[发明专利]一种以聚四氟乙烯为表层的聚合物复合膜材料及其制备方法和应用

说明书

本发明属于有机复合材料制备技术领域，具体涉及一种以聚四氟乙烯为表层的聚合物复合膜材料及其制备方法和应用。本发明提供的制备方法：将含氟聚合物、聚四氟乙烯、双亲助剂、有机稀释剂和亲水性有机溶剂混合，得到混合料液；在保护气体中，将所述混合料液加热至第一温度进行保温处理，得到涂料液；所述第一温度＜所述亲水性有机溶剂的沸点；在第一温度条件下，将所述涂料液涂布于支撑材料表面后浸渍于凝固浴中进行固化，得到所述聚合物复合膜材料，所述凝固浴的介质为水，所述凝固浴的温度＜所述第一温度。本发明提供的制备方法制备得到的聚合物复合膜材料具有聚四氟乙烯表层膜，且具有更优异的孔隙率、拉伸断裂强度和拉伸断裂伸长率。

技术领域

本发明属于有机复合材料制备技术领域，具体涉及一种以聚四氟乙烯为表层的聚合物复合膜材料及其制备方法和应用。

背景技术

聚四氟乙烯(Polytetra fluoroethylene，简写为PTFE)，俗称“塑料王”，是一种以四氟乙烯作为单体聚合制得的高分子聚合物。聚四氟乙烯为白色蜡状，半透明、耐热、耐寒性优良，可在-180～260℃长期使用。

而且，聚四氟乙烯具有抗酸抗碱、化学稳定性高的特点，可以作为聚合物基底材料的理想涂层材料。但是，由于聚四氟乙烯几乎不溶于所有的溶剂，难以通过溶液相转化等方法将聚四氟乙烯方便地涂敷于有机聚合物材料表层形成聚四氟乙烯涂层。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以聚四氟乙烯为表层的聚合物复合膜材料及其制备方法和应用，本发明提供的聚合物复合膜材料具有聚四氟乙烯表层膜，且孔径分布均匀、拉伸断裂强度和拉伸断裂伸长率性能优异。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供了一种以聚四氟乙烯为表层的聚合物复合膜材料的制备方法，包括以下步骤：

将含氟聚合物、聚四氟乙烯、双亲助剂、有机稀释剂和亲水性有机溶剂混合，得到混合料液；

在保护气体中，将所述混合料液加热至第一温度进行保温处理，得到涂料液；所述第一温度＜所述亲水性有机溶剂的沸点；

在第一温度条件下，将所述涂料液涂布于支撑材料表面后浸渍于凝固浴中进行固化，得到所述聚合物复合膜材料，所述凝固浴的介质为水，所述凝固浴的温度＜所述第一温度。

优选的，所述双亲助剂包括聚乙二醇和/或嵌段聚醚。

优选的，所述有机稀释剂包括邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯、邻苯二甲酸二甲酯和邻苯二甲酸二丁酯中的一种或多种。

优选的，所述含氟聚合物与所述亲水性有机溶剂的汉森溶解度参数Δδps的值为1～5。

优选的，所述亲水性有机溶剂包括N-甲基吡咯烷酮、磷酸三乙酯和N,N-二甲基乙酰胺中的一种或多种。

优选的，所述混合料液包括以下质量份数的组分：

含氟聚合物20～40份、聚四氟乙烯1～10份、双亲助剂1～10份、有机稀释剂30～80份和亲水性有机溶剂2～30份。

优选的，所述固化得到固化膜材料，还包括将所述固化膜材料依次分别浸渍于乙醇和正己烷中进行萃取有机稀释剂，得到所述聚合物复合膜材料。

优选的，所述第一温度为160～210℃，所述凝固浴的温度为0～90℃。

本发明提供了上述技术方案所述的制备方法制备得到的以聚四氟乙烯为表层的聚合物复合膜材料，所述以聚四氟乙烯为表层的聚合物复合膜材料包括含氟聚合物基质膜和形成于所述聚合物基质膜表面的聚四氟乙烯表层膜。

本发明提供了上述技术方案所述的以聚四氟乙烯为表层的聚合物复合膜材料在膜过滤中的应用。