仿星型拓扑几何结构聚氨酯/聚二甲基硅氧烷防水透湿膜制备与性能

为提高纳米纤维膜的防水性并探究膜表面微观结构对膜性能的影响机制,采用高可纺性的聚氨酯(PU)和无氟、低表面能的聚二甲基硅氧烷(PDMS)为原料,通过静电纺丝法制备了PU/PDMS纳米纤维膜,然后在该纤维膜基材上采用静电喷雾法沉积PU/PDMS微颗粒得到对环境友好的防水透湿膜,对其形貌、防水性能、透气透湿性能和力学性能进行测试与分析。结果表明:静电喷雾引入的微颗粒之间以超细纤维连接构成了仿星型拓扑几何结构,与PU/PDMS纳米纤维基材发生物理粘连,形成了一种稳定的膜结构,其防水性能与力学性能均得到一定程度改善;当静电喷雾纺丝溶液中PU/PDMS质量分数为6%,喷雾时间为2 h时,防水透湿膜表现出最优异的防水性,其静态水接触角达到149.1°,透湿率为5566.7 g/(m^(2)·d),透气率为11.50 mm/s,断裂强度为8.22 MPa,断裂伸长率为247.1%。