[发明专利]一种具有超高透气性能的聚四氟乙烯薄膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种具有超高透气性能的聚四氟乙烯薄膜的制备方法，包括步骤：S1混料，S2熟化，S3圧坯、推压，S4压延，S5脱脂，S6拉伸处理以及S7热定型；步骤S7在非对称加热烘箱中进行，以不同的热定型温度对步骤S6得到的基膜的两面进行处理，所述的不同的热定型处理的温度差为360~435℃，热定型处理的时间为10~60s。本发明所述的热定型处理中所述的上部热定型加热区和下部热定型加热区的热定型温度不同，即以不对称加热的方式对拉伸处理后的双向拉伸基膜进行热定型处理，制得的PTFE薄膜极具有小的平均孔径0.1~0.22μm及较高的透气量20~35 m³/(m²·h)；本发明所述的方法制备出的PTFE薄膜材料可应用于所制备的微孔膜可广泛应用于医药除菌、发酵除菌、膜蒸馏和膜曝气等领域。

技术领域

本发明涉及聚四氟乙烯膜材料的制备领域，具体涉及一种具有超高透气性能的聚四氟乙烯薄膜的制备方法。

背景技术

聚四氟乙烯（PTFE）膜材料具有强的耐高低温性能、疏水性、不粘性、自润滑性、耐腐蚀性能和耐摩擦性能，被广泛应用于服装、医疗、电子等领域，包括服装用膜、泡点膜和过滤滤料等。

PTFE薄膜材料制备过程中形成的微小的孔径与本身具有的疏水性能使得聚四氟乙烯膜材料具有了较高的防水性能；并且单位面积上形成的孔径结构较多，即孔隙率较大，具有较好的透气性能。但是，发明人在实际生产中发现，若要获得较高透气性能PTFE薄膜材料，就需要适当的扩大孔径，孔径扩大后势必影响PTFE薄膜材料的过滤性能；若要获得具有小的平均孔的，得到的PTFE的透气性能就会下降。但是，具有高的透气量且同时具有较小的平均孔径的PTFE薄膜材料在市场上有使用需求的。然而，具有上述特性的PTFE薄膜材料及其制备方法在现有技术中仍鲜有报道。因此，如何得到同时具备高的透气量和小的平均孔径的PTFE薄膜也就成为了亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是解决上述问题，提供一种在保证大的透气量的前提下，制备得到平均孔径较小的PTFE薄膜材料的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种具有超高透气性能的聚四氟乙烯薄膜的制备方法，包括步骤：

S1混料：将聚四氟乙烯分散树脂与助挤剂在转速为20~60 r/min下进行混合，所述的助挤剂的质量为所述的聚氟乙烯分散树脂质量的20%~30%；

S2熟化：混料结束后将混合均匀的原料置于烘箱中进行熟化，所述熟化处理的温度为35~70℃，时间为6~15h；

S3压坯、推压：将步骤S2熟化处理后的原料在下压速度为5~20 cm/min下进行预压圧坯，得到预压坯体，再将得到的预压坯体以速度为20~50 cm/min、压缩比为50~200进行压延，制得PTFE棒料；

S4 压延：将步骤S3制得的PTFE棒料进行压延，压辊的温度为40~60℃，制得基带；

S5 脱脂：将步骤S4制得的基带在脱脂机中进行脱脂处理，以去除助挤剂，对基带进行膨化；

S6拉伸处理：对脱脂后的基带进行拉伸处理，所述的拉伸处理依次包括纵向拉伸和横向拉伸，得到双向拉伸基膜；

S7热定型：在非对称加热烘箱中，以不同的热定型温度对步骤S6得到的双向拉伸基膜的两面进行热定型处理，所述的不同的热定型处理的温度差为360~435℃，热定型处理的时间为10~60s。

为了解决上述问题，提供了一种以非对称加热的方式对S5制得的双向拉伸基膜进行热定型处理，从而制得具有超高透气性能的PTFE薄膜材料。具体地，在膜一面采用较高温度定型，以提高膜的孔隙率和通量，降低膜的热收缩性；在膜另外一面施以较低的温度，以提供较小的孔径和孔径分布。通过所述的方法制备的PTFE微孔薄膜材料具有小孔径、低热收缩、高孔隙率和高通量的特点。所制备的微孔膜可广泛应用于医药除菌、发酵除菌、膜蒸馏和膜曝气等领域。