建筑容易受空气中水分的影响产生霉变、开裂等现象,这在降雨量高、空气湿润的地区中尤为常见。一旦出现霉变开裂等现象,不仅影响室内空气质量,还会影响建筑美观,增加维护成本,降低使用寿命,严重威胁到了居民的身体健康和生命财产安全。防水透湿膜作为解决这一问题的现代方案在国外拥有广泛的应用市场,而我国的防水透湿膜产业才刚刚起步。同时,由于我国对防水透湿膜的阻燃性能未有明确规定,关于防水透湿膜的阻燃研究也少见报道,造成大量高分子易燃防水透湿膜充斥在市场中,埋下了严重的隐患。另一方面,自2020年起,防水透湿膜家族的主要成员——聚四氟乙烯功能膜(PTFE)将面临欧盟《化学品注册、评估、授权和限制法规》更为严格的限制。因此市场上急需一款具有阻燃能力且性能上足以替代PTFE功能膜的产品。本文以聚氨酯(PU)为主要原料,采用静电纺丝技术,制备一种阻燃防水透湿膜。首先研究了PU、LiCl、含氟疏水剂(FPU)的添加量对纤维膜的耐水压、透湿量(WVT)及力学性能的影响,确定了防水透湿膜的最佳配方;在此基础上,筛选出一种合适的阻燃剂,考察了阻燃剂浓度和纺丝距离对纤维膜阻燃性能及防水透湿性能的影响,确定了阻燃防水透湿膜的最佳纺丝配方;最后,在前文基础上开发了两种商品化功能膜,并探究了阻燃防水透湿膜的中试化生产的可行性。具体工作如下:(1)通过溶液性质分析、形貌分析、孔径分析、接触角测试等手段,分别考察了PU、LiCl、FPU的浓度对纤维膜防水透湿性能的影响。研究表明,一定范围内提高PU和LiCl浓度可增加纤维膜透湿量,而LiCl和FPU浓度的增加可提高耐水压。纤维膜的力学性能受纤维直径和直径分布的影响而呈现复杂的变化。最终确定了纺丝液组分为PU 16wt%,FPU 2wt%,LiCl 0.006wt%时,得到的纤维膜可以兼顾防水透湿性能和力学性能,耐水压达62.25kPa,透湿量为741.3608g/(m~2·24h),强度为147.45cN,断裂伸长率为201.2%,断裂强度为14.8MPa。(2)通过垂直燃烧实验、极限氧指数测试(LOI)、同步热分析(TG)等方式讨论了不同纤维膜的燃烧过程,考察了阻燃剂浓度与接收距离对改性纤维膜的综合性能的影响。研究表明阻燃剂在提高纤维膜阻燃能力的同时对纤维膜的力学性能有很大的影响;而接收距离主要改变的是纤维直径及直径分布,受其影响更深的是防水透湿性能。最终得到综合性能最佳的功能膜的纺丝液配方是:K522阻燃剂5wt%,接收距离20 cm。得到的阻燃防水透湿膜的耐水压达35.63 kPa,透湿量1311.26 g/(m~2·24h),断裂伸长为411%,强力达到67.6 cN,断裂强度为7.39 MPa,极限氧指数27.8%,加热尺寸收缩率<1%,燃烧残炭率4.6%,燃烧时离火即熄。(3)采用超声波热点压法将阻燃防水透湿膜与无碱玻纤网复合,得到的复合功能膜在性能各方面接近PU功能膜,其力学性能更强,达到52MPa。中试生产实验表明,在维持性能相当的情况下,PU功能膜的产能达到1300m/8h。