TWI627201B

TWI627201B - 水性聚氨酯膠體分散溶液、水性聚氨酯微胞電紡纖維及其製備方法

Info

Publication number: TWI627201B
Application number: TW106111377A
Authority: TW
Inventors: 林棋燦; 凌清川; 許振傑; 李蓉; 林旺俊
Original assignee: 高鼎精密材料股份有限公司
Priority date: 2017-04-05
Filing date: 2017-04-05
Publication date: 2018-06-21
Also published as: TW201837080A

Abstract

本發明係一種水性聚氨酯膠體分散溶液，其包含水及均勻分散於水中的聚氨酯微胞(micelle)；其中該水性聚氨酯膠體分散溶液係由(A)具脂肪或芳香族結構之聚醚多元醇或聚酯多元醇化合物或其組合、(B)具有親水基之多元醇化合物及(C)具脂肪或芳香族結構之多異氰酸酯或其組合於視情況使用之(D)催化劑存在下反應生成預聚物，再與水及/或視情況使用(E)中和劑、(F)擴鏈劑、(G)封端劑反應所形成者，其中該親水基係羧酸基、磺酸基或其組合；且其中該聚氨酯微胞和水的重量比例從約1：2至約1：10。藉此可避免使用有機溶劑，且所得之電紡纖維具有理想的物理/化學性質，以增加應用領域。

Description

水性聚氨酯膠體分散溶液、水性聚氨酯微胞電紡纖維及其製備方法

本發明涉及一種水性聚氨酯膠體分散溶液，尤指能與至少一種聚合物混合而製備奈米電紡纖維及/或次微米電紡纖維之水性聚氨酯膠體分散溶液，以避免使用有機溶劑。

目前對於奈米纖維與次微米纖維的製備，已有多種方法可達成，其中電紡絲技術是相當重要的一項方法，該技術常見於產業界、學術界與眾多應用。利用電紡絲所生產出的纖維尺寸已可達到奈米級，並可量產製備成相關產品。靜電紡絲過程為於高壓靜電場力作用下，藉由注射器擠壓已液化之聚合物溶液或熔體，造成聚合物因電場作用而產生噴射射流，所噴射的紡絲細流在噴射過程中會分裂成許多更微細的纖維細流，該纖維於電場中不斷地拉伸變細，同時該纖維細流中的溶劑也隨噴射過程中揮發，後續所形成的固化纖維被收集至收集器上，而進一步得到奈米纖維。然而，此種方法具有相關缺點，如：需先將待紡絲之聚合物製備成液化溶液，且一般係使用非水性溶劑(即，有機溶劑)將待紡絲之聚合物製備成液化溶液。然而，有機溶劑大多具有毒性、易燃性、刺激性、爆炸性和/或腐蝕性。由有機溶劑液化之聚合物所製備出的電紡絲纖維，在電紡絲過程常見有機溶劑揮發不完全而造成環保、健康、安全方面的疑慮，或者有機溶劑於揮發過程中亦會造成安全問題。故，對於安全考量日趨重要的情況下，前述狀況皆會造成電紡絲技術後續應用上的限制。目前已有人將「聚氨酯」使用於電紡絲之製備上，聚氨酯已被應用至許多領域，如生醫、紡織、工業、建築等，這些應用對於奈米纖維的需求日益增多。然而，常見製備奈米纖維的電紡絲技術大多使用有機溶劑，其係因為水性聚氨酯與混合多種聚合物之電紡絲技術之困難點主要在於其製作過程中的電紡絲製備參數不易掌握，故不易取得良好的電紡絲纖維，所以使用水性介質來製備混合聚氨酯及其他聚合物之電紡絲的相關文獻資料並不多，目前僅有少許文獻論及此技術。例如，2010年Buruaga於Journal of Applied Polymer Science期刊第115卷第1176至1179頁，利用水性聚氨酯/聚環氧乙烷製備電紡絲；2011年Park等人於Polymers & Polymer Composites期刊第1卷第753至761頁及2014王等人於工程塑料應用期刊第42卷第59至63頁使用水性聚氨酯與聚乙烯醇來製備電紡絲纖維。然而前述文獻只討論關於將單一種聚合物與水性聚氨酯混合後形成電紡纖維的技術，且對於製程參數的說明有限。進言之，目前尚未發現能同時適用一種或兩種以上聚合物與水性聚氨酯混合而製備電紡絲的文獻，所以目前以水性介質製備電紡纖維的應用仍受限制。

有鑒於此，本發明之目的在於提供一種能夠用於製備電紡纖維之水性聚氨酯膠體分散溶液，藉此分散溶液，可使得製備電紡纖維之過程中避免既有電紡絲技術中使用有機溶劑的缺點，更能在製備電紡纖維之過程中使該水性聚氨酯膠體分散溶液與一種或甚至兩種以上聚合物混合，而以電紡技術製備出奈米電紡纖維與次微米電紡纖維，以利於擴展電紡纖維之應用。為達上述目的，本發明所提供之水性聚氨酯膠體分散溶液，其包含水以及均勻分散於水中的聚氨酯微胞(micelle)；其中該水性聚氨酯膠體分散溶液係由(A)具脂肪或芳香族結構之聚醚多元醇或聚酯多元醇化合物或其組合、(B)具有親水基之多元醇化合物及(C)具脂肪或芳香族結構之多異氰酸酯或其組合於視情況使用之(D)催化劑存在下反應生成預聚物，再與視情況使用之(E)中和劑、視情況使用之(F)擴鏈劑、視情況使用之(G)封端劑以及水進行反應所形成者，其中(B)具有親水基之多元醇化合物中的親水基係羧酸基、磺酸基或其組合；且其中該聚氨酯微胞和水的重量比例從約1：2至約1：10。本發明亦關於一種水性聚氨酯微胞電紡纖維之製備方法，其包括：混合至少一種聚合物及如上所述之水性聚氨酯膠體分散溶液而形成水性混合物；將該水性混合物進行電紡絲而獲得電紡纖維。本發明尚關於一種水性聚氨酯微胞電紡纖維，其係由上述方法所製備的電紡纖維，其中該電紡纖維之直徑為約10nm至約50μm，其纖維長度至少約5μm，並具有以下至少一特性：(a) 自約5MPa至約20MPa之拉伸強度(tensile strength)；(b) 自約60%至約90%之孔隙度(porosity)；(c) 自約2Psi至約5Psi之水滲透壓(permeability)；(d) 自約100%至約500%之拉伸形變量(strain)。本發明利用新穎之水性聚氨酯膠體分散溶液與聚合物混合來製備液化聚合物，故可完全避免使用有機溶劑，而且所使用的聚合物並不侷限於單種類的聚合物，更可混合不同種類的聚合物，使得所製備出的電紡纖維具有理想的物理及/或化學性質，例如具高材料穩定性、多變性之機械性質以及具特定方向性等，故可增加電紡纖維的應用領域，例如：用於過濾與純化，如氣體/液體過濾、固體/液體過濾之應用；醫藥與食品應用，如手術衣、醫材覆蓋巾、傷口敷料、組織工程、醫療管類、藥物釋放、催化劑支撐物與塗覆物等。

除非文中有另外說明，於本說明書中(尤其是在後述專利申請範圍中），所使用之「一」、「該」及類似用語應理解為包含單數及複數形式。另，為明確起見，圖式中可能誇示各元件及區域的尺寸，而未按照實際比例繪示。應瞭解在此說明書中所引用的任何數值範圍欲包含其內所涵括之所有次範圍。例如，從「10至50wt%」的範圍包括陳述的最小數值10wt%及陳述的最大數值50wt%之間所有的次範圍(如從20wt%至45wt%、12wt%至40wt%、35wt%或30wt%等)且包含該兩數值，亦即包含等於或大於10wt%之最小值以及等於或小於50wt%之最大值之範圍。因為所揭示的數值範圍是連續的，因此他們包含最小值和最大值之間的每個數值。除非另加說明，否則此說明書中指明的各種數值範圍是概略值。本發明所提供之水性聚氨酯膠體分散溶液，其包含水以及均勻分散於水中的聚氨酯微胞(micelle)；其中該水性聚氨酯膠體分散溶液係由(A)具脂肪或芳香族結構之聚醚多元醇或聚酯多元醇化合物或其組合、(B)具有親水基之多元醇化合物及(C)具脂肪或芳香族結構之多異氰酸酯或其組合於視情況使用之(D)催化劑存在下反應生成預聚物，再與視情況使用之(E)中和劑、視情況使用之(F)擴鏈劑、視情況使用之(G)封端劑以及水進行反應所形成者，其中(B)具有親水基之多元醇化合物中的親水基係羧酸基、磺酸基或其組合；且其中該聚氨酯微胞和水的重量比例從約1：2至約1：10，較佳為1：3至約1：6。於本發明中，該水性聚氨酯膠體分散溶液製備方法，包含下列步驟：先將(A)具脂肪或芳香族結構之聚醚多元醇或聚酯多元醇化合物或其組合、(B)具有親水基之多元醇化合物及(C)具脂肪或芳香族結構之多異氰酸酯或其組合於視情況使用(D)催化劑存在下反應生成預聚物，其中(B)具有親水基之多元醇化合物中的親水基係羧酸基、磺酸基或其組合；再令該預聚物與(E)中和劑及水反應形成該水性聚氨酯膠體分散溶液；接著使該水性聚氨酯膠體分散溶液與(F)擴鏈劑進行擴鏈反應，並與(G)封端劑進行封端反應。於本發明中，該水性聚氨酯膠體分散溶液中的聚氨酯之結構為直線型或分支型，且其重量平均分子量(Mw)至多為約55,000，該聚氨酯之分子量分布指數(Polydispersity index, PDI)係從約1至約10，其中分子量分布指數的定義為PDI=Mw/Mn。於本發明中，該(A)聚醚多元醇可為聚氧化丙烯多元醇、苯乙烯-丙烯腈接枝多元醇、聚四氫呋喃多元醇或其組合之聚醚；該聚酯多元醇可為聚己內酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚鄰苯二甲酸一縮二乙二醇酯或其組合之聚酯。於本發明中，該(B)具有親水基之多元醇化合物可為二羥甲基丙酸、N,N-二(2-羧乙基)-2-氨基乙磺酸鈉、磺化聚醚鈉鹽或其組合。於本發明中，該(C)多異氰酸酯可為甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、己二異氰酸酯或其組合。於本發明中，該(D)催化劑可為二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫、二乙酸二丁基錫或其組合，或其他於本領域中所已知之催化劑。於本發明中，該(E)中和劑係為鹼類，可為氨水、三乙胺或其組合，或其他於本領域中所已知之中和劑於本發明中，該(F)擴鏈劑可為乙二胺基乙磺酸鈉、異佛爾酮二胺、乙二胺或其組合，或其他於本領域中所已知之擴鏈劑。於本發明中，該(G)封端劑可為二乙醇胺或其他於本領域中所已知之封端劑。於本發明中，該聚氨酯微胞之平均粒徑在不同實施例中有不同粒徑範圍，該微胞之平均粒徑可為約1nm至約1μm，較佳為約1nm至約800nm，更佳為約1nm至約600nm。於本發明中，該聚氨酯微胞之界面電位值約60至約-60 mV。本發明亦提供一種水性聚氨酯微胞電紡纖維之製備方法，其包括：均勻混合至少一種聚合物及上述水性聚氨酯膠體分散溶液而形成水性混合物；及將該水性混合物進行電紡絲而獲得水性聚氨酯微胞電紡纖維。於本發明中，該水性混合物包含兩相，即聚合物與水性聚氨酯膠體分散溶液，兩相中之至少一相為液體。依據第二相的物質狀態，該水性混合物可為乳液或懸浮液，即該第二相在乳液中可為液態，而於懸浮液中可為固態。於本發明中，該水性混合溶液中之聚合物係選自：聚環氧乙烷(PEO)、羧甲基纖維素(CMC)、羧乙基纖維素(HEC)、羧丙甲纖維素(HPMC)、馬來酸(MA)、藻酸鹽(alginic acid sodium salt)、膠原(Collagen)、聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)、乙烯丙烯橡膠(EPDM)、聚羧酸(polycarboxylate)、烷基糖苷(APG)、聚醯胺(PA)、聚丙烯腈(PAN)、聚苯(PS)、聚二甲基矽氧烷(PDMS)、聚苯並咪唑(PBI)、聚苯並噻唑(PBT)、聚苯撐苯並二惡唑(PBO)、聚硫化物(PS)、聚芳撐乙烯(PPV)、聚醚醚酮(PEEK)、聚碸(PSF)、矽氧烷(siloxane)、聚甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)、聚甲基丙烯腈(PMAN)、氯丁橡膠(PCR)、聚四氟乙烯(PTFE)、丁二烯(1,3-butandiene)、異戊二烯(isoprene)、甲基丙烯酸酯(MMA)、丙烯醯胺(acrylamide)或含上述二者以上之共聚物或官能基。該聚合物之重量平均分子量(Mw)係從約60,000至約900,000，該聚合物之分子量分布指數(Polydispersity index, PDI)係從約1至約10，其中分子量分布指數的定義為PDI=Mw/Mn。本發明水性混合物之總固體含量具有不同數值。在不同時實施例中，該水性混合物之總固體含量為約10至約90wt%，較佳為約10至約70wt%，更佳為約10至約50wt%。於本發明中，所獲得之水性聚氨酯微胞電紡纖維為奈米級或次微米級。本發明所製備出的奈米電紡纖維與次微米電紡纖維之直徑為約10nm至約50μm，較佳為約100nm至約20μm，更佳為約600nm至約20μm；其纖維長度至少約5μm，較佳為至少約10μm，更佳為至少約20μm。在此所述「水性聚氨酯膠體分散溶液」，是指在合成聚氨酯時以水取代有機溶劑作為分散聚氨酯的介質，其中聚氨酯之分子在水中以微胞(micelle)形式均勻分散。本發明所使用的水性聚氨酯之薄膜具高耐降解性，如浸泡於70℃磷酸鹽緩衝生理鹽水(Phosphate Buffered Saline)達六個月，其質量保持率達80%至90%。此外能夠均勻複合多種聚合物，進而製備更優化之電紡纖維，使電紡纖維具高材料穩定性、多變性之機械性質以及具特定方向性之纖維，例如，在本發明中，水性聚氨酯微胞電紡纖維可具有自約5MPa至約20MPa之拉伸強度(tensile strength)，自約60%至約90%之孔隙度(porosity)、自約2Psi至約5Psi之水滲透壓(permeability)，自約100%至約500%之拉伸形變量(strain)。本發明所製備出的水性聚氨酯微胞電紡纖維可具有可降解性，即該電紡纖維可利用熱分解、金屬降解、輻射降解、光催化降解、自由基降解、酸降解等方式來降解。該特點可適用至眾多應用上，如：可降解之醫材敷料、可降解之醫材套管、可降解之透濕膜等。其降解性與聚合物組成、結構有關，如當水性聚氨酯膠體分散溶液與聚合物的部分結構為酯類時，則酯類結構之電紡絲易於酸環境下發生降解，故可藉由此反應調控降電紡纖維降解週期。由本發明水性聚氨酯微胞電紡纖維所製成之物件可用於濾器、醫療管類、醫療貼布、多孔膜之醫材以及多種工業用途(諸如濾器或及組合、透氣織物、電子組件)。請參看圖1及圖2，在本發明電紡絲過程中，用於收集水性聚氨酯微胞電紡纖維(20)之方法包括：(a)將已液化之聚合物溶液或熔體之紡絲細流 (20)自注射器(10)噴出而收集到管形收集器(30)上；或(b) 將已液化之聚合物溶液或熔體之紡絲細流(20)自注射器(10)噴出而收集到平板收集器(40)上。於本發明中，所述電紡絲並不侷限於任何電紡絲方法，其可為本發明所屬技術領域中具有通常知識者能應用之任何電紡絲技術，以任何電紡絲技術來進行本發明之方法，皆可得到良好的結果。例如，所述電紡絲之過程中，電極之間的電壓數值為約0.5至約20 kV/cm。環境溼度範圍為約40%至約70%，較佳為約45%至約65%，更特定者為約45%或約50%。實例實例 1 1. 水性混合物之製備將0.1g聚乙烯醇與0.1g聚環氧乙烷(固體含量各為99 wt.%與95wt.%)溶解於1mL水性聚氨酯膠體分散溶液中，以形成水性混合物，其中該水性聚氨酯膠體分散溶液係由聚四氫呋喃多元醇之聚醚、磺化聚醚鈉鹽及甲苯二異氰酸酯於辛酸亞錫催化劑存在下形成預聚物，進一步使其預聚物與三乙胺中和劑及水混合，再與異佛爾酮二胺擴鏈劑進行擴鏈反應，並與二乙醇胺封端劑反應，而形成具有聚氨酯微胞之水性聚氨酯膠體分散溶液，該聚氨酯微胞和水的重量比例約1：3。該水性聚氨酯膠體分散溶液中聚氨酯微胞的平均粒徑約250nm，界面電位約-40 mV。且該聚氨酯之重量平均分子量(Mw)約23,000，分子量分布指數(PDI)約7。該水性混合物之總固體含量為約45%。 2. 水性聚氨酯微胞電紡纖維之製備與收集將前述所製備的水性混合物於圖2所示的裝置(包含注射器(10)及平板收集器(40))中進行電紡絲。在45%濕度環境下，以0.06mL/小時的擠出速度輸送該水性混合物，其電極之間的電壓為18kV/cm。所得的水性聚氨酯微胞電紡纖維之掃描式電子顯微鏡(SEM)照片顯示在圖3中。 3. 水性聚氨酯微胞電紡纖維性質前述所製備出的水性聚氨酯微胞電紡纖維之物理性質之拉伸強度(tensile strength)為8MPa，其孔隙度(porosity)為85%，水滲透壓(permeability)為4Psi，拉伸形變量(strain)為400%。實例 2 1. 水性混合物之製備將0.05g聚環氧乙烷與0.05g羧甲基纖維素(固體含量各為95 wt.%與99wt.%)溶解於1mL水性聚氨酯膠體分散溶液中，以形成水性混合物，其中該水性聚氨酯膠體分散溶液中的聚氨酯之主鏈係由聚碳酸酯多元醇之聚酯、二羥甲基丙酸化合物及異佛爾酮二異氰酸酯形成預聚物，進一步使該預聚物與三乙胺中和劑及水混合，再與異佛爾酮二胺擴鏈劑進行擴鏈反應，而形成具有聚氨酯微胞之水性聚氨酯膠體分散溶液，該水性聚氨酯膠體分散溶液中聚氨酯微胞和水的重量比例約1：3，該聚氨酯微胞的平均粒徑約380nm，界面電位約-42 mV。且該聚氨酯之重量平均分子量(Mw)約52,000，分子量分布指數(PDI)約5。該水性混合物之總固體含量為約40%。 2. 水性聚氨酯微胞電紡纖維之製備與收集將前述所製備的水性混合物於圖1所示的裝置(包含注射器(10)及管型收集器(30))中進行電紡絲。在50%濕度環境下，以0.04mL/小時的擠出速度輸送該混合溶液，其電極之間的電壓為15kV/cm。所得的水性聚氨酯微胞電紡纖維之掃描式電子顯微鏡(SEM)照片顯示在圖4中。 3. 水性聚氨酯微胞電紡纖維性質前述所製備出的水性聚氨酯微胞電紡纖維之物理性質之拉伸強度(tensile strength)為10MPa，其孔隙度(porosity)為70%，水滲透壓(permeability)為5Psi，拉伸形變量(strain)為500%。上述實施例僅為例示性說明本發明之原理及其功效，並闡述本發明之技術特徵，而非用於限制本發明之保護範疇。任何熟悉本技術者在不違背本發明之技術原理及精神下，可輕易完成之改變或安排，均屬本發明所主張之範圍。因此，本發明之權利保護範圍係如後附申請專利範圍所列。

10‧‧‧注射器

20‧‧‧電紡纖維

30‧‧‧管形收集器

40‧‧‧平板收集器

圖1為本發明的實例中含管形收集器之電紡絲設備示意圖。圖2為本發明的實例中含平板收集器之電紡絲設備示意圖。圖3是實例1所得之水性聚氨酯微胞電紡纖維之掃描式電子顯微鏡(SEM)照片。圖4是實例2所得之水性聚氨酯微胞電紡纖維之掃描式電子顯微鏡(SEM)照片。

Claims

一種水性聚氨酯膠體分散溶液，其包含水以及均勻分散於水中的聚氨酯微胞(micelle)；其中該水性聚氨酯膠體分散溶液係由(A)具脂肪或芳香族結構之聚醚多元醇或聚酯多元醇化合物或其組合、(B)具有親水基之多元醇化合物及(C)具脂肪或芳香族結構之多異氰酸酯或其組合於視情況使用之(D)催化劑存在下，但不存在雙酚芴構造之多元醇化合物的情況下，反應生成預聚物，再與視情況使用之(E)中和劑、視情況使用之(F)擴鏈劑、視情況使用之(G)封端劑以及水進行反應所形成者，其中(B)具有親水基之多元醇化合物中的親水基係羧酸基、磺酸基或其組合；且其中該聚氨酯微胞和水的重量比例從約1：2至約1：10。
如請求項1之水性聚氨酯膠體分散溶液，其中該聚氨酯之結構為直線型或分支型，且其重量平均分子量(Mw)至多為約55,000，該聚氨酯之分子量分布指數(Polydispersity index,PDI)係從約1至約10。
如請求項1或2之水性聚氨酯膠體分散溶液，其中該聚醚多元醇係聚氧化丙烯多元醇、苯乙烯-丙烯腈接枝多元醇、聚四氫呋喃多元醇或其組合之聚醚；該聚酯多元醇係聚己內酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚鄰苯二甲酸一縮二乙二醇酯或其組合之聚酯。
如請求項1或2之水性聚氨酯膠體分散溶液，其中該具有親水基之多元醇化合物係二羥甲基丙酸、N,N-二(2-羧乙基)-2-氨基乙磺酸鈉、磺化聚醚鈉鹽或其組合。
如請求項1或2之水性聚氨酯膠體分散溶液，其中該多異氰酸酯係甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、己二異氰酸酯或其組合。
如請求項1或2之水性聚氨酯膠體分散溶液，其中該催化劑係二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫、二乙酸二丁基錫或其組合。
如請求項1或2之水性聚氨酯膠體分散溶液，其中該中和劑係選自由氨水、三乙胺或其組合。
如請求項1或2之水性聚氨酯膠體分散溶液，其中該擴鏈劑係乙二胺基乙磺酸鈉、異佛爾酮二胺、乙二胺或其組合。
如請求項1或2之水性聚氨酯膠體分散溶液，其中該封端劑係二乙醇胺。
如請求項1或2之水性聚氨酯膠體分散溶液，其中該聚氨酯微胞之平均粒徑為約1nm至約1μm。
如請求項1或2之水性聚氨酯膠體分散溶液，其中該聚氨酯微胞之界面電位值約60至約-60mV。
一種水性聚氨酯微胞電紡纖維之製備方法，其包括：混合至少一種聚合物及如請求項1至11中任一項之水性聚氨酯膠體分散溶液而形成水性混合物；及將該水性混合物進行電紡絲而獲得電紡纖維。
如請求項12之方法，其中該水性混合溶液中之聚合物係選自：聚環氧乙烷(PEO)、羧甲基纖維素(CMC)、羧乙基纖維素(HEC)、羧丙甲纖維素(HPMC)、馬來酸(MA)、藻酸鹽(alginic acid sodium salt)、膠原(Collagen)、聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)、乙烯丙烯橡膠(EPDM)、聚羧酸(polycarboxylate)、烷基糖苷(APG)、聚醯胺(PA)、聚丙烯腈(PAN)、聚苯(PS)、聚二甲基矽氧烷(PDMS)、聚苯並咪唑(PBI)、聚苯並噻唑(PBT)、聚苯撐苯並二惡唑(PBO)、聚硫化物(PS)、聚芳撐乙烯(PPV)、聚醚醚酮(PEEK)、聚碸(PSF)、矽氧烷(siloxane)、聚甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)、聚甲基丙烯腈(PMAN)、氯丁橡膠(PCR)、聚四氟乙烯(PTFE)、丁二烯(1,3-butandiene)、異戊二烯(isoprene)、甲基丙烯酸酯(MMA)、丙烯醯胺(acrylamide)或含上述二者以上之共聚物或官能基。
如請求項13之方法，其中該水性混合溶液中之聚合物之重量平均分子量(Mw)係從約60,000至約900,000，該聚合物之分子量分布指數(PDI)係從約1至約10。
如請求項12至14中任一項之方法，其中該水性混合物之總固體含量為約10至約90wt%。
如請求項12至14中任一項之方法，其中將該水性混合物進行電紡絲時的環境溼度範圍為約40%至約70%，電極之間的電壓數值為約0.5kV/cm至約20kV/cm。
如請求項12至14中任一項之方法，其中該水性聚氨酯微胞電紡纖維具有約10nm至約50μm之直徑以及至少約5μm之纖維長度。
一種水性聚氨酯微胞電紡纖維，其係由請求項12至17中任一項之方法所製備者，其具有以下至少一特性：(a)自約5MPa至約20MPa之拉伸強度(tensile strength)；(b)自約60%至約90%之孔隙度(porosity)；(c)自約2Psi至約5Psi之水滲透壓(permeability)；(d)自約100%至約500%之拉伸形變量(strain)。