[发明专利]一种抗静电聚四氟乙烯薄膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种抗静电聚四氟乙烯薄膜，包括以下质量分数的组分：聚四氟乙烯分散树脂75％～95％；纳米金属导电粉末5％～20％；纳米石墨1％～5％。并公开了其制备方法，通过该制备方法得到的抗静电聚四氟乙烯薄膜，利用纳米石墨包覆纳米铝粉，增加了导电粉末的润滑性，在将导电纳米粉末以三明治夹心层形式夹在两层膜之间，不会影响聚四氟乙烯膜的纤维—节点形态，制得的膜的通量好，孔隙率大。

技术领域

本发明涉及聚四氟乙烯薄膜，尤其涉及一种抗静电聚四氟乙烯薄膜及其制备方法。

背景技术

聚四氟乙烯薄膜具有优异的化学稳定性、耐高低温性、不粘性等性能，而且其孔径小、孔隙率高、通量大，被广泛的应用于过滤分离领域。但由于聚四氟乙烯薄膜强度低、耐磨性差、静电集聚显著等问题，影响了其使用性能和使用寿命，一定程度上限制了其应用。

研究者们通过在原料中添加纳米微粒对聚四氟乙烯薄膜进行物理改性以克服上述弱点。公开号CN1203610中，戈尔公司提出用纳米级颗粒填充微空性、例如拉伸的聚四氟乙烯薄膜，其制备方法是将一定量聚四氟乙烯与纳米级无机颗粒填料混合，再加入润滑剂，制成成型物，压延、脱脂、拉伸制得纳米填充的聚四氟乙烯微孔膜，以此方法来提高聚四氟乙烯薄膜的耐磨性。公开号CN107362699A公布了一种亲水性聚四氟乙烯薄膜及其制备方法与应用。其将聚四氟乙烯、液体润滑剂和纳米二氧化硅混合、静置、制坯、推压、压延，拉伸并热定型，得到聚四氟乙烯薄膜，然后将薄膜置于含有纳米纤维素、戊二醛和聚四氟乙烯醇的乙醇溶液中，进行化学改性，得到亲水聚四氟乙烯薄膜。公开号CN107418108A中将改性后的纳米二氧化钛、纳米氧化锌及联合高分子永久性抗静电剂聚环氧乙烷和表面活性剂型抗静电剂硬脂酸聚乙二醇脂与聚四氟乙烯原料混合，制得抗静电聚四氟乙烯薄膜。类似的还有公开号为CN107233764A纳米微孔活性硅加入到聚四氟乙烯乳液中经超声波分散，并在80～90℃水浴条件下，用磁力搅拌至混合物成膏状，然后，用过压延、双向拉伸制得聚四氟乙烯微孔膜，并将此微孔膜复合到针刺滤料上，得到具有吸附脱除烟气中的二噁英、二氧化硫、硫化氢、氯化氢等气体及挥发性重金属能力的覆膜滤料。

以上方法均将无机纳米微粒直接与聚四氟乙烯分散树脂或乳液混合，将其分散在原料中，然后经过传统的压坯成型、压延、双向拉伸制得具有特殊功能的聚四氟乙烯微孔膜。现有技术问题：由于无机纳米微粒和聚四氟乙烯原料不相容，所以，混合料存在无机纳米微粒和聚四氟乙烯原料混合不匀、无机纳米微粒结团等现象，导致聚四氟乙烯微孔膜耐磨、导电、亲水等特性不匀，同时，由于无机纳米微粒和聚四氟乙烯原料不相容，在拉伸过程中，膜容易破裂，降低成品率及微孔膜质量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是无机纳米金属导电粉末不能在聚四氟乙烯薄膜上均匀分布。为了解决上述问题，本发明提供一种抗静电聚四氟乙烯薄膜，包括以下质量分数的组分：

聚四氟乙烯分散树脂75％～90％；

纳米金属导电粉末5％～20％；

纳米石墨1％～5％。

进一步地，聚四氟乙烯分散树脂的质量分数为80％～88％，纳米金属导电粉末的质量分数为12％～16％，纳米石墨的质量分数为2％～3％。

进一步地，纳米金属导电粉末包括纳米铝粉、纳米铜粉或纳米铁粉中任意一种或几种。

进一步地，纳米金属导电粉末的粒径为20～100nm。优选的，纳米金属导电粉末的粒径为30～50nm。

进一步地，纳米石墨的粒径为0～10nm。

本发明还公开了一种抗静电聚四氟乙烯薄膜的制备方法，包括如下步骤：

步骤一，将聚四氟乙烯粉末与助挤剂混合均匀，静置、塑化，得到塑化后原料；