一种高粘合力含氟熔喷布的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高粘合力含氟熔喷布的制备方法，所述制备方法包括：S1.将含氟聚合物、胶黏剂和抗氧剂在挤出机中加热成熔融物料，加热温度为140℃～230℃，通过熔喷喷丝板得到含氟聚合物纤维或纤网；所述含氟聚合物包括含氟聚合物Ⅰ和含氟聚合物Ⅱ的混合物；S2.将步骤S1制备得到的含氟聚合物纤维或纤网通过后处理，得到高粘合力含氟熔喷布，所述含氟熔喷布的纵向拉伸断裂强力≥30N，横向拉伸断裂强力≥15N。本发明专利技术不仅能够有效解决含氟熔喷布粘合力差的问题，而且在保证高过滤精度的同时，机械强度也能够显著提高。机械强度也能够显著提高。

【技术实现步骤摘要】
一种高粘合力含氟熔喷布的制备方法


[0001]本专利技术属于高分子膜材料领域，尤其涉及一种高粘合力含氟熔喷布的制备方法。

技术介绍

[0002]熔喷非织造技术是高效生产和加工产业用纺织品的重要手段，其产品具有工艺流程短、生产效率高、纤维超细、比表面积大、孔隙率高等特点，在医卫防护、高效过滤、保暖隔热、吸音降噪以及电池隔膜等领域具有独特的优势。熔喷非织造布早期的应用主要是过滤材料，极适合作为气固分离或液固分离的过滤材料。熔喷非织造布滤材的网状孔隙加强了分散效果，可以提高过滤效果。其具有的超细纤维结构，微孔小而多，对颗粒物起到强烈的截留和阻筛作用。目前国内市场的熔喷非织造产品基本以聚丙烯(PP)为主，在研产品包括聚酯(PET)、聚酰胺(PA)、聚乙烯(PE)、聚氨酯(PU)、聚乳酸(PLA)、聚苯硫醚(PPS)和乙烯
‑
三氟氯乙烯(ECTFE)共聚物等。
[0003]含氟聚合物因为具有优异的化学稳定性、耐热性、电绝缘性、自润滑性、不粘性等功能和特点，在工业的各个领域得到了广泛的应用。但含氟聚合物由于自身特性不易加工，含氟聚合物制备熔喷材料的报道很少。
[0004]美国专利US5470663A提出可以通过熔喷技术进行乙烯基氟聚合物加工。该专利采用的ECTFE熔融指数低于1500g/10min(190℃，2.16kg)，无法实现更高熔融指数原料的加工。
[0005]中国专利CN112853626A公开了一种ECTFE熔喷膜及其制备方法，所述熔喷膜由直径为0.1μm～5μm的超细纤维组成，至少60％的所述熔喷膜的孔径在0.3μm～0.7μm之间，小于20％的所述熔喷膜的孔径在0.1μm～0.3μm之间，小于20％的所述熔喷膜的孔径在0.7μm～1.0μm之间。该ECTFE熔喷膜存在粘合力差，拉伸强度较低，需要复合使用等问题。
[0006]现有技术中并未有解决上述技术难题的相关报道。

技术实现思路

[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术提出了一种高粘合力含氟熔喷布的制备方法，不仅能够有效解决含氟熔喷布粘合力差的问题，在保证高过滤精度的同时，机械强度也能够显著提高。
[0008]本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0009]一种高粘合力含氟熔喷布的制备方法，所述制备方法包括：
[0010]S1.将含氟聚合物、胶黏剂和抗氧剂在挤出机中加热成熔融物料，加热温度为140℃～230℃，通过熔喷喷丝板得到含氟聚合物纤维或纤网；所述含氟聚合物包括含氟聚合物Ⅰ和含氟聚合物Ⅱ的混合物；
[0011]S2.将步骤S1制备得到的含氟聚合物纤维或纤网通过后处理，得到高粘合力含氟熔喷布，所述含氟熔喷布的纵向拉伸断裂强力≥30N，横向拉伸断裂强力≥15N。
[0012]本专利技术通过选择不同熔融指数含氟聚合物作为原料来调整含氟熔喷布的相应性
能。含氟聚合物熔融指数越大，则其熔体粘度越小，熔体流动性越好，越容易受到牵伸风力的喷吹，所制备的含氟熔喷布纤维孔径则越细。但含氟聚合物熔融指数过大，会导致制备的含氟熔喷布拉伸断裂强力等力学性能降低。具体地，S1步骤中，所述含氟聚合物Ⅰ选自聚偏氟乙烯、乙烯
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三氟氯乙烯共聚物中的至少一种；所述含氟聚合物Ⅱ选自聚三氟乙烯、聚四氟乙烯、聚乙烯
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四氟乙烯、全氟乙丙烯共聚物、四氟乙烯与全氟烷基乙烯基醚共聚物中的至少一种。
[0013]大部分的含氟聚合物分子量大，熔指小。本专利技术采用含氟聚合物Ⅰ作为主要聚合物，共混含氟聚合物Ⅱ作为原料进行熔喷。具体地，S1步骤中，所述含氟聚合物Ⅰ的熔融指数范围为350g/10min～2000g/10min(230℃，2.16kg)；含氟聚合物Ⅱ的熔融指数范围为1g/10min～100g/10min(230℃/275℃，2.16kg)。通过共混引入多种聚合物的优势，提高熔喷布的性能。因此，共混后可以形成熔指梯度，得到力学强度更好，纤维更细的含氟熔喷布。
[0014]但不同的含氟聚合物存在相容性问题，而且加工特性依旧存在差距，含氟聚合物共混的的主要问题是均匀度和结晶度不一致，共混不均匀无法形成连续的熔指梯度，影响含氟熔喷布的力学性能；结晶度不一致则导致纤维在形成过程中冷却先后不一致，容易分层。
[0015]本专利技术通过控制含氟聚合物的颗粒直径提高共混均匀度。具体地，所述含氟聚合物Ⅰ和含氟聚合物Ⅱ的粒径为10μm～100μm，所述含氟聚合物Ⅰ和含氟聚合物Ⅱ的质量比为9～1：1；优选地，所述含氟聚合物Ⅰ和含氟聚合物Ⅱ的粒径为10μm～50μm，所述含氟聚合物Ⅰ和含氟聚合物Ⅱ的质量比为9～3：1；更为优选地，所述含氟聚合物Ⅰ和含氟聚合物Ⅱ的粒径为10μm～30μm，所述含氟聚合物Ⅰ和含氟聚合物Ⅱ的质量比为9～6：1。
[0016]但，本专利技术引入胶黏剂，通过含氟胶黏剂上的特定官能团连接不同的含氟聚合物；通过特定胶黏剂的熔指特性，完善含氟聚合物原料的熔指梯度体系，提高加工性能；通过热熔胶的热敏性提高纤维间的粘结性，从而使含氟熔喷布更好地形成一个有机整体，粘合力和力学性能同时得到提高。具体地，所述胶黏剂选自端羟基含氟丙烯酸酯、丙烯酸酯类粘合剂、EVA热熔胶、聚合物聚丙烯中的至少一种；优选地，所述胶黏剂选自端羟基含氟丙烯酸酯。
[0017]根据上述的高粘合力含氟熔喷布的制备方法，所述氟聚合物、胶黏剂和抗氧剂的质量比为90～99：0.8～2：0.1～10；优选地，所述氟聚合物、胶黏剂和抗氧剂的质量比为95～99：0.8～1.5：2～10；更为优选地，所述氟聚合物、胶黏剂和抗氧剂的质量比为95～97：0.8～1.0：2～5。
[0018]具体地，所述熔喷喷丝板的喷丝孔的直径为0.2～0.4mm，热空气与喷丝孔之间的夹角为30
°
～60
°
，热空气气隙宽度0～1mm。
[0019]根据上述的高粘合力含氟熔喷布的制备方法，具体地，S2步骤中，所述后处理为平压或辊压，后处理温度为0～70℃，压力为1～15MPa，时间为1～15s。作为优选，后处理温度为0～30℃，压力为3～10MPa，时间为5～8s。
[0020]本专利技术还提供上述任一所述制备方法制备的高粘合力含氟熔喷布，所述高粘合力含氟熔喷布的纤维细度为2μm～10μm，平均孔径在0.1μm～8μm。
[0021]与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果为：
[0022](1)本专利技术不仅能够有效解决含氟熔喷布粘合力差的问题，而且在保证高过滤精
度的同时，机械强度也能够显著提高；
[0023](2)本专利技术制备的含氟熔喷布可单独使用，不与其他基底材料复合；
[0024](3)本专利技术制备工艺简单，适用于工业化生产。
具体实施方式
[0025]下面结合具体实施例来对本专利技术进行进一步说明，但并不将本专利技术局限于这些具体实施方式。本领域技术人员应该认识到，本专利技术涵盖了权利要求书范围内所可能包括的所有备选方案、改进方案和等效方案。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高粘合力含氟熔喷布的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：S1.将含氟聚合物、胶黏剂和抗氧剂在挤出机中加热成熔融物料，加热温度为140℃～230℃，通过熔喷喷丝板得到含氟聚合物纤维或纤网；所述含氟聚合物包括含氟聚合物Ⅰ和含氟聚合物Ⅱ的混合物；S2.将步骤S1制备得到的含氟聚合物纤维或纤网通过后处理，得到高粘合力含氟熔喷布，所述含氟熔喷布的纵向拉伸断裂强力≥30N，横向拉伸断裂强力≥15N。2.根据权利要求1所述的高粘合力含氟熔喷布的制备方法，其特征在于：S1步骤中，所述含氟聚合物Ⅰ选自聚偏氟乙烯、乙烯
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三氟氯乙烯共聚物中的至少一种；所述含氟聚合物Ⅱ选自聚三氟乙烯、聚四氟乙烯、聚乙烯
‑
四氟乙烯、全氟乙丙烯共聚物、四氟乙烯与全氟烷基乙烯基醚共聚物中的至少一种。3.根据权利要求1所述的高粘合力含氟熔...

【专利技术属性】
技术研发人员：高林娜，刘慧，吁苏云，钟桂云，张艳中，
申请(专利权)人：中化蓝天集团有限公司，
类型：发明
国别省市：