CN110982203B - 一种ptfe多孔材料、制备方法及其制品与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种PTFE多孔材料、制备方法及其制品与应用,属于PTFE技术领域,一种PTFE多孔材料,按重量份数计包括:PTFE微粉3‑11份,PTFE分散型细粉1‑7份,PTFE多孔材料的孔径为0.1‑100μm,孔隙率为20‑80%。PTFE多孔材料的制备方法,包括以下步骤:S1:选取1‑7份PTFE分散型细粉和3‑11份PTFE微粉并进混合,然后添加15‑25%的润滑剂至上述混合料中一起混合,S2:将混合料加入模具内,进行PTFE多孔胚体的制备,S3:将预压好的PTFE多孔胚体放置于温控烘箱,然后进行脱除润滑剂和烧结处理,加热温度为150‑400℃,得到PTFE多孔材料。本发明的一种PTFE多孔材料、制备方法及其制品与应用,制得的PTFE多孔材料孔隙率高、耐高低温、坚固耐用,能很好应用于在汽车及电子产品。
Description
技术领域
本发明属于PTFE技术领域,尤其涉及一种PTFE多孔材料、制备方法及其制品与应用。
背景技术
聚四氟乙烯(PTFE)由于其出色的电气性能、耐高低温、优异的生物相容性、低摩擦系数、化学惰性和不支持燃烧等特性。当PTFE制备成多孔材料是,就会赋予其特殊的性能,比如透气、过滤、介电、光学等诸多特性,在汽车及电子产品的压力补偿元件(压力平衡)、密闭壳体压力瞬间爆破(刺破)、生物制药和生命科学过滤、医疗器械、半导体超纯水过滤、PCB高频电路覆铜板、低介电材料、屏蔽材料、电化学传感器和空气电池及燃料电池的气体扩散层、催化剂载体、特定气体吸收及过滤、漫反射材料等相关领域的用途。
然而,诸如高熔体粘度和高结晶度的性质无法使得PTFE像其他传统的热塑性塑料一样进行熔融挤出或者注塑成型。再者,在制备PTFE多孔材料中若要填充其他复合材料,通常会导致最终产品中的大量不均匀性,而且在面临重大的外界环境的挑战,承受各种环境应力时,这些填充料有可能脱落或浸出。
在现有技术中,制备PTFE多孔材料的方法很多。美国专利公开号为US3953566A的专利描述利用了拉伸法制备PTFE多孔材料(膨体聚四氟乙烯)。它是通过将PTFE粉末原料加助剂挤进行挤出和/或压延膜而制得的。例如,PTFE润滑剂被润滑和挤出和/或压延再进行脱除润滑剂而成膜,随后在纵向和/或横向上拉伸膜,可通过拉伸倍率、拉伸速率以及拉伸温度,得到不同孔径大小的微孔膜(e-PTFE)。如此获得的e-PTFE的特征在于特殊的结构,其特征在于通过“结点”与“纤维”彼此相连。e-PTFE薄膜也可以填充填料比如碳粉,来实现某些特定领域的特定功能应用。这种来自e-PTFE的膜的缺点是只能用作非常薄的膜,通常在5~50μm左右,因为厚的e-PTFE膜的单位压差下,气体流量很低。结果,常规的e-PTFE膜非常柔软,在实际使用过程中操作性差。为了提高稳定性,必须将e-PTFE膜通过热压或者胶水层压到支撑物(例如,无纺布、织物、玻璃纤维、PP或者PET方格网等)上,从而降低耐化学性和耐热性。
这种e-PTFE膜类似的制备方法,例如,Sumitomo Electric Industries,Ltd的专利US4049589A(1976),Nitto Electric Industrial Co.,Ltd的专利US4760102A(1982),Carlisle Corporation的专利US4826725A(1982),Daikin Industries Ltd.的专利US5234739A(1991),大博医疗(Double Medical)的专利CN106668935A(2017),施柏德(SST)CN107277701A(2017)均有描述。
为了提高强度,美国专利公开号为US4482516A的专利通过压延技术致密化步骤将干挤出物的密度增加到大于约2.0gm/cc以上,然后再300℃下进行拉伸,将所述拉伸的制品加热至高于所述结晶熔体温度,比如350℃,以烧结所述拉伸的制品,同时限制所述拉伸的制品的收缩。最终获得与相同基质抗拉强度的常规材料相比(US3953566A),结点更大,原纤维更长,有效孔径更大的具有高强度和微观结构的多孔聚四氟乙烯材料。US5814405A所描述的具有非常高伸长的结节的形态微观结构,该结节通过原纤维相互连接,形成通过结节和原纤维之间的空间的空隙或孔的结构网络,空隙或孔从膜的一侧延伸至膜的表面。膜在每体积质量方面是高度均匀的,具有非常高的强度和非常开放的微观结构,其微结构基本上由一系列由原纤维互连的节点组成,所述节点通常平行排列,并具有弗雷泽数空气流量和球破裂强度值,使得弗雷泽数的乘积和球形爆炸(磅)等于或大于139。上述技术中,虽然改善了膜的本身强度,但是,所获得的e-PTFE薄仍然需要通过支撑材料支撑起来以后方可使用。
美国专利公开号为US4385093A的专利通过层压PTFE挤出物,然后通过压延的方式将多层挤出物进行压延。然后将复合的挤出物膨胀并烧结以形成多孔的多层制品。尽管可以通过在实验室中测量获得较厚的产品,以及较高的Z方向强度层压e-PTFE膜,根据这些教导的制品在使用中会分层。
为了解决层压问题,美国专利公开号为US6500532B1的专利通过将PTFE挤出物片与FEP薄膜交替层叠而成。通过压延使PTFE挤出物/FEP层紧密接触。然后在FEP的熔点以上和PTFE的结晶熔点以下拉伸膨胀。可以将发泡产物烧结到PTFE的结晶熔点以上。所得到的膨体聚四氟乙烯/扩展的FEP(e-FEP)制品是非反应性的,密度低且柔软或柔顺,使其成为一种出色的生物材料,同时也解决了强度问题,但是由于FEP本身的开孔率有限,导致整体材料的开孔率不高,从而导致气体流量低,过滤效率和精度不足。再者,在拉伸过程中PTFE与FEP由于物理特性差异过大也存在分离的倾向。
发明内容
本发明的目的在于提出一种PTFE多孔材料、制备方法及其制品与应用,制得的PTFE多孔材料孔隙率高、耐高低温、坚固耐用,能很好应用于在汽车及电子产品。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
本发明提供的一种PTFE多孔材料,按重量份数计包括:PTFE微粉3-11份,PTFE分散型细粉1-7份,PTFE多孔材料的孔径为0.1-100μm,孔隙率为20-80%。
优选地,PTFE微粉的平均粒径为1-500μm,优选5-100μm,第一熔点为340-350℃,优选345℃,第二熔点为320-335℃,优选327℃,堆积密度为200-500g/L,优选350-380g/L,相对分子量为50-200万,优选100-150万,PTFE分散型细粉平均粒径为0.1-5μm,优选0.2-1μm,第一熔点为340-350℃,优选345℃,第二熔点为320-335℃,优选327℃,堆积密度为400-800g/L,优选500-600g/L,相对分子量为100-200万,优选150-180万。PTFE分散型细粉主要起到粘合剂的作用。
优选地,按重量份数计还包括:填充料0.5-10份。有时候为了赋予PTFE多孔材料的功能性,树脂基体中会添加一些功能性填料。
优选地,填充料的初级粒径为1-50纳米,优选5-20纳米,BET表面积为150-300㎡/g,优选200-250㎡/g,碱性pH为8-11,优选9-10。
优选地,填充料为炭黑、金属镍粉、二氧化钛、陶瓷粉、短玻纤粉、气相二氧化硅、催化剂粉末或活性物质粉末中的一种。
本发明还提供一种上述任一项的PTFE多孔材料的制备方法,包括以下步骤:S1:选取1-7份PTFE分散型细粉和3-11份PTFE微粉并进行混合料的混合,然后添加基于混合料总重量计的相对重量百分比为15-25%的润滑剂至上述混合料中一起混合,润滑剂是为了降低粉末原料之间,粉末与模具壁的摩擦阻力,S2:将混匀的PTFE分散型细粉、PTFE微粉、以及润滑剂的混合料加入模具内,进行PTFE多孔胚体的制备,S3:将预压好的PTFE多孔胚体放置于温控烘箱,然后进行脱除润滑剂和烧结处理,加热温度为150-400℃,得到PTFE多孔材料。
优选的,步骤S1中,优选均化器进行混合,以便实现产物的均匀混合。
均化器包括可以通过使用粗筛的高速冲击转子(例如30000rpm)充当均化器,其他的均化器如“龙卷风”或冲击式转子粉碎机也可以作为本发明的均化器。
优选地,步骤S3中的脱除润滑剂和烧结处理具体包括以下步骤:
S31:在1小时内从室温加热到150-250℃,然后温度维持在150-250℃,维持时间0.5-3小时,去除润滑剂,接着用2-3小时加热到300℃,S32:在3小时内从300℃加热到330℃,然后温度维持在330℃,维持时间2小时,S33:在3小时内从330℃加热到380℃,然后温度维持在380℃,维持时间5小时,S34:在3小时内从380℃冷却到330℃,然后温度维持在330℃,维持时间3小时,S35:在3小时内从330℃冷却到300℃,然后在5小时内从300℃冷却至室温。特别地,烧结工艺过程控制不同,对烧结制品的性能也有很大的不同。例如,太短的烧结会提供不均匀的产品。加热太快会在产品中产生应力,在最坏的情况下会导致产品破裂。类似的问题是冷却速度过快。如果温度过高,则开始与危险裂变产物一起分解。因此,必须注意温度不要超过400℃,以免产生全氟辛酸等有害物质。
优选地,步骤S2中的PTFE多孔胚体的制备具体包括以下步骤:
S21:将混合料均匀地填充到双向可以压缩的模具中,S22:填装好混合料后,缓慢地将混合料的两端进行同时压制,中间经若干次排气动作,直至压力增加到20-40MPa,保压5-10分钟,压力的变化结果,在最终产品中获得密度,这与特别有利的产品性能有关,S23:将预成型的PTFE多孔胚体两端压力去除,并从模具中取出PTFE多孔胚体。已发现,此时取出的未烧结、未脱润滑剂PTFE胚料强度非常小,带有一定的孔隙率,因此,移动PTFE胚料时,要非常小心。
优选地,润滑剂为能够在150-250℃升华的异构烷烃类溶剂油或航空煤油。
优选地,异构烷烃类溶剂油为Isopar-C、Isopar-L、Isopar-M、或Isopar-H中的一种。
优选地,步骤S1中,混合料的混合转速为23000-27000rpm,混合料的混合时间为4-6分钟,添加润滑剂后以相同的转速再次混合5-15分钟。
优选地,步骤S1中,在添加润滑剂前添加0.5-10份的填充料,填充料的添加是为了实现特定性能,与1-7份PTFE分散型细粉和3-11份PTFE微粉一起进行混合形成混合料。
本发明还提供一种上述任一项的PTFE多孔材料在汽车及电子产品的应用。本发明所获得的材料具有厚度及其公差、微孔大小、空气流量和进水压大小可控。通过添加不同的填料,可以在某些特定的领域中得到广泛应用。具体应用包括汽车及电子产品的压力补偿元件(压力平衡)、密闭壳体压力瞬间爆破(刺破)、生物制药和生命科学过滤、医疗器械、半导体超纯水过滤、PCB高频电路覆铜板、低介电材料、屏蔽材料、传感器和空气电池及燃料电池的气体拡散层、催化剂载体、特定气体吸收及过滤、漫反射材料等相关领域。并且根据所需的特定领域的要求添加不同的填料,以满足要求,比如空气电池、燃料电池的气体扩散层、电化学传感器的催化剂载体、对特性气体吸收的过滤器。
本发明还提供一种PTFE多孔材料制品,由上述任一项的PTFE多孔材料经过机加工制成。通过精密机加工,还可以将烧结好的PTFE胚料做成除了膜片以外的还包括圆锥、O型圈、厚的板材等。为了与e-PTFE同水平进行比较,制备机加工PTFE多孔薄膜。结果发现,经过烧结机加工制备的PTFE多孔薄膜表现出以下有利性能:该材料在高温下没有收缩,并且在相同厚度下具有更高的机械稳定性,PTFE多孔薄膜材料具有更均匀的结构。因此,本发明所制备的膜有利地表现出更恒定的流速及更加精密的过滤效果,同时更加纯净、无全氟辛酸铵残留(制备过程中采用悬浮型PTFE粉末树脂),耐高低温,坚固耐用。
本发明的有益效果为:
1、通过对本方法制备过程的选材和各条件参数的控制,使得制得的PTFE多孔材料及其制品具有耐高低温、坚固耐用的特性。
2、通过本方法制得的PTFE多孔材料及其制品更加纯净、无全氟辛酸铵残留。
3、通过本方法制得的PTFE多孔材料的孔隙率高且孔隙率大小可控。
4、通过本方法制得的PTFE多孔材料厚度及其公差、微孔大小、空气流量和进水压大小可控。
5、通过本方法制得的PTFE多孔材料可应用于汽车及电子产品。
附图说明
图1是本发明的PTFE多孔材料的电镜扫描图(5000倍放大)。
图2是本发明的PTFE多孔材料的电镜扫描图(3000倍放大)。
图3是本发明的PTFE多孔材料的电镜扫描图(1000倍放大)。
图4是本发明的PTFE多孔材料的电镜扫描图(500倍放大)。
具体实施方式
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
以下为各实施例选取的材料:
1.聚四氟乙烯PTFE
1.1PTFE微粉
使用未烧结PTFE微粉,其以非自由流动的形式使用,平均粒径在25μm。该PTFE微粉可以从日本大金以商标名为PLOYFLON PTFE M111购买的,具体特性如表1所示:
表1
1.2PTFE分散型细粉
使用未烧结PTFE分散型细粉,其以非自由流动的形式使用,在使用前,将通过其乳液的形式进行干燥处理,获得的平均粒径在0.2-0.4μm分散型细粉。该PTFE微粉可以从日本大金以商标名为PLOYFLON PTFE D-110购买的,具体特性如表2所示:
表2
2.填充料
2.1工业用炭黑
炭黑是美国原装进口卡博特型号为“M700”购买的,具体特性如表3所示:
表3
2.2镍粉
超细导电镍粉是腾辉提供的,具体特性如表4所示:
表4
3.润滑剂
润滑剂为异构烷烃类溶剂购自埃克森美孚,牌号为ISOPAR L,其产品特性如表5所示:
表5
实施例1:
将1000g的PTFE微粉(10份)与300g PTFE分散型细粉(3份)用粗筛的高速冲击转子充当均化器,其转速为25000rpm,将不同类型的PTFE粉末均匀混合,混合时间为5分钟。
随后,添加18%(相对重量)的润滑剂至上述的混合料中,以相同的转速再次混合5分钟。
将混合物均匀地填充到外径100mm,高度500mm钢制的模具中,具体的,模具腔体的两端具有可活动的塞子,当受到外界压力时,两端的塞子同时向中靠拢相互靠近,挤压混合物,填装好料后,缓慢地将混合物的两端进行同时压制,中间经若干次排气动作,直至压力增加到20MPa,保压5分钟。
缓慢将预成型的胚体两端压力去除,并从模具中取出PTFE未烧结、未脱润滑剂的胚料。
随后,将PTFE预成型的胚料放置在烧结烘箱中,进行脱除润滑剂并进行烧结,其升温工艺过程:
S31:在1小时内从室温加热到150-250℃,然后温度维持在150-250℃,维持时间0.5-3小时,去除润滑剂,接着用2-3小时加热到300℃;
S32:在3小时内从300℃加热到330℃,然后温度维持在330℃,维持时间2小时;
S33:在3小时内从330℃加热到380℃,然后温度维持在380℃,维持时间5小时;
S34:在3小时内从380℃冷却到330℃,然后温度维持在330℃,维持时间3小时;
S35:在3小时内从330℃冷却到300℃,然后在5小时内从300℃冷却至室温,形成PTFE多孔材料,如图1-4所示。
最后将烧结好以后的PTFE胚料进行精密机加工,其形状为片材形式,厚度为0.2mm,为样品1。
瞬间进水压
通过瞬间进水压测试发现,样品1在测试过程当中,出现的“鼓包”现象明显要比e-PTFE膜的要小很多,瞬间进水压可达到1.8米水柱压力。
空气流量测试
将样品1固定在直径为11.3毫米的圆形夹具中,这样一来,恰好1cm2的薄膜仍可作为敞开的测量表面进入,然后在膜的两侧压力差施加70mbar时,读取透气量测试上的数据值为1000ml/min,即透气量值大小为:1000ml/cm2/min@70mbar。
实施例2:
本实施例与实施例1的区别在于,保压压力为30MPa,通过该工艺所制得的样品,为样品2。
瞬间进水压
通过瞬间进水压测试发现,样品2在测试过程当中,出现的“鼓包”现象明显仍然要比e-PTFE膜的要小很多,瞬间进水压可达到2.9米水柱压力。
空气流量测试
将样品2固定在直径为11.3毫米的圆形夹具中,这样一来,恰好1cm2的薄膜仍可作为敞开的测量表面进入,然后在膜的两侧压力差施加70mbar时,读取透气量测试上的数据值为700ml/min,即透气量值大小为:700ml/cm2/min@70mbar。
对比实施例1和实施例2发现,保压压力越大,所制得的PTFE多孔材料透气量越小,瞬间进水压越大,其主要原因是在较大的保压压力下,胚体材料的体积越小,孔隙率越低,微孔越小。
实施例3:
本实施例与实施例1的区别在于,将1000g的PTFE微粉(10份)与600g PTFE分散型细粉(6份)用粗筛的高速冲击转子充当均化器,其转速为25000rpm,将不同类型的PTFE粉末均匀混合,混合时间为5分钟。通过该工艺所得的PTFE多孔薄膜为样品3。
瞬间进水压
通过瞬间进水压测试发现,样品3在测试过程当中,出现的“鼓包”现象明显仍然要比e-PTFE膜的要小很多,瞬间进水压可达到2.4米水柱压力。
空气流量测试
将样品3固定在直径为11.3毫米的圆形夹具中,这样一来,恰好1cm2的薄膜仍可作为敞开的测量表面进入,然后在膜的两侧压力差施加70mbar时,读取透气量测试上的数据值为650ml/min,即透气量值大小为:650ml/cm2/min@70mbar。
对比实施例1和实施例3发现,粘合剂组份越大,多孔材料的堆积密度越大,其主要原因是PTFE分散型细粉的尺寸在0.2-0.4μm,这些尺寸的粒径可以任意填充在PTFE微粉组成的空隙当中,从而使得多孔材料的孔隙率下降,微孔减小。因此,在实际生产过程当中,需要注意粘合剂的添加量,甚至可以通过不同的成型工艺控制来实现不需要使用粘合剂,提高PTFE多孔材料的孔隙率,以及获得适当的微孔尺寸分布的材料。
实施例4:
为了获得某些特定功能的PTFE多孔薄膜及其组件,往往需要通过添加不同成分的填充料来实现目的。
将1000g的PTFE微粉(10份)与300g PTFE分散型细粉(3份)以及100g的碳粉(1份)用粗筛的高速冲击转子充当均化器,其转速为25000rpm,将不同类型的PTFE粉末均匀混合,混合时间为5分钟。
随后,添加23%(相对重量)的润滑剂至上述的混合料中,以相同的转速再次混合10分钟。
将混合物均匀地填充到外径100mm,高度500mm钢制的模具中,填装好料后,缓慢地将混合物的两端进行同时压制,中间经若干次排气动作,直至压力增加到30MPa,保压10分钟。
缓慢将预成型的胚体两端压力去除,并从模具中取出PTFE未烧结、未脱润滑剂的胚料。
随后,将PTFE预成型的胚料放置在烧结烘箱中,进行脱除润滑剂并进行烧结,其升温工艺过程:
S31:在1小时内从室温加热到150-250℃,然后温度维持在150-250℃,维持时间0.5-3小时,去除润滑剂,接着用2-3小时加热到300℃;
S32:在3小时内从300℃加热到330℃,然后温度维持在330℃,维持时间2小时;
S33:在3小时内从330℃加热到380℃,然后温度维持在380℃,维持时间5小时;
S34:在3小时内从380℃冷却到330℃,然后温度维持在330℃,维持时间3小时;
S35:在3小时内从330℃冷却到300℃,然后在5小时内从300℃冷却至室温。
最后将烧结好以后的PTFE胚料进行精密机加工,其形状为片材形式,厚度为0.2mm,为样品4。
瞬间进水压
通过瞬间进水压测试发现,样品在测试过程当中,出现的“鼓包”现象明显要比e-PTFE膜的要小很多,瞬间进水压可达到2.1米水柱压力。
空气流量测试
将样品4固定在直径为11.3毫米的圆形夹具中,这样一来,恰好1cm2的薄膜仍可作为敞开的测量表面进入,然后在膜的两侧压力差施加70mbar时,读取透气量测试上的数据值为1150ml/min,即透气量值大小为:1150ml/cm2/min@70mbar。
与实施例1中制备的膜相比,实施例4中制备的膜,表现出明显更高的空气流量,并且具有相当的不透水性(进水压力),因此这些重要性能对于应用而言是特别有利的组合。特别地,加入炭黑后,所制得的黑色或者深灰色的制品,用于一些黑色的电子电器外壳通风口出的防水透气膜时,色差不会过于明显,从而提高了产品的整体美感。
实施例5:
将500g的PTFE微粉(5份)与150g PTFE分散型细粉(1.5份)以及1000g的镍粉(10份)用粗筛的高速冲击转子充当均化器,其转速为25000rpm,将不同类型的PTFE粉末均匀混合,混合时间为5分钟。
随后,添加20%(相对重量)的润滑剂至上述的混合料中,以相同的转速再次混合15分钟。
将混合物均匀地填充到外径100mm,高度500mm钢制的模具中,填装好料后,缓慢地将混合物的两端进行同时压制,中间经若干次排气动作,直至压力增加到40MPa,保压20分钟。
缓慢将预成型的胚体两端压力去除,并从模具中取出PTFE未烧结、未脱润滑剂的胚料。
随后,将PTFE预成型的胚料放置在烧结烘箱中,进行脱除润滑剂并进行烧结,其升温工艺过程:
S31:在1小时内从室温加热到150-250℃,然后温度维持在150-250℃,维持时间0.5-3小时,去除润滑剂,接着用2-3小时加热到300℃;
S32:在3小时内从300℃加热到330℃,然后温度维持在330℃,维持时间2小时;
S33:在3小时内从330℃加热到380℃,然后温度维持在380℃,维持时间5小时;
S34:在3小时内从380℃冷却到330℃,然后温度维持在330℃,维持时间3小时;
S35:在3小时内从330℃冷却到300℃,然后在5小时内从300℃冷却至室温。
最后将烧结好以后的PTFE胚料进行精密机加工,其形状为片材形式,厚度为0.5mm,为样品5。
样品5的屏蔽效果>71dB,压缩力<95psi,与塑料外壳兼容,具有一定的防尘/防水等级,并且可以达到V0的阻燃效果。具备该特性的产品符合在电信应用中,作为EMI垫片暴露于多种环境因素中,包括极端温度和降水的环境中。
本发明的制备方法为粉末冶金烧结法,为了制得本发明的PTFE多孔材料,还可以采用糊状挤出和硫化橡胶压延的方法制得。优选本发明的粉末冶金烧结的方法。为了获得一些特定领域或者结构的产品,不仅局限于使用本发明的粉末冶金烧结的方法,糊状挤出和硫化橡胶压延的方法亦可以实现。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术;以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解;其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种PTFE多孔材料,其特征在于,按重量份数计包括:
PTFE微粉5-11份,PTFE分散型细粉1-3份;
所述PTFE多孔材料的孔径为0.1-100μm,孔隙率为20-80%;
所述PTFE微粉的平均粒径为5-100μm,第一熔点为340-350℃,第二熔点为320-335℃,堆积密度为200-500g/L,相对分子量为100-150万;
所述PTFE分散型细粉平均粒径为0.2-1μm,第一熔点为340-350℃,第二熔点为320-335℃,堆积密度为400-800g/L,相对分子量为150-180万。
2.根据权利要求1所述的PTFE多孔材料,其特征在于,按重量份数计还包括:
填充料0.5-10份;
所述填充料的初级粒径为1-50纳米,BET表面积为150-300㎡/g,碱性pH为8-11。
3.如权利要求1所述的PTFE多孔材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:选取1-3份PTFE分散型细粉和5-11份PTFE微粉并进行混合料的混合,然后添加基于混合料总重量计的相对重量百分比为15-25%的润滑剂至上述混合料中一起混合;
S2:将混匀的PTFE分散型细粉、PTFE微粉、以及润滑剂的混合料加入模具内,进行PTFE多孔胚体的制备;
S3:将预压好的PTFE多孔胚体放置于温控烘箱,然后进行脱除润滑剂和烧结处理,加热温度为150-400℃,得到PTFE多孔材料。
4.根据权利要求3所述的PTFE多孔材料的制备方法,其特征在于,
所述步骤S3中的脱除润滑剂和烧结处理具体包括以下步骤:
S31:在1小时内从室温加热到150-250℃,然后温度维持在150-250℃,维持时间0.5-3小时,去除润滑剂,接着用2-3小时加热到300℃;
S32:在3小时内从300℃加热到330℃,然后温度维持在330℃,维持时间2小时;
S33:在3小时内从330℃加热到380℃,然后温度维持在380℃,维持时间5小时;
S34:在3小时内从380℃冷却到330℃,然后温度维持在330℃,维持时间3小时;
S35:在3小时内从330℃冷却到300℃,然后在5小时内从300℃冷却至室温。
5.根据权利要求3所述的PTFE多孔材料的制备方法,其特征在于,
所述步骤S2中的PTFE多孔胚体的制备具体包括以下步骤:
S21:将混合料填充到双向可以压缩的模具中;
S22:填装好混合料后,将混合料的两端进行同时压制,中间经若干次排气动作,直至压力增加到20-40MPa,保压5-10分钟;
S23:将预成型的PTFE多孔胚体两端压力去除,并从模具中取出PTFE多孔胚体。
6.根据权利要求3所述的PTFE多孔材料的制备方法,其特征在于,
所述润滑剂为能够在150-250℃升华的异构烷烃类溶剂油或航空煤油;
所述异构烷烃类溶剂油为Isopar-C、Isopar-L、Isopar-M、或Isopar-H中的一种。
7.根据权利要求3所述的PTFE多孔材料的制备方法,其特征在于,
所述步骤S1中,混合料的混合转速为23000-27000rpm,混合料的混合时间为4-6分钟;
添加润滑剂后以相同的转速再次混合5-15分钟。
8.根据权利要求3或7所述的PTFE多孔材料的制备方法,其特征在于,
所述步骤S1中,在添加润滑剂前添加0.5-10份的填充料,与1-3份PTFE分散型细粉和5-11份PTFE微粉一起进行混合形成混合料。
9.如权利要求1或2所述的PTFE多孔材料在汽车及电子产品的应用。
10.一种PTFE多孔材料制品,其特征在于,
由权利要求1或2所述的PTFE多孔材料经过机加工制成。
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