[发明专利]聚偏二氟乙烯薄膜的制备方法

说明书

技术领域

 本发明属于新型高分子功能材料的制备与应用技术领域，具体涉及一种聚偏二氟乙烯薄膜的制备方法。

背景技术

聚偏二氟乙烯（英文缩写为：PVDF，以下同）是一种由偏二氟乙烯聚合而成的高分子聚合物，密度为1.75-1.79，熔点为155-170℃，可在-40～100℃范围内使用，具有良好的耐化学腐蚀、耐氧化、耐紫外线、耐湿热、耐冷冻、耐辐射和高阻燃等优异性能，并且吸水率低、绝缘强度理想，广泛应用于太阳能、水处理、化工、电子和汽车制造等领域。

关于聚偏二氟乙烯的技术信息在公开的中国专利文献可见诸，如CN102408649A（用于太阳能电池防护膜的改性聚偏氟乙烯材料及其制备方法）、CN102617803A（热稳定性聚偏二氟乙烯的配方）和CN102634150A（防黏聚偏二氟乙烯的配方），等等。关于聚偏二氟乙烯薄膜及其制备的技术信息同样可在公开的中国专利文献中见诸，如CN101817228A（基于PVDF的多层共密合薄膜的制备方法及其产品）、CN102675777A（一种双向拉伸PVDF薄膜的制造方法）、CN102167836A（一种聚偏氟乙烯薄膜的制造方法）、CN102796334A（一种阻燃聚偏氟乙烯薄膜及其制备方法）和CN102430344A（聚偏二氟乙烯中空纤维膜、其制备方法及应用）；又如CN100427302（聚偏二氟乙烯建筑用膜材料及其生产方法）；再如，CN102181067B（r-相聚偏二氟乙烯薄膜的制备方法）；还如，CN101681946A（具有聚偏二氟乙烯背板的光伏打模块）；进而如，CN102516691A（聚偏二氟乙烯太阳能背板膜专用色母粒的制造方法），等等。

已有技术中的PVDF薄膜的制备方法大致有以下几种：一为挤出吹塑法（一次吹胀法和二次吹胀法），一次吹胀法得到的产品拉伸强度偏低，二次吹胀法由于进行了两次吹胀，因此纵、横向拉伸比均有所增加，但是碍于两次都是膜泡成型，因此出于对膜泡稳定性的照顾，纵、横向拉伸比具有一定的局限性，并且由于有两个均需稳定的膜泡，因此比稳定一个膜泡的工艺难度显著增大；二为流延法（未拉伸），该法由于未进行拉伸，因此没有或少有取向过程，从而使双向拉伸强度都偏低；三为单向或双向拉伸法，单向拉伸法因仅进行单一方向的拉伸，因此另一方向的拉伸强度偏低，而双向拉伸法虽能弥补单向拉伸法的不足，但是设备及其工艺复杂，成本高，且关键设备大都依赖向国外进口；四为溶剂法，该法在烧结的过程中由于溶剂的挥发而容易使薄膜产生针孔等不致密现象，且薄膜的拉伸强度偏低，使薄膜的性能受到影响。

针对上述已有技术，有必要加以改进，为此，本申请人进行了持久的探索与尝试，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

发明内容

本发明的任务在于提供一种聚偏二氟乙烯薄膜的制备方法，该方法通过多次双向拉伸而藉以显著提高薄膜的双向拉伸强度，并且该方法具有操作方便、投入设备成本低和节能的长处。

本发明的任务是这样来完成的，一种聚偏二氟乙烯薄膜的制备方法，包括以下步骤：

A）配料，选取第一、第二共混组份和第三共混组份的原料，第一共混组份的原料包括按重量份数称取的聚偏二氟乙烯树脂70-90份，聚甲基丙烯酸甲酯树脂10-30份和流动改性剂＜5份，第二共混组份的原料包括按重量份数称取的聚偏二氟乙烯树脂20-60份，聚甲基丙烯酸甲酯树脂40-80份，流动改性剂＜5份和填料0-20份，第三共混组份的原料包括按重量份数称取的聚偏二氟乙烯树脂60-80份，聚甲基丙烯酸甲酯树脂20-40份和流动改性剂＜5份，得到第一、第二原料和第三原料；

B）混合，将由步骤A）得到的第一、第二原料以及第三原料分开投入各自的混合机中混合，得到第一混合料、第二混合料和第三混合料；

C）造粒，将由步骤B）得到的第一混合料、第二混合料和第三混合料分别投入各自的双螺杆挤出机中熔融挤出，控制双螺杆挤出机的一区至五区的温度，并且控制物料在双螺杆挤出机内的时间，挤出后经冷却和切粒，得到第一粒料、第二粒料和第三粒料；

D）制取环状熔体，将由步骤C）得到的第一粒料、第二粒料和第三粒料分别投入各自的单螺杆挤出机组中熔融挤出，得到第一熔体、第二熔体和第三熔体，将第一熔体、第二熔体和第三熔体挤入熔体流动方向向上的环状模具，出环状模具后得到由第一熔体、第二熔体和第三熔体结合为一体的环状熔体；

E）冷却结晶，将由步骤D）得到的环状熔体引入借助于循环冷却水冷却的冷却环进行冷却结晶，并且控制所述循环冷却水的温度，得到冷却结晶后的环状物料；