聚四氟乙烯微孔膜及其制造方法技术

技术编号:7827778 阅读:207 留言:0更新日期:2012-10-11 02:31
本发明专利技术公开了一种聚四氟乙烯微孔膜的制造方法,所述制造方法包括以下工序:1)将具有核壳结构的聚四氟乙烯分散树脂与润滑油混合并搅拌均匀,然后压制成圆柱状的膏状混合物;2)在20~120℃下通过推压机将所述膏状混合物进行挤压并挤出,接着将所述膏状物压延成条带,然后在100~300℃的温度下或用易挥发的有机溶剂脱去所述条带中的润滑油;和3)将脱油后的所述条带在100~390℃下单向或双向拉伸,最后热定型。本发明专利技术还公开了一种根据上述聚四氟乙烯微孔膜的制造方法制得的聚四氟乙烯微孔膜,其纳米纤维含量高,物理机械强度较高。当将其应用于服装行业时,在与服装面料复合后,所得的复合面料的耐水压、透湿度、透气性提高;耐水洗性较佳,能被市场接受。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及含氟树脂,具体涉及一种。
技术介绍
含氟树脂、特别是聚四氟乙烯树脂具有优异的物理机械性能和化学稳定性,在化工材料、机械电子、航天军工、新型材料和新能源等各领域都有着广泛的应用。将聚四氟乙烯分散树脂采用膏状挤压和挤出并脱油,再经过单向或双向拉伸,可获得具有微孔的聚四氟乙烯微孔材料,由于其特殊性能,该材料成为一种高端应用的含氟功能性材料,例如用作环保过滤材、服装面料、人造器官材料、电子材料及密封绝缘材料等。聚四氟乙烯微孔膜因具有优良的物理化学性能,机械性能,防水透气性和化学稳 定性,从七十年代以来就被用于制造电线电缆绝缘材料、人造血管、密封带、环保过滤以及服装面料等。工业上通常采用高纯度四氟乙烯单体,通过分散聚合方法进行聚合或共聚来制备分散树脂。聚四氟分散树脂不能进行熔融热塑性加工,通常是通过膏状挤压,挤出,脱油,再单向或双向拉伸,制成微孔膜材料。目前制造的聚四氟乙烯微孔膜的孔径较大,其耐水压性或过滤效果不能满足应用要求;将其应用于服装行业时,防水度和透湿度亦达不到要求。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术的目的在于提出一种,以提高微孔膜的机械强度或耐水压性或透气率。基于上述目的,本专利技术提供一种聚四氟乙烯微孔膜的制造方法,所述制造方法包括以下工序I)将具有核壳结构的聚四氟乙烯分散树脂与润滑油混合并搅拌均匀,然后压制成圆柱状的膏状混合物;2)在2(T120°C下通过推压机将所述膏状混合物进行挤压并挤出,接着将所述膏状物压延成条带,然后在10(T300°C的温度下或用易挥发的有机溶剂脱去所述条带中的润滑油;3)将脱油后的所述条带在10(T390°C下单向或双向拉伸,最后进行热定型,制成为所述聚四氟乙烯微孔膜。可选地,所述具有核壳结构的聚四氟乙烯分散树脂与所述润滑油按照重量比4 5:1混合。可选地,所述具有核壳结构的聚四氟乙烯分散树脂按照以下工序制得I)在高压反应釜内加入去离子水和全氟表面活性剂,釜内抽真空,升温,搅拌以形成乳液,然后向釜内通入以四氟乙烯单体为主的混合单体气体,加入自由基引发剂,开始共聚反应,釜内温度维持在7(Tll(TC;压力随着反应降低,当釜内压力降至小于5kg/cm2时,所述聚四氟乙烯分散树脂初级粒子的核心部分共聚完成,乳液固含量0. 5、%,初级粒子的平均粒径为60 130nm ;2)共聚完成后,釜内抽真空,再通入摩尔浓度> 99. 999%的聚四氟乙烯单体,釜内温度维持在7(Tll(TC,均聚反应开始;釜内压力至少维持在20kg/cm2,持续反应到乳液固含量为2(T39%,降温至室温,停止搅拌,反应终止,此时所述聚四氟乙烯分散树脂初级粒子的外壳部分均聚完成,初级粒子的平均粒径为16(T250nm ;3)乳液经破乳,凝聚,干燥后得到聚四氟乙烯分散树脂,其标准比重为2.14 2. 20g/cm3,外壳部分占70 99%重量比,核心部分占I 30%重量比。可选地,所述全氟表面活性剂是指含6 14个碳的全氟有机物,并至少含一个羧酸或者磺酸的官能团。优选地,所述全氟表面活性剂可以为全氟辛酸铵。可选地,所述自由基引发剂选自双氧水、过硫酸盐或者有机过氧化合物中的任意一种或其组合。所述自由基引发剂可以在5(T250°C分解,产生自由基。优选地,所述过硫酸盐可选自过硫酸铵、过硫酸钠或者过硫酸钾中的任意一种或其组合。可选地,所述混合单体气体中含体积百分比为0. 5 30%且能与四氟乙烯共聚的含氟单体,所述含氟单体选自全氟甲基乙烯基醚、全氟乙基乙烯基醚、全氟丙基乙烯基醚、偏氟乙烯、氟乙烯、二氟乙烯、二氟氯乙烯、二氟二氯乙烯、3, 3, 3- 二氟丙稀和六氟丙烯中的任意一种或其组合。本专利技术还提供一种聚四氟乙烯微孔膜,所述聚四氟乙烯微孔膜是根据上述聚四氟乙烯微孔膜的制造方法制得的。可选地,在所述聚四氟乙烯微孔膜上点贴3(Tl50g/m2的涤纶面料后,所得的复合服装面料耐水压大于3kg/cm2,透湿度大于8kg水/m2/天;所述复合服装面料经过10次水洗后,其耐水压大于3kg/cm2,透湿度大于8kg水/m2/天。可选地,在所述聚四氟乙烯微孔膜上点贴3(Tl50g/m2的尼龙6面料后,所得的复合服装面料耐水压大于5kg/cm2,透湿度大于IOkg水/m2/天;所述复合服装面料经过10次水洗后,其耐水压大于5kg/cm2,透湿度大于IOkg水/m2/天。可选地,在所述聚四氟乙烯微孔膜上点贴5(Tl80g/m2的棉布面料后,所得的复合服装面料耐水压大于3kg/cm2,透湿度大于8kg水/m2/天;所述复合服装面料经过10次水洗后,其耐水压大于3kg/cm2,透湿度大于8kg水/m2/天。可选地,在所述聚四氟乙烯微孔膜上点贴6(T250g/m2的芳纶面料后,所得的复合服装面料耐水压大于3kg/cm2,透湿度大于8kg水/m2/天;所述复合服装面料经过10次水洗后,其耐水压大于3kg/cm2,透湿度大于8kg水/m2/天。 从上面所述可以看出,根据本专利技术提供的制造方法所获得的聚四氟乙烯微孔膜,其纳米纤维含量高,物理机械强度如抗张力、耐水压、拉伸强度较高,其超小的纳米微孔能满足耐水压更高或过滤效果更好的应用要求。当将其应用于服装行业时,在与服装面料复合后,所得的复合面料的耐水压、透湿度、透气性提高;耐水洗性较佳,能被市场接受。附图说明图I为本专利技术实施例2聚四氟乙烯分散树脂的扫描电子显微镜图2为本专利技术实施例4聚四氟乙烯微孔膜的扫描电子显微镜图;图3为本专利技术实施例5聚四氟乙烯微孔膜的扫描电子显微镜图。具体实施例方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本专利技术进一步详细说明。实施例I (具有核壳结构的聚四氟乙烯分散树脂的制造) 在一个约100升的卧式高压反应釜内,首先加入50L的去离子水和15g的全氟辛酸铵,把釜里抽真空排氧,直到氧含量<20ppm,开搅拌以形成乳液;釜内温度升至约70°C,然后往釜里通入以四氟乙烯单体为主的混合单体气体,所述混合单体气体中含1%的全氟甲基乙烯基醚,爸内压力达到约20kg/cm2。爸内加入Ig过硫酸铵(事先溶于500mL水中)作为引发剂,开始共聚反应,釜内温度维持在7(Tll(TC,压力随着反应降低,约I小时后降至小于5kg/cm2。此时聚四氟乙烯分散树脂初级粒子的核心部分(四氟乙烯共聚物)聚合完成,乳液固含量约6%,初级粒子的平均粒径约80nm。然后将釜内抽真空,再通入摩尔浓度> 99. 999%的四氟乙烯单体,压力再重升到约20kg/cm2,温度维持在7(Tll(TC,四氟乙烯均聚反应开始,压力维持在约20kg/cm2,持续反应到乳液固含量达到约30%,降温至室温,停止搅拌,反应终止,此时聚四氟乙烯分散树脂初级粒子的外壳部分(四氟乙烯均聚物)已聚合完成,初级粒子的平均粒径约160nm。乳液经破乳,凝聚,干燥后,检测聚四氟乙烯分散树脂的标准比重,约为2. 17g/cm3。实施例2 (具有核壳结构的聚四氟乙烯分散树脂的制造)在一个约100升的卧式高压反应釜内,首先加入50L的去离子水和18g的全氟辛酸铵,把釜里抽真空排氧,直到氧含量<20ppm,开搅拌以形成乳液;釜内温度升到约70°C,然后往釜里通入以四氟乙烯单体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚四氟乙烯微孔膜的制造方法,其特征在于,所述制造方法包括以下工序 .1)将具有核壳结构的聚四氟乙烯分散树脂与润滑油混合并搅拌均匀,然后压制成圆柱状的膏状混合物; .2)在2(Tl20°C下通过推压机将所述膏状混合物进行挤压并挤出,接着将所述膏状物压延成条带,然后在10(T300°C的温度下或用易挥发的有机溶剂脱去所述条带中的润滑油;和 .3)将脱油后的所述条带在10(T39(TC下单向或双向拉伸,最后进行热定型,制成为所述聚四氟乙烯微孔膜。2.根据权利要求I所述的聚四氟乙烯微孔膜的制造方法,其特征在于,所述具有核壳结构的聚四氟乙烯分散树脂与所述润滑油按照重量比4 5:1混合。3.根据权利要求I所述的聚四氟乙烯微孔膜的制造方法,其特征在于,所述具有核壳结构的聚四氟乙烯分散树脂按照以下工序制得 .1)在高压反应釜内加入去离子水和全氟表面活性剂,釜内抽真空,升温,在搅拌以形成乳液,然后向釜内通入以四氟乙烯单体为主的混合单体气体,加入自由基引发剂,开始共聚反应,釜内温度维持在7(Tll(TC;压力随着反应降低,当釜内压力降至小于5kg/cm2时,所述聚四氟乙烯分散树脂初级粒子的核心部分共聚完成,乳液固含量0. 5、%,初级粒子的平均粒径为60 130nm ; .2)共聚完成后,釜内抽真空,再通入摩尔浓度> 99. 999%的聚四氟乙烯单体,釜内温度维持在7(Tll(TC,均聚反应开始;釜内压力至少维持在20kg/cm2,持续反应到乳液固含量为.2(T39%,降温至室温,停止搅拌,反应终止,此时所述聚四氟乙烯分散树脂初级粒子的外壳部分均聚完成,初级粒子的平均粒径为16(T250nm ; .3)乳液经破乳,凝聚,干燥后得到聚四氟乙烯分散树脂,其标准比重为2. 14^2. 20g/cm3,外壳部分占7(T99%重量比,核心部分占f 30%重量比。4.根据权利要求3所述的聚四氟乙烯微孔膜的制造方法,其特征在于,所述全氟表面活性剂为全氟辛酸铵。5.根据权利要求3所述的聚四氟乙烯微孔膜的制造方法,其特征在于,所述自由基引发剂选自过硫酸盐、双氧水或有机过氧化物中的...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴慧生
申请(专利权)人:恒达农业生化科技控股有限公司
类型:发明
国别省市:

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