[发明专利]一种PTFE多孔材料、制备方法及其制品与应用

说明书

本发明公开了一种PTFE多孔材料、制备方法及其制品与应用，属于PTFE技术领域，一种PTFE多孔材料，按重量份数计包括：PTFE微粉3‑11份，PTFE分散型细粉1‑7份，PTFE多孔材料的孔径为0.1‑100μm，孔隙率为20‑80%。PTFE多孔材料的制备方法，包括以下步骤：S1：选取1‑7份PTFE分散型细粉和3‑11份PTFE微粉并进混合，然后添加15‑25%的润滑剂至上述混合料中一起混合，S2：将混合料加入模具内，进行PTFE多孔胚体的制备，S3：将预压好的PTFE多孔胚体放置于温控烘箱，然后进行脱除润滑剂和烧结处理，加热温度为150‑400℃，得到PTFE多孔材料。本发明的一种PTFE多孔材料、制备方法及其制品与应用，制得的PTFE多孔材料孔隙率高、耐高低温、坚固耐用，能很好应用于在汽车及电子产品。

技术领域

本发明属于PTFE技术领域，尤其涉及一种PTFE多孔材料、制备方法及其制品与应用。

背景技术

聚四氟乙烯(PTFE)由于其出色的电气性能、耐高低温、优异的生物相容性、低摩擦系数、化学惰性和不支持燃烧等特性。当PTFE制备成多孔材料是，就会赋予其特殊的性能，比如透气、过滤、介电、光学等诸多特性，在汽车及电子产品的压力补偿元件(压力平衡)、密闭壳体压力瞬间爆破(刺破)、生物制药和生命科学过滤、医疗器械、半导体超纯水过滤、PCB高频电路覆铜板、低介电材料、屏蔽材料、电化学传感器和空气电池及燃料电池的气体扩散层、催化剂载体、特定气体吸收及过滤、漫反射材料等相关领域的用途。

然而，诸如高熔体粘度和高结晶度的性质无法使得PTFE像其他传统的热塑性塑料一样进行熔融挤出或者注塑成型。再者，在制备PTFE多孔材料中若要填充其他复合材料，通常会导致最终产品中的大量不均匀性，而且在面临重大的外界环境的挑战，承受各种环境应力时，这些填充料有可能脱落或浸出。

在现有技术中，制备PTFE多孔材料的方法很多。美国专利公开号为US3953566A的专利描述利用了拉伸法制备PTFE多孔材料(膨体聚四氟乙烯)。它是通过将PTFE粉末原料加助剂挤进行挤出和/或压延膜而制得的。例如，PTFE润滑剂被润滑和挤出和/或压延再进行脱除润滑剂而成膜，随后在纵向和/或横向上拉伸膜，可通过拉伸倍率、拉伸速率以及拉伸温度，得到不同孔径大小的微孔膜(e－PTFE)。如此获得的e－PTFE的特征在于特殊的结构，其特征在于通过“结点”与“纤维”彼此相连。e－PTFE薄膜也可以填充填料比如碳粉，来实现某些特定领域的特定功能应用。这种来自e－PTFE的膜的缺点是只能用作非常薄的膜，通常在5～50μm左右，因为厚的e－PTFE膜的单位压差下，气体流量很低。结果，常规的e－PTFE膜非常柔软，在实际使用过程中操作性差。为了提高稳定性，必须将e－PTFE膜通过热压或者胶水层压到支撑物(例如，无纺布、织物、玻璃纤维、PP或者PET方格网等)上，从而降低耐化学性和耐热性。

这种e－PTFE膜类似的制备方法，例如，Sumitomo Electric Industries，Ltd的专利US4049589A(1976)，Nitto Electric Industrial Co.，Ltd的专利US4760102A(1982)，Carlisle Corporation的专利US4826725A(1982)，Daikin Industries Ltd.的专利US5234739A(1991)，大博医疗(Double Medical)的专利CN106668935A(2017)，施柏德(SST)CN107277701A(2017)均有描述。