背景介绍：防水透气膜（WBM）在户外服装、医疗产品、建筑材料等多个领域发挥着关键作用，为人们的生活和工作提供了诸多便利。然而，在消防作业、高温灭菌消毒等特殊场景下，对能承受极端条件的耐高温防水透湿产品的需求迅速增长。目前，常用的亲水性热塑性聚氨酯（TPU）膜在高温下易分解变形，导致性能下降；而膨体聚四氟乙烯（PTFE）膜虽耐热性好，但制造工艺复杂且成本高昂，限制了其广泛应用。此外，现有的耐高温防水透气膜在机械性能、静水压阻力、透气性等方面仍存在不足。因此，开发一种综合性能优异的耐高温 WBM 是十分必要的。在这样的背景下，研究人员致力于探索新材料和新工艺，以满足市场对高性能耐高温防水透气膜的迫切需求。

为此，华东理工大学纺织学院创新中心俞建勇、丁彬、刘晓艳团队 在《The Journal of The Textile Institute》期刊发布了“Thermostable, reusable, waterproof, and breathable PTFE coated PAI nanofiber membrane for protective application”的最新研究成果。在该研究中，团队提出了一种高效便捷的制备方法，即采用静电纺丝结合浸涂技术，成功开发了一种具有PTFE 涂层 PAI 纳米纤维膜，该防水透气膜耐高温且可重复使用。参见图1。

所得 PTFE 涂层 PAI 膜表现出优异的防水透气性能，水接触角约为 140°，耐水压为 63.4 kPa，高水蒸气透过率为 2.92 kg・m⁻²・d⁻¹（右杯法），见图2、3。

图 2. 用不同浓度的 （a） 0 wt%、（b） 5 wt%、（c） 10 wt% 和 （d） 15 wt% 处理的 PTFE 涂层 PAI 的 SEM 图像。（e） P-PAI-10 纳米纤维膜中 C、N、O 和 F 元件的元件映射图像。（f） 用不同浓度的 PTFE 乳液处理的 PTFE 涂层 PAI 膜的 F 元素浓度、傅里叶变换红外 （FTIR） 吸收光谱和水接触角。（i） 水在 PAI 膜和 PTFE 涂层 PAI 膜上的动态行为。（j） 不同 PTFE 处理浓度的膜的静水压力。

 

图 3. 不同热处理温度 （a） 300 °C、（b） 350 °C、（c） 400 °C 和 （d） 450 °C 的 PTFE 涂层 PAI 膜的 SEM 图像。（例如）不同热处理温度下 PTFE 涂层 PAI 膜的孔径分布、透气性和拉伸应力-应变曲线。（H-J）不同热处理温度下 PTFE 涂层 PAI 膜的静水压力、水接触角和 WVTR。

 

 

此外，该膜还表现出优异的耐高温性，能够承受高达 400°C 的短期温度，并在 300°C 长期使用时保持稳定性能。可重复使用性测试表明，PTFE 涂层 PAI 膜在加热后防水性和透气性几乎保持不变，见图4。

综上所述，这种创新研发的PTFE 涂层 PAI 膜，在耐热性、防水性、透湿性和机械性能方面提供了平衡的性能，可作为高温防护应用的理想候选材料。本研究中采用了静电纺丝技术，众所周知，静电纺丝是一种制造纳米纤维膜的高效技术，已广泛应用于各个领域。静电纺丝纤维膜具有极细的纤维直径、高孔隙率和相互连接的小孔径多孔结构。这些特性使其能够有效扩散水蒸气和水分，同时防止液体渗透。因此，静电纺丝也已成为制备防水透气材料的热门技术之一。
佛山微迈科技有限公司的MN60静电纺丝技术，为制备高性能防水透气膜材料提供了卓越解决方案。该设备具备高精度控制和稳定运行的优势，能够精确调节纺丝参数，如电压、流量和环境湿度，确保纤维膜的均匀性和稳定性。其独特的设计和智能化操作界面，不仅提高了生产效率，还保证了产品质量的一致性，是科研和工业生产中制备防水透气膜材料的可靠选择。

文献来源：https://doi.org/10.1080/00405000.2025.2510897