CN107976470A - 电化学气体传感器的聚四氟乙烯防水透气复合膜制备方法 - Google Patents

电化学气体传感器的聚四氟乙烯防水透气复合膜制备方法 Download PDF

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牛利
韩冬雪
王伟
包宇
李风华
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    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis

Abstract

本发明涉及一种电化学气体传感器的聚四氟乙烯防水透气复合膜制备方法，一种电化学气体传感器的聚四氟乙烯防水透气复合膜制备方法，包括以下步骤：A：将氧化锌、氧化钙、二氧化钛恒温干燥，温度控制在50℃‑120℃范围内。B：配备重量百分比为20%‑40%氧化锌、配备重量百分比为25%‑40%氧化钙、配备重量百分比为20%‑55%二氧化钛放入搅拌机中均匀搅拌等步骤，本发明制备的聚四氟乙烯复合防水、透气膜制造工艺简单、设备投资小、适于批量化生产，而且采用该聚四氟乙烯复合膜为基底膜组装的电化学气体传感器，其防水性能优良，透气性好、传感器响应时间快。可广泛应用各种有毒有害气体电化学传感器，市场前景广阔。

Description

电化学气体传感器的聚四氟乙烯防水透气复合膜制备方法
技术领域
本发明涉及电化学气体传感器领域，特别涉及一种电化学气体传感器的聚四氟乙烯防水透气复合膜制备方法。
背景技术
目前，防水透气膜的生产工艺主要有以下三种方式：（1） 采用流延复合方式，此工艺是用塑料粒子热熔后依靠塑料本身的粘性复合，其缺点是防水透气膜几乎不透气，大大降低防水透气膜的价值。（2）采用喷胶或刮胶复合(热熔胶复合)方式，这种工艺最早应用在卫生巾和尿不湿，以及防护服上，目前国内生产厂家几乎都是用这种工艺生产高透气的防水透气材料，其缺点是透气量比较低，因为中间透气膜的微孔实际上都被热熔胶堵死。（3）采用热压复合方式，防水透气膜根本就不防水，生产真正防水透气膜的厂家其实很少。
再有现有技术制作的聚四氟乙烯防水透气膜的主要缺陷：（1）加工性能很差。（2）采用双向拉伸法，形成具有裂隙孔结构的微孔膜，孔径不均匀，孔径率难控制。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术存在之不足，而提供一种具有防水、透气、耐强酸、强碱和耐多种化学产品的腐蚀以及宽广的耐温特性的电化学气体传感器的聚四氟乙烯防水透气复合膜制备方法。
本发明的目的是这样实现的。
一种电化学气体传感器的聚四氟乙烯防水透气复合膜制备方法，包括以下步骤：
A：将氧化锌、氧化钙、二氧化钛恒温干燥，温度控制在50℃-120℃范围内。
B：配备重量百分比为20% -40%氧化锌、配备重量百分比为25% -40%氧化钙、配备重量百分比为20% -55%二氧化钛放入搅拌机中均匀搅拌；
C：加入重量百分比为20%-45%聚四氟乙烯四氢呋喃乳液，采用搅拌机搅拌均匀，再加重量百分比为10% -20%乙醇破乳；
D：将开炼机升温至120℃，调节开练机两轮间隙为0.8 cm -1.5cm，上述溶液通过开炼机挤出、加压、拉伸成膜；
E：将上述膜放入重量百分比为1% -10%盐酸溶液中，溶解膜包含的氧化锌、氧化钙和二氧化钛一种或多种，并作成孔性处理；
F：采用去离子水洗涤、干燥、调节温度150℃-180℃范围内进行定型处理，最后形成电化学气体传感器的聚四氟乙烯防水透气复合膜。
上述技术方案还可作下述进一步完善。
作为更具体的方案，还包括用于溶解膜包含的氧化锌、氧化钙和二氧化钛一种或多种的乙醇溶液辅助剂。
作为更具体的方案，所述步骤F采用去离子水洗涤3-5遍。
本发明的有益效果如下：
本发明制备的聚四氟乙烯复合防水、透气膜制造工艺简单、设备投资小、适于批量化生产，而且采用该聚四氟乙烯复合膜为基底膜组装的电化学气体传感器，其防水性能优良，透气性好、传感器响应时间快。可广泛应用各种有毒有害气体电化学传感器，市场前景广阔。
附图说明
图1为电化学气体传感器的聚四氟乙烯防水透气复合膜制备方法的流程图。
图2为电化学气体传感器的聚四氟乙烯防水透气复合膜测试图。
图3为电化学气体传感器的聚四氟乙烯防水透气复合膜原理图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。
实施例1，结合图1到图3所示，一种电化学气体传感器的聚四氟乙烯防水透气复合膜制备方法，包括以下步骤：
A：将氧化锌、氧化钙、二氧化钛恒温干燥，温度控制在50℃。
B：配备重量百分比为20%氧化锌、配备重量百分比为25%氧化钙、配备重量百分比为20%二氧化钛放入搅拌机中均匀搅拌；
C：加入重量百分比为20%聚四氟乙烯四氢呋喃乳液，采用搅拌机搅拌均匀，再加10%wt乙醇破乳；
D：将开炼机升温至120℃，调节开练机两轮间隙为0.8cm，上述溶液通过开炼机挤出、加压、拉伸成膜；
E：将上述膜放入重量百分比为1%盐酸溶液中并添加乙醇溶液辅助剂溶解膜包含的氧化锌、氧化钙和二氧化钛，并作成孔性处理；
F：采用去离子水洗涤3遍、干燥、调节温度150℃范围内进行定型处理，最后形成电化学气体传感器的聚四氟乙烯防水透气复合膜。
实施例2，结合图1到图3所示，一种电化学气体传感器的聚四氟乙烯防水透气复合膜制备方法，包括以下步骤：
A：将氧化锌、氧化钙、二氧化钛恒温干燥，温度控制在120℃范围内。
B：配备重量百分比为40%氧化锌、配备重量百分比为40%氧化钙、配备重量百分比为55%二氧化钛放入搅拌机中均匀搅拌；
C：加入重量百分比为45%聚四氟乙烯四氢呋喃乳液，采用搅拌机搅拌均匀，再加重量百分比为20%乙醇破乳；
D：将开炼机升温至120℃，调节开练机两轮间隙为1.5 cm，上述溶液通过开炼机挤出、加压、拉伸成膜；
E：将上述膜放入重量百分比为10%盐酸溶液中并添加乙醇溶液辅助剂溶解膜包含的氧化锌、氧化钙和二氧化钛，并作成孔性处理；
F：采用去离子水洗涤5遍、干燥、调节温度180℃范围内进行定型处理，最后形成电化学气体传感器的聚四氟乙烯防水透气复合膜。
实施例3，结合图1到图3所示，一种电化学气体传感器的聚四氟乙烯防水透气复合膜制备方法，包括以下步骤：
A：将氧化锌、氧化钙、二氧化钛恒温干燥，温度控制在85℃范围内。
B：配备重量百分比为30%氧化锌、配备重量百分比为32.5%氧化钙、配备重量百分比为37.5%二氧化钛放入搅拌机中均匀搅拌；
C：加入重量百分比为32.5%聚四氟乙烯四氢呋喃乳液，采用搅拌机搅拌均匀，再加重量百分比为15%乙醇破乳；
D：将开炼机升温至120℃，调节开练机两轮间隙为1.15cm，上述溶液通过开炼机挤出、加压、拉伸成膜；
E：将上述膜放入重量百分比为5.5%盐酸溶液中并添加乙醇溶液辅助剂溶解膜包含的氧化锌、氧化钙和二氧化钛一种或多种，并作成孔性处理；
F：采用去离子水洗涤4遍、干燥、调节温度165℃范围内进行定型处理，最后形成电化学气体传感器的聚四氟乙烯防水透气复合膜。
本发明制备的聚四氟乙烯复合防水、透气膜制造工艺简单、设备投资小、适于批量化生产，而且采用该聚四氟乙烯复合膜为基底膜组装的电化学气体传感器，其防水性能优良，透气性好、传感器响应时间快。可广泛应用各种有毒有害气体电化学传感器，市场前景广阔。
根据图2的电化学气体传感器的聚四氟乙烯防水透气复合膜测试图，测出聚四氟乙烯防水透气复合膜的透气通量：2.511E+09ml/m.24h.0.1mpa。

Claims (3)

1.一种电化学气体传感器的聚四氟乙烯防水透气复合膜制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A：将氧化锌、氧化钙、二氧化钛恒温干燥，温度控制在50℃-120℃范围内；
B：配备重量百分比为20% -40%氧化锌、配备重量百分比为25% -40%氧化钙、配备重量百分比为20% -55%二氧化钛放入搅拌机中均匀搅拌；
C：加入重量百分比为20%-45%聚四氟乙烯四氢呋喃乳液，采用搅拌机搅拌均匀，再加重量百分比为10% -20%乙醇破乳；
D：将开炼机升温至120℃，调节开练机两轮间隙为0.8 cm -1.5cm，上述溶液通过开炼机挤出、加压、拉伸成膜；
E：将上述膜放入重量百分比为1%-10%盐酸溶液中，溶解膜包含的氧化锌、氧化钙和二氧化钛一种或多种，并作成孔性处理；
F：采用去离子水洗涤、干燥、调节温度150℃-180℃范围内进行定型处理，最后形成电化学气体传感器的聚四氟乙烯防水透气复合膜。
2.根据权利要求1所述电化学气体传感器的聚四氟乙烯防水透气复合膜制备方法，其特征在于：还包括用于溶解膜包含的氧化锌、氧化钙和二氧化钛一种或多种的乙醇溶液辅助剂。
3.根据权利要求1所述电化学气体传感器的聚四氟乙烯防水透气复合膜制备方法，其特征在于：所述步骤F采用去离子水洗涤3-5遍。
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