CN105080364A - 聚四氟乙烯复合膜共拉伸制备方法 - Google Patents

Abstract

一种聚四氟乙烯复合膜共拉伸制备方法，其特征是包括以下步骤：将聚四氟乙烯复合膜先进行纵拉，再进行横拉。本发明所生产的单向、双向拉伸PTFE微孔膜与国外产品的技术指标对比。双向拉伸后微孔膜的孔隙率有了较大提高，这样液体和气体的透过量也大幅增加。防水性与微孔的孔径成反比，孔径越小防水性越好；而透湿性却与孔径成正比，孔径越小透湿性越差。孔隙率较大，且泡孔均匀的微孔膜的防水透湿性较好。

Description

聚四氟乙烯复合膜共拉伸制备方法

技术领域

本发明涉及复合膜技术领域，尤其是一种聚四氟乙烯复合膜共拉伸制备方法。

背景技术

聚四氟乙烯（PTFE）微孔膜具有耐热、耐腐蚀、电绝缘和较高的机械强度等优异性能，被广泛用于化工、电子、石油、仪器仪表等超净过滤材料，特别被用在医疗行业的人造血管、气管、心脏补片等。20世纪70年代，国外利用PTFE微孔膜良好的透湿、透气性，开发PTFE与织物复合的高级防水透气材料。其中最为著名的是美国Core公司研制的PTFE复合织物Core-Tex，另外Pall、Milliproe、大金、旭硝子等公司在该领域也是世界的先进水平。PTFE复合膜具有非常优异的防水透气性，广泛用于防水服、滑雪衣、帐篷、睡袋、防毒服、航天服等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种聚四氟乙烯复合膜共拉伸制备方法，以PTFE为原料，经双向拉伸后与尼龙基材复合制成的PTFE微孔复合膜材料，用于微孔过滤或防水透湿性的材料，其指标与Core公司基本相同。。

本发明的技术方案是：

一种聚四氟乙烯复合膜共拉伸制备方法，包括以下步骤：

将聚四氟乙烯复合膜先进行纵拉，再进行横拉；

纵向拉伸对孔径和孔隙率的影响主要由以下几个工艺条件决定：拉伸温度、速度、倍数和间距；

1）拉伸温度越高，则孔隙率和孔径越大，但拉伸需要在327℃以下进行；

2）拉伸速度加大，则孔隙率增高；

3）拉伸倍数增大，孔隙率和孔径均增大；

4）拉伸间距增大，则孔隙率稍有下降，孔径稍有增加；

横向拉伸对孔径和孔隙率的影响主要由以下工艺条件决定：拉伸温度、拉伸倍数和定型温度及时间：

1）拉伸温度对孔隙率和孔径的影响，与纵向拉伸有相同的规律，但影响程度较小；

2）拉伸倍数越大，则孔隙率和孔径也增大；

3）定型温度越高，定型时间越长，会使孔径和孔隙率有所下降。

本发明的有益效果是：

本发明的聚四氟乙烯复合膜共拉伸制备方法具备防水透湿，就是水在一定压力下不会侵入织物，而人体内散发的汗蒸汽却能通过织物扩散到外界，不积聚冷凝在体表和织物之间，使人体不感觉到发闷。一般情况下尼龙基材透气性较好，因此PTFE微孔膜透气性的好坏，就决定了复合膜的透气性。首先，PTFE分子中含有憎水基团，所以PTFE本身就是防水性较好的憎水材质。

表1为本发明所生产的单向、双向拉伸PTFE微孔膜与国外产品的技术指标对比。从表1可见，双向拉伸后微孔膜的孔隙率有了较大提高，这样液体和气体的透过量也大幅增加。防水性与微孔的孔径成反比，孔径越小防水性越好；而透湿性却与孔径成正比，孔径越小透湿性越差。孔隙率较大，且泡孔均匀的微孔膜的防水透湿性较好。从表1数据看，研究所双向拉伸微孔膜性能与Millipore公司产品基本相同。

表1单向、双向拉伸的PTFE微孔膜与Millipore公司产品技术指标对比

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述：

一种聚四氟乙烯复合膜共拉伸制备方法，包括以下步骤：

将聚四氟乙烯复合膜先进行纵拉，再进行横拉；

纵向拉伸对孔径和孔隙率的影响主要由以下几个工艺条件决定：拉伸温度、速度、倍数和间距；

1）拉伸温度越高，则孔隙率和孔径越大，但拉伸需要在327℃以下进行；

2）拉伸速度加大，则孔隙率增高；

3）拉伸倍数增大，孔隙率和孔径均增大；

4）拉伸间距增大，则孔隙率稍有下降，孔径稍有增加；

横向拉伸对孔径和孔隙率的影响主要由以下工艺条件决定：拉伸温度、拉伸倍数和定型温度及时间：

1）拉伸温度对孔隙率和孔径的影响，与纵向拉伸有相同的规律，但影响程度较小；

2）拉伸倍数越大，则孔隙率和孔径也增大；

3）定型温度越高，定型时间越长，会使孔径和孔隙率有所下降。

1实验部分

1.1原料：

PTFE：FlonCD141,日本大金；

粘合剂：C（聚氨酯类），自制；

乙酸乙酯：工业级，市售；

尼龙基材：B3060、501、505，河北正定纬编厂。

1.2设备：

混合机：自制；

挤压机：SFFD-400型，张家港橡塑机械厂；

压延机组：自制；

纵向、横向拉伸机：自制；

复合机：DTR-001，日本藏野株式会社。

双向拉伸PTFE膜与织物的复合材料，采用粘合剂复合。粘合剂的种类、配方，复合时的温度、压力、时间等条件均对复合膜的水蒸汽透过率和剥离强度有影响。采用三水平、四因素正交设计进行试验，以确定的最佳工艺条件。

1）通过双向拉伸工艺使PTFE膜形成微孔结构，较小的孔径和较高的孔隙率可以达到防水透湿性，防水性与微孔孔径成反比，而透湿性与孔径成正比。

2）与单向拉伸相比，双向拉伸PTFE膜孔隙率更大。

3）采用三水平、四因素正交设计，确定最佳工艺条件为：涂胶压力0.1MPa、干燥温度60℃、干燥时间10s、复合压力0.1MPa，获得了水蒸汽透过率219.0g/m2·h和剥离强度11.8N/30mm均较佳的PTFE复合透气膜产品。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计构思前提下，本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容已经全部记载在权利要求书中。

Claims (1)

1.一种聚四氟乙烯复合膜共拉伸制备方法，其特征是包括以下步骤：

将聚四氟乙烯复合膜先进行纵拉，再进行横拉；

纵向拉伸对孔径和孔隙率的影响主要由以下几个工艺条件决定：拉伸温度、速度、倍数和间距；

1）拉伸温度越高，则孔隙率和孔径越大，但拉伸需要在327℃以下进行；

2）拉伸速度加大，则孔隙率增高；

3）拉伸倍数增大，孔隙率和孔径均增大；

4）拉伸间距增大，则孔隙率稍有下降，孔径稍有增加；

横向拉伸对孔径和孔隙率的影响主要由以下工艺条件决定：拉伸温度、拉伸倍数和定型温度及时间：

1）拉伸温度对孔隙率和孔径的影响，与纵向拉伸有相同的规律，但影响程度较小；

2）拉伸倍数越大，则孔隙率和孔径也增大；

3）定型温度越高，定型时间越长，会使孔径和孔隙率有所下降。