PET薄膜的多功能开发-TPU透湿防水薄膜

TPU透湿防水薄膜为无孔质具亲水基之薄膜，加工性良好，但仍稍不及聚酯系薄膜，且该产品在大陆已有多家厂商相继生产，利润和未来性与当年相比已衰退许多。

近日德国弗莱堡大学的科研人员开发出了一种可以像蛇一样蜕皮的材料。该材料由三层组成：顶部为防水层，中间为水溶性聚合物，底部为超疏水硅膜。大多数面料容易划伤和撕裂，而这款“蛇皮”面料在顶层被划伤时，水会渗透并溶解水溶性层，自动脱落外层，具有防水耐用功能。

荷叶看起来平淡无奇，但是科学家却从它表面结构得到灵感，研发出可以有效自清洁的防水布料。德国弗莱堡大学微系统工程的科研人员Jürgen Rühe表示，目前已有很多论文是关于超疏水表面和仿荷叶材料的，但是它们都有同样的缺点，即机械强度低，易碎。

即使通过增大表面凹凸的尺寸（比如微米尺度）在一定程度上提高了强度，大多数仿荷叶材料还是容易被刮破或撕破，同时也损害了其防水性能。为了解决这个难题，Rühe团队从爬行动物得到灵感，研发了一种可以蜕掉外层的材料。

Rühe团队将超疏水材料改进为具有三层结构的损伤自愈型材料。顶层是一个由聚1H，1H，2H，2H-全氟癸基丙烯酸酯(PFA)组成的疏水膜，也被称为“纳米草”，它从由它表面伸出的尖锐的，圆锥状的纳米结构获得疏水性能。在这一层下面是聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，一种用于各种医疗应用的水溶性聚合物。底层是一个超疏水薄膜硅纳米草。

这样的三层结构，保证了材料的“蜕皮”性能。当表层受到磨损后，材料浸水，夹层溶水，这使得损坏的顶层松散和脱落，露出下面的新的疏水层。这在外观上就跟“蛇蜕”一样。别看是多层的叠加，但两类材料交互叠加却是防水新材料的重大技术革新，实现不同材料紧密贴合而不相互减损难度较大。夹层还提高了材料的整体强度，比单层强度提高十几倍，抗拉耐扯还防割。不过，这种材料目前仍然处于实验室阶段，需要克服一个关键问题，那就是外部防水层太容易被损坏。

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