[發明專利]一種納米級聚四氟乙烯微孔膜的制備方法

無效

• 申請號: 201110066056.3
• 申請日: 2011-03-18
• 公開（公告）號: CN102151493A
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發明（設計）人: 吳慧生;顧建榮;楊穎;張燚
• 申請（專利權）人: 上騰新材料科技（蘇州）有限公司
• 主分類號: B01D71/36
• 分類號: B01D71/36
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 孫仿衛;汪青

技術領域

本發明涉及一種納米級聚四氟乙烯微孔膜的制備方法。

背景技術

含氟樹脂尤其是聚四氟乙烯樹脂因具有優異的物理機械性能和化學穩定性，在化工、機械電子、航天軍工、新材料和新能源等各領域都得到了廣泛應用。將聚四氟乙烯分散樹脂采用膏狀擠壓和擠出并脫油，再經過單向或雙向拉伸，可獲得據有微孔的聚四氟乙烯微孔材料，由于其特殊性能，該材料成為一種高端的含氟功能性材料，例如用作過濾膜、服裝膜、人造器官、電線絕緣材料及密封材料等。

聚四氟乙烯微孔膜因具有優良的機械性能，防水透氣性，和化學穩定性，七十年代末剛一問世就被用于做電線電纜絕緣材，人造血管，密封帶，過濾膜，及服裝膜。工業上通常采用高純度四氟乙烴單體，進行聚合或共聚的分散聚合方法制備分散樹脂。由于聚四氟分散樹脂不能進行熔融熱塑性加工，但可通過膏狀擠壓、擠出、脫油，再單向或雙向拉伸，成為具有微多孔的優良材料。

目前，聚四氟乙烯微孔膜通常采用專利號為US?3953566?和US?4187390的美國專利所公開的制備方法來制備，該制備方法主要包括以下步驟：將聚四氟乙烯分散樹脂與煤油共混后，膏狀擠壓擠出，脫油，再在聚四氟乙烯熔點下進行單向或雙向拉伸，即得聚四氟乙烯微孔膜。該方法所得的聚四氟乙烯微孔膜的孔徑大于200納米，不能滿足耐水壓更高或過濾效果更好的應用要求。

大京公司的專利號為US?5234739的美國專利公開了另一種聚四氟乙烯微孔膜的制備方法，其是將聚四氟乙烯分散樹脂與煤油共混后，膏狀擠壓擠出，脫油，再在聚四氟乙烯熔點以上先進行燒結定型，然后在聚四氟乙烯熔點以下進行單向或雙向拉伸，得到微孔多纖維化的聚四氟乙烯微孔膜。該方法所得的微孔膜的孔徑大于100納米，多在200~500納米之間，同樣不能滿足耐水壓更高或過濾效果更好的應用要求。

專利號為US?5814405的美國專利公開了又一種聚四氟乙烯微孔膜的制備方法：將聚四氟乙烯分散樹脂與煤油共混后，膏狀擠壓擠出，脫油，再在聚四氟乙烯熔點以下進行縱向拉伸，再在聚四氟乙烯熔點以上先進行燒結定型，然后在聚四氟乙烯熔點以下進行橫向拉伸，得到了微孔多纖維化的聚四氟乙烯微孔膜，該方法所得的微孔膜的孔徑大于200納米，多在1000納米左右，亦不能滿足耐水壓更高或過濾效果更好的應用要求。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種納米級聚四氟乙烯微孔膜的制備方法。

以此方法獲得的納米級聚四氟乙烯微孔膜的耐水壓較高，能夠滿足較高要求的應用。

為解決以上技術問題，本發明采取的一種技術方案是：一種納米級聚四氟乙烯微孔膜的制備方法，其特征在于，該制備方法包括如下步驟：

（1）、將數均分子量大于5*10⁶、標準比重小于2.165g/cm³的聚四氟乙烯分散樹脂與沸點在50℃~300℃之間的潤滑油按重量比4~6:1混合均勻后，在20℃~120℃下通過推壓機擠出膏狀物，采用壓延機將所述膏狀物制成帶子，橫向拉伸0~8倍，然后在50℃~300℃的烘箱內脫油為干膜；

（2）、將步驟（1）所得干膜在335℃~390℃下進行拉伸，最后進行熱定型，即得到平均厚度在1~300?微米之間，平均孔徑小于等于180納米，孔隙率大于等于78%，耐水壓大于等于3公斤/平方公分，透濕度大于等于10000克水/平米/天的聚四氟乙烯微孔膜。

優選地，所述的聚四氟乙烯分散樹脂標準比重為2.14~?2.16g/cm³。

步驟（1）中，聚四氟乙烯分散樹脂與潤滑油最好是以較溫和的方式混合。

步驟（2）中，所述拉伸可以為縱向拉伸時，拉伸倍數為1~200；所述拉伸也可以為橫向拉伸，拉伸倍數為5~50；所述拉伸還可以為雙向拉伸，其中橫向拉伸倍數為1~200，縱向拉伸倍數為5~50。

根據上述方法制備的納米級聚四氟乙烯微孔膜，其平均孔徑為10~180納米，孔隙率為78%~97%。優選地，所述納米級聚四氟乙烯微孔膜的平均孔徑30~100納米，孔隙率為82%~92%，耐水壓大于等于5公斤/平方公分，透濕度大于等于15000克水/平米/天。

優選地，所述納米級聚四氟乙烯微孔膜的厚度在1~200微米之間，透氣率小于等于18秒。