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CN112918056B - 一种防水透湿膜及其制备方法 - Google Patents

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CN112918056B CN202110115963.6A CN202110115963A CN112918056B CN 112918056 B CN112918056 B CN 112918056B CN 202110115963 A CN202110115963 A CN 202110115963A CN 112918056 B CN112918056 B CN 112918056B
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Abstract

本发明公开了一种防水透湿膜及其制备方法，所述防水透湿膜包括医用无纺布、亲水透湿膜和抗菌防水膜，所述抗菌防水膜和所述医用无纺布分别贴附于所述亲水透湿膜的上表面和下表面。本发明采用三层材料相结合方式设计，外侧抗菌防水层防水透气，有效阻隔外界污染，中层亲水透湿层能够通过自身亲水特性将内侧水汽传递至外层，内层的医用无纺布材料避免中层亲水层与皮肤贴附带来的不适感，提升整体穿戴舒适度。

Description

一种防水透湿膜及其制备方法
技术领域
本发明属于防护材料的生产技术领域，具体涉及一种防水透湿膜及其制备方法。
背景技术
在临床环境中，医护人员需要在特定环境下长时间穿戴医用防护服和医用口罩，而传统的防护服和医用口罩往往因为防护服材质的原因，使得穿戴舒适性较差。因为需要阻隔外界有毒有害液体、气体和具有传染性的病毒和微生物侵入，所以医用防护服和医用口罩等防护用品难免在透气透湿性上存在不足。特别在长时间穿戴医用防护服和医用口罩后，人体呼吸和排汗产生的水汽将会在防护材料内聚集，无法释放到外界环境中，严重影响医护工作者穿戴体验和工作效率。并且，现有医用防护材料往往依靠前期消毒灭菌处理，在使用过程中材料无法主动起到灭菌作用。
发明号为201120347600.7的发明中公开了一种透气纳米光触媒医用防护服，所述防护服的面料由四层材料构成，最外层为纳米二氧化钛涂覆层，次外层为纳米氧化银抗菌层，抗菌层里面为透气无纺布层，最里面为透气保护层。该发明未对其防护效果进行明确阐述，纳米二氧化钛涂覆层与纳米氧化银抗菌层；功能重叠，对抗菌特性的提升作用有待考究。
发明号为201911258057.0 的发明公开一种聚氨酯防水透湿膜的制备方法，所述聚氨酯膜主要由聚氨酯树脂、有机溶剂、致孔剂和无机填料组成。聚氨酯防水透湿膜表面微孔结构主要依靠于致孔剂形成，致孔剂表面富含极性羟基，能够提升聚氨酯膜的亲水透湿特性，但是聚氨酯膜中含有一定质量份聚乙二醇和亲水致孔剂，在实际应用过程中不排除外层水滴被聚氨酯膜吸收的可能性，这将对聚氨酯膜的透湿性能产生不利影响，而且会影响材料的穿戴舒适度。
因此，本发明结合人体呼吸和排汗特点，在医用防护材料特定部位引入一款新型防水透湿膜材料，既能够有效阻隔医护人员与外界有毒有害气体、液体、病毒和微生物接触，又可以将防护材料内部多余水汽及时排出，避免长时间穿戴引起的不适感，提升医护人员的工作效率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种防水透湿膜及其制备方法，采用三层结构设计，由外至内分别为抗菌防水膜、亲水透湿膜和医用无纺布层，既能够有效阻隔医护人员与外界有毒有害气体、液体、病毒和微生物接触，又可以将防护材料内部多余水汽及时排出。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种防水透湿膜的制备方法，所述防水透湿膜包括医用无纺布、亲水透湿膜和抗菌防水膜，所述抗菌防水膜和所述医用无纺布分别贴附于所述亲水透湿膜的上表面和下表面；
所述抗菌防水膜的制备方法包括以下步骤：
加入聚己内酯、聚乙烯醇、二异氰酸酯I和溶剂I搅拌反应，再加入扩链剂I、二异氰酸酯II和溶剂II搅拌反应，再加入纳米载银颗粒搅拌反应，制得预聚物溶液I；
预聚物溶液I干燥浓缩后，均匀涂覆于离型纸上，浸入冰水混合溶液中0.5~1.0小时，再经洗涤和干燥处理，即可制得抗菌防水膜；
所述亲水透湿膜的制备方法包括以下步骤：
加入聚乙二醇、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯和溶剂搅拌反应，再依次加入扩链剂II和4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯搅拌反应，再加入纳米粒子预制液II，搅拌反应制得预聚物溶液II；
预聚物溶液II干燥浓缩后，均匀涂覆于离型纸上，进行真空干燥，再经浸泡、洗涤、干燥处理，制得亲水透湿膜。
本发明采用三层结构设计，从外至内分别为抗菌防水层、亲水透湿层和医用无纺布层。外层抗菌防水层表面具有大量微孔结构，主要起到抑制微生物、防水和透气等功能。中层亲水透湿层具有优异的亲水特性，能够通过分子迁移与扩散效应将湿气传递至膜层外侧。抗菌防水层与中层亲水透湿层均具有微孔结构，内侧水汽能够通过微孔结构传递至膜层外侧，具有优异的排湿透气特性。
进一步地，纳米载银颗粒的制备方法包括以下步骤：
将0.5重量份介孔纳米无机颗粒加入至80~90重量份去离子水中，分散3~5小时制得无机颗粒分散液；
再将10~20重量份硝酸银水溶液与10~25重量份无水甲醇加至无机颗粒分散液中，避光条件下2500~3000r/min转速搅拌1~2小时；
再置于高压汞灯下以1000~2000r/min搅拌24~36小时，依次进行离心、洗涤和干燥处理制得纳米载银颗粒。
进一步地，纳米粒子预制液II的制备方法包括以下步骤：
将0.5~1.0重量份纳米无机粒子、0.3~0.8重量份硅烷偶联剂、滴加至40~50重量份溶剂中，经过2~3小时分散处理，制得纳米粒子预制液I；
将5~8重量份聚乙二醇加入至上步骤制备的纳米粒子预制液I中，在60℃条件下以1500~2500r/min搅拌4~6小时制得纳米粒子预制液II。
进一步地，所述抗菌防水膜的厚度为0.02~0.15mm，亲水透湿膜的厚度为0.02~0.2mm。进一步优选地，所述抗菌防水膜的厚度为0.05~0.09mm，亲水透湿膜的厚度为0.07~0.12mm。
进一步地，聚己内酯、聚乙烯醇、二异氰酸酯I和溶剂I的重量比为60~85：20~40：8~10：110~130。
进一步地，扩链剂I、二异氰酸酯II和溶剂II的重量比为1.5~2.5：4.0~5.0：40~50。
进一步地，纳米载银颗粒的重量份为3.0~8.0。
进一步地，介孔纳米无机颗粒的粒径为20~30nm。
本发明还公开了一种利用所述的制备方法制得的防水透湿膜。
进一步地，预聚物溶液I干燥浓缩后的固含量为35%~40%，预聚物溶液II干燥浓缩后的固含量为35%~40%。
具体地，本发明中所述中介孔纳米无机颗粒为介孔纳米二氧化钙和介孔纳米二氧化硅中的一种或两种混合物。
具体地，本发明中硝酸银水溶液浓度为0.05~0.1mol/L。
具体地，本发明中聚己内酯相对分子质量为2000~6000g/mol中的一种，聚乙二醇相对分子质量为6000~8000g/mol，二异氰酸酯为4,4’-二苯甲烷二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯中的一种。
具体地，本发明中扩链剂I和扩链剂II均为 2,2-二羟甲基丙酸、2,2-二羟甲基丁酸和1,4-丁二醇中的一种或多种混合物，二异氰酸酯为4,4’-二苯甲烷二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯中的一种。
具体地，本发明中介孔纳米无机颗粒为纳米二氧化钛颗粒，其粒径为20~40nm；硅烷偶联剂为KH-550、KH-560和KH-570中的一种或多种混合物。
抗菌防水层孔洞结构主要是成膜过程中产生的，成膜过程中未反应的-NCO官能团与水反应生成得CO2气体逸出，且溶剂与水相互置换形成膜层的孔洞结构。孔洞结构大小可以通过控制预聚物I溶液固含量与成膜液温度进行控制。二氧化钛因其较大的比表面积与亲水特性，在有机溶剂体系中不易分散，容易产生团聚现象。抗菌防水膜层中的纳米银粒子，在介孔纳米二氧化钙和介孔纳米二氧化硅中原位生成，因为介孔二氧化钙和介孔纳米二氧化硅特有的孔洞结构和较大的比表面积，能够很好地起到纳米银粒子载体作用，有利于纳米银粒子在膜层中的分散；同时，能够防止纳米银粒子的流失，延长抗菌防水膜的抗菌持续性。
具体地，本发明中聚乙二醇相对分子质量为6000~8000g/mol中的一种。
具体地，本发明中扩链剂I和扩链剂II均为 2,2-二羟甲基丙酸、2,2-二羟甲基丁酸和1,4-丁二醇中的一种或多种混合物。
具体地，本发明中所述溶剂为N,N-二甲基甲酰胺和N,N-二甲基乙酰胺的一种或两种混合物。
外层抗菌防水膜表面微孔仅1-2μm左右，水滴由于表面张力影响无法由外至内形成渗透。内侧水汽能够通过微孔顺利释放至外界，而外界水滴却因为其表面张力被阻隔在膜材料外侧，同时，纳米银粒子能抑制外界微生物在膜材料表面附着与生长。将纳米银粒子与介孔纳米无机粒子相结合，更有利于提高纳米银粒子在膜层中的分散性与稳定性，有效提升膜层表面抗菌性能。
中层亲水透湿层具有优异的亲水特性，能够通过分子迁移与扩散效应将湿气传递至膜层外侧。纳米粒子与扩链剂的引入，更加有利于膜层亲水特性提升；并且，还能通过调节原材料种类与用量对膜层亲水透湿性能进行调节。在纳米粒子引入过程中，通过聚合物材料对其进行包裹，能避免纳米粒子在制备过程中发生团聚现象。纳米粒子加入过程中容易引起团聚现象，聚乙二醇对其进行包裹，能够有效提升纳米粒子在聚合物溶液中的分散性，有效避免团聚现象发生。
内层为医用无纺布材料，医用无纺布可以避免新型防水透湿膜直接与皮肤接触带来的贴附感，提升整体的穿戴舒适度。
结合人体呼吸和排汗特点，将本发明引入到现有医用防护材料中，在防护服、防护眼镜和医用口罩等防护材料特定部位应用本发明的防水透湿膜材料，能够有效改善防护材料透气透湿性，提升防护材料穿戴舒适度。
本发明所使用的原材料和设备均为普通聚合物材料生产设备，有利于防水透湿膜的大规模生产。
本发明涉及的一种防水透湿膜具有以下优点：
（1）抗菌防水层呈现出微孔结构能够有利于透气性提升，且膜层孔径为1~2μm左右，液态水因为表面张力的缘故，无法形成对膜层内部的渗透；同时，抗菌防水膜中的纳米银粒子能够起到抗菌抑菌的功能，可以阻隔和抑制外界微生物。
（2）亲水透湿层具有优异的亲水特性，能够吸附防护材料内侧水汽，再通过分子迁移与扩散效应将湿气传递至膜层外侧；并且，还能够通过选择不同聚乙二醇和扩链剂原料对膜层的亲水透湿性能进行可控调节。聚乙二醇分子量增加，膜层亲水性提升；扩链剂添加量越多，膜层亲水性越好。
（3）本发明采用三层材料相结合方式设计，外侧抗菌防水层防水透气，有效阻隔外界污染，中层亲水透湿层能够通过自身亲水特性将内侧水汽传递至外层，内层的医用无纺布材料避免中层亲水层与皮肤贴附带来的不适感，提升整体穿戴舒适度。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作出进一步详细的描述，其中，所述的原料均为工业化产品，设备为通用聚合物材料的生产设备，所述的原料份除特别说明外，均为重量份数。
1. 抗菌防水膜的制备方法
（1）纳米载银颗粒的制备
将0.5重量份介孔纳米无机颗粒加入至80~90重量份去离子水中，进行超声分散3~5小时制得无机颗粒分散液。
再将10~20重量份硝酸银水溶液与10~25重量份无水甲醇加入至上步骤制得的无机颗粒分散液中，避光条件下2500~3000r/min转速搅拌1~2小时。
最后置于高压汞灯下以1000~2000r/min搅拌24~36小时，依次进行离心、洗涤和干燥处理制得纳米载银颗粒。
（2）抗菌防水膜的制备
将60~85重量份聚己内酯、20~40重量份聚乙烯醇、8~10重量份二异氰酸酯I与110~130重量份溶剂I在80~85℃条件下以1000~2000r/min搅拌2~3小时。
然后加入1.5~2.5重量份扩链剂I、4.0~5.0重量份二异氰酸酯II与40~50重量份溶剂II在80~85℃条件下搅拌2~3小时。
再加入3.0~8.0重量份干燥纳米载银颗粒于60℃条件下搅拌2~3小时，制得预聚物溶液I。
将预聚物溶液I置于真空干燥箱中，恒温80℃干燥直至固含量达到35%~40%。
将干燥后的预聚物溶液I均匀涂覆于离型纸上，浸入冰水混合溶液中0.5~1.0小时，再经洗涤和干燥处理，即可制得抗菌防水膜。
2. 亲水透湿膜的制备方法
（1）纳米粒子预制液II的制备
将0.5~1.0重量份纳米无机粒子和0.3~0.8重量份硅烷偶联剂缓慢滴加至40~50重量份溶剂中，经过2~3小时超声分散处理，制得纳米粒子预制液I。
将5~8重量份聚乙二醇加入至上步骤制备的纳米粒子预制液中，在60℃条件下以1500~2500r/min搅拌4~6小时制得纳米粒子预制液II。
（2）亲水透湿聚氨酯膜的制备
将60~85重量份聚乙二醇、7.5~10.0重量份4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、70~90重量份溶剂混合，在80℃条件下以1000~2000r/min搅拌反应2~3小时。
依次加入1.5~2.5重量份扩链剂II和4.0~5.0重量份4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯在80~85℃条件下搅拌反应2~3小时。
再加入30~50重量份纳米粒子预制液II在80~85℃条件下继续搅拌反应2~3小时。然后将预聚物溶液II置于真空干燥箱中，恒温80℃干燥直至固含量达到35%~40%。
将干燥后的聚氨酯预聚物II均匀涂覆于离型纸上，再置于80~85℃真空干燥箱中24~36小时，再经浸泡、洗涤、干燥处理，制得亲水透湿膜。
将抗菌防水膜和医用无纺布分别贴附于亲水透湿膜上侧和下侧，即可制得本发明的防水透湿膜。
实施例1：
将0.5重量份介孔纳米二氧化钙（20nm）加入到80.0重量份去离子水中超声分散3小时制得无机颗粒分散液。再将10.0重量份0.05mol/L硝酸银水溶液与10.0重量份无水甲醇加入无机颗粒分散液中，以2500r/min转速避光搅拌1小时，置于高压汞灯下1000r/min搅拌24小时，经离心、洗涤和干燥处理制得纳米载银颗粒。将60.0重量份聚己内酯2000g/mol、20.0重量份聚乙烯醇6000g/mol、8.0重量份4,4’-二苯甲烷二异氰酸酯与110.0重量份N,N-二甲基乙酰胺在80℃条件下以1000r/min搅拌2小时。再加入1.5重量份2,2-二羟甲基丙酸、4.0重量份4,4’-二苯甲烷二异氰酸酯与40.0重量份N,N-二甲基乙酰胺在80℃条件下搅拌2小时。然后加入3.0重量份干燥纳米载银颗粒于60℃条件下搅拌2小时制得预聚物溶液I。将预聚物溶液I置于真空干燥箱中，恒温80℃干燥直至固含量达到35%。将干燥后的预聚物溶液I均匀涂覆于离型纸上，浸入冰水混合溶液中0.5小时，经洗涤和干燥处理制得厚度为0.05mm的抗菌防水膜。
将0.5重量份纳米二氧化钛（20nm）和0.3重量份KH-550缓慢滴加至40.0重量份N,N-二甲基乙酰胺中，经过2小时超声分散处理，制得纳米粒子预制液I。将5.0重量份聚乙二醇6000g/mol加入至纳米粒子预制液I中，在60℃条件下以1500r/min搅拌4小时制得纳米粒子预制液II。将60.0重量份聚乙二醇6000g/mol、7.5重量份4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、70.0重量份N,N-二甲基乙酰胺混合，在80℃条件下以1000r/min搅拌反应2小时。依次加入1.5重量份2,2-二羟甲基丙酸和4.0重量份4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯，在80℃条件下搅拌反应2小时；再加入30.0重量份纳米粒子预制液II继续于80℃条件下搅拌反应2小时得到聚氨酯预聚溶液II。将聚氨酯预聚物II均匀涂覆于离型纸上，再置于80℃真空干燥箱中24小时，再经浸泡、洗涤、干燥处理制得厚度为0.07mm的亲水透湿膜。最后通过常温固化粘结剂将抗菌防水膜和医用无纺布分别贴附于亲水透湿膜上侧和下侧，即可制得本发明的防水透湿膜。
实施例2：
将0.5重量份介孔纳米二氧化钙（30nm）加入到83.0重量份去离子水中超声分散4小时制得无机颗粒分散液。再将12.0重量份0.08mol/L硝酸银水溶液与15.0重量份无水甲醇加入无机颗粒分散液中，以2800r/min转速避光搅拌1.5小时，置于高压汞灯下1300r/min搅拌28小时，经离心、洗涤和干燥处理制得纳米载银颗粒。将70.0重量份聚己内酯4000g/mol、28.0重量份聚乙烯醇6000g/mol、8.5重量份4,4’-二苯甲烷二异氰酸酯与120.0重量份N,N-二甲基乙酰胺在80℃条件下以1200r/min搅拌2小时。再加入1.8重量份2,2-二羟甲基丁酸、4.5重量份4,4’-二苯甲烷二异氰酸酯与45.0重量份N,N-二甲基乙酰胺在80℃条件下搅拌2小时。然后加入5.0重量份干燥纳米载银颗粒于60℃条件下搅拌2小时制得预聚物溶液I。将预聚物溶液I置于真空干燥箱中，恒温80℃干燥直至固含量达到37%。将干燥后的预聚物溶液I均匀涂覆于离型纸上，浸入冰水混合溶液中0.5小时，经洗涤和干燥处理制得厚度为0.06mm的抗菌防水膜。
将0.7重量份纳米二氧化钛（30nm）和0.5重量份KH-560缓慢滴加至45.0重量份N,N-二甲基乙酰胺中，经过2.5小时超声分散处理，制得纳米粒子预制液I。将6.0重量份聚乙二醇6000g/mol加入至纳米粒子预制液I中，在60℃条件下以2000r/min搅拌5小时制得纳米粒子预制液II。将70.0重量份聚乙二醇6000g/mol、8.0重量份4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、80.0重量份N,N-二甲基乙酰胺混合，在80℃条件下以1500r/min搅拌反应2小时。依次加入2.0重量份2,2-二羟甲基丁酸和4.5重量份4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯，在80℃条件下搅拌反应2小时；再加入40.0重量份纳米粒子预制液II继续于80℃条件下搅拌反应2小时得到聚氨酯预聚溶液II。将聚氨酯预聚物II均匀涂覆于离型纸上，再置于80℃真空干燥箱中28小时，再经浸泡、洗涤、干燥处理制得厚度为0.09mm的亲水透湿膜。最后通过常温固化粘结剂将抗菌防水膜和医用无纺布分别贴附于亲水透湿膜上侧和下侧，即可制得本发明的防水透湿膜。
实施例3：
将0.5重量份介孔纳米二氧化硅（20nm）加入到87.0重量份去离子水中超声分散4小时制得无机颗粒分散液。再将16.0重量份0.08mol/L硝酸银水溶液与20.0重量份无水甲醇加入无机颗粒分散液中，以2800r/min转速避光搅拌2小时，置于高压汞灯下1700r/min搅拌32小时，经离心、洗涤和干燥处理制得纳米载银颗粒。将80.0重量份聚己内酯6000g/mol、32.0重量份聚乙烯醇8000g/mol、9.0重量份异氟尔酮二异氰酸酯与120.0重量份N,N-二甲基甲酰胺在85℃条件下以1600r/min搅拌3小时。再加入2.2重量份2,2-二羟甲基丁酸、4.7重量份异氟尔酮二异氰酸酯与47.0重量份N,N-二甲基甲酰胺在85℃条件下搅拌3小时。然后加入7.0重量份干燥纳米载银颗粒于60℃条件下搅拌3小时制得预聚物溶液I。将预聚物溶液I置于真空干燥箱中，恒温80℃干燥直至固含量达到37%。将干燥后的预聚物溶液I均匀涂覆于离型纸上，浸入冰水混合溶液中1.0小时，经洗涤和干燥处理制得厚度为0.08mm的抗菌防水膜。
将0.7重量份纳米二氧化钛（40nm）和0.7重量份KH-570缓慢滴加至47.0重量份N,N-二甲基甲酰胺中，经过2.5小时超声分散处理，制得纳米粒子预制液I。将7.0重量份聚乙二醇8000g/mol加入至纳米粒子预制液I中，在60℃条件下以2200r/min搅拌5小时制得纳米粒子预制液II。将80.0重量份聚乙二醇8000g/mol、9.0重量份异氟尔酮二异氰酸酯、85.0重量份N,N-二甲基甲酰胺混合，在85℃条件下以1600r/min搅拌反应3小时。依次加入2.2重量份2,2-二羟甲基丁酸和4.8重量份异氟尔酮二异氰酸酯，在85℃条件下搅拌反应3小时；再加入44.0重量份纳米粒子预制液II继续于85℃条件下搅拌反应3小时得到聚氨酯预聚溶液II。将聚氨酯预聚物II均匀涂覆于离型纸上，再置于85℃真空干燥箱中32小时，再经浸泡、洗涤、干燥处理制得厚度为0.10mm的亲水透湿膜。最后通过常温固化粘结剂将抗菌防水膜和医用无纺布分别贴附于亲水透湿膜上侧和下侧，即可制得本发明的防水透湿膜。
实施例4：
将0.2重量份介孔纳米二氧化硅（35nm）和0.3重量份介孔纳米二氧化钙（30nm）加入到90.0重量份去离子水中超声分散5小时制得无机颗粒分散液。再将20.0重量份0.10mol/L硝酸银水溶液与25.0重量份无水甲醇加入无机颗粒分散液中，以3000r/min转速避光搅拌2小时，置于高压汞灯下2000r/min搅拌36小时，经离心、洗涤和干燥处理制得纳米载银颗粒。将85.0重量份聚己内酯6000g/mol、40.0重量份聚乙烯醇8000g/mol、10.0重量份异氟尔酮二异氰酸酯与130.0重量份N,N-二甲基甲酰胺在85℃条件下以2000r/min搅拌3小时。再加入1.0重量份 2,2-二羟甲基丙酸、1.0重量份2,2-二羟甲基丁酸和0.5重量份1,4-丁二醇、5.0重量份异氟尔酮二异氰酸酯与50.0重量份N,N-二甲基甲酰胺在85℃条件下搅拌3小时。然后加入8.0重量份干燥纳米载银颗粒于60℃条件下搅拌3小时制得预聚物溶液I。将预聚物溶液I置于真空干燥箱中，恒温80℃干燥直至固含量达到40%。将干燥后的预聚物溶液I均匀涂覆于离型纸上，浸入冰水混合溶液中1.0小时，经洗涤和干燥处理制得厚度为0.09mm的抗菌防水膜。
将1.0重量份纳米二氧化钛（30nm）、0.3重量份KH-550、0.3重量份KH-560和0.2重量份KH-570缓慢滴加至50.0重量份N,N-二甲基甲酰胺中，经过3小时超声分散处理，制得纳米粒子预制液I。将8.0重量份聚乙二醇8000g/mol加入至纳米粒子预制液I中，在60℃条件下以2500r/min搅拌6小时制得纳米粒子预制液II。将85.0重量份聚乙二醇8000g/mol、10.0重量份异氟尔酮二异氰酸酯、90.0重量份N,N-二甲基甲酰胺混合，在85℃条件下以2000r/min搅拌反应3小时。依次加入1.0重量份 2,2-二羟甲基丙酸、1.0重量份2,2-二羟甲基丁酸、0.5重量份1,4-丁二醇、5.0重量份异氟尔酮二异氰酸酯，在85℃条件下搅拌反应3小时；再加入50.0重量份纳米粒子预制液II继续于85℃条件下搅拌反应3小时得到聚氨酯预聚溶液II。将聚氨酯预聚物II均匀涂覆于离型纸上，再置于85℃真空干燥箱中36小时，再经浸泡、洗涤、干燥处理制得厚度为0.12mm的亲水透湿膜。最后通过常温固化粘结剂将抗菌防水膜和医用无纺布分别贴附于亲水透湿膜上侧和下侧，即可制得本发明的防水透湿膜。
本发明可以应用于防护服中的肘腋部、胯部、前胸和后背等部位，这些部位为人体活动出汗明显部位，且防护服在这些部位需要具有一定弹性和拉伸性以满足人体活动需求。本发明的防水透湿膜刚好满足要求。
抗菌防水膜为微孔膜层结构，内侧亲水透湿膜中的水分能够通过抗菌防水膜中的孔洞结构释放到外界；同时，外界水滴由于其表面张力缘故，无法形成由外至内的渗透。
亲水透湿膜由于具有良好的亲水特性，内侧水汽能够被其有效吸收，再通过分子迁移与扩散效应将湿气传递至膜层外侧。为防止外界微生物与水滴沾附于膜层表面，从而形成对膜层内侧的渗透，所以需要抗菌防水膜层在亲水透湿膜外侧起到阻隔作用。
由于亲水透湿膜的亲水特性，在实际应用过程中难免与人体皮肤产生贴附现象，引起穿戴的不适感，所以在亲水透湿膜内侧添加医用无纺布层以避免贴附现象发生，提升穿戴者的舒适度。
对实施例1-4中制得的防水透湿膜进行测试，测试结果如表1所示。
表1.实施例1-4制得的防水透湿膜的测试结果
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Claims (9)

1.一种防水透湿膜的制备方法，其特征在于，所述防水透湿膜包括医用无纺布、亲水透湿膜和抗菌防水膜，所述抗菌防水膜和所述医用无纺布分别贴附于所述亲水透湿膜的上表面和下表面；
所述抗菌防水膜的制备方法包括以下步骤：
加入聚己内酯、聚乙烯醇、二异氰酸酯I和溶剂I搅拌反应，再加入扩链剂I、二异氰酸酯II和溶剂II搅拌反应，再加入纳米载银颗粒搅拌反应，制得预聚物溶液I；
预聚物溶液I干燥浓缩后，均匀涂覆于离型纸上，浸入冰水混合溶液中0.5~1.0小时，再经洗涤和干燥处理，即可制得抗菌防水膜；
所述亲水透湿膜的制备方法包括以下步骤：
加入聚乙二醇、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯和溶剂搅拌反应，再依次加入扩链剂II和4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯搅拌反应，再加入纳米粒子预制液II，搅拌反应制得预聚物溶液II；
预聚物溶液II干燥浓缩后，均匀涂覆于离型纸上，进行真空干燥，再经浸泡、洗涤、干燥处理，制得亲水透湿膜；
纳米粒子预制液II的制备方法包括以下步骤：
将0.5~1.0重量份纳米无机粒子和0.3~0.8重量份硅烷偶联剂，滴加至40~50重量份溶剂中，经过2~3小时分散处理，制得纳米粒子预制液I；
将5~8重量份聚乙二醇加入至上步骤制备的纳米粒子预制液I中，在60℃条件下以1500~2500r/min搅拌4~6小时制得纳米粒子预制液II；
扩链剂I和扩链剂II均为2,2-二羟甲基丙酸、2,2-二羟甲基丁酸和1,4-丁二醇中的一种或多种混合物；
外层抗菌防水膜表面微孔为1-2μm。
2.根据权利要求1所述的防水透湿膜的制备方法，其特征在于，纳米载银颗粒的制备方法包括以下步骤：
将0.5重量份介孔纳米无机颗粒加入至80~90重量份去离子水中，分散3~5小时制得无机颗粒分散液；
再将10~20重量份硝酸银水溶液与10~25重量份无水甲醇加至无机颗粒分散液中，避光条件下2500~3000r/min转速搅拌1~2小时；
再置于高压汞灯下以1000~2000r/min搅拌24~36小时，依次进行离心、洗涤和干燥处理制得纳米载银颗粒。
3.根据权利要求1-2任意一项所述的防水透湿膜的制备方法，其特征在于，所述抗菌防水膜的厚度为0.02~0.15mm，亲水透湿膜的厚度为0.02~0.2mm。
4.根据权利要求3所述的防水透湿膜的制备方法，其特征在于，所述抗菌防水膜的厚度为0.05~0.09mm，亲水透湿膜的厚度为0.07~0.12mm。
5.根据权利要求1-2任意一项所述的防水透湿膜的制备方法，其特征在于，聚己内酯、聚乙烯醇、二异氰酸酯I和溶剂I的重量比为60~85：20~40：8~10：110~130。
6.根据权利要求1-2任意一项所述的防水透湿膜的制备方法，其特征在于，扩链剂I、二异氰酸酯II和溶剂II的重量比为1.5~2.5：4.0~5.0：40~50。
7.根据权利要求1-2任意一项所述的防水透湿膜的制备方法，其特征在于，纳米载银颗粒的重量份为3.0~8.0。
8.根据权利要求2所述的防水透湿膜的制备方法，其特征在于，介孔纳米无机颗粒的粒径为20~30nm。
9.一种利用权利要求1-8任意一项所述的制备方法制得的防水透湿膜。
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