本發(fā)明涉及一種基于硅酮彈性體(silicone?elastomer，硅橡膠)的電紡絲溶液并且涉及其通過電紡絲用于生產(chǎn)非織造物的用途。
背景技術：
1、電紡絲是現(xiàn)有技術中已知的用于生產(chǎn)具有僅幾微米至僅幾納米的可控纖維直徑的非織造物的方法。其包括在紡絲噴嘴(毛細管)和收集器(collector)之間的強電場(約10-50kv)中將聚合物熔體、溶液或分散體紡絲成亞微米厚度的纖維，并且將該纖維作為纖維非織造物沉積在基底上。該方法的產(chǎn)量可通過噴嘴數(shù)量的簡單增加來實現(xiàn)。電紡絲方法的細節(jié)描述于例如a.greiner?et?al.applied?chem.2007,119,5770-5805中。此文件還公開了已經(jīng)在電紡絲方法中采用的聚合物類別的多個實例。電紡絲通常采用熱塑性材料，作為熔體或溶解于一種合適的溶劑中作為溶液。
2、采用電紡絲非織造物用于例如過濾，例如用于職業(yè)防護和感染防護的呼吸面罩，以及用于空氣凈化器，其中被污染的空氣通過容器中的空氣入口開口被吸入并且通過鼓風機穿過一系列過濾器。具有僅幾微米至僅幾納米的纖維直徑的纖維非織造物特別適合用作過濾介質，因為這些纖維非織造物表現(xiàn)出過濾介質的低壓降和高過濾效率。過濾尤其基于納米纖維的大比表面積和低壓降，因此呼吸阻力基于相應纖維非織造物的高孔隙率。還已知使用駐極體(electret)來提高空氣和呼吸過濾器的過濾效率。這些是帶有永久電荷的電介質制品。這種特性增強了過濾介質吸引并保留(retain，截留)存在于空氣中的顆粒(諸如例如灰塵、污垢和纖維)的能力。通常這是使用氟化聚合物(理想地ptfe)來實現(xiàn)的，因為這些氟化聚合物具有特別高的吸收和存儲負電荷的傾向(摩擦學系列的負端)。電紡絲適于生產(chǎn)具有駐極體性質的納米纖維，因為所采用的電場將電荷直接施加到非織造物上。例如，us8801998?b(對應于ep?2557206?b1)描述了用于過濾器應用的駐極體，該駐極體由設置有ptfe納米粒子的電紡絲pu纖維制成。
3、可高壓滅菌或可消毒(sterilizable)的過濾介質，以過濾介質對溫度或電離輻射的相應穩(wěn)定性為先決條件。
4、因此，這些不能使用標準塑料諸如聚酯或聚丙烯，而是需要特殊的高熔點熱塑性材料諸如聚酰亞胺(pi)或聚醚酰亞胺(pei)。這些熱塑性材料的所得有限的熔融和溶解性特征使得它們用于紡絲工藝昂貴且不方便。相比之下，硅酮彈性體是溫度或uv可交聯(lián)的體系。在交聯(lián)之前，通常這些基礎組分不僅可溶于大多數(shù)非質子溶劑中，而且由于它們通常有剪切變稀的特性，是可泵送的并且因此易于加工。在交聯(lián)步驟之后，硅酮彈性體表現(xiàn)出高的機械柔性以及對溫度和輻射影響的穩(wěn)定性。此外，在摩擦電系列的負端處發(fā)現(xiàn)的硅酮的特征在于，在材料表面處有特別高的電子親和力，并且因此可以容易地用作駐極體。
5、硅酮的電紡絲在現(xiàn)有技術中也是已知的并且通常是由一種有機溶劑實現(xiàn)的。為了給紡絲溶液提供必要的粘彈性以在電紡絲期間形成均質纖維，現(xiàn)有技術是將較高分子量的親水聚合物作為增稠劑添加到紡絲溶液中。例如，cn?109868559公開了在聚乙烯吡咯烷酮(pvp)存在的情況下，一種可交聯(lián)的硅酮組合物(由聚甲基氫硅氧烷、(dvi)4和h2ptcl6組成)從乙醇中成功地進行電紡絲。可替代地，硅酮適用于同軸電紡絲工藝，其中在不預先混合的情況下，將這些與不混溶的、通常為親水的聚合物一起進行電紡絲，以獲得核殼纖維。外殼聚合物用作形成纖維的模板。那么硅酮會存在于電紡絲纖維的芯部。舉例來說，cn101498057描述了硅酮橡膠(核)與作為水溶性聚合物(殼)的pvp一起的同軸電紡絲。將硅酮溶解在二氯甲烷中并且將pvp溶解在乙醇中。為了獲得硅酮纖維，在隨后的步驟中用水除去殼聚合物。us2014322512(對應于wo?2014143866)描述了一種用于生產(chǎn)硅酮-plga核殼纖維的無針電紡絲工藝，其中采用了可流動的硅酮彈性體。缺點是，為了獲得純的硅酮纖維，需要在電紡絲工藝之后的步驟中去除伴隨的聚合物。這通常在水洗步驟中完成。
技術實現(xiàn)思路
1、因此本發(fā)明的一個目的是提供即使在沒有伴隨的聚合物的情況下也可以用于電紡絲工藝的硅酮組合物，并且因此不再表現(xiàn)出現(xiàn)有技術的上述缺點。
2、現(xiàn)在已經(jīng)完全出人意料地發(fā)現(xiàn)，根據(jù)本發(fā)明的當前的電紡絲溶液實現(xiàn)了這個目的。其適合在用于生產(chǎn)完全由硅酮組成的納米纖維非織造物的電紡絲工藝中使用。根據(jù)本發(fā)明存在的至少一種有機聚硅氧烷(iii)，其具有足夠分子量并且因此其粘度大于5,000,000mpa·s(在25℃和0.1s-1的剪切速率下測量的)，該有機聚硅氧烷(iii)是至關重要的，因為這種組分呈現(xiàn)出模板效應以引起纖維的形成。有機聚硅氧烷(iii)還可以任選地包含合適的官能團以結合至硅酮彈性體網(wǎng)絡中。將有機聚硅氧烷(iii)添加至電紡絲溶液中獲得純硅酮纖維，因此使得隨后的洗滌步驟廢棄。
3、因此，本發(fā)明提供了一種電紡絲溶液，該電紡絲溶液包含
4、(i)至少一種有機溶劑，以及
5、(ii)加成交聯(lián)的硅酮彈性體組合物，包含
6、(a)至少一種有機聚硅氧烷化合物，包含具有脂肪族碳碳多重鍵的基團，
7、(b)至少一種具有si-鍵合的氫原子的有機聚硅氧烷化合物，或者，代替(a)和(b)的或除(a)和(b)之外的，
8、(c)至少一種有機聚硅氧烷化合物，其包含具有脂肪族碳碳多重鍵的si-c-鍵合的基團和si-鍵合的氫原子，
9、條件是組分(a)、(b)和(c)均不具有在25℃和0.1s-1的剪切速率下測量的大于800,000mpa·s的粘度，
10、(d)至少一種氫化硅烷化催化劑，
11、(e)無填料或至少一種含硅填料，以及
12、(iii)不同于(a)、(b)、(c)和(e)的至少一種聚硅氧烷，該聚硅氧烷具有在25℃和0.1s-1的剪切速率下測量的大于5,000,000mpa·s的粘度。
1.一種電紡絲溶液，包含
2.根據(jù)權利要求1所述的電紡絲溶液，其特征在于，有機溶劑(i)的含量為按重量計30-98％。
3.根據(jù)權利要求1所述的電紡絲溶液，其特征在于，有機溶劑(i)的含量為按重量計50-95％。
4.根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的電紡絲溶液，其特征在于，聚硅氧烷(iii)的含量為按重量計1-40％。
5.一種用于生產(chǎn)非織造物的方法，其中
6.根據(jù)權利要求5所述的用于生產(chǎn)非織造物的方法，其特征在于，在第三步中固化所述纖維。
7.根據(jù)權利要求5和6所述的用于生產(chǎn)非織造物的方法，其特征在于，所述固化是加熱或通過電磁輻射實現(xiàn)的。
8.一種通過權利要求6或7中任一項所述的方法生產(chǎn)的固化的非織造物。
9.根據(jù)權利要求8所述的非織造物作為三維制品的涂層、在創(chuàng)可貼中、在包裝材料中以及在過濾器和膜中的用途。
10.根據(jù)權利要求8所述的非織造物在過濾器和膜中的用途。