[發明專利]一種聚四氟乙烯大孔膜及其制備方法與用途

有效

• 申請號: 202011579802.4
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112844072B
• 公開（公告）日: 2023-03-17
• 發明（設計）人: 呂海江;張佳歡
• 申請（專利權）人: 張春燕
• 主分類號: B01D71/36
• 分類號: B01D71/36;B01D69/02;B01D67/00;B01D53/22
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• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種聚四氟乙烯大孔膜及其制備方法與用途，在其外表面上包括粗纖維和細纖維，相鄰粗纖維之間通過細纖維相連接，粗纖維的延伸方向基本保持一致；粗纖維的平均寬度為1.3?4.3μm，細纖維的平均寬度為0.15?0.85μm；大孔膜的IPA泡點為5?70kPa；這樣的膜結構使得大孔膜具有較大的孔洞，其流速大，過濾速度快，透氣性能高；同時具有較大的拉伸強度，機械性能好，此外還具有較小的壓力損失，在實際工業化使用時，能量轉化率高，經濟價值高，更加綠色環保；特別適合用于半導體制程中的剝離液與蝕刻液的過濾，以及作為電子設備和醫療設備中作為透氣膜使用；此外本發明還提供該聚四氟乙烯大孔膜的制備方法，該制備方法方便，快速有效，操作簡單，適合大規模推廣。

技術領域

本發明涉及膜材料技術領域，更具體的說是涉及一種聚四氟乙烯大孔膜及其制備方法與用途。

背景技術

聚四氟乙烯材料具有優異的熱穩定性、絕緣性、耐候性、不燃性和耐化學腐蝕性，在石油、化工、紡織等國民經濟領域中起到了舉足輕重的作用。由聚四氟乙烯制備出的膜材料也被廣泛地用作過濾材料、生物醫用材料和紡織服裝材料等；尤其是在過濾領域，聚四氟乙烯過濾膜因其具有耐高溫、抗強酸堿、無毒和過濾速度快等特點，在電子、半導體等領域中發揮著非常重要的作用，在國內外均存在較大的需求缺口。

目前，聚四氟乙烯過濾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潤滑劑煤油共混后，膏狀擠壓擠出，脫去潤滑劑；再在聚四氟乙烯熔點以下進行單向或雙向拉伸，即可得聚四氟乙烯過濾膜。

目前市售的聚四氟乙烯過濾膜大多其平均孔徑為0.2-0.6μm，拉伸強度在 2.5MPa以上，能夠符合實際應用的需求，但也存在一定的缺點，如過濾速度過小，需要較長的過濾時間，過濾時間成本過大；而影響過濾膜過濾速度的主要影響因素就是膜的孔徑及孔隙率；通過提高膜的孔徑和孔隙率就可以提高膜的過濾速度，但隨著膜的孔徑和孔隙率的提高，膜的拉伸強度就會大幅度降低，無法滿足實際應用的需求；如何提高聚四氟乙烯過濾膜的過濾速度，同時又保證膜的拉伸強度較大，這一問題的存在一直困擾著研究聚四氟乙烯過濾膜的研發人員們，同時也限制了聚四氟乙烯過濾膜的發展。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明的目的在于提供一種聚四氟乙烯大孔膜及其制備方法與用途，該大孔膜具有較高的過濾速度，過濾時間短，同時具有較高的拉伸強度，機械性能好，適合用于半導體制程中的剝離液與蝕刻液的過濾；此外還具有較高的透氣性能，還可以在電子設備和醫療設備中作為透氣膜使用。

為實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：一種聚四氟乙烯大孔膜，在其外表面上包括粗纖維和細纖維，相鄰所述粗纖維之間通過細纖維相連接，所述粗纖維的延伸方向一致，其特征在于：在大孔膜的任意一個外表面上，所述粗纖維的平均寬度為1.3-4.3μm，所述細纖維的平均寬度為0.15-0.85μm；所述大孔膜的IPA泡點為5-70kPa。

在本發明所提供的聚四氟乙烯大孔膜的膜主體結構中，可以清楚的看到在膜的外表面上有著若干個粗纖維和細纖維，相較于細纖維，粗纖維的寬度較大，長度也較長；若干個粗纖維的延伸方向均保持一致，粗纖維與粗纖維之間基本平行排列，相鄰粗纖維之間通過細纖維相連接，即細纖維的兩端均與粗纖維相連接；這些粗纖維和細纖維的存在大大影響著大孔膜的流速和拉伸強度；在大孔膜的外表面上，通過研究發現，粗纖維的平均寬度為1.3-4.3μm，細纖維的平均寬度為0.15-0.85μm；粗纖維的平均寬度和細纖維的平均寬度主要影響的是膜的拉伸強度的斷裂伸長率，在這樣粗纖維的平均寬度和細纖維的平均寬度下，能夠保證大孔膜具有合適的拉伸強度和斷裂伸長率，機械強度高，力學性能好，從而滿足工業化應用的需求；