三层结构耐久难水解型静电消除微孔薄膜的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种三层结构耐久难水解型静电消除微孔薄膜的制备方法，该制备方法包括第二层抗静电导电层植入步骤和第三层高透湿防护层植入步骤，在第一层聚四氟乙烯纳米微孔薄膜的表面通过高精度表面处理技术，将特殊配方的抗静电导电层复合植入聚四氟乙烯纳米微孔薄膜的表面；在抗静电导电层表面再次植入高透湿防护层，在已经植入抗静电导电层的聚四氟乙烯纳米微孔薄膜表面，将特殊配方的高透湿防护层复合植入于抗静电导电层表面。本发明专利技术在第一层聚四氟乙烯纳米微孔薄膜的表面植入第二层抗静电导电层及第三层耐清洁洗涤高透湿防护层，使材料不仅能够达到国际抗静电标准，同时耐受高强度弯折曲挠使用及多次工业高强度循环洗涤等专业等级要求。

【技术实现步骤摘要】
三层结构耐久难水解型静电消除微孔薄膜的制备方法
本专利技术属于新材料
，具体的说是涉及一种三层结构耐久难水解型静电消除微孔薄膜的制备方法。
技术介绍
日常生活中，由于气候干燥，经由人体与物体触碰易因物体间静电压电位差异，引发静电火花，或高伏特静电放电击穿现象，尤其好发于秋冬季节，有鉴于专业消防产业、石油化学或天然气产业、高精密半导体产业、电信设备产业、航天国防产业及医疗产业人员对于生产作业环境中，因环境静电发生火花或高伏特静电放电击穿，可能导致的爆炸隐患及静电对高精密半导体/电信/航天国防/医疗作业仪器可能引起的脉波冲击故障，材料抗静电需求的稳定性保障为急需解决的产业议题。目前全球相关产业在面对前述抗静电处理议题上，均透过于纺织布料上加入导电纤维，或对布料施以表面抗静电剂化学处理，制成成衣或鞋材时，经由纺织布料上的导电纤维形成回路，或表面抗静电剂化学处理形成导电层，达到消散人体与物体触碰时因双方静电压电位差异产生的电流能量，避免静电火花的发生及静电放电击穿现象。当人体穿着含导纤维织物或布料表面经过抗静电化学处理的防静电服接触大地或物体时，电阻位很小的导电纤维靠近带电体即织物中的非导电纤维时，电力线向导电纤维集中，在导电纤维周围形成强电场，发生电晕放电将局部空气击穿，产生正负离子，与带电体上电荷极性相反的离子将带电体上的电荷中和，极性相同的离子通过导电纤维利用带电体的电场通过自身放电达到消除静电的目的。当人体穿着含导电纤维或布料表面经过抗静电化学处理的防静电服与大地绝缘时，意味着导电纤维也不接地，带电体带上静电时，电荷向导电纱汇聚，导电纤维感应出与带电体上电荷极性相反的电荷，这些电荷在导电纤维附近局部空间产生电场并使这部分空气电离而产生电晕放电，电晕放电产生的正负离子与带电体所带电荷极性相反，离子移向织物，与织物所带电荷中和而消除静电。导电纤维布料于成衣制作时，各成衣材料裁片之间需形成回路，方能起到抗静电功能，由于导电纤维为线状材质，各成衣材料裁片之间需对接形成回路难度较高，同时后续容易因裁片对接不完全，导电纤维断纱或织物布料破裂孔洞，造成无法形成导电抗静电回路、引发因静电产生火花、或静电放电击穿的风险。布料表面经过抗静电化学剂处理的方案，会面临清洁洗涤后，化学抗静电剂逐渐流失，抗静电效果随洗涤次数增加渐次降低，同样发生因静电产生火花或静电放电击穿的隐患。聚四氟乙烯纳米微孔薄膜（PTFE）具有超高透湿性及持久防水能力,以全球目前防水透湿材料开发，聚四氟乙烯纳米微孔薄膜属透湿及持久水压耐受性能最高阶的材料，相较其他传统聚氨酯（PU）及热塑性聚氨酯（TPU）防水透湿材料，聚四氟乙烯纳米微孔薄膜具有不会吸湿水解的持久耐洗涤剂清洁性能，同时具备耐高温至270℃，耐低温至零下180℃等极端温度耐受性，于国际专业等级防护服装、鞋材、手套等功能性材料领域占有其他传统防水透气防护材料所无法取代的功能及位置。在聚四氟乙烯纳米微孔薄膜具有多种优异性能为基础的前提下，如何持续提升材料附加价值，深化技术开发，全方位满足专业人员在安全及防护方面的需求，为聚四氟乙烯纳米微孔薄膜领域研究的重要课题。
技术实现思路
本专利技术为了克服现有技术存在的不足，提供一种三层结构耐久难水解型静电消除微孔薄膜的制备方法。该方法采用于第一层聚四氟乙烯纳米微孔薄膜表面植入第二层抗静电导电层及第三层耐清洁洗涤高透湿防护层，使材料不仅能达到国际抗静电EN1149标准，同时耐受高强度弯折曲挠使用及多次工业高强度循环洗涤（ISO63306Nx50cycles）等专业等级要求。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种三层结构耐久难水解型静电消除微孔薄膜的制备方法，该制备方法具体包括如下步骤：（1）第二层抗静电导电层植入：在第一层聚四氟乙烯纳米微孔薄膜的表面通过高精度表面处理技术，将特殊配方的抗静电导电层复合植入聚四氟乙烯纳米微孔薄膜的表面；在聚四氟乙烯纳米微孔薄膜输出端的顶部安装有导电功能层植入系统，在导电功能层植入系统的聚四氟乙烯纳米微孔薄膜移动端设置有控制植入层形成稳定抗静电导电层键结构的浮动间隙控制系统；浮动间隙控制系统由计算器进行运算执行，依据聚四氟乙烯纳米微孔薄膜的厚度及运行速度实时动态调整最佳间隙，使植入的抗静电导电层能够达到最佳预期的效果；在浮动间隙控制系统的侧边安装有动态压力调适系统，由计算器动态调适最适张力，维持聚四氟乙烯纳米微孔薄膜表面平整状态，以便于抗静电导电层植入；在动态压力调适系统的下方安装有分区红外线加热源，将经由浮动间隙控制系统植入抗静电导电层的聚四氟乙烯纳米微孔薄膜透过分区红外线温控装置，以各区分别先升温后降温的方式，使抗静电导电层能够与纳米微孔薄膜产生聚合反应，进一步紧密结合，同时产生静电导通效能；（2）第三层高透湿防护层植入：经复合加工植入抗静电导电层的聚四氟乙烯纳米微孔薄膜已具有抗静电功能，为增加产品实用性能，使已经植入导电层的薄膜能够用进一步耐受工业等级的曲挠、高温洗涤清洁等使用需求，同时维持抗静电效果及高透湿性能，在抗静电导电层表面再次植入高透湿防护层，在已经植入抗静电导电层的聚四氟乙烯纳米微孔薄膜表面，将特殊配方的高透湿防护层复合植入于抗静电导电层表面，经由控制分子键结形成稳定的高透湿防护层；浮动间隙控制系统依据已经植入抗静电导电层的聚四氟乙烯纳米微孔薄膜的厚度及运行速度实时动态调整最佳间隙，使植入的高透湿防护层能够达到预期的效果；在浮动间隙控制系统的侧边安装有动态压力调适系统，由计算器动态调适最适张力，维持已经植入抗静电导电层的聚四氟乙烯纳米微孔薄膜表面平整状态,以便于高透湿防护层的植入，在动态压力调适系统的下方安装有分区红外线加热源；将经由浮动间隙控制系统植入高透湿防护层及抗静电导电层的聚四氟乙烯纳米微孔薄膜透过分区红外线温控装置，以各区分别先升温后降温的方式，使高透湿防护层与抗静电导电层产生结合反应，达到耐曲挠及高温清洁洗涤效能，同时维持抗静电导电效果。在步骤（1）中，浮动间隙控制系统的压力为0.5MPa，浮动间隙控制系统的间隙调整为1.8～4.7um，动态压力调适系统的内部安装有汽缸，汽缸的压力为3～5kg。抗静电导电层的分区红外线加热源依次设置有150℃温控区、160℃温控区和120℃温控区。第二层抗静电导电层注料喷嘴内的化学配方包含有机硅、石墨烯和架桥剂，其中各原料的重量份为：有机硅1～1.5份、石墨烯2～3.5份和架桥剂2.5～4份。步骤（2）中，浮动间隙控制系统的压力为0.75MPa，浮动间隙控制系统的间隙调整为5～12um，在动态压力调适系统的内部安装有汽缸，汽缸的压力为3～5kg。高透湿防护层的分区红外线加热源依次设置有90℃温控区、130℃温控区和100℃温控区。第二层抗静电导电层的厚度设定为3um，第三层高透湿防护层的厚度设定为7um。第三层高透湿防护层注料喷嘴内的化学配方包含树酯、色膏、溶剂和架桥剂，其中各原料的重量份为：树酯40～75份、色膏5～7份、溶剂38～51.5份和架桥剂2.5～4份。聚四氟乙烯纳米微孔薄膜的特性如下：1、疏水特性。材料的疏水特性，于清洁洗涤过程中不会吸湿水解，影响耐水压穿透防护性能，传统的PU及TPU防水透湿材料，因材料自身的吸湿水解特性，洗涤过程中即不断加速本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三层结构耐久难水解型静电消除微孔薄膜的制备方法，其特征在于：所述制备方法具体包括如下步骤：（1）第二层抗静电导电层植入：在第一层聚四氟乙烯纳米微孔薄膜的表面通过高精度表面处理技术，将特殊配方的抗静电导电层复合植入聚四氟乙烯纳米微孔薄膜的表面；在所述聚四氟乙烯纳米微孔薄膜输出端的顶部安装有导电功能层植入系统，在所述导电功能层植入系统的聚四氟乙烯纳米微孔薄膜移动端设置有控制植入层形成稳定抗静电导电层键结构的浮动间隙控制系统；所述浮动间隙控制系统由计算器进行运算执行，依据聚四氟乙烯纳米微孔薄膜的厚度及运行速度实时动态调整最佳间隙；在所述浮动间隙控制系统的侧边安装有动态压力调适系统，由计算器动态调适最适张力，维持聚四氟乙烯纳米微孔薄膜表面平整状态，以便于抗静电导电层植入；在所述动态压力调适系统的下方安装有分区红外线加热源，将经由浮动间隙控制系统植入抗静电导电层的聚四氟乙烯纳米微孔薄膜透过分区红外线温控装置，以各区分别先升温后降温的方式，使抗静电导电层能够与纳米微孔薄膜产生聚合反应，进一步紧密结合，同时产生静电导通效能；（2）第三层高透湿防护层植入：在抗静电导电层表面再次植入高透湿防护层，在已经植入抗静电导电层的聚四氟乙烯纳米微孔薄膜表面，将特殊配方的高透湿防护层复合植入于抗静电导电层表面，经由控制分子键结形成稳定的高透湿防护层；浮动间隙控制系统依据已经植入抗静电导电层的聚四氟乙烯纳米微孔薄膜的厚度及运行速度实时动态调整最佳间隙；在所述浮动间隙控制系统的侧边安装有动态压力调适系统，由计算器动态调适最适张力，维持已经植入抗静电导电层的聚四氟乙烯纳米微孔薄膜表面平整状态，在所述动态压力调适系统的下方安装有分区红外线加热源；将经由浮动间隙控制系统植入高透湿防护层及抗静电导电层的聚四氟乙烯纳米微孔薄膜透过分区红外线温控装置，以各区分别先升温后降温的方式，使高透湿防护层与抗静电导电层产生结合反应。...

【技术特征摘要】
1.一种三层结构耐久难水解型静电消除微孔薄膜的制备方法，其特征在于：所述制备方法具体包括如下步骤：（1）第二层抗静电导电层植入：在第一层聚四氟乙烯纳米微孔薄膜的表面通过高精度表面处理技术，将特殊配方的抗静电导电层复合植入聚四氟乙烯纳米微孔薄膜的表面；在所述聚四氟乙烯纳米微孔薄膜输出端的顶部安装有导电功能层植入系统，在所述导电功能层植入系统的聚四氟乙烯纳米微孔薄膜移动端设置有控制植入层形成稳定抗静电导电层键结构的浮动间隙控制系统；所述浮动间隙控制系统由计算器进行运算执行，依据聚四氟乙烯纳米微孔薄膜的厚度及运行速度实时动态调整最佳间隙；在所述浮动间隙控制系统的侧边安装有动态压力调适系统，由计算器动态调适最适张力，维持聚四氟乙烯纳米微孔薄膜表面平整状态，以便于抗静电导电层植入；在所述动态压力调适系统的下方安装有分区红外线加热源，将经由浮动间隙控制系统植入抗静电导电层的聚四氟乙烯纳米微孔薄膜透过分区红外线温控装置，以各区分别先升温后降温的方式，使抗静电导电层能够与纳米微孔薄膜产生聚合反应，进一步紧密结合，同时产生静电导通效能；（2）第三层高透湿防护层植入：在抗静电导电层表面再次植入高透湿防护层，在已经植入抗静电导电层的聚四氟乙烯纳米微孔薄膜表面，将特殊配方的高透湿防护层复合植入于抗静电导电层表面，经由控制分子键结形成稳定的高透湿防护层；浮动间隙控制系统依据已经植入抗静电导电层的聚四氟乙烯纳米微孔薄膜的厚度及运行速度实时动态调整最佳间隙；在所述浮动间隙控制系统的侧边安装有动态压力调适系统，由计算器动态调适最适张力，维持已经植入抗静电导电层的聚四氟乙烯纳米微孔薄膜表面平整状态，在所述动态压力调适系统的下方安装有分区红外线加热源；将经由浮动间隙控制系统植入高透湿防护层及抗静电导电层的聚四氟乙烯纳米微孔薄膜透过分区红外线温控装置，以各区分别先升温后降温的方式，使高透湿防护层...

【专利技术属性】
技术研发人员：王智生，
申请(专利权)人：昱天上海新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31