[发明专利]一种聚四氟乙烯防静电膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种聚四氟乙烯防静电膜及其制备方法。以质量百分比计，该聚四氟乙烯防静电膜由90‑96％聚四氟乙烯和4‑10％的改性炭黑组成，改性炭黑由炭黑经N‑(苯并环丁烯‑4‑基)马来酰亚胺表面处理获得。N‑(苯并环丁烯‑4‑基)马来酰亚胺能够提高炭黑的亲油性和分散性，从而炭黑能够均匀分散在聚四氟乙烯中，不会出现炭黑团聚体，使得聚四氟乙烯防静电膜具有优良的断裂伸长率和抗静电性能；经N‑(苯并环丁烯‑4‑基)马来酰亚胺改性后的炭黑能使制品表面电阻率波动变小；改性炭黑的分解温度达到450℃以上，从而在370‑390℃的聚四氟乙烯加工温度下，改性炭黑仍旧具有优良的热稳定性，不会发生热分解。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种聚四氟乙烯防静电膜及其制备方法。

背景技术

聚四氟乙烯(Teflon或PTFE)，俗称“塑料王”，是由四氟乙烯经聚合而成的高分子化合物，具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性、密封性、高润滑不粘性、电绝缘性和良好的抗老化耐力。用作工程塑料，可制成聚四氟乙烯管、棒、带、板、薄膜等；一般应用于性能要求较高的耐腐蚀的管道、容器、泵、阀以及制雷达、高频通讯器材、无线电器材等。

通过在聚四氟乙烯中添加填充剂，可以赋予PTFE新的性能。如申请号为CN201610070699.8的中国发明专利申请公开了一种聚四氟乙烯抗静电薄膜的制备方法，该制备方法包括：(1)聚四氟乙烯与导电炭黑共混：聚四氟乙烯分散树脂过5～20目筛，和导电炭黑以质量比为100:0.5～5混合后，加入异构烷烃类有机溶剂油，置于混料机中混合均匀，过筛后，在20～60℃条件下，熟化15h以上；(2)共混料制坯：熟化料在0.3～1.0MPa条件下，采用双向加压的方式压制成料坯；(3)推压：料坯加入到柱塞式挤出机料腔中，料腔加热至25～50℃，在1～10Mpa的条件下推压成圆棒；(4)共混料的压制：推压完成的聚四氟乙烯圆棒置于压延机上压制成聚四氟乙烯含油基带，然后经脱油、拉伸、高温定型，制得聚四氟乙烯抗静电薄膜。

该聚四氟乙烯抗静电薄膜的不足之处在于：(1)制备工艺较为复杂；(2)聚四氟乙烯与导电炭黑共混时，仅使用异构烷烃类有机溶剂油促进导电炭黑在聚四氟乙烯中的分散程度，但异构烷烃类有机溶剂油的促分散作用十分有限，在后续的制坯过程中，导电炭黑极易发生团聚，导致聚四氟乙烯抗静电薄膜的抗静电性、断裂伸长率等性能不理想。

发明内容

本申请的发明目的是提供一种炭黑分散均匀、抗静电性和断裂伸长率更为优良的聚四氟乙烯防静电膜。

为实现上述发明目的，本申请的技术方案如下：

一种聚四氟乙烯防静电膜，以质量百分比计，由90-96％聚四氟乙烯和4-10％的改性炭黑组成，所述的改性炭黑由炭黑经N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺表面处理获得。

本申请采用N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺对炭黑进行表面处理，N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺能够提高炭黑的亲油性和分散性，从而炭黑能够均匀分散在聚四氟乙烯中，不会出现炭黑团聚体，使得聚四氟乙烯防静电膜具有优良的断裂伸长率和抗静电性能。经N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺改性后的炭黑能使制品表面电阻率波动变小。

并且，N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺具有的苯并环丁烯基团和酰亚胺五元环结构均具有优异的热稳定性，经N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺改性后，改性炭黑的分解温度均达到450℃以上，从而在370-390℃的聚四氟乙烯加工温度下，改性炭黑仍旧具有优良的热稳定性，不会发生热分解。

不仅如此，N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺还具有良好的力学和电气性能，能够进一步提高本申请的聚四氟乙烯防静电膜的抗静电性能和拉伸强度。

在上述的聚四氟乙烯防静电膜中，所述的改性炭黑的制备方法包括：将炭黑与N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺混合，进行Diels-Alder反应，获得经N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺表面处理的改性炭黑。