提供包含具有弯曲原纤的膨胀含氟聚合物膜的制品。该含氟聚合物膜具有高伸长率且基本保留了含氟聚合物膜的强度性质。该膜可包括含氟聚合物和/或弹性体。此外，该制品至少在一个方向上的伸长率至少为约100％且基质拉伸强度至少为约50MPa。可通过以下方法形成该制品：(1)至少在一个方向上膨胀干燥挤出的含氟聚合物带以制备膨胀含氟聚合物膜以及(2)通过加热或加入溶剂在膨胀的至少一个膨胀方向上回缩该膨胀含氟聚合物膜。施加张力至少部分伸直了弯曲的原纤，从而伸长了该制品。所述膨胀含氟聚合物膜可包含基本只有原纤的微结构。可用弹性材料浸润该膜以形成复合物。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括具有弯曲原纤的膨胀聚四氟乙烯膜的制品
本专利技术涉及具有弯曲原纤的膨胀聚四氟乙烯(ePTFE)膜并涉及由此制得的高伸长率材料。定义如本文中所用，术语“弯曲原纤(serpentine fibril)”是指弯曲的或朝一个方向然后再朝另一个方向绕卷的多种原纤。如本文中所用，术语“控制的回缩”是指通过施加热、用溶剂润湿或其他任何合适的方法或它们的组合，使得制品在至少一个方向上长度变短，通过这样的方法抑制后续制品裸眼可见的折叠、打褶或起皱。本文中所用的术语“浸润或浸溃”是描述用于至少部分填充至少一部分多孔材料(如ePTFE或类似物)的孔的任何方法。本文中所用的术语“伸长率”是表示响应施加的张力时长度的增加。专利技术背景多孔含氟聚合物材料，具体为膨胀聚四氟乙烯(ePTFE)材料，当在平行于原纤的取向的方向上受应力时，通常具有相对低的伸长率。高强度膨胀ePTFE材料与较低强度膨胀ePTFE材料相比具有相对低的伸长率值。当在与原纤正交的方向上受应力时，单轴膨胀材料可具有高伸长率，不过，在此方向上该膜非常脆弱。将位于心轴上的单轴膨胀ePTFE管机械压缩并热处理以在断裂前获得较高的伸长率。如果在断裂前伸长并解除应力，这样的管还具有恢复性。House等的美国专利第4，877，661号公开了多孔PTFE具有快速恢复的性质并公开了制备这些材料的方法。此外，压缩的管的孔已被弹性材料渗透。例如，Sowinski等的美国专利第7，789，908号公开了弹性可恢复的PTFE材料，该材料包含纵向压缩的ePTFE材料的原纤，所述ePTFE材料在孔中被弹性材料渗透，其定义为弹性基质。具有高伸长率(如大于50%伸长率)的薄的、强韧的膜仍然需要。一些应用中还需要一些特性，如薄度、低密度和/或小孔径，和这些特性的组合。而其他的应用需要相对小的力来伸长所述膜。
技术实现思路
本专利技术涉及含氟聚合物膜，该膜具有高伸长率且基本保留了含氟聚合物膜的强度性质。典型地，这样的膜具有弯曲原纤。本专利技术的一个目的是提供一种包括具有弯曲原纤的膨胀含氟聚合物膜的制品。施加的张力至少部分伸直了弯曲的原纤，从而伸长了该制品。此外，该制品在至少一个方向上的伸长率至少为约50%且基质拉伸强度至少为约50MPa。在一些实施方式中，所述膨胀含氟聚合物包括基本只有原纤的微结构。该膨胀含氟聚合物膜可在至少一个方向上具有至少约200MPa的基质拉伸强度。本专利技术的另一目的是提供一种包含具有包括弯曲原纤的微结构的膨胀含氟聚合物膜的制品，该制品通过以下方法制备:(1)双轴膨胀干燥挤出的含氟聚合物带以制备膨胀含氟聚合物膜；以及(2)通过加热该膨胀含氟聚合物膜以在膨胀的至少一个方向上热回缩所述膨胀含氟聚合物膜。在至少一个实施方式中，所述膨胀含氟聚合物具有基本只有原纤的微结构。该膨胀含氟聚合物膜可在至少一个方向上热回缩至小于初始膨胀含氟聚合物长度的约90%。此外，在热回缩过程中，膨胀含氟聚合物膜可在至少一个方向上受到限制(restrained)。在一个实施方式中，至少一种材料可在回缩前、回缩时或回缩后浸润到含氟聚合物膜中。本专利技术的另一个目的是提供一种包括弯曲原纤和至少一种其他材料的膨胀含氟聚合物膜，所述至少一种材料可以是含氟聚合物(如氟化乙烯丙烯)、弹性体或它们的组合。应理解，其他材料可包括含氟弹性体，其同时是含氟聚合物和弹性体。本专利技术的另一个目的是提供一种包括弯曲原纤的膨胀含氟聚合物膜，至少一种其他材料至少部分结合在所述膨胀含氟聚合物膜中。在一个或多个实施方式中，所述其他材料可以是含氟聚合物或弹性体。所述膨胀含氟聚合物膜可具有基本只有原纤的微结构。此外，所述膨胀含氟聚合物膜可在至少一个方向上热回缩。本专利技术的另一个目的是提供一种包括膨胀含氟聚合物膜和弹性体的制品，所述膜具有弯曲原纤且不可恢复的应变能量密度百分数小于约85%。在一些实施方式中，所述膨胀含氟聚合物膜具有不可恢复的应变能量密度百分数小于约80%，小于约70%，甚至小于约 60%。本专利技术的另一个目的是提供一种具有包括弯曲原纤的微结构的膨胀含氟聚合物膜，所述制品通过以下方法制得:(I)至少在一个方向上膨胀干燥挤出的含氟聚合物带以制备初始膨胀含氟聚合物膜；以及(2)通过向该初始膨胀含氟聚合物膜中添加溶剂以在膨胀的至少一个方向上回缩所述膨胀含氟聚合物膜。此外，该膜可被弹性体、含氟聚合物、含氟弹性体或它们的组合在回缩前、回缩时或回缩后浸润。考虑到以下详细说明可以更详细地了解本专利技术的前述内容和其他目的、特性和优点。不过，应明确理解，附图用于说明本专利技术的目的而不应被理解为对本专利技术构成限制。【附图说明】考虑到以下本专利技术的详细说明，特别是结合附图，可以更详细地了解本专利技术的优点，其中:图1是示例性理想化的弯曲原纤的示意图；[0021 ] 图2a是现有技术前体膜(precursor membrane)的表面的扫描电子显微照片(SEM)；图2b是在回缩状态下的本专利技术膜的表面的扫描电子显微照片，该膜由图2a中显示的前体膜形成；图2c是图2b的本专利技术膜后续伸长后的表面的扫描电子显微照片；图3a是现有技术前体膜的表面的扫描电子显微照片；图3b是在回缩状态下的本专利技术膜的表面的扫描电子显微照片，该膜由图3a中显示的前体膜形成；图3c是图3b的本专利技术膜后续伸长后的表面的扫描电子显微照片；图4a是现有技术前体膜的表面的扫描电子显微照片；图4b是在回缩状态下的本专利技术膜的表面的扫描电子显微照片，该膜由图4a中显示的前体膜形成；图4c是图4b的本专利技术膜后续伸长后的表面的扫描电子显微照片；图5a是去除了共聚物的复合物表面的扫描电子显微照片；图5b是在回缩状态下去除了共聚物的本专利技术复合物的表面的扫描电子显微照片，该复合物由图5a中显示的前体膜形成；图5c是图5b的去除了共聚物的本专利技术复合物后续伸长后的表面的扫描电子显微照片；图5d是本专利技术的一个实施方式中，受限制的样品复合物在最强方向上的拉伸应力应变关系图；图5e是本专利技术的一个实施方式中，回缩的样品复合物在最强方向上的拉伸应力应变关系图；图5f是受限制的样品复合物在最强方向上的拉伸应力应变关系图；图5g是回缩的复合物在最强方向上的应力应变关系图；图6a是现有技术前体膜的表面的扫描电子显微照片；图6b是在回缩状态下的本专利技术膜的表面的扫描电子显微照片，该膜由图6a中显示的前体膜形成；图6c是图6b的本专利技术膜后续伸长后的表面的扫描电子显微照片；图6d是在正交于最强方向的前体膜的拉伸应力应变关系图；图6e是在正交于最强方向的回缩的样品膜的拉伸应力应变关系图；图7a显示了样品的不可恢复的应变能量密度的关系图；图7b显示了 7a中的样品的可恢复的应变能量密度的关系图；图7c显示了 7a中的样品的总应变能量密度的关系图。专利技术详沭除非有限定，在此使用所有技术和科学术语均与本专利技术所述领域的技术人员的通常理解一致。在图中，为了清晰起见，放大了线、层和区域的厚度。所用附图中相同的附图标记表示相同的元件。本专利技术涉及含氟聚合物膜，该膜具有高伸长率且基本保留了含氟聚合物膜的强度性质。典型地，该膜具有弯曲原纤，例如图1中所示的理想化的弯曲原纤。如图1中大体显示，弯曲原纤弯曲或通常朝箭头10的方向绕卷然后再朝箭头20的方向绕卷。在一个实施方式中，该含本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种制品，其含有包括弯曲原纤的膨胀含氟聚合物膜。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.01.16 US 13/351,052;2012.11.13 US 13/675,7301.一种制品，其含有包括弯曲原纤的膨胀含氟聚合物膜。2.如权利要求1所述的制品，其特征在于，所述制品在至少一个方向上的伸长率至少为约50%且基质拉伸强度至少为约50MPa。3.如权利要求1所述的制品，其特征在于，所述制品在至少一个方向上的伸长率至少为约100%且基质拉伸强度至少为约50MPa。4.如权利要求1所述的制品，其特征在于，所述制品在至少一个方向上的伸长率至少为约200%且基质拉伸强度至少为约50MPa。5.如权利要求1所述的制品，其特征在于，所述制品在至少一个方向上的伸长率至少为约600%且基质拉伸强度至少为约50MPa。6.如权利要求1所述的制品，其特征在于，所述制品在至少一个方向上的伸长率至少为约100%且基质拉伸强度至少为约lOOMPa。7.如权利要求1所述的制品，其特征在于，所述制品在至少一个方向上的伸长率至少为约200%且基质拉伸强度至少为约lOOMPa。8.如权利要求1所述的制品，其特征在于，所述含氟共聚物包括聚四氟乙烯。9.如权利要求1所述的制品，其特征在于，所述膨胀含氟聚合物膜包含基本只有原纤的微结构。10.如权利要求1所述的制品，其特征在于，当被伸长至至少约80%时，所述含氟聚合物膜表现为模量增加。11.一种制品，其含有具有包括弯曲原纤的微结构的膨胀含氟聚合物膜，所述制品通过以下方法制得: 在至少一个方向上膨胀干燥挤出的含氟聚合物带以制备初始膨胀含氟聚合物膜；以及 通过加热该初始膨胀含氟聚合物膜以在膨胀的至少一个方向上热回缩所述膨胀含氟聚合物膜。12.如权利要求11所述的制品，其特征在于，所述初始膨胀含氟聚合物膜具有基本只有原纤的微结构。13.如权利要求11所述的制品，其特征在于，所述膨胀含氟聚合物膜在至少一个方向上热回缩至小于初始膨胀含氟聚合物膜长度的约90%。14.如权利要求11所述的制品，其特征在于，所述膨胀含氟聚合物膜在至少一个方向上热回缩至小于初始膨胀含氟聚合物膜长度的约75%。15.如权利要求11所述的制品，其特征在于，所述膨胀含氟聚合物膜在至少一个方向上热回缩至小于初始膨胀含氟聚合物膜长度的约50%。16.如权利要求11所述的制品，其特征在于，所述膨胀含氟聚合物膜在至少一个方向上热回缩至小于初始膨胀含氟聚合物膜长度的约25%。17.如权利要求11所述的制品，其特征在于，在所述热回缩过程中，所述膨胀含氟聚合物膜在至少一个方向上受限制。18.如权利要求11所述的制品，其特征在于，还包括在回缩所述含氟聚合物膜前，向所述含氟聚合物膜中浸润至少一种材料。19.如权利要求18所述的制品，...
【专利技术属性】
技术研发人员：C·F·怀特，R·拉德斯宾纳，
申请(专利权)人：WL戈尔及同仁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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