[发明专利]一种聚四氟乙烯纳米孔径滤膜的加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚四氟乙烯纳米孔径滤膜的加工方法，该方法是将聚四氟乙烯压延基带焊接，然后共同拉伸而成。可广泛用于生化防护、除菌、污水过滤和处理、食品过滤、多肽和氨基酸的分离、水的软化、染料的脱色和净化环保等领域。

背景技术

双向拉伸的聚四氟乙烯微孔薄膜具有防水、透湿、防风等功能，该薄膜厚度为5～50微米，孔径0.1～5微米，每平方英寸上约有90亿个微孔，开孔率高达80％以上，广泛用于防水透湿服装面料、除菌、污水过滤等行业。但对于孔径小于0.1微米的聚四氟乙烯薄膜，通过拉伸方法很难制备。同时，传统双向拉伸膜的均匀性差，孔径分布较大。因此，需要提出一种孔径小于0.1微米的聚四氟乙烯薄膜的制备方法，以扩展聚四氟乙烯薄膜的应用领域。

发明内容

本发明的目的是提供一种聚四氟乙烯纳米孔径滤膜的加工方法，该方法是将膨体聚四氟乙烯微粉与润滑剂混合，压坯，通过推压机挤出棒状物，然后压延，干燥(称为聚四氟乙烯基带)。将聚四氟乙烯基带在50～90℃氟油中处理，然后两层或多层聚四氟乙烯基带叠和，在100～250℃烘箱中进行纵向拉伸，基带焊接在一起(称为脱脂基带)；或不采用氟油处理，烘箱温度为200～380℃。将脱脂基带在扩幅机上进行横向拉伸，最后在250～380℃下烧结热定型。

具体的说，本发明是通过以下步骤实现的：

a、混料：选择结晶度高(≥98％)、分子量在200万～1000万的聚四氟乙烯分散树脂粉末，将聚四氟乙烯树脂粉末与液体润滑剂按重量百分比20～120％混合均匀，在20～30℃条件下静置60～80小时，使树脂粉末与液体润滑剂充分混合，筛去较大粉粒；所述液体润滑油优选液态石蜡、石油醚、煤油；

b、压坯与挤出：将混合好的聚四氟乙烯物料在压坯机上压制成圆柱形毛坯，将毛坯通过推压机挤出棒状物，然后经压延机压延成聚四氟乙烯基带，压延过程中采用热风烘燥；

c、焊接与纵向拉伸：将经50～90℃氟油处理后的聚四氟乙烯基带两层或多层叠和，在100～250℃烘箱中进行纵向拉伸，拉基带焊接在一起，加工成脱脂基带；或直接将三层或三层以上聚四氟乙烯基带叠和，在200～380℃烘箱中进行纵向拉伸，拉基带焊接在一起，加工成脱脂基带。

d、横向拉伸和烧结：将脱脂基带在扩幅机上进行横向拉伸，最后在250～380℃下烧结热定型，制备纳米孔径的聚四氟乙烯薄膜。

所述氟油为含氟表面活性剂溶于溶剂中配成，二者的重量比为5％～100％，含氟表面活性剂为全氟醇类丙烯酸酯化合物、全氟烷基磺酰胺衍生物或全氟烷基胺类化合物，溶剂为甲苯，丁酮、异丙醇、乙二醇、甲醚、或乙醚中的一种。全氟醇类丙烯酸酯化合物优选全氟乙基乙撑(甲基)丙烯酸酯，N-乙基全氟辛基磺酰胺乙撑丙烯酸酯；全氟烷基磺酰胺衍生物优选全氟辛基磺酸铵、全氟辛基磺酸钠、全氟辛基磺酰基季胺碘、全氟辛基磺酰基苯硫磺钠或含氟单体-N-丁基全氟辛基磺酰基氨基丙烯酸乙脂；全氟烷基胺类化合物优选全氟三乙胺、全氟三丙胺、全氟三丁胺或全氟三戊胺。

所述氟油处理可采用浸渍、浸轧、喷涂等方式。

本发明与已有技术相比有如下的优点：

1、利用本发明制备的聚四氟乙烯纳米孔径滤膜，孔径小于0.1微米，工艺简单、成本低，具有显著的经济效益和社会效益。

2、所制成的薄膜孔径均匀，分布较窄。

3、可广泛用于生化防护、除菌、污水过滤、食品过滤、多肽和氨基酸的分离、水的软化、染料的脱色和净化等领域。

附图说明

图1双层共同拉伸的聚四氟乙烯薄膜扫描电子显微镜照片

具体实施方式

实施例1：

一种聚四氟乙烯纳米孔径滤膜的加工方法，其步骤如下：

a、混料：选择结晶度高(≥98％)、分子量在400万的聚四氟乙烯分散树脂粉末，将聚四氟乙烯树脂粉末与液态石蜡按重量比40％的比例混合均匀，在20℃条件静置60小时，使树脂粉末与液态石蜡充分混合，筛去较大粉粒；

b、压坯与挤出：将混合好的聚四氟乙烯物料在压坯机上压制成圆柱形毛坯，将毛坯通过推压机挤出棒状物，然后经压延机压延成聚四氟乙烯基带，压延过程中采用热风烘燥；

c、氟油处理：将聚四氟乙烯基带在70℃氟油中处理；

d、纵向拉伸：将处理后的两层聚四氟乙烯基带叠和，在200℃烘箱中进行纵向拉伸，基带焊接在一起，加工脱脂基带；