[发明专利]一种PCTFE复合薄膜及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种PCTFE复合薄膜及其制备方法与应用，属于三氟氯乙烯技术领域。该方法包括：将含有PCTFE悬浮液及填料粒子的复合悬浮液承载于基片材料的表面，干燥、烧结，随后除去基片材料；PCTFE悬浮液由PCTFE粉末与混合分散介质混合而得；PCTFE悬浮液与填料粒子的质量比为100:20‑80。上述方法可在没有高压高剪切的环境下制备高填充PCTFE复合薄膜，能够确保填料粒子在PCTFE中均匀分散，并保证PCTFE基体对功能性填料充分浸润包覆的基础上实现高填充，获得高性能的PCTFE复合薄膜。制得的PCTFE复合薄膜根据填充的填料粒子种类具有良好的力学、导电、介电、导热和尺寸稳定性能。

技术领域

本发明涉及三氟氯乙烯技术领域，具体而言，涉及一种PCTFE复合薄膜及其制备方法与应用。

背景技术

聚三氟氯乙烯(PCTFE)是最早研发并实现商业化的氟塑料之一，若实现PCTFE的高填充，其强度、模量、耐热性及尺寸稳定性等都将获得全面提高，并可获得全新的功能，可拓宽其应用领域,同时提高极端工况条件下构件的可靠性。

然而，PCTFE的熔融温度为211-216℃，但PCTFE热传递效率极慢，其在230℃时的熔体粘度仍高达(5-50)×l0⁶泊，这既不利于传统的热塑成型，也不利于填料分散。因此，只有保持较高的温度和压力，才能赋予PCTFE足够的加工流动性。但在高热高剪切下，PCTFE会发生降解(PCTFE加工温度窗口窄)，并释放出有毒有害的含氟气体，将会对人体和设备造成极大的伤害。

目前，国内还未有高填充PCTFE复合薄膜的商品化产品。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种PCTFE复合薄膜的制备方法，其适用于工业化制备高填充的PCTFE复合薄膜。

本发明的目的之二在于提供一种由上述制备方法制备得到的PCTFE复合薄膜。

本发明的目的之三在于提供一种上述PCTFE复合薄膜的应用。

本申请可这样实现：

第一方面，本申请提供一种PCTFE复合薄膜的制备方法，包括以下步骤：将含有PCTFE悬浮液及填料粒子的复合悬浮液承载于基片材料的表面，干燥、烧结，随后除去基片材料。

PCTFE悬浮液由PCTFE粉末与混合分散介质混合而得。

PCTFE粉末与混合分散介质的用量比为40-80g:100mL；PCTFE悬浮液与填料粒子的质量比为100:20-80。

在可选的实施方式中，PCTFE粉末与水以及分散介质的混合是于转速为300-2000rpm的条件下搅拌4-24h。

在可选的实施方式中，PCTFE粉末的粒径为10-600nm。

混合分散介质为水和可溶性醇的混合物，水与水溶性醇的体积比为2:8-7:3。

在可选的实施方式中，水溶性醇包括甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇和丙三醇中的至少一种。

在可选的实施方式中，PCTFE悬浮液与填料粒子的混合是于转速为300-2000rpm的条件下搅拌4-24h。

在可选的实施方式中，填料粒子包括无机粒子、有机粒子或金属粒子中的至少一种。

在可选的实施方式中，填料粒子的粒径为10nm-50μm，优选10-40nm。

在可选的实施方式中，无机粒子包括氧化铝、二氧化硅、钛酸钡、二氧化钛、二硫化钼、氮化硼、碳纤维、碳纳米管、石墨、石墨烯和炭黑中的至少一种。