[發明專利]一種聚四氟乙烯微孔膜的制備方法

在審

• 申請號: 202011634008.5
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112827372A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 高政;余佳彬;郭曉蓓;費傳軍;李帥;張振;尹奕玲;徐濤;潘金峰;匡新波;吳濤
• 申請（專利權）人: 南京玻璃纖維研究設計院有限公司;中材科技股份有限公司
• 主分類號: B01D71/36
• 分類號: B01D71/36;B01D67/00
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 劉海霞

本發明公開了一種聚四氟乙烯微孔膜的制備方法。所述方法將聚四氟乙烯樹脂、助擠劑、增韌劑、成膜劑按比例混合后，30～60℃低溫下陳化，壓制成圓柱形坯體，擠出、壓延成片材，通過縱橫向同步拉伸，制成高韌性聚四氟乙烯薄膜。本發明通過增韌劑和成膜劑的添加，提高“纖維?纖維”以及“纖維?節點”間的連接力，在不改變薄膜厚度、透氣性的情況下，充分提升薄膜的力學性能。

技術領域

本發明屬于高分子微孔薄膜領域，涉及一種聚四氟乙烯微孔膜的制備方法。

背景技術

聚四氟乙烯(PTFE)薄膜是微米級的膜層，十分輕薄，需要與其他基材復合，起到過濾、防水透氣等作用。然而在周轉、復合以及使用過程中，聚四氟乙烯薄膜很容易產生微裂紋，甚至發生破損，導致材料失效。例如，水泥廠所使用的覆膜濾袋上會出現薄膜產生裂紋的現象，裂紋逐漸增大后會形成孔洞，粉塵則迅速進入基材，在基材上形成板實致密的粉餅層，過濾阻力增加，清灰周期變短，濾袋提早老化，致使濾袋失效。又如，防水透濕面料由織物和PTFE薄膜組成，在周轉、貼合的過程中，薄膜也容易出現韌性不足而開裂的現象；制成服裝后，在清洗的過程中，由于不斷地扭轉，導致薄膜損壞，功能失效。

聚四氟乙烯薄膜是“纖維-節點”交織的結構，薄膜的韌性由纖維與節點間的連接提供，而纖維和節點間的力不足夠時，纖維上首先產生微裂紋，當力集聚后，纖維斷裂，最后薄膜破損。中國專利申請CN112111075A公開了一種聚四氟乙烯薄膜及其制造方法，提及高強度聚四氟乙烯薄膜制備方法，通過切削后進行壓延，該方法雖然能夠提高聚四氟乙烯薄膜的力學強度，但無法滿足高透氣薄膜的要求，且無法滿足過濾行業的阻力要求。中國專利申請CN109627651A公開了一種聚四氟乙烯薄膜功能化的方法，通過添加石墨、耐磨劑、抗靜電劑等實現功能化，但該方法所生產的產品并不適用過濾行業，在過濾效率、阻力上是無法滿足的。

發明內容

本發明的目的在于提供一種聚四氟乙烯微孔膜的制備方法。

實現本發明目的的技術方案如下：

一種聚四氟乙烯微孔膜的制備方法，包括以下步驟：

將聚四氟乙烯樹脂、助擠劑、增韌劑、成膜劑按比例混合后，30～60℃低溫下陳化，壓制成圓柱形坯體，擠出、壓延成片材，通過縱橫向同步拉伸，制成高韌性聚四氟乙烯薄膜。

本發明中，所述的助擠劑為本領域常規使用的助擠劑，例如航空煤油、石蠟油等。

本發明中，所述的成膜劑選自硅烷偶聯劑、乙二醇丁醚EB、丙二醇甲醚PM、丙二醇乙醚等。

本發明中，所述的增韌劑選自二氧化硅納米粒子、二氧化鈰、二氧化鉻、二氧化鋯等。

本發明中，所述的聚四氟乙烯樹脂、助擠劑、增韌劑和成膜劑的質量比為75～80：11～20：0.1～5：0.9～5。

在本發明的具體實施方式中，陳化溫度為45℃。

本發明中，陳化時間為12～48h。在本發明的具體實施方式中，陳化時間為24h。

本發明中，片材的厚度為100～320μm。在本發明的具體實施方式中，片材的厚度為160～280μm。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

(1)通過增韌劑的添加，提高纖維與節點的連接力，從而提高薄膜的力學性能；

(2)通過成膜劑的添加，將有機的聚四氟乙烯和無機粒子鏈接，“纖維-纖維”以及“纖維-節點”間形成“膜層”，使得PTFE與無機的增韌劑能有更好的結合，進一步促進增韌劑的作用，達到加固的作用，在纖維-節點結構中，增加薄膜的韌性，在不改變薄膜厚度、透氣性的情況下，充分提升薄膜的力學性能。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步詳述。