[發明專利]一種超疏水聚四氟乙烯薄膜

在審

• 申請號: 201410315176.6
• 申請日: 2014-07-04
• 公開（公告）號: CN104072792A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發明（設計）人: 楊得全;張瑤瑤;楊龍來;葛權
• 申請（專利權）人: 無錫市順業科技有限公司
• 主分類號: C08J5/18
• 分類號: C08J5/18;C08J3/24;C08L27/18;C08K5/098;C08K3/16
• 代理公司: 長春市東師專利事務所 22202
• 代理人: 張鐵生

技術領域

本發明屬有機化工領域，具體涉及一種超疏水聚四氟乙烯薄膜及其制備方法。

背景技術

超疏水表面是指水的靜態接觸角大于150度，滾動角小于10度的特殊表面，在工程上來講，滾動角小于30度的都具有類似于滾動角小于10度的應用價值。所以這里的超疏水薄膜實際上就是工程上具有應用價值的，靜態接觸角大于150度，滾動角小于30度的超疏水表面。它的主要特點是自潔和防水，同時表現出防腐蝕防污的特點。在自然界具有代表性的超疏水表面是“荷葉”，荷葉的表面由微米-納米復合結構和低表面（石蠟）組成。目前，利用涂料技術可以構造無機-有機高分子復合材料，具有較好的超疏水性能和力學性能，如無機微米-納米和環氧樹脂基的超疏水涂料，無機-微米納米復合結構與聚酯和聚氨酯基的超疏水涂料等。超疏水涂料主要缺點：1、耐候性差：主要是使用固體填料較多，樹脂較少。同時控制樹脂中親水基團的量，導致涂料的抗紫外老化性能差，使用壽命時間短。2、耐磨損性差：現有的超疏水涂料交聯密度較低，導致效果不佳。

雖然可以利用熱轉印技術獲得塑料超疏水薄膜，但仍存在因轉印引起的薄膜變形，透明性下降、耐候性（特別是紫外老化）、耐磨損性能差和生產成本高，使用時間長疏水性降低。

聚四氟乙烯薄膜用于電容器介質，作導線絕緣，電器儀表絕緣，密封襯墊。聚四氟乙烯多孔薄膜主要用于水處理等。但聚四氟乙烯薄膜疏水性能較差（靜態水接觸角在130度左右，無法滾動）。

隨著城市現代化建設和發展的需求，石油和天然氣等管道內壁防腐蝕、風電葉片防結冰、電力防結冰等領域對超疏水自潔表面的需求越來越迫切。

發明內容

本發明旨在解決塑料超疏水薄膜轉印引起的薄膜變形，透明性下降、耐候性及耐磨損性能差和生產成本高的問題，而提供一種耐候性及耐磨損性能強、超疏水性可修復的、生產成本低的超疏水聚四氟乙烯薄膜。

一種超疏水聚四氟乙烯薄膜，它是由下述方法制成，該方法包括：

1）超疏水薄膜的制膜液：取質量份為：PTFE乳液15-40份、純水40-54份、醋酸鋅8?-25份、氯化鈉或氯化鉀1-20份，攪拌均勻；

2）將制膜液浸涂在基底上，溫度不超過100℃干燥；

3）360-380℃煅燒20-40分鐘；

4）0.5-1.5mol/L醋酸溶液浸泡20-40分鐘；

5）從基底上揭下交聯固化的聚四氟乙烯薄膜；

所述的質量份為：PTFE乳液15-40份、純水40-54份、醋酸鋅8?-12份、氯化鈉或氯化鉀16-20份；

所述的質量份為：PTFE乳液40份、純水40份、醋酸鋅10份、NaCl?10份；

所述的質量份為：PTFE乳液17份、純水49份、醋酸鋅17份、NaCl?17份；

所述的質量份為：PTFE乳液18份、純水54份、醋酸鋅8份、NaCl?1份；

所述的質量份為：PTFE乳液15份、純水45份、醋酸鋅25份、KCl?15份；

步驟1）中攪拌前先用純水溶解醋酸鋅、氯化鈉或氯化鉀；

步驟3所述的煅燒為30分鐘；

步驟4）所述的浸泡為30分鐘；

步驟4）所述的醋酸溶液為1mol/L。

一種超疏水聚四氟乙烯薄膜的再修復方法，?上述一種超疏水聚四氟乙烯薄膜疏水性降低時，用0.5-1.5mol/L醋酸溶液洗滌1-40分鐘；

所述的洗滌時間為30分鐘。

本發明利用相分離原理，在PTFE乳液中添加醋酸鋅?Zn(CH₃COO)₂[Zn(Ac)₂）]、氯鹽，獲得具有微米和納米結構的聚四氟乙烯，通過醋酸腐蝕，得到微米-納米結構的多孔聚四氟乙烯薄膜，克服了構造聚合物微米-納米復合結構的技術難題，具有方法簡單，易于規模化生產、超疏水表面耐磨性好，且能再修復和反復使用等優點。

本發明所述的基底，滿足以下條件：（1）不粘接聚四氟乙烯；（2）可以承受400攝氏度的高溫且不變形，不大量出氣（污染聚四氟乙烯）和銹蝕。如玻璃、陶瓷、部分金屬（鋁、鈦、銅等）。