CN117048161B - 一种膨胀多孔ptfe层压板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于聚四氟乙烯材料的技术领域，具体的涉及一种膨胀多孔PTFE层压板及其制备方法。该膨胀多孔PTFE层压板的原料包括由PTFE微粉和高分子量PTFE树脂组成的混合树脂。所述膨胀多孔PTFE层压板的制备方法包括混料；挤出压延、烘干；热处理；二次压延；纵/横拉伸；层叠热压。该膨胀多孔PTFE层压板具有高剥离且耐蠕变性，所述制备方法提高了膨胀多孔PTFE层压板的抗蠕变性、薄膜之间的粘合性，从而提高了其的密封性能。

Description

一种膨胀多孔PTFE层压板及其制备方法
技术领域
本发明属于聚四氟乙烯材料的技术领域，具体的涉及一种膨胀多孔PTFE层压板及其制备方法。
背景技术
在石油化工、生物医药及航空航天等行业的管道连接中，一般需要在每个连接部位放置一定量的密封材料，以起到密封、防止泄露的作用。目前常用聚四氟乙烯材质的密封件进行密封。聚四氟乙烯（PTFE）是一种由单体四氟乙烯经自由基聚合得到的全氟化聚合物，由于其特殊的结构特点使其具有高度的化学稳定性，极强的耐高低温性能，突出的不粘性，良好的润滑性，优异的电绝缘性，耐老化性以及极小的吸水性等，且使用温度范围广，可广泛用作各种密封件。
工业上最初以聚四氟乙烯材料制作密封垫时，采用模压聚四氟乙烯密封材料的制备工艺，即采用聚四氟乙烯悬浮树脂在一定压力下冷压成型，然后再烧结成型。研究发现，经该模压工艺制备所得的聚四氟乙烯密封件其材料密度一般在2.18-2.30g/cm3之间，存在单位质量偏重、无压缩率或者压缩率小及抗蠕变性差等缺点，且其力学强度一般小于30MPa。其中蠕变性大这一缺点会使所安装使用的密封垫片的寿命缩短，最终导致密封失效，限制了PTFE密封垫片的使用范围，因此亟需改善聚四氟乙烯材质的抗蠕变性能。
膨体聚四氟乙烯（e-PTFE）逐渐走进了人们的视野，e-PTFE具有“微纤维-节点”的微观网状结构，目前生产e-PTFE膜采用混料、打坯、挤出、压延、纵拉、横拉六道工序。采用该六道工序制得的e-PTFE膜经层压制成的密封板，既保持了PTFE的优良性能，还克服了PTFE所存在的抗压缩蠕变性和压缩回弹性差，强度低，不耐磨以及线膨胀系数大的缺点，其力学强度一般能达到80MPa，其密度约为0.4～0.8g/cm3，仅不到传统PTFE密封材料密度的一半，同时与其他传统密封材料相比，该材料具有柔性结构，能够贴合复杂形状和不规则表面，无需固化，具有易安装、易拆卸和可重复使用等优点。因此，e-PTFE层压密封板作为新一代密封材料受到了广泛的关注。
目前e-PTFE层压密封板的应力松弛率一般在32-47%，为了延长其在石油化工、生物医药及航空航天等密封领域的使用寿命以及密封性能，仍需要对现有e-PTFE层压密封板的耐蠕变性进一步改善。
此外，由于PTFE自身的不粘性，也导致了膨体聚四氟乙烯膜在层压过程中存在粘结力低的问题。
发明内容
本发明的目的在于针对上述存在的缺陷而提供一种膨胀多孔PTFE层压板。该PTFE层压板是将PTFE微粉和高分子量PTFE树脂的混合物经过混料、挤出压延、烘干、热处理、纵/横拉伸后，层叠热压而成，具有高剥离且耐蠕变性。
本发明所述PTFE层压板的原料包括由PTFE微粉和高分子量PTFE树脂组成的混合树脂，通过调控高分子量PTFE树脂中PTFE微粉的加入量，提高了膨胀多孔PTFE层压板的抗蠕变性、薄膜之间的粘合性，从而提高了其的密封性能。
具体技术方案如下：
一种膨胀多孔PTFE层压板，其原料包括由PTFE微粉和高分子量PTFE树脂组成的混合树脂，该混合树脂中高分子量PTFE树脂的含量为70wt%-95wt%，PTFE微粉的含量为5wt%-30wt%。
经发明人研究，若PTFE微粉含量低于5wt%，PTFE层压板的剥离强度并未有明显提高；而当PTFE微粉含量高于30wt%时，在与高分子量树脂混合以后，则会影响拉伸膜的性能，导致膜出现强度低、易破损等现象，更不利于后续层压板的制备。因此在上述范围内的PTFE微粉含量，既能保证拉伸膜的性能优异，又能保证微粉充分发挥其的流动性，提高层压板的剥离强度和抗蠕变性。
其中，高分子量PTFE树脂的指标如下：SSG为2.120-2.160；RR400压缩比的挤出压力在40-60MPa；平均粒径为400-575μm；一次熔点为340-350℃。
PTFE微粉的指标如下：初级粒径为10-500nm；熔融流动速度MFR为0.5-100g/10min；一次熔点为320-330℃。
SSG作为分子量的一种表达方式，其数值可以表示分子量的大小。SSG越大，分子量越小。经发明人研究发现，同时满足上述指标的高分子量PTFE树脂和PTFE微粉，按所述比例混合后才能更好地拉伸，使剥离强度和耐蠕变性得以提高。
进一步的，所述膨胀多孔PTFE层压板，其原料中的PTFE微粉含量为10wt%-20wt%。
本发明中，所述的PTFE层压板，其厚度为2.9-3.1mm，密度0.7-1.4g/cm3；该PTFE层压板的剥离强度≥1.9N/mm，拉伸强度≥104MPa，应力松弛≤30%。此处的剥离强度即指的是层压板中层与层之间的剥离强度。
本发明还提供了一种膨胀多孔PTFE层压板的制备方法，制备过程中控制压延膜的热处理程度以及工艺参数等，进一步提高膨胀多孔PTFE层压板的抗蠕变性、薄膜之间的粘合性以及层压板的均匀性，从而提高了其密封性能。
具体技术方案如下：
所述膨胀多孔PTFE层压板的制备方法，包括以下步骤：
（1）混料：首先将PTFE微粉和高分子量PTFE树脂混合，得到混合树脂；
然后将混合树脂过筛后，在混合树脂中添加助剂油，充分混合后，在30-35℃条件下熟化22-24h，得到糊料。
（2）挤出压延、烘干：将步骤（1）所得糊料进行制坯后，置于压缩比为40-120，温度为20-60℃的挤出机中保温10-20min，以100-140m/min的速率挤出；
充分释放应力后进行压延，得到压延膜；其中压延温度为40-80℃，压延速率为5-25m/min；最后对所得压延膜进行烘干，烘干温度大于100℃且小于PTFE微粉的一次熔点。
上述烘干目的是为了脱去助剂油，若温度小于100℃，则助剂油脱除不干净，影响后续拉伸膜的性能和状态；但如果温度高于PTFE微粉的一次熔点，则一是膜在脱去助剂油过程中会因为助剂油的快速脱去而起皱，影响后续拉伸，二是考虑到PTFE微粉会熔融，如果将分散初级粒子包裹，助剂油不易脱去，三是PTFE微粉在烘干阶段若存在熔融情况，那么后续热处理阶段的热处理程度将不容易控制。
（3）热处理：将步骤（2）烘干后的压延膜进行热处理，其中热处理的温度大于所述高分子量PTFE树脂的一次熔点；热处理的时间为7-15min。常规做法一般在烘干脱去助剂油后，直接将压延膜在PTFE树脂熔点以下进行拉伸。而本发明则是先进行热处理。
（4）二次压延：二次压延的温度为常温，压延速率为20-30m/min。二次压延进一步保证膜的均匀性和平整性，并且不会使膜进一步定向化。
（5）纵/横拉伸：对二次压延后的压延膜进行拉伸，得到拉伸膜；拉伸温度大于PTFE微粉的一次熔点且小于高分子量PTFE树脂的一次熔点；拉伸体积倍数为48-150倍，其中纵向拉伸倍数为5-10倍，横向拉伸倍数为5-15倍。拉伸体积倍数为纵向拉伸倍数和横向拉伸倍数的乘积。
常规拉伸温度一般在300℃以下。然而本发明所述制备方法中已经对压延膜进行了热处理，PTFE微粉已经完全熔融，高分子量PTFE树脂也处于半熔融状态。如果拉伸温度低于PTFE微粉的一次熔点，则熔融的树脂不熔化不流动，未熔融树脂之间的纤维不容易拉伸出来；如果温度大于高分子量PTFE树脂的一次熔点，则会使膜在完全熔融状态下拉伸，同样不会形成纤维，影响膜的密度、强度和孔径等参数，进而影响层压板的性能。
可见，上述拉伸温度范围是为了保证未熔融树脂之间的纤维能尽可能多的被拉出，而熔融状态下的树脂在冷却后能起到增强纤维的作用。后期在层压时，利用PTFE微粉的流动性，在层与层之间渗透，促进三维结构的形成，进而提高层间粘结力和抗蠕变性。
针对热处理过的压延膜进行拉伸，横拉倍数大于纵向拉伸的倍数，为了尽可能减少横纵向强度差。总的体积倍数控制在48-150，若拉伸倍数过大，会导致膜状态不好，容易出现纤维断裂，甚至膜开裂等现象，也会导致膜强度下降；但若拉伸倍数过小，则强度不达标，密度也会偏大，进而影响层压板的性能。
（6）层叠热压：将所得拉伸膜进行层叠，并在压力7.5-15MPa，温度350-380℃的条件下进行热压合，即得所述的膨胀多孔PTFE层压板。
热压合压力过大或者温度过高，会导致层压板的密度变大，从而不具有膨体特性（即柔软性）。压合压力过低或温度过低，则层压板的耐蠕变性和层间的粘结性不好。
本发明中，所述膨胀多孔PTFE层压板制备方法的步骤（1）中的PTFE微粉和高分子量PTFE树脂的混合方式采用干粉混合或湿法混合共凝析。
进一步的，所述PTFE微粉和高分子量PTFE树脂的混合方式采用湿法混合共凝析，具体操作如下：
在高分子量PTFE树脂水性分散液中加入PTFE微粉水性分散液；
加入凝析剂，搅拌混合在15-30℃条件下进行凝析，得到析出粉末；
将所得的析出粉末置于150-200℃下烘干。
优选的，所述凝析剂为碳酸铵。
本发明中，所述膨胀多孔PTFE层压板制备方法的步骤（1）中混合树脂过筛采用孔径为2mm的筛子。所述助剂油的添加量为混合树脂质量的28%-32%。
优选的，所述助剂油为IsoparG、IsoparM或IsoparV中的任一种。
本发明中，所述膨胀多孔PTFE层压板制备方法的步骤（3）中热处理的温度为360-380℃，在该温度范围内结合热处理时间7-15min，可以控制膜的热处理程度在10-30%之间。
热处理程度=；其中，/>表示未烧结PTFE材料的熔融焓值，/>表示完全烧结PTFE材料的熔融焓值，/>表示热处理过的PTFE材料的熔融焓值。
本发明中，所述膨胀多孔PTFE层压板制备方法的步骤（5）中拉伸膜的厚度为0.03-0.06mm，拉伸膜的孔径为0.15-0.30μm。
本发明的有益效果为：本发明所述的膨胀多孔PTFE层压板具有高剥离且耐蠕变性，其原料包括由PTFE微粉与高分子量PTFE树脂进行混料所得的混合树脂；将混合树脂经挤出压延、烘干；热处理；纵/横拉伸后，层叠热压而制成所述的膨胀多孔PTFE层压板。
本发明通过将PTFE微粉和高分子量PTFE树脂按一定比例混合后制备层压板，在不引入其他基团的基础上，既保证了PTFE本身的优异特性，又利用PTFE微粉优异的流动性，提高了层间粘结力。PTFE本身不具有粘性，但是PTFE微粉粒径小，分子量低，熔融粘度低，因此其具有优异的流动性，正是因为PTFE微粉优异的流动性，所以在层压过程中，温度一旦达到PTFE微粉的熔点，它便会在层与层之间相互流动融为一体，从而提高了层间的粘结力。
本发明制备PTFE层压板的剥离强度≥1.9N/mm，拉伸强度≥104MPa，应力松弛≤30%。
本发明所述的制备方法中通过控制压延膜的热处理程度以及拉伸温度，能有效的控制孔结构，使得孔径小且均匀，同时有效提高了膜三维网络的强度，即提高了层压板的耐蠕变性。当温度超过PTFE微粉一次熔点时，熔融的PTFE微粉是会流动的，不光在平面上流动，也会在垂直面上流动，流动的同时会包裹和连接起节点与纤维，使得膜在各个方向上的机械性能均得到了加强。
此外，热处理后的二次压延，有利于膜在厚度上的均匀性，进一步提高了层压板的均匀性。
附图说明
图1为实施例1中制备所得的拉伸膜的SEM图。
图2为实施例1中制备所得的膨胀多孔PTFE层压板表面的SEM图。
图3为实施例1中制备所得的膨胀多孔PTFE层压板的纵截面的SEM图。
图4为实施例5制备所得的拉伸膜的SEM图。
图5为对比例2制备所得的拉伸膜的SEM图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的技术方案进行详细的说明。
所用原料除非特别说明，均为普通市售产品，所用处理手段除非特别说明均为本领域常规手段。
1、拉伸强度和断裂伸长率测定：膨胀多孔PTFE层压板的拉伸强度按GB/T 104092测试，每试样三组，取其平均值。
2、密度测定：从实施例/对比例所得层压板的板材上切下尺寸为约50mm长和50mm宽的样本，对每个样本的长度、宽度、厚度和质量进行测量和记录。样本的密度由以下计算确定：
密度(g/cm3)=质量(g)/体积(cm3)。
其中，体积(cm3)=长度(cm)×宽度(cm)×厚度(cm)。
3、剥离强度测试：将25mm×200mm的试样用拉伸试验机以100mm/min的速度分离至少125mm，计算100mm的剥离力的平均值（但不包含最初的25mm）。
4、应力松弛率：采用应力松弛率来反映耐蠕变性。从各片切出直径为30mm的试验片。使用压缩测试仪，用直径为6.4mm的砧座压缩测试件。当载荷达到1.6kN(对应于50MPa的表面压力)时，压缩停止。在该条件下放置1小时后，读取载荷，并根据下式计算应力松弛率。
应力松弛率(%)=[放置1小时后的负载(kN)]/[初始负载：1.6kN]×100(%)。
实施例1
所述膨胀多孔PTFE层压板，其原料包括由PTFE微粉和高分子量PTFE树脂组成的混合树脂，该混合树脂中高分子量PTFE树脂的含量为85wt%，PTFE微粉的含量为15wt%。
其中，高分子量PTFE树脂的指标如下：SSG为2.135；RR400压缩比的挤出压力在59MPa；平均粒径为510μm；一次熔点为347.49℃。
PTFE微粉的指标如下：初级粒径为200nm；熔融流动速度MFR为64g/10min；一次熔点为326.5℃。
所述膨胀多孔PTFE层压板的制备方法，具体步骤如下：
（1）混料：将85wt%的高分子量PTFE树脂（DF204XF）水性分散液中加入15wt%的PTFE微粉水性分散液，加入凝析剂碳酸铵，搅拌混合在30℃条件下进行凝析，得到析出粉末；将所得的析出粉末在180℃下烘干，得到混合树脂；
然后将混合树脂采用孔径为2mm的筛子过筛后，在过筛的混合树脂中添加混合树脂质量30%的助剂油IsoparG，混合充分后，在35℃条件下熟化24h。
（2）挤出压延、烘干：将步骤（1）熟化的糊料制坯后，置于压缩比为100，温度为55℃的挤出机中保温15min，以120m/min的速率挤出。
随后，充分释放应力后进行压延，得到压延膜，压延温度为60℃，压延速率为5m/min。
最后对压延膜在200℃下进行烘干。
（3）热处理：将步骤（2）所得的压延膜在370℃进行热处理13min，热处理程度为26%。
（4）二次压延：压延温度为常温，压延速率为25m/min。
（5）纵/横拉伸：对二次压延后的压延膜进行拉伸，得到拉伸膜；拉伸温度为335℃；拉伸体积倍数为105倍，纵拉倍数为7倍，横拉倍数为15倍。所得拉伸膜的厚度为0.03mm，孔径为0.15μm。
（6）层叠热压：将多层拉伸膜层叠在一起，在11MPa，360℃下热压合。
由图1可见，节点和纤维在PTFE微粉的协同作用下，都有融合的现象，并且孔径小且均匀，纤维在各方向的取向都相近。
由图3可见，熔融PTFE微粉将节点和纤维连接在一起，层与层之间看不出分界线。再结合图1可以看出，三维结构靠的是层与层之间节点的连接，起到了支撑作用。
实施例2
所述膨胀多孔PTFE层压板，其原料包括由PTFE微粉和高分子量PTFE树脂组成的混合树脂，该混合树脂中高分子量PTFE树脂的含量为90wt%，PTFE微粉的含量为10wt%。
其中，高分子量PTFE树脂的指标如下：SSG为2.145；RR400压缩比的挤出压力在50MPa；平均粒径为535μm；一次熔点为344.8℃。
PTFE微粉的指标如下：初级粒径为10nm；熔融流动速度MFR为85g/10min；一次熔点为326.0℃。
所述PTFE层压板的制备方法，包括以下步骤：
（1）混料：首先将90wt%的高分子量PTFE树脂（DF206F）和10wt%的PTFE微粉混合，得到混合树脂；
然后将混合树脂采用孔径为2mm的筛子过筛后，在过筛的混合树脂中添加混合树脂质量28%的助剂油IsoparM，混合充分后，在30℃条件下熟化24h。
（2）挤出压延、烘干：将步骤（1）熟化的糊料制坯后，置于压缩比为40，温度为60℃的挤出机中保温20min，以100m/min的速率挤出。
随后，充分释放应力后进行压延，得到压延膜，压延温度为40℃，压延速率为5m/min。最后对膜在150℃进行烘干。
（3）热处理：将步骤（2）所得的压延膜在360℃进行热处理9min，热处理程度为13%。
（4）二次压延：压延温度为常温，压延速率为20m/min。
（5）纵/横拉伸：对二次压延后的压延膜进行拉伸，得到拉伸膜；拉伸温度为327℃。拉伸体积倍数为75倍，纵拉倍数为5倍，横拉倍数为15倍。所得拉伸膜的厚度为0.05mm，孔径为0.26μm。
（6）层叠热压：将多层拉伸膜层叠在一起，在9MPa，380℃下热压合。
实施例3
所述膨胀多孔PTFE层压板，其原料包括由PTFE微粉和高分子量PTFE树脂组成的混合树脂，该混合树脂中高分子量PTFE树脂的含量为80wt%，PTFE微粉的含量为20wt%。
其中，高分子量PTFE树脂的指标如下：SSG为2.157；RR400压缩比的挤出压力在45MPa；平均粒径为485μm；一次熔点为343.2℃。
PTFE微粉的指标如下：初级粒径为500nm；熔融流动速度MFR为32g/10min；一次熔点为327.0℃。
所述PTFE层压板的制备方法，包括以下步骤：
（1）混料：首先将80wt%的高分子量PTFE树脂（DF203F）和20wt%的PTFE微粉混合，得到混合树脂；
然后将混合树脂采用孔径为2mm的筛子过筛后，在过筛的混合树脂中添加混合树脂质量32%的助剂油IsoparM，混合充分后，在35℃条件下熟化22h。
（2）挤出压延、烘干：将步骤（1）熟化的糊料制坯后，置于压缩比为120，温度20℃的挤出机中保温10min，以120m/min的速率挤出。
随后，充分释放应力后进行压延，得到压延膜，压延温度为80℃，压延速率为25m/min。最后对膜在150℃进行烘干。
（3）热处理：将步骤（2）所得的压延膜在380℃进行热处理7min，热处理程度为20%。
（4）二次压延：压延温度为常温，压延速率为30m/min。
（5）纵/横拉伸：对二次压延后的压延膜进行拉伸，得到拉伸膜；拉伸温度为340℃。拉伸体积倍数为99倍，纵拉倍数为9倍，横拉倍数为11倍。所得拉伸膜的厚度为0.04mm，孔径为0.21μm。
（6）层叠热压：将多层拉伸膜层叠在一起，在15MPa，350℃下热压合。
实施例4
所述膨胀多孔PTFE层压板，其原料包括由PTFE微粉和高分子量PTFE树脂组成的混合树脂，该混合树脂中高分子量PTFE树脂的含量为85wt%，PTFE微粉的含量为15wt%。
其中，高分子量PTFE树脂的指标如下：SSG为2.135；RR400压缩比的挤出压力在59MPa；平均粒径为510μm；一次熔点为347.49℃。
PTFE微粉的指标如下：初级粒径为200nm；熔融流动速度MFR为64g/10min；一次熔点为326.2℃。
所述PTFE层压板的制备方法，包括以下步骤：
（1）混料：首先将85wt%的高分子量PTFE树脂（DF204XF）和15wt%的PTFE微粉混合，得到混合树脂；
然后将混合树脂采用孔径为2mm的筛子过筛后，在过筛的混合树脂中添加混合树脂质量30wt%的助剂油IsoparV，混合充分后，在35℃条件下熟化24h。
（2）挤出压延、烘干：将步骤（1）熟化的糊料制坯后，置于压缩比为80，温度25℃的挤出机中保温15min，以100m/min的速率挤出。
随后，充分释放应力后进行压延，得到压延膜，压延温度为70℃，压延速率为15m/min。
最后对压延膜在300℃进行烘干。
（3）热处理：将步骤（2）所得的压延膜在360℃进行热处理15min，热处理程度为15%。
（4）二次压延：压延温度为常温，压延速率为25m/min。
（5）纵/横拉伸：对二次压延后的压延膜进行拉伸，得到拉伸膜；拉伸温度为345℃。拉伸体积倍数为48倍，纵拉倍数为6倍，横拉倍数为8倍。所得拉伸膜的厚度为0.06mm，孔径为0.3μm。
（6）层叠热压：将多层拉伸膜层叠在一起，在7.5MPa，370℃下热压合。
实施例5
该实施例PTFE层压板的制备方法，步骤同实施例1，不同之处在于，混合树脂的比例为75wt%高分子量PTFE树脂DF204XF和25wt%PTFE微粉。
通过图4可以看出：当PTFE微粉含量稍高，所得膜的纤维开始变少且出现断裂。
对比例1
该对比例PTFE层压板的制备方法，步骤同实施例1，不同之处在于，不添加PTFE微粉。
结论：由于PTFE本身的不粘性，导致粘结性偏低。
对比例2
该对比例PTFE层压板的制备方法，步骤同实施例1，不同之处在于，混合树脂不过筛。
若混合树脂中存在大颗粒的团聚，添加助剂油进行混合的过程及熟化的过程不充分，会导致后期拉伸膜不均匀，膜面有明显白点或白线。如图5所示。
对比例3
该对比例PTFE层压板的制备方法，步骤同实施例1，不同之处在于，高分子量PTFE树脂的SSG为2.170。
当高分子量PTFE树脂的SSG偏大，树脂的分子量则会偏小，虽然易呈纤，但是强度低，膜易开裂。并且单向拉伸时，纤维已有一部分断裂。
对比例4
该对比例PTFE层压板的制备方法，步骤同实施例1，不同之处在于，热处理后不再二次压延。
结论：此对比例中拉伸后膜的厚度的偏差在0.08%，膜面不均匀，层压板的密度不均匀。
对比例5
该对比例PTFE层压板的制备方法，步骤同实施例1，不同之处在于，热处理程度为40%。
热处理程度偏大，除了微粉会熔融以外，部分PTFE树脂也会熔融，而熔融会在一定程度上限制纤维的形成，因此孔径会小，所制备的层压板结构致密，柔软性不好。
对比例6
该对比例PTFE层压板的制备方法，步骤同实施例1，不同之处在于，热处理程度为5%。
热处理程度偏低，拉伸过程中不利于三维网络的形成，不利于垂直水平面方向上的强度的提升，耐蠕变性不好。
对比例7
该对比例PTFE层压板的制备方法，步骤同实施例1，不同之处在于，热压合的温度为400℃。
结论：层压板的密度2.2g/cm3，无法剥离，应力松弛性5%，但是不具备柔软性。
对比例8
该对比例PTFE层压板的制备方法，步骤同实施例1，不同之处在于，热压合的压力为5MPa。
对比例9
该对比例PTFE层压板的制备方法，步骤同实施例1，不同之处在于，拉伸温度为250℃。
结论：因为拉伸之前微粉已经完全熔融，并且PTFE树脂部分熔融，该拉伸温度低于PTFE微粉熔点，不利于分子的运动，纤维不容易拉出，膜易拉断。
对比例10
该对比例PTFE层压板的制备方法，步骤同实施例1，不同之处在于，添加PTFE微粉的量为4wt%。由于微粉含量少，而PTFE树脂本身存在不粘性，因此层间剥离力偏低，没有起到提高粘结力的作用。
下面分别对上述各实施例和对比例制备所得的拉伸膜以及层压板的相关性能进行了测定，测定结果详见表1。
表1各实施例、对比例所得拉伸膜以及层压板的相关性能指标
。

Claims (8)

1.一种膨胀多孔PTFE层压板，其特征在于，原料包括由PTFE微粉和高分子量PTFE树脂组成的混合树脂，该混合树脂中高分子量PTFE树脂的含量为70wt%-95wt%，PTFE微粉的含量为5wt%-30wt%；
其中，高分子量PTFE树脂的指标如下：SSG为2.120-2.160；RR400压缩比的挤出压力在40-60MPa；平均粒径为400-575μm；一次熔点为340-350℃；
PTFE微粉的指标如下：初级粒径为10-500nm；熔融流动速度MFR为0.5-100g/10min；一次熔点为320-330℃；
所述的膨胀多孔PTFE层压板通过以下步骤制备所得：
（1）混料：首先将PTFE微粉和高分子量PTFE树脂混合，得到混合树脂；
然后将混合树脂过筛后，在混合树脂中添加助剂油，充分混合后，在30-35℃条件下熟化22-24h，得到糊料；
（2）挤出压延、烘干：将步骤（1）所得糊料进行制坯后，置于压缩比为40-120，温度为20-60℃的挤出机中保温10-20min，以100-140m/min的速率挤出；
然后进行压延，得到压延膜；其中压延温度为40-80℃，压延速率为5-25m/min；
最后对所得压延膜进行烘干，烘干温度大于100℃且小于PTFE微粉的一次熔点；
（3）热处理：将步骤（2）烘干后的压延膜进行热处理，其中热处理的温度为360-380℃；热处理的时间为7-15min；
（4）二次压延：二次压延的温度为常温，压延速率为20-30m/min；
（5）纵/横拉伸：对二次压延后的压延膜进行拉伸，得到拉伸膜；拉伸温度大于PTFE微粉的一次熔点且小于高分子量PTFE树脂的一次熔点；拉伸体积倍数为48-150倍，其中纵向拉伸倍数为5-10倍，横向拉伸倍数为5-15倍；
（6）层叠热压：将所得拉伸膜进行层叠，并在压力7.5-15MPa，温度350-380℃的条件下进行热压合，即得所述的膨胀多孔PTFE层压板。
2.根据权利要求1所述的膨胀多孔PTFE层压板，其特征在于，所述混合树脂中的PTFE微粉含量为10wt%-20wt%。
3.根据权利要求1所述的膨胀多孔PTFE层压板，其特征在于，该PTFE层压板的厚度为2.9-3.1mm，密度为0.7-1.4g/cm3。
4.根据权利要求1所述的膨胀多孔PTFE层压板，其特征在于，该PTFE层压板的剥离强度≥1.9N/mm，拉伸强度≥104MPa，应力松弛≤30%。
5.根据权利要求1所述的膨胀多孔PTFE层压板，其特征在于，制备步骤（1）中的PTFE微粉和高分子量PTFE树脂的混合方式采用干粉混合或湿法混合共凝析。
6.根据权利要求5所述的膨胀多孔PTFE层压板，其特征在于，制备步骤（1）中的PTFE微粉和高分子量PTFE树脂的混合方式采用湿法混合共凝析，具体操作如下：
在高分子量PTFE树脂水性分散液中加入PTFE微粉水性分散液；
加入凝析剂，搅拌混合在15-30℃条件下进行凝析，得到析出粉末；
将所得的析出粉末置于150-200℃下烘干。
7.根据权利要求1所述的膨胀多孔PTFE层压板，其特征在于，制备步骤（1）中助剂油的添加量为混合树脂质量的28%-32%。
8.根据权利要求1所述的膨胀多孔PTFE层压板，其特征在于，制备步骤（5）中拉伸膜的厚度为0.03-0.06mm，拉伸膜的孔径为0.15-0.30μm。
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