[发明专利]用于由交替聚(乙烯四氟乙烯)制备多孔制品的方法以及由该方法制得的制品

说明书

本发明提供了平均分子量为至少300000克/摩尔且熔融焓为至少57焦/克的聚(乙烯四氟乙烯)(ETFE)聚合物。ETFE聚合物可包含至少一种其他共聚单体。ETFE聚合物用于形成具有结点及原纤维结构的多孔带或膜。可通过润滑ETFE聚合物并低于ETFE聚合物的熔点的温度下对经润滑的聚合物施加压力来形成多孔ETFE带。任选地，可以在低于ETFE聚合物的熔化温度的温度下对带进行膨胀，以形成经膨胀的ETFE膜。或者，可在不添加润滑剂的情况下使ETFE聚合物经受热和压力处理，以形成致密的预制件。随后可在长度方向上切割该致密预制件并拉伸，以形成致密的ETFE纤维。

技术领域

本发明一般涉及聚(乙烯四氟乙烯)，更具体而言，涉及用于从高度结晶的高分子量聚(乙烯四氟乙烯)聚合物形成多孔制品的方法。

背景技术

基于乙烯-四氟乙烯(ETFE)的聚合物是本领域已知的，并且用作衬里或涂层。然而，ETFE聚合物难以制造，甚至更难以加工。因此，现有技术中对制备在低于熔点下加工、具有高强度、并且高度多孔的ETFE制品(可被加工成致密形式)的方法存在需求。

发明概述

一个实施方式涉及用于制备多孔聚(乙烯四氟乙烯)(ETFE)带的方法，所述方法包括：(1)对平均分子量为至少300000克/摩尔的聚(乙烯四氟乙烯)聚合物进行润滑以形成经润滑的聚合物；以及(2)在低于聚(乙烯四氟乙烯)聚合物的熔化温度的温度下对所述经润滑的聚合物施加压力，以形成多孔ETFE带。在一个实施方式中，在比ETFE聚合物的熔化温度低约220℃或更少的温度下柱塞式挤出经润滑的聚合物。ETFE带具有结点及原纤维结构，并且孔隙率大于约10％。另外，ETFE聚合物的熔融焓为至少57焦/克。在一些实施方式中，ETFE聚合物可包含约0.001摩尔％至约10摩尔％的其他单体。

第二实施方式涉及多孔ETFE制品，所述制品包括由平均分子量为至少约300000克/摩尔且熔融焓为至少57焦/克的ETFE聚合物形成的多孔带。带具有结点和原纤维结构。ETFE聚合物可包含约0.001摩尔％至约10摩尔％的其他单体。另外，ETFE带的厚度为约0.01mm至约4mm，孔隙率大于约10％。

第三实施方式涉及多孔ETFE制品，所述制品包括由平均分子量为至少约300000克/摩尔的ETFE聚合物形成的多孔带。在一些实施方式中，ETFE聚合物包含约0.001摩尔％至约10摩尔％的其他单体。另外，ETFE聚合物的熔融焓为至少57焦/克。进一步，ETFE带的孔隙率大于约10％。

第四实施方式涉及用于制备多孔聚(乙烯四氟乙烯)(ETFE)膜的方法，所述方法包括：(1)对平均分子量为至少300000克/摩尔的聚(乙烯四氟乙烯)聚合物进行润滑以形成经润滑的聚合物；(2)在低于聚(乙烯四氟乙烯)聚合物的熔点的温度下对所述经润滑的聚合物施加压力，以形成预制件；以及(3)在低于聚(乙烯四氟乙烯)聚合物的熔化温度的温度下使所述预制件膨胀，以形成多孔制品。ETFE制品具有结点及原纤维结构。在至少一个实施方式中，在比ETFE聚合物的熔化温度低约220℃或更少的温度下柱塞式挤出经润滑的聚合物。可在膨胀之前从预制件去除润滑剂。ETFE聚合物的熔化温度为约260℃至约300℃。

第五实施方式涉及制造多孔ETFE膜的方法，所述方法包括在低于平均分子量为至少300000克/摩尔且熔融焓为至少57焦/克的经润滑的聚(乙烯四氟乙烯)(ETFE)聚合物的熔化温度的情况下对该ETFE施加压力和加热，以形成带，之后在低于ETFE聚合物的熔化温度的温度下使所述带膨胀，以形成多孔膜。所述处理步骤可包括在比ETFE聚合物的熔化温度低约220℃或更少的温度下柱塞式挤出经润滑的ETFE聚合物。可任选地在比ETFE聚合物的熔化温度低约220℃或更少的温度下压延ETFE带。在示例性实施方式中，ETFE聚合物的平均分子量为约300000克/摩尔至约20000000克/摩尔。另外，ETFE聚合物可包含至少一种其他共聚单体。