CN108212221A - 一种可见光催化型PTFE/TiO2双向拉伸平板膜制备方法 - Google Patents
一种可见光催化型PTFE/TiO2双向拉伸平板膜制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108212221A CN108212221A CN201711487194.2A CN201711487194A CN108212221A CN 108212221 A CN108212221 A CN 108212221A CN 201711487194 A CN201711487194 A CN 201711487194A CN 108212221 A CN108212221 A CN 108212221A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ptfe
- visible light
- tio2
- light catalytic
- biaxial tension
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 title claims abstract description 96
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 title claims abstract description 96
- 239000012528 membrane Substances 0.000 title claims abstract description 63
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 title claims abstract description 33
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 123
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 12
- SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);titanium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Ti+4] SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000011943 nanocatalyst Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 25
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 235000011837 pasties Nutrition 0.000 claims description 10
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 9
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 9
- 239000006210 lotion Substances 0.000 claims description 8
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 7
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 6
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 6
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 claims description 5
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 claims description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 claims description 4
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 3
- 239000005662 Paraffin oil Substances 0.000 claims description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 abstract description 8
- 238000007146 photocatalysis Methods 0.000 abstract description 6
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 abstract description 5
- 239000000945 filler Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 8
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 5
- MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N chlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1 MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 3
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 206010043268 Tension Diseases 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 2
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 241000222122 Candida albicans Species 0.000 description 1
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 1
- 102000002151 Microfilament Proteins Human genes 0.000 description 1
- 108010040897 Microfilament Proteins Proteins 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 241000191967 Staphylococcus aureus Species 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- FPCJKVGGYOAWIZ-UHFFFAOYSA-N butan-1-ol;titanium Chemical compound [Ti].CCCCO.CCCCO.CCCCO.CCCCO FPCJKVGGYOAWIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003490 calendering Methods 0.000 description 1
- 229940095731 candida albicans Drugs 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 210000003632 microfilament Anatomy 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 1
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 235000013599 spices Nutrition 0.000 description 1
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N tetrafluoroethene Chemical compound FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- B01J31/26—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing in addition, inorganic metal compounds not provided for in groups B01J31/02 - B01J31/24
- B01J31/38—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing in addition, inorganic metal compounds not provided for in groups B01J31/02 - B01J31/24 of titanium, zirconium or hafnium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
- B01D67/0079—Manufacture of membranes comprising organic and inorganic components
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D69/06—Flat membranes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/06—Organic material
- B01D71/30—Polyalkenyl halides
- B01D71/32—Polyalkenyl halides containing fluorine atoms
- B01D71/36—Polytetrafluoroethene
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
- B01J35/39—Photocatalytic properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/50—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
- B01J35/58—Fabrics or filaments
- B01J35/59—Membranes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明公开了一种可见光催化型PTFE/TiO2双向拉伸平板膜的制备方法，利用PTFE乳液对纳米催化剂粒子表面进行改性，使改性后的纳米催化剂粒子在润滑剂中能与PTFE粉体均匀混合，再通过正常的双向拉伸平板膜的工艺，制作出纳米二氧化钛在PTFE薄膜中具有牢固附着的可见光催化的PTFE/TiO2双向拉伸平板膜。本发明使用载银纳米二氧化钛作为PTFE双向拉伸薄膜的填充物，使得PTFE薄膜具有优异的可见光催化性能的同时，也具有优异的抗菌杀菌性能；该薄膜不光在有可见光时就具有的高效的光催化性和抗菌性，在无光条件下也有优异的抗菌性能；本发明可以制得载银纳米二氧化钛含量3~37.5%的双向拉伸平板膜，且随着纳米粒子含量的增加，平板膜的透气量和光催化性能也随之增加。
Description
技术领域
本发明涉及塑料薄膜生产加工领域，具体涉及一种可见光催化型PTFE/TiO2双向拉伸平板膜的制备方法。
背景技术
双向拉伸膜是通过对塑料拉伸膜进行机械拉伸使得高聚物分子定向运动，导致高聚物分子结晶细微化，从而大大提高双向拉伸膜的机械强度和透明度。
现有技术《含填料的微孔性聚四氟乙烯制品》，公开号CN1203610A，申请人：W.L.戈尔有限公司。摘要：用纳米级颗粒填充微孔性、例如拉伸的聚四氟乙稀薄膜。例如通过填充TiO2 可提高聚四氟乙烯薄膜的耐磨性。由于粒度小，使聚四氟乙烯薄膜保持了结和微丝的原有结构，从而保持了该材料所需的原有性能。另外，加入填料还产生其它性质，如更高的耐磨性。发明内容添加纳米级颗粒主要是为了提高四氟乙烯薄膜的耐磨性功能要求。而且，纳米级颗粒在湿法加入时需要使用分散剂、乳化剂等有机物去协助分散，才能在PTFE树脂中混合时达到比较好的均匀效果，这些有机物的存在，会影响PTFE薄膜的特定功能。
现有技术《一种嫁接光触媒催化剂增加催化降解功能的PTFE膜材料及其应用》公开号： CN103394241A，申请人：上海峰渡膜邦膜科技有限公司。是将光触媒涂覆在已经制作好的 PTFE薄膜上，再去跟基材复合。存在的问题：已知的光触媒一般是由纳米二氧化钛等半导体材料制成，大多是水的分散液。而PTFE薄膜一般是疏水亲油，所以实际涂覆在PTFE薄膜上的光触媒，不能很好的进入PTFE的立体结构中，在没有跟基材复合前，纳米材料在PTFE薄膜上的附着力是比较差的。在跟基材复合后，将纳米材料夹在PTFE和基材之间，可以使纳米材料不容易脱落。但并没有实现将纳米材料在PTFE结构中的均匀分布，影响了透过PTFE薄膜气体的光催化效率。另外，作为透气型光催化膜作用使用时，会因为透过的气体的冲击，纳米粒子会被吹走。
现有技术《一种PTFE/TiO2功能膜及其生产方法》公开号：CN105017549A，申请人：福建师范大学。该方法是在PTFE-TiO2改性膜上再次涂覆TiO2而制得，具体步骤是，先对PTFE粉末混合一定量的钛酸丁酯，再经过拌料、熟化、压棒、烘焙、压延、烧结等工艺处理，形成PTFE-TiO2改性膜。然后在此基础上，浸渍涂覆纳米TiO2，最终得到PTFE/TiO2功能膜。本发明制得的PTFE/TiO2膜性能优良，不但克服了PTFE表面难涂覆无机材料的困难达到超均匀紧致。而且能有效的降解甲醛、苯、氨等污染物，实现自清洁、抗菌等功能。本发明的工艺设备简单，易于大规模生产，原料丰富、市场前景广阔。存在的问题：先制作 PTFE-TiO2改性膜，在此基础上再次涂覆纳米TiO2，PTFE-TiO2改性膜制作完成后，其薄膜的立体结构已经成型，薄膜的纤维间缝隙会因为再次涂覆纳米TiO2而被填充堵塞，影响透气量。另外，虽然改性膜可以让纳米二氧化钛进入PTFE薄膜的内部立体空间，但固定得并不好，当气体以大的透气速率吹过PTFE薄膜，随时间推移，会有大部分纳米二氧化钛被吹出，从而影响功能膜的特性。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可见光催化型PTFE/TiO2双向拉伸平板膜的制备方法。解决了现有技术中纳米二氧化钛粒子的加入，存在不均匀性，甚至不能深入到PTFE双向拉伸薄膜的纤维缝隙深处；纳米二氧化钛粒子要么在浅层的薄膜缝隙中，就算是有深入到薄膜深处的缝隙中，也没有牢固的附着力，在大通量气体吹过薄膜时，纳米二氧化钛粒子会被吹走，从而影响功能膜的特性；纳米二氧化钛粒子嵌入到PTFE薄膜的缝隙中，也会影响PTFE薄膜的透气性，减少透气量；所使用的纳米二氧化钛需要紫外光才能激发光催化功能，在可见光条件的光催化性能比较差；纳米二氧化钛需要经过分散后才能达到分布的均匀，而在纳米二氧化钛分散时，使用了分散剂、乳化剂等有机物来帮助纳米二氧化钛的分散，在一定程度上，这些有机物的加入，会影响到PTFE薄膜的性能，同时也会影响到纳米二氧化钛的光催化性能。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种可见光催化型PTFE/TiO2双向拉伸平板膜的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1.用PTFE乳液对纳米催化剂粒子表面进行改性；
S2.将改性后的纳米催化剂粒子跟润滑剂混合，然后再加入PTFE粉体继续混合到均匀，制成糊状物料；
S3.将混合好的糊状物料在压坯机上压制成圆柱形毛坯；
S4.将圆柱形毛坯加入模具，通过柱塞的推压作用使它强制从下口推出制成棒体；
S5.将棒体在压延机上压延成基础膜，压延温度控制在50～220℃；
S6.将基础膜以一定的速率先纵向拉伸，再横向拉伸成平板膜；
S7.将平板膜在保持一定拉伸压力的同时，在温度327～348℃条件下使其烧结成型，从而制得可见光催化型PTFE/TiO2双向拉伸平板膜。
优选地，所述S1中改性纳米催化剂粒子的制得步骤包括：
1).将载银纳米二氧化钛，均匀分散到PTFE乳液中；
2).使用超声波将步骤1)中的混合物分散均匀，分散时间设定为20～60min，超声波强度为20KHz；
3).将步骤2)中所得的混合乳液放置在50～120℃的真空烘箱中烘烤2～24h，烘干得到PTFE乳液表面修饰的纳米粒子。
优选地，在所述1)步骤中，载银纳米二氧化钛和PTFE乳液的重量比为1:9～1:5。
优选地，在所述1)步骤中，所述载银纳米二氧化钛选用5纳米的载银纳米二氧化钛。
优选地，在所述1)步骤中，所述PTFE乳液为60％的超浓缩乳液。
优选地，所述S2中选用的润滑剂沸点不超过所述S5中的压延温度。
优选地，所述S2中的润滑剂选用石油醚、航空煤油、石蜡油等中的一种或多种。
优选地，所述S2中，载银纳米二氧化钛和PTFE粉体的重量比为3:97～3:5。
优选地，所述S3中，压制糊状物料时先慢慢地使其受压，让物料中的空气逸出；压坯机上的柱塞下降速度不超过76mm/min，压力设定为3.5MPa，压制时间1min。
优选地，所述S7中制得的可见光催化型PTFE/TiO2双向拉伸平板膜中载银纳米二氧化钛的含量为3～37.5％，该双向拉伸平板膜可以跟基材进行复合。
本发明的有益效果是：
1.使用载银纳米二氧化钛作为PTFE双向拉伸薄膜的填充物，使得PTFE薄膜具有优异的可见光催化性能的同时，也具有优异的抗菌杀菌性能；该薄膜不光在有可见光时就具有的高效的光催化性和抗菌性，在无光条件下也有优异的抗菌性能；
2.本发明采用一种新的方法将纳米粒子加入到PTFE双向拉伸薄膜中，使得粒子在薄膜的分布非常均匀，同时，纳米粒子成为PTFE立体结构纤维中的一部分，PTFE纤维半包裹住纳米粒子，使得纳米粒子在PTFE薄膜纤维结构中被牢牢抓住，从而不容易脱落，而粒子裸露的部分继续拥有纳米粒子的特性，使得PTFE薄膜拥有了该纳米粒子的特性；
3.本发明制得的双向拉伸平板膜随着纳米粒子含量的增加，平板膜的透气量和光催化性能也随之增加。
附图说明
图1为载银二氧化钛含量为5％的平板膜的电镜扫描图；
图2为未添加载银纳米二氧化钛的双向拉伸平板膜的电镜扫描图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
实施例1
一种可见光催化型PTFE/TiO2双向拉伸平板膜的制备方法：包括如下步骤：
S1.取用具有自分散特性的载银纳米二氧化钛10克，纳米级别为5纳米，将其分散到60％的PTFE超浓缩乳液中，PTFE超浓缩乳液的量为90克；使用强度为20KHz的超声波对混合液分散20分钟，分散后将所得的混合乳液放置在50℃的真空烘箱中烘烤12h，烘干得到PTFE 乳液表面修饰的纳米粒子；
S2.将S1中制得的经PTFE乳液表面修饰过的纳米粒子跟石油醚混合，然后再加入PTFE 粉体200克继续混合到均匀，制成糊状物料；
S3.将混合好的糊状物料在压坯机上压制成圆柱形毛坯，压制时先慢慢地使其受压，让物料中的空气逸出；在压制过程中，压坯机上的柱塞下降速度不超过76mm/min，压力设定为 3.5MPa，压制时间1min；
S4.将圆柱形毛坯加入模具，通过柱塞的推压作用使它强制从下口推出制成棒体；
S5.将棒体在压延机上压延成基础膜，压延温度控制在180℃，并且在压延过程中会蒸发去除石油醚，防止石油醚影响PTFE薄膜的特定功能；
S6.将基础膜以一定的速率先纵向拉伸，再横向拉伸成平板膜；
S7.将平板膜在保持一定拉伸压力的同时，在温度327℃条件下使其烧结成型，从而制得可见光催化型PTFE/TiO2双向拉伸平板膜，该双向拉伸平板膜可以跟基材进行复合，进一步制成生活、工业上需要的产品。
实施例2
一种可见光催化型PTFE/TiO2双向拉伸平板膜的制备方法：包括如下步骤：
S1.取用具有自分散特性的载银纳米二氧化钛10克，纳米级别为5纳米，将其分散到60％的PTFE超浓缩乳液中，PTFE超浓缩乳液的量为50克；使用强度为20KHz的超声波对混合液分散30分钟，分散后将所得的混合乳液放置在60℃的真空烘箱中烘烤8h，烘干得到PTFE 乳液表面修饰的纳米粒子；
S2.将S1中制得的经PTFE乳液表面修饰过的纳米粒子跟航空煤油混合，然后再加入 PTFE粉体100克继续混合到均匀，制成糊状物料；
S3.将混合好的糊状物料在压坯机上压制成圆柱形毛坯，压制时先慢慢地使其受压，让物料中的空气逸出；在压制过程中，压坯机上的柱塞下降速度不超过76mm/min，压力设定为 3.5MPa，压制时间1min；
S4.将圆柱形毛坯加入模具，通过柱塞的推压作用使它强制从下口推出制成棒体；
S5.将棒体在压延机上压延成基础膜，压延温度控制在220℃，并且在压延过程中会蒸发去除航空煤油，防止航空煤油影响PTFE薄膜的特定功能；
S6.将基础膜以一定的速率先纵向拉伸，再横向拉伸成平板膜；
S7.将平板膜在保持一定拉伸压力的同时，在温度348℃条件下使其烧结成型，从而制得可见光催化型PTFE/TiO2双向拉伸平板膜，该双向拉伸平板膜可以跟基材进行复合，进一步制成生活、工业上需要的产品。
利用载银二氧化钛含量为5％的可见光催化型PTFE/TiO2双向拉伸平板膜，对邻二氯苯进行分解测试，邻二氯苯的分解率为70％；当载银纳米二氧化钛的含量在10％时，邻二氯苯的分解率在85％；当载银纳米二氧化钛的含量在20％时，邻二氯苯的分解率在90％～95％。
利用二氧化钛含量为5％的可见光催化型PTFE/TiO2双向拉伸平板膜进行抗菌测试，其结果如表1所示，
表1可见光催化型PTFE/TiO2双向拉伸平板膜的抗菌测试结果
由表1得出：该平板膜对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌抗菌率均大于98％。
对二氧化钛含量为20％的可见光催化型PTFE/TiO2双向拉伸平板膜进行电镜扫描，其结果如图1所示。对未添加载银纳米二氧化钛的双向拉伸平板膜进行电镜扫描，其结果如图2所示。将图1、2对比可知，采用该方法制备的双向拉伸平板膜使得纳米粒子成为PTFE立体结构纤维中的一部分，PTFE纤维半包裹住纳米粒子，纳米粒子在PTFE薄膜纤维结构中被牢牢抓住，从而不容易脱落，而粒子裸露的部分继续拥有纳米粒子的特性，使得PTFE薄膜拥有了该纳米粒子的特性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种可见光催化型PTFE/TiO2双向拉伸平板膜的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1.用PTFE乳液对纳米催化剂粒子表面进行改性；
S2.将改性后的纳米催化剂粒子跟润滑剂混合，然后再加入PTFE粉体继续混合到均匀，制成糊状物料；
S3.将混合好的糊状物料在压坯机上压制成圆柱形毛坯；
S4.将圆柱形毛坯加入模具，通过柱塞的推压作用使它强制从下口推出制成棒体；
S5.将棒体在压延机上压延成基础膜，压延温度控制在50~220℃；
S6.将基础膜以一定的速率先纵向拉伸，再横向拉伸成平板膜；
S7.将平板膜在保持一定拉伸压力的同时，在温度327~348℃条件下使其烧结成型，从而制得可见光催化型PTFE/TiO2双向拉伸平板膜。
2.根据权利要求1所述的一种可见光催化型PTFE/TiO2双向拉伸平板膜的制备方法，其特征在于：
所述S1中改性纳米催化剂粒子的制得步骤包括：
1).将载银纳米二氧化钛，均匀分散到PTFE乳液中；
2).使用超声波将步骤1）中的混合物分散均匀，分散时间设定为20~60min，超声波强度为20KHz；
3）.将步骤2）中所得的混合乳液放置在50~120℃的真空烘箱中烘烤2~24h，烘干得到PTFE乳液表面修饰的纳米粒子。
3.根据权利要求2所述的一种可见光催化型PTFE/TiO2双向拉伸平板膜的制备方法，其特征在于：在所述1）步骤中，载银纳米二氧化钛和PTFE乳液的重量比为1:9~1:5。
4.根据权利要求2或3所述的一种可见光催化型PTFE/TiO2双向拉伸平板膜的制备方法，其特征在于：在所述1）步骤中，所述载银纳米二氧化钛选用5纳米的载银纳米二氧化钛。
5.根据权利要求2或3所述的一种可见光催化型PTFE/TiO2双向拉伸平板膜的制备方法，其特征在于：在所述1）步骤中，所述PTFE乳液为60%的超浓缩乳液。
6.根据权利要求1所述的一种可见光催化型PTFE/TiO2双向拉伸平板膜的制备方法，其特征在于：所述S2中选用的润滑剂沸点不超过所述S5中的压延温度。
7.根据权利要求6所述的一种可见光催化型PTFE/TiO2双向拉伸平板膜的制备方法，其特征在于：所述S2中的润滑剂选用石油醚、航空煤油、石蜡油等中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的一种可见光催化型PTFE/TiO2双向拉伸平板膜的制备方法，其特征在于：所述S2中，载银纳米二氧化钛和PTFE粉体的重量比为3:97~3:5。
9.根据权利要求1所述的一种可见光催化型PTFE/TiO2双向拉伸平板膜的制备方法，其特征在于：所述S3中，压制糊状物料时先慢慢地使其受压，让物料中的空气逸出；压坯机上的柱塞下降速度不超过76mm/min，压力设定为3.5MPa，压制时间1min。
10.根据权利要求1所述的一种可见光催化型PTFE/TiO2双向拉伸平板膜的制备方法，其特征在于：所述S7中制得的可见光催化型PTFE/TiO2双向拉伸平板膜中载银纳米二氧化钛的含量为3~37.5%，该双向拉伸平板膜可以跟基材进行复合。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711487194.2A CN108212221A (zh) | 2017-12-29 | 2017-12-29 | 一种可见光催化型PTFE/TiO2双向拉伸平板膜制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711487194.2A CN108212221A (zh) | 2017-12-29 | 2017-12-29 | 一种可见光催化型PTFE/TiO2双向拉伸平板膜制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108212221A true CN108212221A (zh) | 2018-06-29 |
Family
ID=62646532
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201711487194.2A Pending CN108212221A (zh) | 2017-12-29 | 2017-12-29 | 一种可见光催化型PTFE/TiO2双向拉伸平板膜制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108212221A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109647217A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-04-19 | 广州市世来至福科技有限公司 | 柔性陶瓷膜及其制备方法和应用 |
| CN112745608A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-05-04 | 施柏德（厦门）科技有限公司 | 一种均匀性优异的ptfe复合材料及其制作工艺和应用 |
| CN115007219A (zh) * | 2022-07-05 | 2022-09-06 | 江南大学 | 一种TiO2-PTFE支撑层改性的正渗透光催化膜及其制备方法 |
| WO2024163661A1 (en) * | 2023-01-31 | 2024-08-08 | W. L. Gore & Associates, Inc. | Dry fibrillated membranes and affinity chromatography devices containing the same |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090235625A1 (en) * | 2007-09-28 | 2009-09-24 | General Electric Company | Filter and associated method |
| CN101580973A (zh) * | 2009-04-23 | 2009-11-18 | 浙江理工大学 | 一种具有二恶英分解功能的聚四氟乙烯纤维的制备方法 |
| CN103394241A (zh) * | 2013-07-25 | 2013-11-20 | 上海峰渡膜邦膜科技有限公司 | 一种嫁接光触媒催化剂增加催化降解功能的ptfe膜材料及其应用 |
| CN105664735A (zh) * | 2016-02-01 | 2016-06-15 | 天津市天塑科技集团有限公司 | 一种ptfe共混平板膜及其制备方法 |
| CN106799165A (zh) * | 2016-12-20 | 2017-06-06 | 济南大学 | 基于金属掺杂nTiO2的可见光催化平板式超滤膜及制备方法 |
| CN107051590A (zh) * | 2017-04-29 | 2017-08-18 | 成都博美实润科技有限公司 | 一种聚四氟乙烯超细纤维负载二氧化钛光催化膜及其制备方法 |
-
2017
- 2017-12-29 CN CN201711487194.2A patent/CN108212221A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090235625A1 (en) * | 2007-09-28 | 2009-09-24 | General Electric Company | Filter and associated method |
| CN101580973A (zh) * | 2009-04-23 | 2009-11-18 | 浙江理工大学 | 一种具有二恶英分解功能的聚四氟乙烯纤维的制备方法 |
| CN103394241A (zh) * | 2013-07-25 | 2013-11-20 | 上海峰渡膜邦膜科技有限公司 | 一种嫁接光触媒催化剂增加催化降解功能的ptfe膜材料及其应用 |
| CN105664735A (zh) * | 2016-02-01 | 2016-06-15 | 天津市天塑科技集团有限公司 | 一种ptfe共混平板膜及其制备方法 |
| CN106799165A (zh) * | 2016-12-20 | 2017-06-06 | 济南大学 | 基于金属掺杂nTiO2的可见光催化平板式超滤膜及制备方法 |
| CN107051590A (zh) * | 2017-04-29 | 2017-08-18 | 成都博美实润科技有限公司 | 一种聚四氟乙烯超细纤维负载二氧化钛光催化膜及其制备方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 丁浩等: "《纳米抗菌技术》", 31 January 2008, 化学工业出版社 * |
| 汪怀远等: "纳米TiO_2与炭纤维协同填充PTFE复合材料的摩擦磨损性能", 《高分子材料科学与工程》 * |
| 王永强等: "二氧化钛-聚四氟乙烯光催化膜制作及其光催化活性研究", 《现代化工》 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109647217A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-04-19 | 广州市世来至福科技有限公司 | 柔性陶瓷膜及其制备方法和应用 |
| CN112745608A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-05-04 | 施柏德（厦门）科技有限公司 | 一种均匀性优异的ptfe复合材料及其制作工艺和应用 |
| CN115007219A (zh) * | 2022-07-05 | 2022-09-06 | 江南大学 | 一种TiO2-PTFE支撑层改性的正渗透光催化膜及其制备方法 |
| WO2024163661A1 (en) * | 2023-01-31 | 2024-08-08 | W. L. Gore & Associates, Inc. | Dry fibrillated membranes and affinity chromatography devices containing the same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108212221A (zh) | 一种可见光催化型PTFE/TiO2双向拉伸平板膜制备方法 | |
| Harito et al. | Polymer nanocomposites having a high filler content: synthesis, structures, properties, and applications | |
| Mayerberger et al. | Preparation and characterization of polymer‐Ti3C2Tx (MXene) composite nanofibers produced via electrospinning | |
| Song et al. | Paper chemistry: approaching super-hydrophobicity from cellulosic materials: a review | |
| Hu et al. | Multifunctional UV-shielding nanocellulose films modified with halloysite nanotubes-zinc oxide nanohybrid | |
| CN107814552B (zh) | 一种二氧化硅绝热复合材料及其制备方法 | |
| Haroun et al. | Synthesis and electrical conductivity evaluation of novel hybrid poly (methyl methacrylate)/titanium dioxide nanowires | |
| Zhai et al. | Preparation of epoxy-acrylate copolymer@ nano-TiO2 Pickering emulsion and its antibacterial activity | |
| Zhao et al. | Electrospun multi-scale hybrid nanofiber/net with enhanced water swelling ability in rubber composites | |
| Banerjee et al. | Surface treatment of cellulose fibers with methylmethacrylate for enhanced properties of in situ polymerized PMMA/cellulose composites | |
| CN104877178B (zh) | 一种利用埃洛石缓释防老剂制备耐老化橡胶的方法 | |
| CN104587924B (zh) | 低聚物预涂覆制备低密度无渗透性多孔或中空微球的方法 | |
| Chu et al. | An investigation on sol–gel treatment to aramid yarn to increase inter-yarn friction | |
| Fangqiang et al. | ZrO2/PMMA nanocomposites: preparation and its dispersion in polymer matrix | |
| Yu et al. | Preparation of a superhydrophilic SiO2 nanoparticles coated chitosan-sodium phytate film by a simple ethanol soaking process | |
| Sirohi et al. | Synthesis and characterization of multifunctional ZnO/polyester green composite films | |
| CN105801886A (zh) | 一种疏水纳米多孔纤维素微球的制备方法 | |
| Zhang et al. | Preparation of superhydrophobic films based on the diblock copolymer P (TFEMA-r-Sty)-b-PCEMA | |
| CN1843905A (zh) | 电场控制碳纳米管分散排列的复合材料制备方法 | |
| Heiber et al. | Thermoplastic Extrusion to Highly‐Loaded Thin Green Fibres Containing Pb (Zr, Ti) O3 | |
| Jafarpour et al. | Electrospinning of ternary composite of PMMA-PEG-SiO2 nanoparticles: Comprehensive process optimization and electrospun properties | |
| Ding et al. | Poly (vinylidene fluoride)/plasma-treated BaTiO3 nanocomposites with enhanced electroactive phase | |
| Chen et al. | Preparation and properties of g‐C3N4 on natural rubber latex films | |
| CN103771424A (zh) | 一种二氧化钛改性二氧化硅核壳材料的制备方法 | |
| CN101109113B (zh) | 高表面粘接性超高相对分子质量聚乙烯纤维的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20190117 Address after: 610000 South Third Ring Road, Chengdu High-tech Zone, Sichuan Province, No. 188, No. 82, Unit 2, Unit 4 Applicant after: Zhang Aimin Address before: 610000 No. 15, No. 5, Building 3, No. 88, Guanghe Second Street, Chengdu High-tech Zone, Sichuan Province Applicant before: CHENGDU YOUNA NEW MATERIAL CO.,LTD. |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180629 |