[發(fā)明專利]聚四氟乙烯微孔膜及其制造方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 02108850.0
• 申請(qǐng)日: 2002-04-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN1382740A
• 公開(kāi)（公告）日: 2002-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫軍;廖新家
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寧波登天氟材有限公司
• 主分類號(hào): C08J5/18
• 分類號(hào): C08J5/18;C08L27/18;B29C55/02
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務(wù)所
• 代理人: 楊高

(一)技術(shù)領(lǐng)域：本發(fā)明涉及聚四氟乙烯微孔膜制造方法的改進(jìn)。

(二)背景技術(shù)：聚四氟乙烯微孔膜制作方法復(fù)雜、工序長(zhǎng)、影響因素多，因而要大批量生產(chǎn)出高質(zhì)量產(chǎn)品面臨不少問(wèn)題，低分子量PTFE，強(qiáng)度低，拉伸的開(kāi)孔率小。而高分子量聚合物強(qiáng)度好，孔隙率高。但全氟化直鏈高分子量聚合物粒子大，熔點(diǎn)高，熔融粘度大，它的微孔膜制造方法系非常規(guī)的工藝方法。如制膜原材料選擇，高分子量PTFE制成坯料時(shí)要選擇合適的潤(rùn)滑助劑，它與高聚合物經(jīng)過(guò)攪拌，擠壓后能形成均勻糊膏狀物料以便于壓延成型，當(dāng)縱向拉伸形成纖維組織的寬帶時(shí)，其中的潤(rùn)滑助劑應(yīng)容易去除干凈。而乳化潤(rùn)滑性能好的以石蠟油為佳，但石蠟油沸點(diǎn)高，揮發(fā)度小，需較高溫度下才能除去干凈。也有選擇航空煤油的，它除了揮發(fā)性差外，還含有芳香烴類，苯環(huán)物揮發(fā)污染車間環(huán)境；再是在加工成型時(shí)PTFE膜在415℃以上會(huì)熱分解，若發(fā)生溫度失控，則可產(chǎn)生嚴(yán)重?zé)岱纸?，在有氧存在時(shí)，會(huì)產(chǎn)生極毒物——氟光氣，它直接危害操作人員的健康，甚至生命安全。如在對(duì)PTFE膜進(jìn)行拉伸時(shí)，拉伸溫度越高膜孔隙率越大，但拉升溫度高于415℃以上引起的熱分解又要盡量避免，這是一對(duì)相互牽制的矛盾；還有是PTFE膜拉伸后要經(jīng)熱定型，即高溫?zé)Y(jié)處理，膜的形狀和孔隙率才穩(wěn)定，熱處理溫度一般控制在360℃～390℃，但PTFE微孔膜熱定型在高于500℃時(shí)效果較好，這就又導(dǎo)致PTFE的熱分解，產(chǎn)生有害氣體污染環(huán)境。CN1193060A還提出在1000～1500℃進(jìn)行擴(kuò)張定型效果更好，還認(rèn)為高溫定型十次以上，膜的強(qiáng)度高，孔徑穩(wěn)定。這種超高溫?cái)U(kuò)張定型的方法在生產(chǎn)實(shí)踐中難以控制。因此，在PTFE微孔膜的生產(chǎn)過(guò)程中，提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率與安全生產(chǎn)、保護(hù)環(huán)境相協(xié)調(diào)的問(wèn)題，迫切需要解決。

(三)發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是針對(duì)上述PTFE微孔膜的生產(chǎn)過(guò)程中存在的問(wèn)題，尋求一種能在較低溫度下生產(chǎn)出高質(zhì)量產(chǎn)品的配方和工藝方法，以達(dá)到保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，確保生產(chǎn)安全和不污染環(huán)境的目的。

本發(fā)明采用以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)：

聚四氟乙烯微孔膜，它包括高分子量聚四氟乙烯樹(shù)脂和潤(rùn)滑助劑，其特征在于分散型聚四氟乙烯樹(shù)脂與脫芳香烴異構(gòu)烷烴的配比為100∶20～40重量。

聚四氟乙烯微孔膜的制造方法：

A、混合乳化成膏糊狀的樹(shù)脂坯料在80～100℃施加60～80公斤壓力，預(yù)壓成毛坯；

B、在80～100℃施加80～100kg/cm²的壓力，壓成200～300cm長(zhǎng)的寬帶；

C、在100～200℃中將寬帶中的潤(rùn)滑助劑去除干凈；

D、在200～280℃中將寬帶縱向拉伸，使其產(chǎn)生纖維組織的基帶；

E、將基帶放置1～10天時(shí)效處理，以消除纖維組織的內(nèi)應(yīng)力；

F、橫向拉伸，由電腦控制下溫度控制在100～150℃之間，拉伸速度控制在6～14米/分，對(duì)基帶進(jìn)行雙向拉伸至寬度為1～1.8m，厚度為30～60μm；

G、將拉伸過(guò)的微孔膜先置于250～400℃，車速為6～14米/分內(nèi)熱定型，再經(jīng)-10℃～10℃冷卻固化。

上述技術(shù)方案的顯著優(yōu)點(diǎn)有二，其一是選擇帶側(cè)鏈的異構(gòu)烷烴作潤(rùn)滑乳化劑，既能與PTFE乳化混合形成塑性好的膏糊狀坯料，便于壓延成300cm的寬帶，又便于加熱揮發(fā)，將高沸點(diǎn)的異構(gòu)烷烴潤(rùn)滑劑完全去除干凈。在干燥時(shí)間上比航空煤油縮短至原來(lái)的1/20以上，配比用量比航空煤油減少20％以上。提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，還提高了微孔膜質(zhì)量，同時(shí)還革除了芳香烴苯類對(duì)車間和環(huán)境的污染；其二，是降低了拉伸和熱定型的溫度，又提高微孔膜的質(zhì)量，由于異構(gòu)烷烴與高分子PTFE相互之間分子鍵能的作用，在拉伸過(guò)程中溫度都可控制在300℃以下微孔膜的孔隙率都有85％以上，在熱定型加熱升溫至400℃也不會(huì)導(dǎo)致PTFE的熱分解，膜的抗張強(qiáng)度和孔徑形狀都很穩(wěn)定。

本技術(shù)方案經(jīng)過(guò)車間生產(chǎn)的反復(fù)驗(yàn)證，表明在電腦控制下車間生產(chǎn)安全可靠，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，能實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)PTFE微孔膜。

(四)最佳實(shí)施方式與實(shí)施例描述：

實(shí)施例一：