CN106863858A - 一种膨化聚四氟乙烯复合膜的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种膨化聚四氟乙烯复合膜的制备方法，包括步骤：1)基膜制备：经过双向拉伸制得膨化聚四氟乙烯薄膜；2)覆膜：将膨化聚四氟乙烯薄膜通过覆膜机组，上卷至覆膜辊筒上，将包覆有膜的辊筒加上防护罩；3)热处理：将加装了防护罩的覆膜辊筒进行热处理，热处理后取出在室温下自然冷却；4)裁减和包装。本发明提出的方法，在现有的覆膜机组条件下，对包覆有膜的辊筒加装防护罩，热处理时带着防护罩一起冷却。防护罩可有效的降低复合膜在冷却过程中的降温速度，利用此方法可消除热处理后膨化聚四氟乙烯复合膜在辊筒上的鼓包问题，提高产品质量。

Description

一种膨化聚四氟乙烯复合膜的制备方法

技术领域

本发明属于塑料加工领域，具体涉及一种聚四氟乙烯密封材料的制备方法。

背景技术

聚四氟乙烯材料具有耐腐蚀，耐气候性，耐高低温性等优点，广泛应用于国防军工、原子能、石油、无线电、电力机械、化学工业等重要部门，有着“塑料王”之美称，目前大量应用于大型运输机-20上。相比于传统的模压或挤出成型的聚四氟乙烯材料，膨化聚四氟乙烯的密度较低，耐蠕变性较强，时保留了许多传统PTFE的物理化学性能，是理想的密封材料。单层膨化聚四氟乙烯薄膜广泛用于化工过滤行业和特种服装生产行业；多层复合膜可制作成各式各样的密封材料，广泛应用于航天航海等特种军工行业。

膨化聚四氟乙烯复合膜的制备方法是将膨化聚四氟乙烯薄膜自然上卷至辊筒上，热处理后取出自然降温，该方法的弊端是：金属辊筒降温慢，而复合膜降温过快，冷却过程中空气充入复合膜后接触金属辊筒受热膨胀，会出现复合膜在辊筒上鼓包现象，导致复合膜外观较差。如果利用烘箱缓慢降温，则需要较长时间和大量能源，不利于持续性生产。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提出一种膨化聚四氟乙烯复合膜的制备方法，解决热处理后复合膜降温过快导致的鼓包问题。

实现本发明上述目的的具体技术方案为：

一种膨化聚四氟乙烯复合膜的制备方法，包括步骤：

1)基膜制备：将分散聚四氟乙烯树脂采用糊状成型法制得压延膜，经过双向拉伸制得膨化聚四氟乙烯薄膜；

2)覆膜：将步骤1)所得的膨化聚四氟乙烯薄膜通过覆膜机组，上卷至覆膜辊筒上，达到所需厚度后，将覆膜辊筒两端的膜固定，然后将辊筒卸下；将包覆有膜的辊筒加上防护罩；

3)热处理：将加装了防护罩的覆膜辊筒进行热处理，热处理温度350℃～400℃，处理时间1～3小时，热处理后取出在室温下自然冷却。

4)裁减和包装：冷却后将防护罩取开，将复合后的膜从辊筒上取下，进行裁减和包装。

其中，步骤1)制得的膨化聚四氟乙烯薄膜厚度为0.01～0.1mm。

其中，所述步骤2)中，进行覆膜的覆膜机组设置有展平辊、可拆卸的圆筒形覆膜辊筒，膨化聚四氟乙烯薄膜通过展平辊展平后包覆在覆膜辊上。

步骤2)中的卷膜速度可以为4～6圈/分钟。

其中，所述步骤2)中，进行覆膜的覆膜机组设置有压力装置，所述压力装置通过气压或液压方式将膨化聚四氟乙烯薄膜辊压在覆膜辊筒上，压力为0.4～0.5Mpa。

其中，步骤2)中，所述防护罩为不锈钢材质的两个半圆筒，通过能将两个半圆筒结合和拆开的任何方式对接在一起。

例如，步骤2)中，所述防护罩为不锈钢材质的两个半圆筒，通过卡槽、金属卡扣、螺丝、螺孔、螺母中的一种或多种元件对接在一起，两个半圆筒对接形成的圆筒的直径比包覆有膜的覆膜辊筒直径大5～50mm。

为了保证四氟膜的质量，两个半圆筒对接形成的圆筒不能与四氟膜接触，两个半圆筒对接形成的圆筒的直径比包覆有膜的覆膜辊筒直径大5～50mm。间距太小容易接触四氟膜，太大浪费防护罩制作材料，防护罩厚度2～4mm为宜，防护罩太薄刚性不够容易扭曲变形，太厚浪费材料增加成本、太过降低降温速度增加生产时间。

更优选地，两个半圆筒对接形成的圆筒的直径比包覆有膜的覆膜辊筒直径大20～30mm，防护罩厚度2～4mm。

进一步地，步骤3)所述热处理在烘箱或盐浴炉中进行。优选在盐浴炉中进行。

因为烘箱加热一般都是加热丝鼓热风加热，温度分布不均，四氟膜受热不均影响质量；盐浴炉有熔盐为介质，温度相对较均匀，四氟膜辊筒和介质间接接触，受热较均匀。

作为本发明的一个优选技术方案，所述步骤3)中，对于上卷厚度为1.7～1.8mm的覆膜辊筒，热处理温度为360℃～370℃，处理时间位2小时。

本发明的有益效果在于：

本发明提出的方法，在现有的覆膜机组条件下，对包覆有膜的辊筒加装防护罩，热处理时带着防护罩一起冷却。防护罩可有效的降低复合膜在冷却过程中的降温速度，利用此方法可消除热处理后膨化聚四氟乙烯复合膜在辊筒上的鼓包问题，提高产品质量。

附图说明

图1为本发明中进行热处理的覆膜辊筒和防护罩结构简图。

图中，1为覆膜辊筒，2为防护罩的半圆筒。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例中，如无特殊说明，所用手段均为本领域常规的手段。

实施例1：

用于热处理的覆膜辊筒和防护罩见图1，覆膜辊筒1为圆筒形，覆膜辊筒1和防护罩均为不锈钢材质，防护罩是由两个防护罩的半圆筒2组成，在热处理前两个半圆筒通过螺丝和螺丝孔对接在一起构成圆筒形防护罩，套在覆膜辊筒外。防护罩的直径比覆膜辊筒的直径大20mm，防护罩厚度2mm。

膨化聚四氟乙烯复合膜的制备过程为：

1)将分散聚四氟乙烯树脂采用糊状成型法制得压延膜，经双向拉伸制得膨化聚四氟乙烯薄膜，薄膜厚度0.05mm。

2)将制得的薄膜通过覆膜机组上卷至覆膜辊筒上，卷膜速度5圈/分钟，压力0.45MPa，上卷厚度1.7～1.8mm，固定覆膜辊两端膜，然后将辊筒卸下，将包覆有膜的辊筒加上防护罩。

3)将加装防护罩的覆膜辊筒进行热处理，在盐浴炉中进行，热处理温度370℃，处理时间2小时，热处理后在室温下自然冷却。

4)冷却后将防护罩取开，将复合后的膜从辊筒上取下，根据要求进行裁减和包装。

降温过程中没有鼓包现象发生，制得复合膜表面平整。

比较例：

①将分散聚四氟乙烯树脂采用糊状成型法制得压延膜，经双向拉伸制得膨化聚四氟乙烯薄膜，薄膜厚度0.05mm。

②将制得的薄膜通过覆膜机组上卷至覆膜辊筒上，卷膜速度5圈/分钟，压力0.45MPa，上卷厚度1.7～1.8mm，固定覆膜辊两端膜，然后将辊筒卸下。

③将包覆有膜的覆膜辊筒进行热处理，在盐浴炉中进行，热处理温度370℃，处理时间2小时，热处理后在室温下自然冷却。

④将复合后的膜从辊筒上取下，根据要求进行裁减和包装。

降温过程中复合膜出现鼓包现象，制的复合膜表面不平整。

实施例2

用于热处理的覆膜辊筒和防护罩如实施例1。

膨化聚四氟乙烯复合膜的制备过程为：

1)将分散聚四氟乙烯树脂采用糊状成型法制得压延膜，经纵横双向拉伸制得膨化聚四氟乙烯薄膜，薄膜厚度0.02mm。

2)将制得的薄膜通过覆膜机组上卷至覆膜辊筒上，卷膜速度4圈/分钟，压力0.40MPa，上卷厚度1.4mm，固定覆膜辊两端膜，然后将辊筒卸下，将包覆有膜的辊筒加上防护罩。

3)将加装防护罩的覆膜辊筒进行热处理，在盐浴炉中进行，热处理温度365℃，处理时间2小时，热处理后在室温下自然冷却。

4)冷却后将防护罩取开，将复合后的膜从辊筒上取下，根据要求进行裁减和包装。

降温过程中没有鼓包现象发生，制得复合膜表面平整。

以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域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，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种膨化聚四氟乙烯复合膜的制备方法，其特征在于，包括步骤：

1)基膜制备：将分散聚四氟乙烯树脂采用糊状成型法制得压延膜，经过双向拉伸制得膨化聚四氟乙烯薄膜；

2)覆膜：将步骤1)所得的膨化聚四氟乙烯薄膜通过覆膜机组，上卷至覆膜辊筒上，达到所需厚度后，将覆膜辊筒两端的膜固定，然后将辊筒卸下；将包覆有膜的辊筒加上防护罩；

3)热处理：将加装了防护罩的覆膜辊筒进行热处理，热处理温度350℃～400℃，处理时间1～3小时，热处理后取出在室温下自然冷却；

4)裁减和包装：冷却后将防护罩取开，将复合后的膜从辊筒上取下，进行裁减和包装。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)制得的膨化聚四氟乙烯薄膜厚度为0.01～0.1mm。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中，进行覆膜的覆膜机组设置有展平辊、可拆卸的圆筒形覆膜辊筒，膨化聚四氟乙烯薄膜通过展平辊展平后包覆在覆膜辊上。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中，进行覆膜的覆膜机组设置有压力装置，所述压力装置通过气压或液压方式将膨化聚四氟乙烯薄膜辊压在覆膜辊筒上，压力为0.4～0.5Mpa。

5.根据权利要求1～4任一所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述防护罩为不锈钢材质的两个半圆筒，通过卡槽、金属卡扣、螺丝、螺孔、螺母中的一种或多种元件对接在一起，两个半圆筒对接形成的圆筒的直径比包覆有膜的覆膜辊筒直径大5～50mm。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，两个半圆筒对接形成的圆筒的直径比包覆有膜的覆膜辊筒直径大20～30mm，防护罩厚度2～4mm。

7.根据权利要求1～4任一所述的制备方法，其特征在于，步骤3)所述热处理在烘箱或盐浴炉中进行。

8.根据权利要求1～4任一所述的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中，对于上卷厚度为1.7～1.8mm的覆膜辊筒，热处理温度为360℃～370℃，处理时间为2小时。