[发明专利]聚四氟乙烯单轴向拉伸成型制品的制备方法

说明书

本发明是关于聚四氟乙烯（PTFE）的单轴向拉伸制品，及其它们的制备方法。

由于聚四氟乙烯的热稳定剂和它的化学惰性，它是一种受赞赏的材料。但是，在某些领域它的应用有局限性，因为人们还不能成功地制成具有高机械强度和同时有高密度的PTFE成型制品。

例如，如果将这种材料加工成纺织纱，它可以加工成特别耐磨的PTFE织物。优异的强度和高密度的综合性能也有利于用做包裹导电体，介电击穿强度随着密度而提高。

目前，市场上可购得具有强度至多250N/mm²的PTFE成型制品，但它们的密度低于1g/cm³。这类成型制品是用拉伸没有烧结的PTFE而制成的。另一方面，至今已知烧结后PTFE成型制品的密度约为2g/cm³，但是强度不超过约50N/mm²。

从AT-B 370 674可知烧结的PTFE单轴拉伸膜，拉伸方向的强度为50N/mm²～140N/mm²。这类膜的制备是首先将PTFE粉末压成圆柱状成型制品，然后，烧结成型制品，再从上剥离成薄膜，至少加热到327℃并拉伸。

GB-A-2 025 835公开了按照糊料挤塑方法制备多孔PTFE成型制品的方法，该方法包括将基本上含有PTFE粉末和润滑剂的糊料物加压通过喷丝器，然后干燥除去润滑剂。其后，将成型制品加热至PTFE结晶熔点（327℃）以上并在加热过程中拉伸。拉伸比越大，所得成型制品的强度越大。但是，随之成型制品的密度降低了，例如拉伸率为550%时，强度升至约为42N/mm²，而密度降为约0.4g/cm³。

本发明的目的是提供一种PTFE成型制品，它没有上述的缺点，但具有高的机械强度和高密度。

本发明的PTFE制品是单轴向拉伸的，拉伸方向的强度至少为500N/mm²，最好至少为700N/mm²，密度为1.80～2.30g/cm³，最好为2.00～2.20g/cm³，成型制品较好为薄膜、带材、纺织纱或缝纫纱。在指出在强度值，纱的伸长率为3%～50%。

本发明的单轴向拉伸PTFE成型制品的制备是将含有PTFE粉末的糊料物连续制成成型物，将成型物送经多辊或辊，加热并拉伸成型物，在拉伸之前加热成型物至327～450℃，最好为350～390℃，这样烧结，然后拉伸。

本发明方法的较好实施方案是在加热为327～450℃，最好为350～390℃的辊或一对辊与未加热的引出装置间拉伸成型物。

它具有拉伸比为1∶5～1∶30，最好为1∶10～1∶20。当拉伸比为1∶30时，得到的强度大约为1150N/mm²。

本发明方法的实施方案将由附图来更详细地说明。

首先，以已知的方法将PTFE粉末与润滑剂混合，并在20～50℃下贮存几小时，再在压力为10～50巴下加工成型物。然后用已知方法将制成的成型物通过单孔喷丝器挤成棒状，并滚压成薄膜，干燥除去润滑剂。

然后，这种干燥的薄膜连续地送入附图所示的烧结和拉伸设备中。该设备的基本组成是送料器1，两个加热辊3′、3″和未加热的引出装置4，在附图的箭头是加热辊3′、3″的转动方向和薄膜的拉动方向。

经送料器1输入的薄膜连续地经过加热的辊3′、3″，并在此烧结。为此，为了能使薄膜从两面加热，薄膜最好是像“S”形包卷在辊上。辊子已经加热到至少327℃。烧结后，薄膜立即拉伸。薄膜由附图上标示的由几个卷滚组成的未加热引出装置4拉出。最后，拉伸过的料缠绕在合适的卷料筒上。

为了生产带材，干燥的薄膜较好是当通过送料器1时，已经用切刀杆装置2切开。

本发明将用下列实例更详细地说明。

实例1

将100份PTFE乳液粉末和23份汽油（沸点为186～214℃）压成圆柱棒，压延成厚度为0.1mm薄膜并干燥。然后，将该薄膜送入送料器1，切成6mm宽的带子，经已加热至380℃的辊3′、3″，同时被烧结，并用这组辊以1∶15的拉伸比拉伸。所得的带材在伸长率为5.6%时的强度为835N/mm²，密度为2.12g/cm³。

初始厚度降为0.0236mm，宽度为1.4mm。

所得PTFE带材可加工成纺织纱（加拈的或不加拈的）和缝纫纱（双拈的）。

实例2