用于制备聚四氟乙烯微孔膜的原料制造技术

一种用于制备聚四氟乙烯微孔膜的原料，包括聚四氟乙烯、溶剂和均布扩散剂，其特征在于：　　　　ａ、所说的均布扩散剂是多烯基丁二酰亚胺；　　　　ｂ、所说聚四氟乙烯的分子量为５００～７００万，粒径为０．１～０．２微米；　　　　ｃ、所说的溶剂是异链烷烃和正烷烃的复合物；　　　　ｄ、所说的聚四氟乙烯、异链烷烃和正烷烃的复合物与多烯基丁二酰亚胺三者的重量配比是，聚四氟乙烯∶异链烷烃和正烷烃的复合物∶多烯基丁二酰亚胺＝１∶０．２～０．５０∶０．００５～０．０１５。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种用于制备聚四氟乙烯微孔膜的原料。属于高分子材料技术。
技术介绍
聚四氟乙烯由于其分子结合的突出性能，而具有极其良好的化学稳定性，且耐强酸、强碱和耐多种化学产品的腐蚀，同时它还具有极其宽广的耐温性能，在-180℃至260℃温度范围内可以长期使用。这是任何别的高分子材料所难以达到的，所以，人们称之为“塑料王”。由于聚四氟乙烯良好的化学稳定性，且安全无毒，因而它的实用范围十分广阔。主要用聚四氟乙烯生产的产品聚四氟乙烯微孔膜，可以制成层压复合面料，或者用作化工过滤和绝缘材料等。聚四氟乙烯微孔膜的制备步骤依次是配料；预压成型；挤压延伸；高温脱脂；双向拉伸；高温固化定型。人们在理论研究和具体实验相结合的研发过程中已经认识到，在其整个制备步骤中，所用原料是影响其制成品的质量指标和技术性能的主要关键技术。而已有技术的原料，大多是聚四氟乙烯和溶剂煤油的二元混合物，其制成品的强度、微孔均匀分布度等特别是成品率较差，其成品率一般＜85％，微孔分布＞0.5微米。中国专利公开号CN1392180A、名称为“聚四氟乙烯微孔膜生产工艺技术”，提供了一种生产聚四氟乙烯微孔薄膜的原料为聚四氟乙烯、溶剂为3号喷气燃料和分散剂为抗静电剂烷基水氧酸铬与丁二酸异辛脂磺酸钙复合物的三元混合物，再加上生产过程的实时在线检测和计算机控制，从而生产出质量指标和技术性能都比上述已有技术的二元混合物原料都有明显提高的制成品。尽管如此，理论和实践相结合的研发结果显示，上述专利申请所用的溶剂3号喷气燃料，与聚四氟乙烯复配后所制备的胚料的延伸性和柔软性，虽然比采用溶剂煤油和石脑油要好一点，但仍然影响其制备过程的延展性和强度；而所加的抗静电剂对提高薄膜的微孔均匀度作用也不显著，因而上述专利申请制成品的成品率及其微孔均匀分布程度仍然比较差，其成品率一般＜90％，从而提升了制备成本，尤其是其制成品达不到化工过滤级的要求，给制成品适用范围的拓展造成了困难。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种其制成品达到化工过滤级要求的且成品率高和微孔均匀分布好的用于制备聚四氟乙烯微孔膜的原料，以克服已有技术的不足。本专利技术在研发过程中，对相关技术问题作了认真的对比试验论证。聚四氟乙烯是制备聚四氟乙烯微孔膜的主料。而已有面市的聚四氟乙烯的牌号规格繁多，它的分子量已达≥2000万，粒径可达＜0.2微米。如何选择适宜制备化工过滤的聚四氟乙烯微孔膜同时又能有效提高制成品的质量指标和技术性能的聚四氟乙烯，就成为本专利技术的首要关键技术。理论和实验结果告诉我们，聚四氟乙烯的分子量与其制成品的成品率成正比，即其分子量越大，成品率越高；而聚四氟乙烯的粒径与其制成品的成品率成反比，即其粒径越小，成品率越高。反复试验提示，当聚四氟乙烯的分子量低于280万、粒径＞0.5微米时，其制成品的废品率有时可高达80％，且其制成品仅适宜用作水暖管道装接的“生料带”。由于聚四氟乙烯的价格随着它的分子量的提升和粒径的减小而成倍提高，因而并不等于聚四氟乙烯分子量越大、粒径越小就越好。因为在这里还有个价格、成本问题，我们在充分考虑性价比的前提下作了反复试验，而认识到聚四氟乙烯的分子量为500～700万，粒径为0.1～0.2微米的用于制备化工过滤级微孔膜的性能价格比为最优。溶剂，这是业内大家所熟知而通称的。所谓溶剂，实际上是一种令聚四氟乙烯表面浸润且令其分子团聚的液态物质。鉴于聚四氟乙烯具有疏水性即亲油性，因此，工业生产聚四氟乙烯微孔膜的工艺技术目前均采用含有烷烃量较高的且价格相对便宜的煤油、石脑油、航空燃料以及异链烷烃等作为溶剂。尽管上述几种溶剂都适合作为聚四氟乙烯的溶剂，但其所显现的效果是有差异的。反复实验显示，由于异链烷烃和正烷烃的复合物与聚四氟乙烯两者的表面能/表面张力系数，比其它所说溶剂更为接近，因而两者对于聚四氟乙烯表面的浸润效果也比其它溶剂要好得多。因而采用异链烷烃和正烷烃的复合物，作为制备聚四氟乙烯微孔膜的溶剂，能从根本上有效提高溶剂在聚四氟乙烯中均匀分布的效果，而有效提高微孔均匀分布和微孔微细化程度，从而有效提高其制成品的质量指标和技术性能。据检测，采用异链烷烃和正烷烃的复合物作为溶剂的聚四氟乙烯微孔膜制成品的微孔有效孔径可达0.1～0.15μm，而微孔分布可达0.2～0.5μm。对比可见上述两项技术性能均要比采用其它溶剂要好得多。当然异链烷烃和正烷烃的价格要比航空燃料贵一些，但在实现相同质量指标和技术性能的条件下，异链烷烃和正烷烃的用量相对要比航空燃料的用量少。分散剂实质是一种令溶剂加快分散的助剂。从理论上讲，它是一种微调表面张力的物质。也就是说只有在溶剂具有良好的均匀分布的性能前提下，再添加分散剂，才会起到进一步促进溶剂的均匀分布。而实验结果提示不同的溶剂，应当选用与之相应的分散剂，才会取得满意的效果。已有技术上述专利申请所采用的分散剂1501抗静剂，事实上它对本专利技术所优选的异链烷烃和正烷烃的复合物溶剂的均匀分布的促成作用并不明显。在采用异链烷烃和正烷烃的复合物作为溶剂的条件下经过反复试验，本专利技术优选的多烯基丁二酰亚胺作为所说的复合物溶剂的均布扩散剂，取得了明显效果。经实验检测，所说的复合物溶剂在聚四氟乙烯中均布扩散时间，由不添加所说均布扩散剂的时效扩散的7天，缩短到添加所说均布扩散剂强制扩散的1天。显然，这对于缩短工艺流程时间，提高制成品单位时间内的产量起到了十分明显的作用。基于以上理论与实践相结合的认知，本专利技术实现其目的所采取的技术方案是，一种用于制备聚四氟乙烯微孔膜的原料，包括聚四氟乙烯、溶剂和均布扩散剂，其创造专利技术点在于，所说的均布扩散剂是多烯基丁二酰亚胺；所说的聚四氟乙烯的分子量为500～700万，粒径为0.1～0.2微米；所说的溶剂是异链烷烃和正烷烃的复合物；所说的聚四氟乙烯、异链烷烃和正烷烃的复合物与多烯基丁二酰亚胺三者的重量配比是，聚四氟乙烯∶异链烷烃和正烷烃的复合物∶多烯基丁二酰亚胺＝1∶0.2～0.5∶0.005～0.015。上述技术方案得以实施之后，其制成品聚四氟乙烯微孔膜的门幅可达≥2.2m，膜厚为10～30μm，横向膜厚误差不超过8％，微孔有效孔径为0.1～0.15μm，微孔分布0.2～0.5μm，成品率≥90％，各项指标均可达到化工过滤级的要求，从而实现了本专利技术的目的。而本专利技术所说的溶剂异链烷烃和正烷烃的复合物的重量百分含量，是可根据其制成品的质量指标和技术性能的要求进行加减调整的。一般说来，制成品的有效孔径和微孔分布要求小的，则异链烷烃要多添加一点，而反之异链烷烃则可少添加一点。本专利技术优选的异链烷烃和正烷烃的复合物的重量百分含量是，异链烷烃60～90％，正烷烃10～40％。而所说的异链烷烃和正烷烃复合物的烷烃含量为≥90％。其目的完全是为了正确控制异链烷烃和正烷烃的加入量，同时排除其它非烷烃物质对于制成品质量指标和技术性能的负面影响。当然，在采用烷烃含量低于90％的异链烷烃和正烷烃的复合物作为溶剂时，应当折算到烷烃含量≥90％后，再按所述重量配比与聚四氟乙烯进行复配。这应当是可以的，但其效果就差了。本专利技术的上述技术方案得以实施后，其所具有的制成品聚四氟乙烯微孔膜的成品率高，微孔均匀分布好，工艺流程时间较短，单位时间内产量高，质量指标和技术性能均本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄达，黄猛，
申请(专利权)人：黄达，
类型：发明
国别省市：