的聚氨酯薄膜通过以下方法制备得到：

以高透湿聚氨酯树脂的质量计，将7％的粒径为4μm的石墨烯粉、0.5％的二氧化硅、0.5％的硅油加入到65％的丁酮中搅拌均匀制备得到复合溶剂；然后在复合溶剂中加入高透湿聚氨酯树脂，混合搅拌后制备得到抗静电保暖的胶水；将抗静电保暖的胶水130℃烘干后制备得到抗静电保暖的聚氨酯薄膜。

实施例3

本实施例的抗静电保暖的聚氨酯薄膜，制备材料包含高透湿聚氨酯树脂，及以高透湿聚氨酯树脂的质量计，70％的二甲基甲酰胺、8％的粒径为4.5μm的石墨烯粉、0.2％的二氧化硅、0.5％的硅油。

该抗静电保暖的聚氨酯薄膜通过以下方法制备得到：

以高透湿聚氨酯树脂的质量计，将8％的粒径为4.5μm的石墨烯粉、0.2％的二氧化硅、0.5％的硅油加入到70％的二甲基甲酰胺中搅拌均匀制备得到复合溶剂；然后在复合溶剂中加入高透湿聚氨酯树脂，混合搅拌后制备得到抗静电保暖的胶水；将抗静电保暖的胶水150℃烘干后制备得到抗静电保暖的聚氨酯薄膜。

实施例4

本实施例的抗静电保暖的聚氨酯薄膜，制备材料包含高透湿聚氨酯树脂，及以高透湿聚氨酯树脂的质量计，67％的丁酮、7.5％的粒径为6μm的石墨烯粉、0.2％的二氧化硅、0.4％的硅油。

该抗静电保暖的聚氨酯薄膜通过以下方法制备得到：

以高透湿聚氨酯树脂的质量计，将7.5％的粒径为6μm的石墨烯粉、0.2％的二氧化硅、0.4％的硅油加入到67％的丁酮中搅拌均匀制备得到复合溶剂；然后在复合溶剂中加入高透湿聚氨酯树脂，混合搅拌后制备得到抗静电保暖的胶水；将抗静电保暖的胶水130℃烘干后制备得到抗静电保暖的聚氨酯薄膜。

将实施例1～4得到的抗静电保暖的聚氨酯薄膜进行性能测试，其中，耐水压的测试方法采用JIS1092B，透湿度的测试方法采用JISL1099-B1法，测试结果如表1所示。

表1

由表1可以看出，本发明的实施例1～4得到的抗静电保暖的聚氨酯薄膜的耐水压达到19000mm水柱以上，透湿度达到20000g水/(m²·24h)以上，抗静电性能优良，可以起到很好的导电作用，由此加工成的衣服就会有效防止因摩擦产生静电，进而出现避免作业场所出现安全隐患，由于加入的高透湿聚氨酯树脂能够防止温度外泄而起到保暖作用，同时石墨烯粉具有良好的蓄热作用，也有保暖的效果，因此，本发明的抗静电保暖的聚氨酯薄膜在满足基本的高透湿的要求下，既能抗静电，又有良好的保温效果，并且本发明的抗静电保暖的聚氨酯薄膜还可以排出人体的汗汽，保暖的同时不会感到闷热，因此加工成的衣服穿着舒适、保暖、抗静电。另外，本发明的抗静电保暖的聚氨酯薄膜的制备方法简单，加工方便，制备得到的抗静电保暖的聚氨酯薄膜与面料复合就可以制备得到具有抗静电保暖作用的面料。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims

1.一种抗静电保暖的聚氨酯薄膜，其特征在于，制备材料包含高透湿聚氨酯树脂，及以高透湿聚氨酯树脂的质量计，50～70％的溶剂、6～8％的石墨烯粉、0.5～1％的助剂。

2.根据权利要求1所述的一种抗静电保暖的聚氨酯薄膜，其特征在于，制备原料包含以高透湿聚氨酯树脂的质量计，55～65％的溶剂、6.5～7.5％的石墨烯粉、0.6～0.8％的助剂。

3.根据权利要求1所述的一种抗静电保暖的聚氨酯薄膜，其特征在于，所述高透湿聚氨酯树脂的耐水压为18000～22000mm水柱，透湿度为16000～23000g水/(m²·24h)。

4.根据权利要求1所述的一种抗静电保暖的聚氨酯薄膜，其特征在于，所述溶剂为丁酮、甲苯和二甲基甲酰胺中的一种或至少两种。

5.根据权利要求1所述的一种抗静电保暖的聚氨酯薄膜，其特征在于，所述石墨烯粉的粒径为3～6μm，所述聚氨酯薄膜的导电电阻为6～10Ω，所述聚氨酯薄膜的导电系数为0.16～0.23w/(m·k)。

6.根据权利要求1所述的一种抗静电保暖的聚氨酯薄膜，其特征在于，所述助剂为流平剂和/或消光剂。

7.一种根据权利要求1～6任一项所述的抗静电保暖的聚氨酯薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

8.根据权利要求7所述的一种抗静电保暖的聚氨酯薄膜的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述烘干的温度为60～150℃。

9.根据权利要求7所述的一种抗静电保暖的聚氨酯薄膜的制备方法，其特征在于，所述抗静电保暖的聚氨酯薄膜的厚度为18～25μm。

10.一种根据权利要求1所述的抗静电保暖的聚氨酯薄膜制备的面料。