PET薄膜的多功能開發-TPU透濕防水薄膜

TPU透濕防水薄膜為無孔質具親水基之薄膜，加工性良好，但仍稍不及聚酯系薄膜，且該產品在大陸已有多家廠商相繼生產，利潤和未來性與當年相比已衰退許多。

近日德國弗萊堡大學的科研人員開發出了一種可以像蛇一樣蛻皮的材料。該材料由三層組成：頂部為防水層，中間為水溶性聚合物，底部為超疏水硅膜。大多數面料容易劃傷和撕裂，而這款“蛇皮”面料在頂層被劃傷時，水會滲透并溶解水溶性層，自動脫落外層，具有防水耐用功能。

荷葉看起來平淡無奇，但是科學家卻從它表面結構得到靈感，研發出可以有效自清潔的防水布料。德國弗萊堡大學微系統工程的科研人員Jürgen Rühe表示，目前已有很多論文是關于超疏水表面和仿荷葉材料的，但是它們都有同樣的缺點，即機械強度低，易碎。

即使通過增大表面凹凸的尺寸（比如微米尺度）在一定程度上提高了強度，大多數仿荷葉材料還是容易被刮破或撕破，同時也損害了其防水性能。為了解決這個難題，Rühe團隊從爬行動物得到靈感，研發了一種可以蛻掉外層的材料。

Rühe團隊將超疏水材料改進為具有三層結構的損傷自愈型材料。頂層是一個由聚1H，1H，2H，2H-全氟癸基丙烯酸酯(PFA)組成的疏水膜，也被稱為“納米草”，它從由它表面伸出的尖銳的，圓錐狀的納米結構獲得疏水性能。在這一層下面是聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，一種用于各種醫療應用的水溶性聚合物。底層是一個超疏水薄膜硅納米草。

這樣的三層結構，保證了材料的“蛻皮”性能。當表層受到磨損后，材料浸水，夾層溶水，這使得損壞的頂層松散和脫落，露出下面的新的疏水層。這在外觀上就跟“蛇蛻”一樣。別看是多層的疊加，但兩類材料交互疊加卻是防水新材料的重大技術革新，實現不同材料緊密貼合而不相互減損難度較大。夾層還提高了材料的整體強度，比單層強度提高十幾倍，抗拉耐扯還防割。不過，這種材料目前仍然處于實驗室階段，需要克服一個關鍵問題，那就是外部防水層太容易被損壞。