本发明涉及透湿膜材料，具体涉及聚酰胺-聚醚嵌段聚合物复合材料及其制备方法和应用。
背景技术：
1、透湿膜主要分为有孔透湿膜和无孔透湿膜，有孔透湿膜材料主要为聚烯烃树脂通过热拉伸形成孔径为0.01~10μm的透气孔，其允许气体通过但液体无法透过，且隔水性取决于透湿膜的孔径大小，常见的病毒一般直径在0.02~0.4μm，细菌大小在0.2~50μm，因此该类薄膜的抗菌抗病毒效果较差，在医疗和食品包装等领域应用存在潜在风险。无孔透湿膜的主要代表为tpu，其主要通过亲水基团的吸湿性，将水汽从浓度高和压力高的一方传导至另一方，原理类似于水分进入细胞，在服装面料、医疗卫生、护理等领域具有广泛的应用。但传统的tpu材料其熔点低，仅为120℃左右，湿阻抗大，低温性能欠缺。
2、聚酰胺-聚醚嵌段共聚物材料作为一种高性能弹性体材料具有高弹性，优良的机械性能，优异的生物相容性，优良的耐低温。其中非晶的聚醚软段作为亲水基团对透气透湿部分其主要作用，而结晶聚酰胺硬段部分对材料的机械性能起到决定作用，其中聚醚部分的增加会提高材料的透湿效果，但势必造成材料的机械性能下降。如何制备具有优异透湿性且具有优异机械能的透湿膜材料成为本领域亟待解决的问题。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种聚酰胺-聚醚嵌段聚合物复合材料，同时具有优异的透湿性和优异的机械能。
2、本发明还提供其制备方法，科学合理，适合大规模生产。
3、本发明还提供其应用，可以应用于制备隔水透湿膜材料。
4、本发明所述的聚酰胺-聚醚嵌段聚合物复合材料，由以下质量份数的原料制得：
5、聚酰胺弹性体40~80份；
6、聚烯烃10~50份；
7、功能化聚烯烃5~20份；
8、纳米纤维素0.1~5份。
9、所述的聚酰胺弹性体是以70~90质量份数的聚酰胺硬段和10~30质量份数的聚醚软段所组成的聚合物。
10、所述的聚酰胺硬段为由6~12个碳原子的脂肪族二元胺和6~14个碳原子的二元酸所制备的聚合物材料。
11、优选的，脂肪族二元胺为己二胺、癸二胺、十二烷二胺中的一种或几种，二元酸为癸二酸、己二酸、十二烷二酸中的一种或几种。
12、所述的聚醚软段为羟基官能化的聚醚二元醇和氨基官能化的聚醚二元胺。
13、优选的，聚醚二元醇为聚四氢呋喃二醇、聚乙二醇、聚丙二醇中的一种或几种，其数均分子量为100~6000g/mol，优选500~3000g/mol；聚醚二元胺为聚醚二醇氨化所得，优选为聚氧化乙烯二胺、聚四氢呋喃二胺、聚氧化丙烯二胺中的一种或几种，其数均分子量为100~6000g/mol，优选500~3000g/mol。
14、所述聚酰胺弹性体的合成可通过在两个链末端均具有羧基的聚酰胺嵌段与聚醚两个链末端的羟基共缩合来进行，所述的聚酰胺弹性体的制备方法，包含以下步骤：将脂肪族二元胺、二元酸、聚醚二元胺和去离子水投入反应容器中，升温至200~230℃，并保持压力1~1.5mpa，反应1~3h，泄压至大气压并蒸馏出多余水分得到预聚物；在上述预聚物中加入聚醚二元醇和催化剂，搅拌均匀后抽真空在至少1000pa压力下于240~280℃反应1~3h。该聚合过程中可加入抗氧剂、染料、填料、uv稳定剂等助剂。
15、所述的催化剂为钛、锆、铪的金属衍生物。优选为钛酸四丁酯、锆酸四丁酯。
16、所述的聚烯烃为α-烯烃或二烯烃的均聚物或共聚物中的一种或几种。包括：1-丁烯，1-戊烯，1-辛烯，1-庚烯，乙烯，丙烯等，或其组合，所形成的聚合物如ldpe、lldpe、hdpe、pp、乙丙橡胶（epr）、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯（sbs）等，优选ldpe、lldpe。
17、所述的功能化聚烯烃为含有反应性官能团的烯烃或烯烃共聚物，所述反应性官能团包括环氧、丙烯酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯、马来酸酐等官能团中的至少一种体系。功能化聚烯烃作为增溶剂用于增加聚酰胺弹性体和聚烯烃之间的相容性，其官能团的接枝率为0.01%~5%质量分数，优选1%~2%之间。
18、所述的纳米纤维素为亲水性天然高分子，用于提高材料的透湿性。
19、本发明所述的聚酰胺-聚醚嵌段聚合物复合材料的制备方法，包括以下步骤：
20、a、先将聚酰胺弹性体和功能化聚烯烃进行熔融共混得到混合物1；
21、b将混合物1挤出造粒后再将聚烯烃、纳米纤维素与所得颗粒干混，或者，将聚烯烃、纳米纤维素与混合物1熔融共混后再挤出造粒。
22、所述的熔融共混的温度为140~300℃，优选的为180~220℃。
23、本发明所述的聚酰胺-聚醚嵌段聚合物复合材料的应用，应用于制备隔水透湿膜材料。
24、与现有技术相比，本发明有益效果如下：
25、1）本发明所述聚酰胺弹性体硬段含量高，制备透湿膜具有优异的机械性能。
26、2）本发明所述纳米纤维素具有良好的亲水性，有效提高透湿膜的透湿性。
27、3）本发明所述透湿膜具有广泛的适用性，可以应用于纺织品复合、包装、医疗等领域，满足不同的应用场景需求。
1.一种聚酰胺-聚醚嵌段聚合物复合材料，其特征在于，由以下质量份数的原料制得：
2.根据权利要求1所述的聚酰胺-聚醚嵌段聚合物复合材料，其特征在于，所述的聚酰胺弹性体是以70~90质量份数的聚酰胺硬段和10~30质量份数的聚醚软段所组成的聚合物。
3.根据权利要求2所述的聚酰胺-聚醚嵌段聚合物复合材料，其特征在于，所述的聚酰胺硬段为由6~12个碳原子的脂肪族二元胺和6~14个碳原子的二元酸所制备的聚合物。
4.根据权利要求3所述的聚酰胺-聚醚嵌段聚合物复合材料，其特征在于，所述的聚醚软段为羟基官能化的聚醚二元醇和氨基官能化的聚醚二元胺。
5.根据权利要求4所述的聚酰胺-聚醚嵌段聚合物复合材料，其特征在于，所述的聚酰胺弹性体的制备方法，包含以下步骤：将脂肪族二元胺、二元酸、聚醚二元胺和去离子水投入反应容器中，升温至200~230℃，并保持压力1~1.5mpa，反应1~3h，泄压至大气压并蒸馏出多余水分得到预聚物；在预聚物中加入聚醚二元醇和催化剂，搅拌均匀后抽真空在至少1000pa压力下于240~280℃反应1~3h。
6.根据权利要求1所述的聚酰胺-聚醚嵌段聚合物复合材料，其特征在于，所述的聚烯烃为α-烯烃或二烯烃的均聚物或共聚物中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的聚酰胺-聚醚嵌段聚合物复合材料，其特征在于，所述的功能化聚烯烃为含有反应性官能团的烯烃或烯烃共聚物，所述反应性官能团包括环氧、丙烯酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯、马来酸酐。
8.一种权利要求1~7任一所述的聚酰胺-聚醚嵌段聚合物复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的聚酰胺-聚醚嵌段聚合物复合材料的制备方法，其特征在于，所述的熔融共混的温度为140~300℃。
10.一种权利要求1~7任一所述的聚酰胺-聚醚嵌段聚合物复合材料的应用，其特征在于，应用于制备隔水透湿膜材料。
