PET薄膜的多(duō)功能開(kāi)發(fà)-TPU透湿(shī)防水薄膜

TPU透湿(shī)防水薄膜为(wèi)無孔質(zhì)具親水基之(zhī)薄膜，加工性(xìng)良好(hǎo)，但仍稍不(bù)及(jí)聚酯系(xì)薄膜，且(qiě)該産品在(zài)大陸已有(yǒu)多(duō)家(jiā)廠(chǎng)商相繼生(shēng)産，利潤和未来(lái)性(xìng)與(yǔ)當年(nián)相比已衰退(tuì)許多(duō)。

近(jìn)日(rì)德國(guó)弗萊堡大學(xué)的科研人(rén)员開(kāi)發(fà)出(chū)了一(yī)種(zhǒng)可(kě)以(yǐ)像蛇一(yī)樣(yàng)蛻皮(pí)的材料。該材料由(yóu)三(sān)层組成(chéng)：頂部(bù)为(wèi)防水层，中(zhōng)間(jiān)为(wèi)水溶性(xìng)聚合物，底部(bù)为(wèi)超疏水矽膜。大多(duō)數面(miàn)料容易劃(huà)傷和撕裂，而(ér)这(zhè)款“蛇皮(pí)”面(miàn)料在(zài)頂层被(bèi)劃(huà)傷时(shí)，水会(huì)滲透並(bìng)溶解(jiě)水溶性(xìng)层，自动脫落(là)外(wài)层，具有(yǒu)防水耐用功能。

荷葉(yè)看(kàn)起(qǐ)来(lái)平淡無奇，但是(shì)科學(xué)家(jiā)却從它(tā)表(biǎo)面(miàn)結構得到(dào)灵感(gǎn)，研發(fà)出(chū)可(kě)以(yǐ)有(yǒu)效自清(qīng)潔的防水布(bù)料。德國(guó)弗萊堡大學(xué)微系(xì)統工程的科研人(rén)员Jürgen Rühe表(biǎo)示，目前(qián)已有(yǒu)很多(duō)論文(wén)是(shì)關(guān)于(yú)超疏水表(biǎo)面(miàn)和仿荷葉(yè)材料的，但是(shì)它(tā)们(men)都有(yǒu)同(tóng)樣(yàng)的缺點(diǎn)，即機(jī)械強(qiáng)度(dù)低(dī)，易碎。

即使通(tòng)过(guò)增大表(biǎo)面(miàn)凹凸的尺(chǐ)寸(cùn)（比如(rú)微米(mǐ)尺(chǐ)度(dù)）在(zài)一(yī)定(dìng)程度(dù)上(shàng)提(tí)高了強(qiáng)度(dù)，大多(duō)數仿荷葉(yè)材料還(huán)是(shì)容易被(bèi)刮破或(huò)撕破，同(tóng)时(shí)也(yě)損害了其(qí)防水性(xìng)能。为(wèi)了解(jiě)決这(zhè)个(gè)難題(tí)，Rühe团(tuán)隊從爬行动物得到(dào)灵感(gǎn)，研發(fà)了一(yī)種(zhǒng)可(kě)以(yǐ)蛻掉外(wài)层的材料。

Rühe团(tuán)隊将超疏水材料改進(jìn)为(wèi)具有(yǒu)三(sān)层結構的損傷自愈型材料。頂层是(shì)一(yī)个(gè)由(yóu)聚1H，1H，2H，2H-全(quán)氟癸基丙烯酸(suān)酯(PFA)組成(chéng)的疏水膜，也(yě)被(bèi)稱为(wèi)“納米(mǐ)草(cǎo)”，它(tā)從由(yóu)它(tā)表(biǎo)面(miàn)伸出(chū)的尖銳的，圆(yuán)錐状的納米(mǐ)結構獲得疏水性(xìng)能。在(zài)这(zhè)一(yī)层下(xià)面(miàn)是(shì)聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，一(yī)種(zhǒng)用于(yú)各(gè)種(zhǒng)醫療应用的水溶性(xìng)聚合物。底层是(shì)一(yī)个(gè)超疏水薄膜矽納米(mǐ)草(cǎo)。

这(zhè)樣(yàng)的三(sān)层結構，保證了材料的“蛻皮(pí)”性(xìng)能。當表(biǎo)层受到(dào)磨損後(hòu)，材料浸水，夾层溶水，这(zhè)使得損壞的頂层松散(sàn)和脫落(là)，露(lù)出(chū)下(xià)面(miàn)的新(xīn)的疏水层。这(zhè)在(zài)外(wài)觀上(shàng)就(jiù)跟“蛇蛻”一(yī)樣(yàng)。别看(kàn)是(shì)多(duō)层的疊加，但两(liǎng)類(lèi)材料交互疊加却是(shì)防水新(xīn)材料的重(zhòng)大技术革(gé)新(xīn)，實(shí)現(xiàn)不(bù)同(tóng)材料緊密貼合而(ér)不(bù)相互减損難度(dù)較大。夾层還(huán)提(tí)高了材料的整體(tǐ)強(qiáng)度(dù)，比單层強(qiáng)度(dù)提(tí)高十(shí)幾(jǐ)倍，抗拉耐扯還(huán)防割。不(bù)过(guò)，这(zhè)種(zhǒng)材料目前(qián)仍然處(chù)于(yú)實(shí)验(yàn)室(shì)階(jiē)段(duàn)，需要(yào)克(kè)服(fú)一(yī)个(gè)關(guān)键問(wèn)題(tí)，那(nà)就(jiù)是(shì)外(wài)部(bù)防水层太容易被(bèi)損壞。