CN114716720A - 一种垂直有序聚氨酯微孔膜的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种垂直有序聚氨酯微孔膜的制备方法，其特征在于，以质量份数计，包括以下步骤：步骤1，配制凝固浴；步骤2，配制浆料；步骤3，涂覆聚氨酯浆料；步骤4，凝固，将基板浸入凝固浴中，凝固后得到聚氨酯膜；步骤5，水洗，将凝固浴中对通过固化而得到的聚氨酯膜进行水洗；步骤6，干燥，得到垂直有序聚氨酯微孔膜；具有可拓展性；该制备方法工艺简单、成本低，可以实现工业化生产，在家居、柔性穿戴、半导体抛光、微孔滤膜、锂离子电池隔离膜、纺织、及防护设备等领域有一定的应用价值。
Description
技术领域
本发明属于聚氨酯高分子材料应用技术领域，具体涉及一种垂直有序聚氨酯微孔膜的制备方法。
背景技术
随着物联网科技的不断发展，具有垂直有序的微孔聚氨酯膜，不仅具有聚氨酯的耐磨、热稳定性、耐化学品性、优异的机械性能而且对于水汽运行阻力小、过滤速度高、使用寿命长、防水等特点。在家居、柔性穿戴、半导体抛光、微孔滤膜、锂离子电池隔离膜、纺织、及防护设备等领域有越来越高的需求。传统的天然纸、织布、无纺布以及湿法合成革具有越来越优异的透气性。但是随着社会的日益发展原有的性能已经无法满足大众需求。
专利文献（CN201010204765.9）公开了一种基于芳纶纤维的电池隔膜的制备方法，所制备的电池隔膜以超短芳纶纤维为主，配加芳纶沉析纤维抄造而成，并通过调整纤维配方和成形工艺可满足电池隔膜特定的透气性和孔隙率要求。
发明专利（201610721480.X） 公开了涉及一种透气聚氨酯合成革的制备方法，属于合成革制备技术领域。发明以八甲基环四硅氧烷、γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷为原料，经开环、聚合得到氨基改性硅油，再与聚四氢呋喃醚二醇反应得到聚醚改性氨基硅油，接着与异佛尔酮二异氰酸酯反应得到预聚体，然后与2，2-二羟甲基丙酸等反应后进行中和等操作得到聚醚型氨基硅油改性聚氨酯，将葡糖醋杆菌与聚醚型氨基硅油改性聚氨酯发酵得到细菌纤维素，然后再与部分聚醚型氨基硅油改性聚氨酯混合后，加入助剂然后搅拌涂布后进行凝固、水洗、干燥等操作，得到透气聚氨酯合成革本发明制备的透气聚氨酯合成革透气性好，透气性达到720mL/cm2·h以上，穿着舒适，轻便；且其透水性能优越，透水性达到952g/m2·24h以上。
但以上发明制备方法都较为复杂，且对生产设备及原材料的要求很高，在工业生产中很难实现。
发明内容
为克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种垂直有序聚氨酯微孔膜的制备方法，传统制备聚氨酯透气微孔膜方法主要是通过相转化过程将聚氨酯中的溶剂置换出来形成的微孔结构；本发明制备一种垂直有序聚氨酯微孔膜，聚合物在进行相转化时合理控制成膜动力学过程实现微孔结构的调控，本发明相对与传统的相转化法的根本区别是利用聚氨酯在不同溶剂中的溶解度不同，合理的配制溶剂的种类和浓度进行可控的相转化过程，即在凝固浴中聚氨酯析出凝固的过程，溶剂置换过程由于溶解度存在差异所以相转化过程呈梯度置换，核的生长得到控制进而制备了一种垂直有序聚氨酯微孔膜。该方法利用溶剂在体系中的作用力大小实现了微孔的制备，具有可拓展性；制备方法简单便于实现工业生产，在家居、柔性穿戴、半导体抛光、微孔滤膜、锂离子电池隔离膜、纺织、及防护设备等领域有很大的应用价值。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种垂直有序聚氨酯微孔膜的制备方法，包括以下工艺流程：包括以下工艺流程：配制凝固浴→配制浆料→涂覆聚氨酯浆料→凝固→水洗→干燥； 所述的涂覆聚氨酯浆料指通过刮涂或辊涂的方式在底布上涂覆一层聚氨酯浆料，涂覆厚度为0.8~1.8mm，其中浆料是通过以下配方机械混合而制得的，配方比例为：以质量份数计，聚氨酯树脂100份、成膜助剂、1~3份，控泡助剂1~3份、增强材料5~15份、复合溶剂33~75份，包括以下步骤：
步骤1，配制凝固浴，将N,N-二甲基甲酰胺（DMF）和水混合配制凝固浴；
步骤2，配制浆料，将聚氨酯树脂100份、增强材料5~15份、 成膜助剂1~3份、 控泡助剂1~3份、复合溶剂40~70份通过机械搅拌方式进行混合制成聚氨酯浆料；
步骤3，涂覆聚氨酯浆料，将聚氨酯浆料涂覆玻璃板、塑料板上，得到涂覆有聚氨酯浆料的基板；
步骤4，凝固，将基板浸入凝固浴中，凝固后得到聚氨酯膜，凝固工艺参数为：凝固浴中N,N-二甲基甲酰胺的浓度为5%~50%，温度15℃~40℃，凝固时间在5〜40min；
步骤5，水洗，将凝固浴中对通过固化而得到的聚氨酯膜进行水洗，通过轧洗将残留在聚氨酯树脂中的有机溶剂除去，用于水洗的水洗液包括水或含有表面活性剂的水溶液；
步骤6，干燥，水洗后，对聚氨酯树脂进行干燥处理；干燥处理通过采用常规方法进行，湿的聚氨酯树脂可以在干燥机中在60〜160℃下干燥5〜40分钟，通过上述步骤，得到垂直有序聚氨酯微孔膜。
作为本发明一种优选的技术方案，步骤1中，N,N-二甲基甲酰胺（DMF）占凝固浴总重量的5%〜50％。
作为本发明一种优选的技术方案，步骤2中，所述的聚氨酯树脂采用聚酯基、聚醚基、聚碳酸酯基聚氨酯树脂中的一种或任意几种。
作为本发明一种优选的技术方案，步骤2中，所述的增强材料包括有机类和无机类。有机类可以是植物纤维素、微晶纤维素、改性纤维素中的一种或任意几种；无机类采用炭黑、石墨、二氧化硅、氧化铝、氧化铈中的一种或任意几种。
作为本发明一种优选的技术方案，步骤2中,所述添加剂包括成膜助剂和控泡助剂。 成膜助剂包括非离子表面活性剂，例如聚氧乙烯烷基醚，聚氧丙烯烷基醚，聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚，全氟烷基环氧乙烷加合物，甘油脂肪酸酯和丙二醇脂肪酸酯，以及阴离子表面活性剂，例如烷基羧酸盐。 控泡助剂包括一些阴离子表面活性剂，例如丁二酸二异辛酯磺酸钠。
其特征在于，步骤2中的复合溶剂通过N,N-二甲基甲酰胺（DMF）与活性溶剂按照比例10:1-5配制而成。
所述活性溶剂采用水、小分子醇、小分子酮、低分子量聚醚二元醇中的一种或者多种复配。
所述小分子醇选自甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇或丙三醇中的一种或任意几种。
所述小分子酮采用丙酮或丁酮中的一种或任意几种。
所述低分子量聚醚二元醇选自2000分子量以下的聚乙二醇（PEG）或1000分子量以下的聚丙二醇（PPG）中的一种或任意几种。
本发明的有益效果是：
本发明以一种简单可工业化的方法制备了垂直有序高透水汽性聚氨酯微孔膜。并且通过该方法制备这种结构不局限于聚氨酯的种类及分子量且具有优异的性能。具有这种结构膜的一些热力学以及耐化学等性能可以根据聚氨酯材料的改变而改变，具有可拓展性。
本发明制备一种垂直有序聚氨酯微孔膜，聚合物在进行相转化时合理控制成膜动力学过程实现微孔结构的调控，本发明相对与传统的相转化法的根本区别是利用聚氨酯在不同溶剂中的溶解度不同，合理的配制溶剂的种类和浓度进行相转化，溶剂置换过程由于溶解度存在差异所以相转化过程呈梯度置换，核的生长得到控制进而制备了一种垂直有序聚氨酯微孔膜。该方法利用溶剂在体系中的作用力大小实现了微孔的制备，具有可拓展性。该制备方法工艺简单、成本低，可以实现工业化生产，在家居、柔性穿戴、半导体抛光、微孔滤膜、锂离子电池隔离膜、纺织、及防护设备等领域有一定的应用价值。
附图说明
图1为本发明制备方法的流程图。
图2为本发明实施例中垂直有序聚氨酯微孔膜实物和微观结构图；其中，图2（a）为实施例4的SEM截面图；图2（b）为实施例5的SEM截面图，为垂直有序且包含很多由上到下的通孔。图2（c）为对比例1的SEM截面图；常规不使用本发明方法制备的可以看到它同样具有很多微孔但是不具有垂直有序且由上及下的特征。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1
（a）配制凝固浴将DMF和水搅拌混合，配制完成后冷藏降温至15℃；
（b）在所述基材上涂覆聚氨酯浆料，涂层浆料按以下质量配比制得：
聚氨酯树脂 YW-6070 100份
成膜助剂SP-80 1份
控泡助剂OT-70 1 份
炭黑 5份
复合溶剂：
N,N-二甲基甲酰胺 30份
乙醇 3份
将所述材料加入搅拌釜，采用高速分散机搅拌30min，离心脱泡3min后刮涂厚度0.8mm；
（c）涂覆聚氨酯浆料，将聚氨酯浆料涂覆玻璃板上，再将包含聚氨酯浆料膜连同玻璃板浸入凝固浴中；
（d）凝固：将浆料涂覆在基材上后的聚氨酯浆料涂层进行湿法凝固处理，凝固后得到聚氨酯膜，凝固条件为：DMF浓度5%，温度15℃，时间5min；
（e）水洗，将湿法固化后的聚氨酯膜用水通过轧洗将残留在聚氨酯树脂中的有机溶剂除去；
（f）干燥，水洗后，聚氨酯树脂可以在干燥机中在60℃下干燥40分钟，通过上述步骤，可以获得垂直有序高透水汽性聚氨酯微孔膜。
实施例2
（a）配制凝固浴将DMF和水搅拌混合，配制完成后加热升温至40℃；
（b）在所述基材上涂覆聚氨酯浆料，涂层浆料按以下质量配比制得：
聚氨酯树脂 YW-6070 100份
成膜助剂SP-80 3份
控泡助剂OT-70 3 份
炭黑 15份
复合溶剂：
N,N-二甲基甲酰胺 50份
乙醇 25份
将所述材料加入搅拌釜，采用高速分散机搅拌30min，离心脱泡3min后刮涂厚度1.8mm；
（c）涂覆聚氨酯浆料，将聚氨酯浆料涂覆玻璃板上，再将包含聚氨酯浆料膜连同玻璃板浸入凝固浴中；
（d）凝固：将浆料涂覆在基材上后的聚氨酯浆料涂层进行湿法凝固处理，凝固后得到聚氨酯膜，凝固条件为：DMF浓度50%，温度40℃，时间40min；
（e）水洗，将湿法固化后的聚氨酯膜用水通过轧洗将残留在聚氨酯树脂中的有机溶剂除去；
（f）干燥，水洗后，聚氨酯树脂可以在干燥机中在160℃下干燥5分钟，通过上述步骤，可以获得垂直有序高透水汽性聚氨酯微孔膜。
实施例3
（a）配制凝固浴将DMF和水搅拌混合，配制完成后控温至27.5℃；
（b）在所述基材上涂覆聚氨酯浆料，涂层浆料按以下质量配比制得：
聚氨酯树脂 YW-6070 100份
成膜助剂SP-80 2份
控泡助剂OT-70 2 份
炭黑 10份
复合溶剂：
N,N-二甲基甲酰胺 41.5份
乙醇 12.5份
将所述材料加入搅拌釜，采用高速分散机搅拌30min，离心脱泡3min后刮涂厚度1.3mm；
（c）涂覆聚氨酯浆料，将聚氨酯浆料涂覆玻璃板上，再将包含聚氨酯浆料膜连同玻璃板浸入凝固浴中；
（d）凝固：将浆料涂覆在基材上后的聚氨酯浆料涂层进行湿法凝固处理，凝固后得到聚氨酯膜，凝固条件为：DMF浓度27.5%，温度27.5℃，时间22.5min；
（e）水洗，将湿法固化后的聚氨酯膜用水通过轧洗将残留在聚氨酯树脂中的有机溶剂除去；
（f）干燥，水洗后，聚氨酯树脂可以在干燥机中在110℃下干燥22.5分钟，通过上述步骤，可以获得垂直有序高透水汽性聚氨酯微孔膜。
实施例4
（a）配制凝固浴将DMF和水搅拌混合，配制完成后冷却至25℃；
（b）在所述基材上涂覆聚氨酯浆料，涂层浆料按以下质量配比制得：
聚氨酯树脂 YW-6070 100份
成膜助剂SP-80 2份
控泡助剂OT-70 2 份
炭黑 10份
复合溶剂：
N,N-二甲基甲酰胺 50份
乙醇 5份
将所述材料加入搅拌釜，采用高速分散机搅拌30min，离心脱泡3min后刮涂厚度1.5mm；
（c）涂覆聚氨酯浆料，将聚氨酯浆料涂覆玻璃板上，再将包含聚氨酯浆料膜连同玻璃板浸入凝固浴中；
（d）凝固：将浆料涂覆在基材上后的聚氨酯浆料涂层进行湿法凝固处理，凝固后得到聚氨酯膜，凝固条件为：DMF浓度20%，温度25℃，时间15min；
（e）水洗，将湿法固化后的聚氨酯膜用水通过轧洗将残留在聚氨酯树脂中的有机溶剂除去；
（f）干燥，水洗后，聚氨酯树脂可以在干燥机中在120℃下干燥10分钟，通过上述步骤，可以获得垂直有序高透水汽性聚氨酯微孔膜。
实施例5
（a）配制凝固浴将DMF和水搅拌混合，配制完成后冷却至25℃；
（b）在所述基材上涂覆聚氨酯浆料，涂层浆料按以下质量配比制得：
聚氨酯树脂 YW-6070 100份
成膜助剂SP-80 2份
控泡助剂OT-70 2 份
炭黑 10份
复合溶剂：
N,N-二甲基甲酰胺 50份
乙醇 10份
将所述材料加入搅拌釜，采用高速分散机搅拌30min，离心脱泡3min后刮涂厚度1.5mm；
（c）涂覆聚氨酯浆料，将聚氨酯浆料涂覆玻璃板上，再将包含聚氨酯浆料膜连同玻璃板浸入凝固浴中；
（d）凝固：将浆料涂覆在基材上后的聚氨酯浆料涂层进行湿法凝固处理，凝固后得到聚氨酯膜，凝固条件为：DMF浓度20%，温度25℃，时间15min；
（e）水洗，将湿法固化后的膜用水通过轧洗将残留在聚氨酯树脂中的有机溶剂除去；
（f）干燥，水洗后，聚氨酯树脂可以在干燥机中在120℃下干燥10分钟，通过上述步骤，可以获得垂直有序高透水汽性聚氨酯微孔膜。
实施例6
（a）配制凝固浴将DMF和水搅拌混合，配制完成后冷却至25℃；
（b）在所述基材上涂覆聚氨酯浆料，涂层浆料按以下质量配比制得：
聚氨酯树脂 YW-6100 100份
成膜助剂SP-80 2份
控泡助剂OT-70 2 份
炭黑 10份
复合溶剂：
N,N-二甲基甲酰胺 50份
乙醇 10份
将所述材料加入搅拌釜，采用高速分散机搅拌30min，离心脱泡3min后刮涂厚度1.5mm；
（c）涂覆聚氨酯浆料，将聚氨酯浆料涂覆玻璃板上，再将包含聚氨酯浆料膜连同玻璃板浸入凝固浴中；
（d）凝固：将浆料涂覆在基材上后的聚氨酯浆料涂层进行湿法凝固处理，凝固后得到聚氨酯膜，凝固条件为：DMF浓度20%，温度25℃，时间15min；
（e）水洗，将湿法固化后的膜用水通过轧洗将残留在聚氨酯树脂中的有机溶剂除去；
（f）干燥，水洗后，聚氨酯树脂可以在干燥机中在120℃下干燥10分钟，通过上述步骤，可以获得垂直有序高透水汽性聚氨酯微孔膜。
实施例7
（a）配制凝固浴将DMF和水搅拌混合，配制完成后冷却至25℃；
（b）在所述基材上涂覆聚氨酯浆料，涂层浆料按以下质量配比制得：
聚氨酯树脂 YW-6020 100份
成膜助剂SP-80 2份
控泡助剂OT-70 2 份
炭黑 10份
复合溶剂：
N,N-二甲基甲酰胺 50份
乙醇 10份
将所述材料加入搅拌釜，采用高速分散机搅拌30min，离心脱泡3min后刮涂厚度1.5mm；
（c）涂覆聚氨酯浆料，将聚氨酯浆料涂覆玻璃板上，再将包含聚氨酯浆料膜连同玻璃板浸入凝固浴中；
（d）凝固：将浆料涂覆在基材上后的聚氨酯浆料涂层进行湿法凝固处理，凝固后得到聚氨酯膜，凝固条件为：DMF浓度20%，温度25℃，时间15min；
（e）水洗，将湿法固化后的膜用水通过轧洗将残留在聚氨酯树脂中的有机溶剂除去；
（f）干燥，水洗后，聚氨酯树脂可以在干燥机中在120℃下干燥10分钟，通过上述步骤，可以获得垂直有序高透水汽性聚氨酯微孔膜。
实施例8
（a）配制凝固浴将DMF和水搅拌混合，配制完成后冷却至25℃；
（b）在所述基材上涂覆聚氨酯浆料，涂层浆料按以下质量配比制得：
聚氨酯树脂 YW-6070 100份
成膜助剂SP-80 2份
控泡助剂OT-70 2 份
炭黑 10份
复合溶剂：
N,N-二甲基甲酰胺 50份
聚乙二醇PEG200 10份
将所述材料加入搅拌釜，采用高速分散机搅拌30min，离心脱泡3min后刮涂厚度1.5mm；
（c）涂覆聚氨酯浆料，将聚氨酯浆料涂覆玻璃板上，再将包含聚氨酯浆料膜连同玻璃板浸入凝固浴中；
（d）凝固：将浆料涂覆在基材上后的聚氨酯浆料涂层进行湿法凝固处理，凝固后得到聚氨酯膜，凝固条件为：DMF浓度20%，温度25℃，时间15min。
（e）水洗，将湿法固化后的膜用水通过轧洗将残留在聚氨酯树脂中的有机溶剂除去。
（f）干燥，水洗后，聚氨酯树脂可以在干燥机中在120℃下干燥10分钟，通过上述步骤，可以获得垂直有序高透水汽性聚氨酯微孔膜。
实施例9
（a）配制凝固浴将DMF和水搅拌混合，配制完成后冷却至25℃；
（b）在所述基材上涂覆聚氨酯浆料，涂层浆料按以下质量配比制得：
聚氨酯树脂 YW-6070 100份
成膜助剂SP-80 2份
控泡助剂OT-70 2 份
炭黑 10份
复合溶剂：
N,N-二甲基甲酰胺 50份
异丙醇 10份
将所述材料加入搅拌釜，采用高速分散机搅拌30min，离心脱泡3min后刮涂厚度1.5mm；
（c）涂覆聚氨酯浆料，将聚氨酯浆料涂覆玻璃板上，再将包含聚氨酯浆料膜连同玻璃板浸入凝固浴中；
（d）凝固：将浆料涂覆在基材上后的聚氨酯浆料涂层进行湿法凝固处理，凝固后得到聚氨酯膜，凝固条件为：DMF浓度20%，温度25℃，时间15min；
（e）水洗，将湿法固化后的膜用水通过轧洗将残留在聚氨酯树脂中的有机溶剂除去。
（f）干燥，水洗后，聚氨酯树脂可以在干燥机中在120℃下干燥10分钟，通过上述步骤，可以获得垂直有序高透水汽性聚氨酯微孔膜。
对比例1
（a）配制凝固浴将DMF和水搅拌混合，配制完成后冷却至25℃；
（b）在所述基材上涂覆聚氨酯浆料，涂层浆料按以下质量配比制得：
聚氨酯树脂 YW-6070 100份
成膜助剂SP-80 2份
控泡助剂OT-70 2 份
炭黑 10份
复合溶剂：
N,N-二甲基甲酰胺 60份
将所述材料加入搅拌釜，采用高速分散机搅拌30min，离心脱泡3min后刮涂厚度1.5mm。
（c）涂覆聚氨酯浆料，将聚氨酯浆料涂覆玻璃板或者其他塑料板（PET板、亚克力板等）上，再将包含聚氨酯浆料膜连同基板浸入凝固浴中。（d）凝固：将浆料涂覆在基材上后的聚氨酯浆料涂层进行湿法凝固处理，凝固后得到聚氨酯膜，凝固条件为：DMF浓度20%，温度25℃，时间15min。
（e）水洗，将湿法固化后的膜用水通过轧洗将残留在聚氨酯树脂中的有机溶剂除去。
（f）干燥，水洗后，聚氨酯树脂可以在干燥机中在120℃下干燥10分钟，通过上述步骤，可以获得垂直有序高透水汽性聚氨酯微孔膜。
对比例2
（a）配制凝固浴将DMF和水搅拌混合，配制完成后冷却至25℃；
（b）在所述基材上涂覆聚氨酯浆料，涂层浆料按以下质量配比制得：
聚氨酯树脂 YW-6100 100份
成膜助剂SP-80 2份
控泡助剂OT-70 2 份
炭黑 10份
复合溶剂：
N,N-二甲基甲酰胺 60份
将所述材料加入搅拌釜，采用高速分散机搅拌30min，离心脱泡3min后刮涂厚度1.5mm。
（c）涂覆聚氨酯浆料，将聚氨酯浆料涂覆玻璃板或者其他塑料板（PET板、亚克力板等）上，再将包含聚氨酯浆料膜连同基板浸入凝固浴中。（d）凝固：将浆料涂覆在基材上后的聚氨酯浆料涂层进行湿法凝固处理，凝固后得到聚氨酯膜，凝固条件为：DMF浓度20%，温度25℃，时间15min。
（e）水洗，将湿法固化后的膜用水通过轧洗将残留在聚氨酯树脂中的有机溶剂除去。
（f）干燥，水洗后，聚氨酯树脂可以在干燥机中在120℃下干燥10分钟，通过上述步骤，可以获得垂直有序高透水汽性聚氨酯微孔膜。
对比例3
（a）配制凝固浴将DMF和水搅拌混合，配制完成后冷却至25℃；
（b）在所述基材上涂覆聚氨酯浆料，涂层浆料按以下质量配比制得：
聚氨酯树脂 YW-6020 100份
成膜助剂SP-80 2份
控泡助剂OT-70 2 份
炭黑 10份
复合溶剂：
N,N-二甲基甲酰胺 60份
将所述材料加入搅拌釜，采用高速分散机搅拌30min，离心脱泡3min后刮涂厚度1.5mm。
（c）涂覆聚氨酯浆料，将聚氨酯浆料涂覆玻璃板或者其他塑料板（PET板、亚克力板等）上，再将包含聚氨酯浆料膜连同基板浸入凝固浴中；
（d）凝固：将浆料涂覆在基材上后的聚氨酯浆料涂层进行湿法凝固处理，凝固后得到聚氨酯膜，凝固条件为：DMF浓度20%，温度25℃，时间15min。
（e）水洗，将湿法固化后的膜用水通过轧洗将残留在聚氨酯树脂中的有机溶剂除去。
（f）干燥，水洗后，聚氨酯树脂可以在干燥机中在100℃下干燥10分钟，通过上述步骤，可以获得垂直有序高透水汽性聚氨酯微孔膜。
对比例4
（a）配制凝固浴将DMF和水搅拌混合，配制完成后冷却至25℃；
（b）在所述基材上涂覆聚氨酯浆料，涂层浆料按以下质量配比制得：
聚氨酯树脂 YW-6070 100份
成膜助剂SP-80 2份
控泡助剂OT-70 2 份
二氧化硅 10份
复合溶剂：
N,N-二甲基甲酰胺 60份
将所述材料加入搅拌釜，采用高速分散机搅拌30min，离心脱泡3min后刮涂厚度1.5mm。
（c）涂覆聚氨酯浆料，将聚氨酯浆料涂覆玻璃板或者其他塑料板（PET板、亚克力板等）上，再将包含聚氨酯浆料膜连同基板浸入凝固浴中。（d）凝固：将浆料涂覆在基材上后的聚氨酯浆料涂层进行湿法凝固处理，凝固后得到聚氨酯膜，凝固条件为：DMF浓度20%，温度25℃，时间15min。
（e）水洗，将湿法固化后的膜用水通过轧洗将残留在聚氨酯树脂中的有机溶剂除去。
（f）干燥，水洗后，聚氨酯树脂可以在干燥机中在120℃下干燥10分钟，通过上述步骤，可以获得垂直有序高透水汽性聚氨酯微孔膜。
除有特别说明，本发明中用到的各种试剂、原料均为可以从市场上购买的商品或者可以通过公知的方法制得的产品。
Claims (10)
1.一种垂直有序聚氨酯微孔膜的制备方法，其特征在于，以质量份数计，包括以下步骤：
步骤1，配制凝固浴，将N,N-二甲基甲酰胺（DMF）和水混合配制凝固浴；
步骤2，配制浆料，将聚氨酯树脂100份、增强材料5~15份、 成膜助剂1~3份、 控泡助剂1~3份、复合溶剂33~75份通过机械搅拌方式进行混合制成聚氨酯浆料；
步骤3，涂覆聚氨酯浆料，将聚氨酯浆料涂覆玻璃板、塑料板上，得到涂覆有聚氨酯浆料的基板；
步骤4，凝固，将基板浸入凝固浴中，凝固后得到聚氨酯膜，凝固工艺参数为：凝固浴中N,N-二甲基甲酰胺的浓度为5%~50%，温度15℃~40℃，凝固时间在5〜40min；
步骤5，水洗，将凝固浴中对通过固化而得到的聚氨酯膜进行水洗，通过轧洗将残留在聚氨酯树脂中的有机溶剂除去，用于水洗的水洗液包括水或含有表面活性剂的水溶液；
步骤6，干燥，水洗后，对聚氨酯树脂进行干燥处理；干燥处理通过采用常规方法进行，湿的聚氨酯树脂可以在干燥机中在60〜160℃下干燥5〜40分钟，通过上述步骤，得到垂直有序聚氨酯微孔膜。
2.根据权利要求1所述的一种垂直有序聚氨酯微孔膜的制备方法，其特征在于，步骤1中，N,N-二甲基甲酰胺（DMF）占凝固浴总重量的5%〜50％。
3.根据权利要求1所述的一种垂直有序聚氨酯微孔膜的制备方法，其特征在于，步骤2中，所述的聚氨酯树脂采用聚酯基、聚醚基、聚碳酸酯基聚氨酯树脂中的一种或任意几种。
4.根据权利要求1所述的一种垂直有序聚氨酯微孔膜的制备方法，其特征在于，步骤2中，所述的增强材料包括有机类和无机类；
有机类采用植物纤维素、微晶纤维素、改性纤维素中的一种或任意几种；无机类采用炭黑、石墨、二氧化硅、氧化铝、氧化铈中的一种或任意几种。
5.根据权利要求1所述的一种垂直有序聚氨酯微孔膜的制备方法，其特征在于，步骤2中,所述添加剂包括成膜助剂和控泡助剂；成膜助剂采用非离子表面活性剂或阴离子表面活性剂， 控泡助剂采用阴离子表面活性剂。
6.根据权利要求1所述的一种垂直有序聚氨酯微孔膜的制备方法，其特征在于，步骤2中的复合溶剂通过N,N-二甲基甲酰胺（DMF）与活性溶剂按照比例10:1-5配制而成。
7.根据权利要求6所述的一种垂直有序聚氨酯微孔膜的制备方法，其特征在于，所述活性溶剂采用水、小分子醇、小分子酮、低分子量聚醚二元醇中的一种或者多种复配。
8.根据权利要求7所述的一种垂直有序聚氨酯微孔膜的制备方法，其特征在于，所述小分子醇选自甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇或丙三醇中的一种或任意几种。
9.根据权利要求7所述的一种垂直有序聚氨酯微孔膜的制备方法，其特征在于，所述小分子酮采用丙酮或丁酮中的一种或任意几种。
10.根据权利要求7所述的一种垂直有序聚氨酯微孔膜的制备方法，其特征在于，所述低分子量聚醚二元醇选自2000分子量以下的聚乙二醇（PEG）或1000分子量以下的聚丙二醇（PPG）中的一种或任意几种。
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