TPE膜的特點和應用！“可呼吸”的薄膜！

TPE膜的特點和應用！“可呼吸”的薄膜！

TPE可以通過擠出形成自支撐膜，用於服裝麵料的複合。TPE薄膜可以起到保護作用，同時保證氣體的流通，這個指標可通過透氣率進行衡量。通常貿易化用於發展防水透濕薄膜的方式是微孔形式的，如膨脹拉伸PTFE薄膜，各種聚烯烴薄膜以及濕法聚氨酯等。在麵料用途中，TPE無孔薄膜具有應用上的上風，如耐磨性和物理性能等。薄膜複合在織物上時，小分子如水蒸汽可以通過溶解/擴散方式通過薄膜。“可呼吸”聚合物是指那些對水蒸汽具有高的透過率的材料，而不是指對氧和二氧化碳等空氣成分具有透過作用的材料，一般說來，聚合物中活性成分越高，透過率就越高。

水汽分子在密實薄膜中的傳輸行為一般是通過分子擴散來進行的（參考吸收-擴散模型），利用兩側的蒸汽壓差產生驅動力。為了降低傳遞阻力，薄膜應具有高滲透性和低的厚度，但從薄膜物理性能方麵考慮，薄膜厚度並非越低越好。

微天氣動力學

　　微天氣在皮膚和薄膜之間的重要參數是溫度和濕度。為了維持穩定的體溫與環境之間的熱動力學平衡（作為舒適的定義）。人體活動產生的熱應該即是耗散給環境的熱量。熱損失的主要原理，特別是在身體活動的時候，主要是水的蒸發和蒸汽向環境的運送。

在身體活動的時候，人體每小時800克的水蒸發量，對應的熱量損失是1800KJ，約80%所產生的熱量。

TPE化學

有很多因素影響聚合物的滲透率和呼吸性能。例如，材料的本質親水性，結晶性，填料含量都能影響的聚合物對蒸汽的傳遞。TPE經常被用於醫學材料的是AB結構惡毒多段共聚物。具有酰氨，氨酯，酯基硬段的彈性體材料通常提供可用的機械性能，使得他們成為可以用於製造薄膜。通過操縱TPE分子的骨架以改進滲透率，如-通過整和親水成分以正家聚合物與水的親和力。

在分段的TPE材料中，滲透主要發生於橡膠態，彈性的軟段相而不是通過硬段相進行。因此，滲透性能與硬段含量的變化呈反對應。通常，軟段含量主要決定水汽滲透性。

軟段

基本的用於TPE薄膜的聚醚軟段主要是PEO和PEG或PPO/PEO共聚物，但PTMG也有使用。完全的PPO鏈段基本上不用於透汽性TPE中。通常是不同軟段的混合物用於平衡物理性能：如PEO更親水，而PTMG機械性能優秀而且不像前者那般膨脹。增加CH2/O2的比例降低軟段和硬段的相容性。

親水鏈段的分子量與其他基於聚醚的TPE在同一個數目級內，既（600–4000g/mol）。

PEO合成的TPE具有最高的透氣率，接近著名的親水材料如纖維素和聚乙烯醇。使用PEO的一個缺點是膜表麵太粘。根據吸收-擴散模型，透汽性是滲透物量和擴散運動速度的函數。高的鏈段運動，通過玻璃態溫度證實所有的PEO軟段的是0°C，這就答應高的擴散係數。通常以為高的濕氣透過率與連續的軟段相有關係。水的吸收與軟段PEO的含量高度相關，也與軟段分子量有關係。增加軟段分子量同時進步水吸收率，據信是與軟段和硬段的分離程度有關。低分子量的軟段通常得到物理性能強的薄膜。高分子量軟段行成更明顯的PEO微區，但硬段減弱，能夠吸收大量的水。水吸收量的增加通常顯示出的指數增加，這可通過物理交聯的進行解釋。這些交聯給出了親水微區的膨脹限度。低PEO含量時，吸收水被綁定在PEO鏈段上；一定PEO含量以上，自由水增加。

硬段

透汽性TPE薄膜的熔點主要是有硬段類型決定。高的熔融溫度期看用於高溫工藝以提供熱穩定性，如壓膜，防水織物，壓合膜。PA12在其重複單元上具有12個碳，達多數TPU硬段提供175°C或以下的熔點，而一些聚酯型TPE的熔點高達200°C。一係列重要的物理性能如拉伸強度，耐磨性也主要是由硬段決定的，例如結合含氮的PA12和TPU硬段的薄膜通常較強。

薄膜的製造

當前最普遍用於製造可呼吸薄膜的技術是溶液澆注和熔融擠出。TPE薄膜的熱塑性本質使得他們能利用適當溶劑進行溶液澆注。固然TPU經常采用MEK或其他溶液，發現合適的溶劑用於PEBA和PEE仍然是個題目。親水型TPU，例如，可能從粘稠的溶液澆注得到。在溶劑蒸發後，可得到密實的膜。通過控製相分離，也可以得到溶液沉積成非溶劑多孔膜。溶液工藝通常比擠出工藝更貴。

熔融擠出是最好的成膜工藝。除了極軟的級別，大多數親水TPE適合於擠出。TPE材料的幹燥很關鍵，由於材料傾向於吸收環境濕氣，而較高的濕氣含量可能導致不均勻的膜表麵。膜能夠從熔體通過模頭直接成型或著通過圓口模吹膜。熔體通過模頭的量和和速度決定膜的終極厚度。TPE必須體現出足夠的熔體強度以維持牽引。結晶現象可能發生在牽引結束後，以減少牽引定向和物理性能的不均勻。

吹膜（Blownfilm）是本錢最低和最有效的方式。由於TPE本身的性質，需要特殊的設備。滑劑或抗粘劑經常添加到本體樹脂中以促進加工，特別是有利於比較薄的膜。添加劑有時候對透氣性能具有負麵影響，由於他們作用於膜表麵最重要的濕氣吸收界麵。吹膜成型通常比擠出成型得到的薄膜具有上風，對於透汽性能能進行較好的控製。有時候，將幾種TPE材料混合在一起可以調整薄膜的性能以滿足特定應用的須要。

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