[發明專利]熔融擠出吹塑法制備聚氟乙烯薄膜

無效

• 申請號: 200610114083.2
• 申請日: 2006-10-27
• 公開（公告）號: CN101168295A
• 公開（公告）日: 2008-04-30
• 發明（設計）人: 苑會林;王婧;周玉生;夏文廣;邵晶鑫;趙薇
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: B29C69/00
• 分類號: B29C69/00;B29C55/28;B29C47/20;B29K27/12;B29L7/00
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技術領域

本發明涉及一種熔融擠出吹塑法制備聚氟乙烯薄膜的工藝，屬于聚合物加工領域。

背景技術

聚氟乙烯是一種性能優良、利用空間很大的聚合物。由PVF制備的薄膜具有強大的抗陽光、溶劑、酸堿、濕氣和氧化的能力，適應于任何惡劣的氣候及環境，同時具有極佳的機械性能和延展性，且在很寬的溫度范圍內可以保持韌性和彎曲性，因此在薄膜材料中占有獨特的、十分主要的地位。由于PVF的單體氟乙烯只有一個電負性很大的氟原子，結果形成偶極子，偶極子間的相互作用使得分子間的作用力增大，導致聚氟乙烯的熔點高達210～220℃，而分解溫度也只有220℃左右，兩者之間頗為接近。在熔融溫度下持續15～20min，聚氟乙烯即開始熱分解，在235℃下持續5min就急劇分解。PVF的這些結構特點，給成型加工帶來很大麻煩。一般聚氟乙烯樹脂不能采用通常熱塑性樹脂的熔融加工方法。目前已有的聚氟乙烯薄膜的制備方法有擠壓法、溶液流延法和壓延法。美國專利2593813和3139470對擠壓法進行了詳細的介紹，制備的薄膜厚度均勻、透明度高；但該方法要經過配料、混煉、脫泡、成型、干燥等多個工序，生產周期長；且制得的薄膜強度較低，通常需要進行二次雙向拉伸，生產無法連續進行，設備費用極為昂貴。溶液流延法雖然工藝過程簡單，實施方便，但要求溶液濃度低、耗能高、生產效率低，且聚氟乙烯即使是在高溫下也很難溶解，存在有聚合物凝膠顆粒。因此，高分子量聚氟乙烯不適宜于用流涎法制備薄膜。壓延法一般不適合于結晶型聚合物，由于聚氟乙烯是部分結晶的聚合物，用壓延法成膜有一定困難，至今報導不多。

熔融擠出吹塑法設備費用小、耗能低、工藝簡單，且產品具有縱橫強度均勻、無需切邊、厚度和寬度變化靈活等優點。因此，如果能實現PVF的吹塑成膜，無疑將會給PVF薄膜的生產行業帶來根本性的突破。杜邦開發的Dalvor?X-6500系列氟樹脂，即可采用吹塑法直接熔融擠出成膜。但該系列樹脂屬于聚氟乙烯的改性產物，也就是說常規的PVF樹脂采用吹塑法制備薄膜的工藝未見報道。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的局限性而提供一種熔融擠出吹塑法制備聚氟乙烯薄膜的工藝，其特點在于將以往無法熔融擠出加工的聚氟乙烯樹脂經增塑后直接利用螺桿擠出機吹塑成膜；工藝簡單、成膜率高、成膜速度快、節省能源；薄膜平展度好、強度高、透明度高、厚度均勻且易于調節。

本發明的目的是由以下技術措施實現的，其中所述原料份數除特殊說明外，均為重量份數。

熔融擠出吹塑法制備聚氟乙烯薄膜的工藝包括下述工藝步驟：

1、在100份聚氟乙烯樹脂中加入20～200份溶劑，然后加入輔助添加劑0～10份，于20～80℃溫度下用高速混合機攪拌成均勻的樹脂糊。

2、將上述樹脂糊于100～200℃溫度下用螺桿擠出機進行熔融擠出、吹塑一步成膜，或樹脂糊先于50～180℃溫度下在擠出機中造粒，再于120～200℃溫度下熔融吹塑兩步成膜。

3、采用泡管內外冷風干燥的方式冷卻泡管，之后經熱輥或熱烘道脫除溶劑，使得薄膜中最終的溶劑含量小于5％。

4、將干燥后的薄膜在張力條件下冷卻后收卷即為聚氟乙烯薄膜成品。

其中，PVF樹脂的選擇范圍很廣，可選粘均分子量介于300,000～700,000之間任何一種樹脂。

溶劑可選具有較大偶極距的γ-丁內酯、DMF、DMAc、DMP中的任何一種或這些溶劑按照一定比例配制的混合溶劑。

輔助添加劑為鈦白粉或各種有機顏料。

本發明相比現有技術具有如下優點：

1、本發明改變了傳統的聚氟乙烯制膜的方法，采用塑料薄膜常用的吹塑成膜工藝，薄膜的干燥、拉伸、定型可同時進行，成膜率高、工藝過程簡單、設備投資少。

2、混合均勻的樹脂糊可以直接利用螺桿擠出機熔融擠出一步成型制得薄膜，無需擠出造粒過程；也可采用造粒、熔融吹塑兩步成型薄膜。

3、本發明采用吹塑法成膜，泡管的吹脹比可調范圍廣，厚度可控；同時薄膜可以在縱橫兩個方向上高度取向，薄膜強度高、透明度好。

4、本發明采用泡管內外送冷風冷卻、熱輥或熱通道干燥的方式在收卷前脫除溶劑，溶劑揮發速度快，且干燥后的薄膜開口性好、無收縮、尺寸穩定性好。

具體實施方式

下面通過實施例對本發明進行具體描述。有必要指出的是實施例只用于對本發明進行進一步說明，不能理解為對本發明保護范圍的限制，該領域的技術熟練人員可以根據上述本發明內容對本發明做出一些非本質的改進和調整。

實施例一：