CN105862421A - 一种含铜基的聚四氟乙烯/玻璃纤维布膜状复合材料及其制作方法 - Google Patents

一种含铜基的聚四氟乙烯/玻璃纤维布膜状复合材料及其制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明为含铜基的聚四氟乙烯/玻璃纤维布膜状复合材料，以聚四氟乙烯树脂分散液和含有0.05％～10％重量百分比含量铜粉的聚四氟乙烯树脂悬浮液为原料，浸渍高性能玻璃纤维布而成的纤维布，是具有抗菌杀菌和抑菌作用。优点：可用于低温‑196℃，高温300℃之间，具有耐气候性；非粘着性，不易粘附任何物质；耐化学腐蚀，能耐强酸、强碱、王水及各种有机溶剂的腐蚀；摩擦系数低，是无油自润滑的最佳选择；透光率达6～13％；具有高绝缘性能、防紫外线、防静电；强度高；与传统的聚四氟乙烯/玻璃纤维布膜状复合材料相比，因为在聚四氟乙烯涂层中含有一定含量的铜，因而具有抗菌杀菌抑菌和除味作用，因此可应用于特殊场合，如直接与食品接触的场合。

Description

一种含铜基的聚四氟乙烯/玻璃纤维布膜状复合材料及其制作方法
技术领域
本发明涉及具有抗菌杀菌除味作用的一种含铜基的聚四氟乙烯/玻璃纤维布膜状复合材料及其制作方法。
背景技术
聚四氟乙烯是分子主链中含有氟原子的高分子化合物，由于分子中C-F键具有高的离解能，以及氟原子高电负性和屏蔽效应，使其具有优异的耐高低温性能和化学稳定性，并具有很好的介电性能、非粘附性、低磨擦性、耐候性、不燃性和润滑性，是一种性能非常优异的高分子材料。
由聚四氟乙烯和玻璃纤维布及铜粉三者复合而成的含铜基具有抗菌杀菌除味作用的聚四氟乙烯/玻璃纤维布膜状复合材料及制备方法目前在还没有相应的文献报道过。
发明内容
本发明的目的研发一种具有抗菌杀菌除味作用的一种含铜基的聚四氟乙烯/玻璃纤维布膜状复合材料及其制作方法。
本发明的上述技术问题主要是通过下述方案得以解决的：一种含铜基的聚四氟乙烯/玻璃纤维布膜状复合材料，由聚四氟乙烯、和玻璃纤维布及铜粉三者复合而成。
作为优选，所述含铜基的聚四氟乙烯/玻璃纤维布膜状复合材料由重量百分比为0.01～6％的铜粉，重量百分比为5～60％的聚四氟乙烯，重量百分比为20～90％的玻璃纤维布复合而成。
作为优选，所述聚四氟乙烯为四氟乙烯-六氟丙烯共聚物FEP、聚三氟氯乙烯PCTFE、聚偏氟乙烯PVDF、聚氟乙烯PVF、乙烯-三氟氯乙烯共聚物E-CTFE、乙烯-四氟乙烯共聚物(E-TFE)、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物Teflon PFA、偏氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物VDF-CTFE、四氟乙烯-六氟丙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物Teflon EPE、全氟磺酸树脂XR树脂以及偏氟乙烯-六氟异丁烯共聚物CM-I树脂中的一种或多种。
作为优选，所述玻璃纤维布为无碱玻璃纤维、中碱玻璃纤维或者高强玻璃纤维，其中玻璃纤维直径为5～25微米；玻璃纤维布的织纹为平纹、斜纹、缎纹、罗纹或者席纹，玻璃纤维布的克重为20～1000。
作为优选，所述铜粉包括电解铜即纯铜粉或紫铜粉，合金铜粉，雾化铜粉或者氧化铜粉，铜粉粒度为100目～2微米。
本发明的另一个技术方案是提供一种含铜基的聚四氟乙烯/玻璃纤维布膜状复合材料的制作方法，包括如下步骤：(1)将一定量铜粉置入盛有固体含量为60％的聚四氟乙烯树脂分散液B的搅拌筒中搅拌2～8小时，温度控制在20～25℃，制成含有重量百分比含量0.05％～10％铜粉的聚四氟乙烯树脂悬浮液A；(2)然后先将玻璃纤维布浸渍于固体含量为60％的聚四氟乙烯树脂分散液B中，然后捞起干燥，在一定温度下烧结，重复浸渍–干燥–烧结工序0～3次；(3)然后再将经过步骤(2)的玻璃纤维布浸渍于上述步骤(1)制备的含有重量百分比含量0.05％～10％铜粉的聚四氟乙烯树脂悬浮液A中然后捞起干燥，在一定温度下烧结，重复浸渍–干燥–烧结工序1～3次；(4)然后将经过步骤(2)和(3)的璃纤维布浸再次渍于固体含量为60％的聚四氟乙烯树脂分散液B中然后捞起干燥，在一定温度下进行烧结，重复浸渍–干燥–烧结工序0～3次；从而制成中间层为玻璃纤维布,外层含0.01％～6％重量百分比铜粉的聚四氟乙烯涂层的聚四氟乙烯/玻璃纤维布膜状复合材料。
作为优选，所述步骤(2)、(3)和(4)中的浸渍–干燥–烧结工序中,干燥温度控制在90～100℃，烧结温度控制在370～390℃。
作为优选，所述步骤(2)、(3)和(4)中，烧结采用立式连续烧结炉或者卧式连续烧结炉，烧结时间控制在2～10分钟；加工速度控制在0.5～6米/分钟。
作为优选，所述步骤(2)和(4)中，其浸渍--干燥--烧结工序次数为0时，即不经过步骤(2)和(4)，只经过步骤(3)。
与现有的技术相比，本发明研发含铜基的聚四氟乙烯/玻璃纤维布膜状复合材料是以聚四氟乙烯树脂分散液和含有0.05％～10％重量百分比含量铜粉的聚四氟乙烯树脂悬浮液为原料，浸渍高性能玻璃纤维布而成的纤维布，是具有抗菌杀菌和抑菌作用及多种用途的复合材料产品。具有如下优异的各项性能：1、可用于低温-196℃，高温300℃之间，具有耐气候性；2、非粘着性，不易粘附任何物质；3、耐化学腐蚀，能耐强酸、强碱、王水及各种有机溶剂的腐蚀；4、摩擦系数低，是无油自润滑的最佳选择；5、透光率达6～13％；6、具有高绝缘性能、防紫外线、防静电；7、强度高；8、与传统的聚四氟乙烯/玻璃纤维布膜状复合材料相比，因为在聚四氟乙烯涂层中含有一定含量的铜，因而具有抗菌杀菌抑菌和除味作用，因此可应用于特殊场合，如直接与食品接触的场合。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明含铜基具有抗菌杀菌除味作用的聚四氟乙烯/玻璃纤维布膜状复合材料制备方法进行详细的说明。
含铜基的聚四氟乙烯/玻璃纤维布膜状复合材料其制作步骤如下：
(1)将一定量铜粉置入盛有聚四氟乙烯树脂分散液(固体含量为60％)B的搅拌筒中搅拌2至8小时，制成含有0.05％～10％重量百分比含量铜粉的聚四氟乙烯树脂悬浮液A，并用80目不锈钢筛网进行过滤，并存放温度为20～25℃室内备用；
(2)然后先将玻璃纤维布浸渍于固体含量为60％聚四氟乙烯树脂分散液B中然后捞起干燥，在一定温度下烧结，干燥温度控制在90～100℃，烧结温度控制在370～390℃；烧结时间控制在2～10分钟；加工速度控制在0.5～6米/分钟，重复浸渍–干燥–烧结工序0～3次；
(3)然后再将经过步骤(2)的玻璃纤维布浸渍于上述步骤(1)制备的含有0.05％～10％重量百分比含量铜粉的聚四氟乙烯树脂悬浮液A中然后捞起干燥，在一定温度下烧结,干燥温度控制在90～100℃，烧结温度控制在370～390℃；烧结时间控制在2～10分钟；加工速度控制在0.5～6米/分钟，重复浸渍–干燥–烧结工序1～3次；
(4)然后将经过步骤(2)和(3)的玻璃纤维布浸再次渍于固体含量为60％聚四氟乙烯树脂分散液B中然后捞起干燥，在一定温度下进行烧结，干燥温度控制在90～100℃,烧结温度控制在370～390℃；烧结时间控制在2～10分钟；加工速度控制在0.5～6米/分钟，重复浸渍–干燥–烧结工序0～3次；从而制成中间层为玻璃纤维布，外层含0.01％～6％重量百分比含量铜粉的聚四氟乙烯涂层的聚四氟乙烯/玻璃纤维布膜状复合材料。
实施例1
含铜基聚四氟乙烯/玻璃纤维布膜状复合材料其制作步骤如下：
(1)将四川衡水润泽金属粉末有限公司生产的纯铜粉，粒度为800目，置入盛有固体含量为60％聚四氟乙烯树脂分散液B的搅拌筒中，并加入添加剂，搅拌分散2～8小时，制成含有5％重量百分比含量铜粉的聚四氟乙烯树脂悬浮液A,并用80目不锈钢筛网进行过滤，并存放温度为20～25℃室内备用涂；
(2)采用中昊晨光化工研究院生产的固体含量为60％的聚四氟乙烯树脂分散液B；
(3)玻璃纤维布采用重庆国际复合材料公司生产的G75纺织型电子级玻璃纤维纱(单纤维直径为9um，线密度为68.7Tex)为原料织成的玻璃纤维布；
(4)烧结炉采用自主设计和生产的立式三室连续烧结炉，该烧结炉宽2.5米，高12米；
(5)然后先将玻璃纤维布浸渍于固体含量为60％聚四氟乙烯树脂分散液B中，然后捞起干燥，在一定温度下烧结,干燥温度控制在90～100℃,烧结温度控制在370～390℃；烧结时间控制在2～10分钟；加工速度控制在0.5～6米/分钟，重复浸渍–干燥–烧结工序2次；
(6)然后再将经过步骤(5)的玻璃纤维布浸渍于上述步骤(1)制备的含有5％重量百分比含量铜粉的聚四氟乙烯树脂悬浮液A中然后捞起干燥，在一定温度下烧结，干燥温度控制在90～100℃，烧结温度控制在370～390℃；烧结时间控制在2～10分钟；加工速度控制在0.5～6米/分钟，重复浸渍–干燥–烧结工序2次；
(7)然后将经过步骤(5)和(6)的玻璃纤维布浸再次渍于固体含量为60％聚四氟乙烯树脂分散液B中然后捞起干燥，在一定温度下进行烧结，干燥温度控制在90～100℃，烧结温度控制在370～390℃；烧结时间控制在2～10分钟；加工速度控制在0.5～6米/分钟，重复浸渍--干燥--烧结工序2次；从而制成中间层为玻璃纤维布，外层含一定量铜粉(1％重量百分比含量)的聚四氟乙烯涂层的聚四氟乙烯/玻璃纤维布膜状复合材料。
通过上述步骤后最终制得的含铜基的聚四氟乙烯/玻璃纤维布膜状复合材料含有1％重量百分比，具有抗菌杀菌和除味作用。
本发明的含铜基的聚四氟乙烯/玻璃纤维布膜状复合材料，具有如下优异的各项性能:1、可用于低温-196℃，高温300℃之间，具有耐气候性；2、非粘着性，不易粘附任何物质；3、耐化学腐蚀，能耐强酸、强碱、王水及各种有机溶剂的腐蚀；4、摩擦系数低，是无油自润滑的最佳选择；5、透光率达6～13％；6、具有高绝缘性能、防紫外线、防静电；7、强度高；8、与传统的聚四氟乙烯/玻璃纤维布膜状复合材料相比,因为在聚四氟乙烯涂层中含有一定含量的铜，因而具有抗菌杀菌抑菌和除味作用，因此可应用于特殊场合，如直接与食品接触的场合。
最后，应当指出，以上实施例仅是本发明较有代表性的例子。显然，本发明的技术方案并不限于上述实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种含铜基的聚四氟乙烯/玻璃纤维布膜状复合材料，其特征在于，由聚四氟乙烯、和玻璃纤维布及铜粉三者复合而成。
2.根据权利要求1所述的一种含铜基的聚四氟乙烯/玻璃纤维布膜状复合材料，其特征在于，由重量百分比为0.01～6％的铜粉，重量百分比为5～60％的聚四氟乙烯，重量百分比为20～90％的玻璃纤维布复合而成。
3.根据权利要求1所述的一种含铜基的聚四氟乙烯/玻璃纤维布膜状复合材料，其特征在于，所述聚四氟乙烯为四氟乙烯-六氟丙烯共聚物FEP、聚三氟氯乙烯PCTFE、聚偏氟乙烯PVDF、聚氟乙烯PVF、乙烯-三氟氯乙烯共聚物E-CTFE、乙烯-四氟乙烯共聚物(E-TFE)、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物Teflon PFA、偏氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物VDF-CTFE、四氟乙烯-六氟丙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物Teflon EPE、全氟磺酸树脂XR树脂以及偏氟乙烯-六氟异丁烯共聚物CM-I树脂中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种含铜基的聚四氟乙烯/玻璃纤维布膜状复合材料，其特征在于，所述玻璃纤维布为无碱玻璃纤维、中碱玻璃纤维或者高强玻璃纤维，其中玻璃纤维直径为5～25微米；玻璃纤维布的织纹为平纹、斜纹、缎纹、罗纹或者席纹，玻璃纤维布的克重为20～1000。
5.根据权利要求1所述的一种含铜基的聚四氟乙烯/玻璃纤维布膜状复合材料，其特征在于，所述铜粉包括电解铜即纯铜粉或紫铜粉、合金铜粉、雾化铜粉或者氧化铜粉，铜粉粒度为100目～2微米。
6.一种权利要求1-5所述的含铜基的聚四氟乙烯/玻璃纤维布膜状复合材料的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将一定量铜粉置入盛有固体含量为60％的聚四氟乙烯树脂分散液B的搅拌筒中搅拌2～8小时，温度控制在20～25℃，制成含有重量百分比含量0.05％～10％铜粉的聚四氟乙烯树脂悬浮液A；(2)然后先将玻璃纤维布浸渍于固体含量为60％的聚四氟乙烯树脂分散液B中，然后捞起干燥，在一定温度下烧结，重复浸渍–干燥–烧结工序0～3次；(3)然后再将经过步骤(2)的玻璃纤维布浸渍于上述步骤(1)制备的含有重量百分比含量0.05％～10％铜粉的聚四氟乙烯树脂悬浮液A中然后捞起干燥，在一定温度下烧结，重复浸渍–干燥–烧结工序1～3次；(4)然后将经过步骤(2)和(3)的玻璃纤维布浸再次渍于固体含量为60％的聚四氟乙烯树脂分散液B中然后捞起干燥，在一定温度下进行烧结，重复浸渍–干燥–烧结工序0～3次；从而制成中间层为玻璃纤维布,外层含0.01％～6％重量百分比铜粉的聚四氟乙烯涂层的聚四氟乙烯/玻璃纤维布膜状复合材料。
7.根据权利要求6所述的一种含铜基的聚四氟乙烯不粘烧烤垫的制作方法，其特征在于：所述步骤(2)、(3)和(4)中的浸渍–干燥–烧结工序中,干燥温度控制在90～100℃，烧结温度控制在370～390℃。
8.根据权利要求6所述的一种含铜基的聚四氟乙烯不粘烧烤垫的制作方法，其特征在于：所述步骤(2)、(3)和(4)中，烧结采用立式连续烧结炉或者卧式连续烧结炉，烧结时间控制在2～10分钟；加工速度控制在0.5～6米/分钟。
9.根据权利要求6所述的一种含铜基的聚四氟乙烯不粘烧烤垫的制作方法，其特征在于：所述步骤(2)和(4)中，其浸渍--干燥--烧结工序次数为0时，即不经过步骤(2)和(4)，只经过步骤(3)。
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