一种具有双面结构的聚四氟乙烯微孔膜及制备方法技术

本发明专利技术揭示了一种具有双面结构的聚四氟乙烯微孔膜及制备方法，经过预牵伸得到第一原膜，并与压延得到的第二原膜在张力下进行叠合，制得叠合膜，叠合膜再经过双向牵伸后，制得具有双层结构的聚四氟乙烯微孔膜，该膜正反两面纤维

【技术实现步骤摘要】
一种具有双面结构的聚四氟乙烯微孔膜及制备方法


[0001]本专利技术涉及多层聚四氟乙烯膜的加工制造
，特别是涉及一种具有双面结构的聚四氟乙烯微孔膜及制备方法。

技术介绍

[0002]聚四氟乙烯微孔膜因具有极好的化学惰性、不粘性、耐高低温性能、电绝缘性等特性被广泛应用环保、海水淡化、生物工程等领域。
[0003]目前市场上主流的聚四氟乙烯微孔膜制备方法是采用双向拉伸法制备，该方法首先由美国戈尔提出：将聚四氟乙烯分散树脂与助挤剂混合静置，经熟化、压延、纵向拉伸和横向拉伸而制得。
[0004]为提高微孔膜的物理性能，并赋予其更多功能，人们对制膜工艺进行了创新与改进：
[0005]专利CN105983352“一种高通量厚型聚四氟乙烯膜及其制备方法”提供了一种制备厚度大、透气率和孔隙率高的制膜方法；该方法是将若干层聚四氟乙烯膜对齐叠合，在热气流的作用下，上下表面膜吸热软化并与其他层聚四氟乙烯膜粘合，制得高通量厚型聚四氟乙烯膜；由于该方法是利用气流的压力和热量传导实现薄膜的软化粘合，只能实现都厚度很小的单层膜的粘合，且设备长度和风压控制要求高，且由于单层膜强度低，在生产过程中极易磨损，生产效率低。
[0006]专利CN101879419“多层聚四氟乙烯膜及其制备方法及装置”提供了一种强度较高、孔径较小的多层聚四氟乙烯膜及其制备方法；该方法将两个以上的单层聚四氟乙烯膜先后进行低温脱脂、湿拉伸、高温脱脂拉伸和横向拉伸后制得多层聚四氟乙烯膜。该方法是将多层基带进行同步拉伸，微孔结构单一，限制了其在不同领域的使用。
[0007]专利CN109608794“PTFE微孔膜及其制备方法以及复合质子交换膜”提供了一种具有较高表面能的PTFE膜；该膜是通过在PTFE分散树脂和助挤剂中添加表面活性剂，将其混合搅拌均匀，再经横向预拉伸、纵向拉伸和横向拉伸制得；由于聚四氟乙烯为完全对称且无支链的线型高分值，F原子呈螺旋结构将C原子完全包裹，极高的C
‑
F键能(460.5KJ/mol)和F原子的强负电性能，使得聚四氟乙烯几乎不能与其他聚合物或无机分子以化学键或者分子间作用力结合，表面活性剂的加入，破坏了聚四氟乙烯分子之间的作用力，导致制得的聚四氟乙烯微孔膜强度低，在后续使用过程中极易损伤。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于，提出一种具有双面结构的聚四氟乙烯微孔膜及制备方法，能够制备出强度高、通量高且厚度大的具有双面结构的聚四氟乙烯微孔膜。
[0009]为了达到上述目的，本专利技术提供了一种具有双面结构的聚四氟乙烯微孔膜的制备方法，包括：
[0010]将聚四氟乙烯分散树脂和助挤剂混合并搅拌均匀，压延制得压延膜；
[0011]将所述压延膜经脱脂、预牵伸制得第一原膜；
[0012]将聚四氟乙烯分散树脂、助挤剂，和/或功能助剂混合并搅拌均匀，压延制得第二原膜；
[0013]将所述制得的第一原膜和第二原膜对齐叠合送入压辊，所述第二原膜置于所述第一原膜下方，再输入脱脂机进行脱脂，制得叠合膜；
[0014]将所述制得的叠合膜进行双向牵伸，制得双面结构的聚四氟乙烯微孔膜。
[0015]可选的，所述助挤剂包括异构烷烃、石油醚及石蜡油中的一种或两种以上组合。
[0016]可选的，所述功能助剂包括表面活性剂、纳米无机粒子及颜料中的一种或两种以上组合。
[0017]可选的，所述压延制得压延膜的过程包括经静置、熟化、制坯、推条和压延后制得所述压延膜。
[0018]可选的，所述预牵伸的牵伸倍率为2～8倍。
[0019]可选的，所述压延制得第二原膜的过程包括经静置、熟化、制坯和压延后制得所述第二原膜。
[0020]可选的，所述脱脂制得叠合膜的过程中，脱脂温度为120～200℃，脱脂速度为3～8m/min。
[0021]可选的，所述叠合膜的张力为15～65N。
[0022]可选的，所述双向牵伸包括：先进行纵向牵伸，再在扩幅机上进行横向牵伸。
[0023]可选的，纵向牵伸倍率为2～12倍，纵向牵伸温度200～300℃，纵向放卷速度为0.5～1m/min。
[0024]可选的，横向牵伸倍率为10～25倍，横向牵伸温度为150～350℃，横向牵伸速度为10～30m/min。
[0025]本专利技术还提供了一种具有双面结构的聚四氟乙烯微孔膜，采用如上所述的制备方法制备而来的，所述具有双面结构的聚四氟乙烯微孔膜的正反两面具有不同的纤维化程度、结点大小以及不同的微纤维纵横向的取向分布。
[0026]可选的，厚度为3～50μm，透气量≤200mm/s，且孔隙率为50～90％。
[0027]与现有技术相比，本专利技术提供的具有双面结构的聚四氟乙烯微孔膜经过预牵伸得到第一原膜，并与压延得到的第二原膜在张力下进行叠合，制得叠合膜，叠合膜再经过双向牵伸后制备得到，该膜正反两面纤维
‑
结点结构不同，具有强度高、通量高及厚度大等综合特性；本专利技术提供的聚四氟乙烯微孔膜，可调和不同聚四氟乙烯分散树脂的性能，从而提高产品强度、通量、厚度等综合性能，解决了现有技术制备的聚四氟乙烯微孔膜结构单一、强度低、通量低且较薄的问题，提高了产品的性能和制备工艺的稳定性。
附图说明
[0028]图1为本专利技术实施例中实验例1制得的叠合膜正面电镜示意图；
[0029]图2为本专利技术实施例中实验例1制得的叠合膜反面电镜示意图；
[0030]图3为本专利技术实施例中实验例1制得的聚四氟乙烯微孔膜正面电镜示意图；
[0031]图4为本专利技术实施例中实验例1制得的聚四氟乙烯微孔膜反面电镜示意图。
具体实施方式
[0032]下面将对本专利技术进行更详细的描述，其中表示了本专利技术的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本专利技术，而仍然实现本专利技术的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本专利技术的限制。
[0033]在下列段落中以举例方式更具体地描述本专利技术。根据下面说明，本专利技术的优点和特征将更清楚。
[0034]本专利技术实施例中提供了一种具有双面结构的聚四氟乙烯微孔膜的制备方法，包括以下步骤：
[0035]S1、将聚四氟乙烯分散树脂和助挤剂混合并搅拌均匀，压延制得压延膜。
[0036]S2、将所述压延膜经脱脂、预牵伸制得第一原膜。
[0037]S3、将聚四氟乙烯分散树脂、助挤剂，和/或功能助剂混合并搅拌均匀，压延制得第二原膜。
[0038]S4、将所述第一原膜和所述第二原膜对齐叠合送入压辊，所述第二原膜置于所述第一原膜下方，再输入脱脂机进行脱脂，制得叠合膜。
[0039]S5、将所述制得的叠合膜进行双向牵伸，制得双面结构的功能型聚四氟乙烯微孔膜。
[0040]其中，所述聚四氟乙烯分散树脂包括用于微孔膜制造的任何一种原料，如大金F106、大金F104、杜邦605、东岳204、东岳203以及晨光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有双面结构的聚四氟乙烯微孔膜的制备方法，其特征在于，包括：将聚四氟乙烯分散树脂和助挤剂混合并搅拌均匀，压延制得压延膜；将所述压延膜经脱脂、预牵伸制得第一原膜；将聚四氟乙烯分散树脂、助挤剂，和/或功能助剂混合并搅拌均匀，压延制得第二原膜；将所述制得的第一原膜和第二原膜对齐叠合送入压辊，所述第二原膜置于所述第一原膜下方，再输入脱脂机进行脱脂，制得叠合膜；将所述制得的叠合膜进行双向牵伸，制得双面结构的聚四氟乙烯微孔膜。2.如权利要求1所述的具有双面结构的聚四氟乙烯微孔膜的制备方法，其特征在于，所述助挤剂包括异构烷烃、石油醚及石蜡油中的一种或两种以上组合。3.如权利要求1所述的具有双面结构的聚四氟乙烯微孔膜的制备方法，其特征在于，所述功能助剂包括表面活性剂、纳米无机粒子及颜料中的一种或两种以上组合。4.如权利要求1所述的具有双面结构的聚四氟乙烯微孔膜的制备方法，其特征在于，所述压延制得压延膜的过程包括经静置、熟化、制坯、推条和压延后制得所述压延膜。5.如权利要求1所述的具有双面结构的聚四氟乙烯微孔膜的制备方法，其特征在于，所述预牵伸的牵伸倍率为2～8倍。6.如权利要求1所述的具有双面结构的聚四氟乙烯微孔膜的制备方法，其特征在于，所述压延制得第二原膜的过程包括经静置、熟化、制坯和压延后制得所述第二原膜。...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈银青，薛士临，靳向煜，陈迎妹，吴海波，薛刚，冯韶山，
申请(专利权)人：东华大学上海灵氟隆膜技术有限公司，
类型：发明
国别省市：