[發明專利]一種聚四氟乙烯納米孔徑濾膜的加工方法

無效

• 申請號: 200610145995.6
• 申請日: 2006-11-30
• 公開（公告）號: CN101085418A
• 公開（公告）日: 2007-12-12
• 發明（設計）人: 郝新敏;張建春;郭玉海
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍總后勤部軍需裝備研究所
• 主分類號: B01D71/36
• 分類號: B01D71/36
• 代理公司: 北京元中知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 王明霞

技術領域

本發明涉及一種聚四氟乙烯納米孔徑濾膜的加工方法，該方法是將聚四氟乙烯壓延基帶焊接，然后共同拉伸而成。可廣泛用于生化防護、除菌、污水過濾和處理、食品過濾、多肽和氨基酸的分離、水的軟化、染料的脫色和凈化環保等領域。

背景技術

雙向拉伸的聚四氟乙烯微孔薄膜具有防水、透濕、防風等功能，該薄膜厚度為5～50微米，孔徑0.1～5微米，每平方英寸上約有90億個微孔，開孔率高達80％以上，廣泛用于防水透濕服裝面料、除菌、污水過濾等行業。但對于孔徑小于0.1微米的聚四氟乙烯薄膜，通過拉伸方法很難制備。同時，傳統雙向拉伸膜的均勻性差，孔徑分布較大。因此，需要提出一種孔徑小于0.1微米的聚四氟乙烯薄膜的制備方法，以擴展聚四氟乙烯薄膜的應用領域。

發明內容

本發明的目的是提供一種聚四氟乙烯納米孔徑濾膜的加工方法，該方法是將膨體聚四氟乙烯微粉與潤滑劑混合，壓坯，通過推壓機擠出棒狀物，然后壓延，干燥(稱為聚四氟乙烯基帶)。將聚四氟乙烯基帶在50～90℃氟油中處理，然后兩層或多層聚四氟乙烯基帶疊和，在100～250℃烘箱中進行縱向拉伸，基帶焊接在一起(稱為脫脂基帶)；或不采用氟油處理，烘箱溫度為200～380℃。將脫脂基帶在擴幅機上進行橫向拉伸，最后在250～380℃下燒結熱定型。

具體的說，本發明是通過以下步驟實現的：

a、混料：選擇結晶度高(≥98％)、分子量在200萬～1000萬的聚四氟乙烯分散樹脂粉末，將聚四氟乙烯樹脂粉末與液體潤滑劑按重量百分比20～120％混合均勻，在20～30℃條件下靜置60～80小時，使樹脂粉末與液體潤滑劑充分混合，篩去較大粉粒；所述液體潤滑油優選液態石蠟、石油醚、煤油；

b、壓坯與擠出：將混合好的聚四氟乙烯物料在壓坯機上壓制成圓柱形毛坯，將毛坯通過推壓機擠出棒狀物，然后經壓延機壓延成聚四氟乙烯基帶，壓延過程中采用熱風烘燥；

c、焊接與縱向拉伸：將經50～90℃氟油處理后的聚四氟乙烯基帶兩層或多層疊和，在100～250℃烘箱中進行縱向拉伸，拉基帶焊接在一起，加工成脫脂基帶；或直接將三層或三層以上聚四氟乙烯基帶疊和，在200～380℃烘箱中進行縱向拉伸，拉基帶焊接在一起，加工成脫脂基帶。

d、橫向拉伸和燒結：將脫脂基帶在擴幅機上進行橫向拉伸，最后在250～380℃下燒結熱定型，制備納米孔徑的聚四氟乙烯薄膜。

所述氟油為含氟表面活性劑溶于溶劑中配成，二者的重量比為5％～100％，含氟表面活性劑為全氟醇類丙烯酸酯化合物、全氟烷基磺酰胺衍生物或全氟烷基胺類化合物，溶劑為甲苯，丁酮、異丙醇、乙二醇、甲醚、或乙醚中的一種。全氟醇類丙烯酸酯化合物優選全氟乙基乙撐(甲基)丙烯酸酯，N-乙基全氟辛基磺酰胺乙撐丙烯酸酯；全氟烷基磺酰胺衍生物優選全氟辛基磺酸銨、全氟辛基磺酸鈉、全氟辛基磺酰基季胺碘、全氟辛基磺酰基苯硫磺鈉或含氟單體-N-丁基全氟辛基磺酰基氨基丙烯酸乙脂；全氟烷基胺類化合物優選全氟三乙胺、全氟三丙胺、全氟三丁胺或全氟三戊胺。

所述氟油處理可采用浸漬、浸軋、噴涂等方式。

本發明與已有技術相比有如下的優點：

1、利用本發明制備的聚四氟乙烯納米孔徑濾膜，孔徑小于0.1微米，工藝簡單、成本低，具有顯著的經濟效益和社會效益。

2、所制成的薄膜孔徑均勻，分布較窄。

3、可廣泛用于生化防護、除菌、污水過濾、食品過濾、多肽和氨基酸的分離、水的軟化、染料的脫色和凈化等領域。

附圖說明

圖1雙層共同拉伸的聚四氟乙烯薄膜掃描電子顯微鏡照片

具體實施方式

實施例1：

一種聚四氟乙烯納米孔徑濾膜的加工方法，其步驟如下：

a、混料：選擇結晶度高(≥98％)、分子量在400萬的聚四氟乙烯分散樹脂粉末，將聚四氟乙烯樹脂粉末與液態石蠟按重量比40％的比例混合均勻，在20℃條件靜置60小時，使樹脂粉末與液態石蠟充分混合，篩去較大粉粒；

b、壓坯與擠出：將混合好的聚四氟乙烯物料在壓坯機上壓制成圓柱形毛坯，將毛坯通過推壓機擠出棒狀物，然后經壓延機壓延成聚四氟乙烯基帶，壓延過程中采用熱風烘燥；

c、氟油處理：將聚四氟乙烯基帶在70℃氟油中處理；

d、縱向拉伸：將處理后的兩層聚四氟乙烯基帶疊和，在200℃烘箱中進行縱向拉伸，基帶焊接在一起，加工脫脂基帶；