[发明专利]一种多孔PTFE拉伸管及其制造工艺与应用

说明书

本发明涉及一种多孔PTFE拉伸管及其制造工艺与应用。本发明的制造工艺包括混油、预成型、挤出、烘干、热处理、拉伸和热定型，本发明通过将烘干后的PTFE挤出管在PTFE初始熔融温度以上进行热处理，并通过调整热处理的温度和时间，使壁厚小、外径大的PTFE挤出管的结晶转化率处于一定范围之内，使PTFE挤出管部分熔融烧结，提高PTFE挤出管的表面硬度，最终解决了拉伸时挤出管变形或者纵向开裂的问题。本发明的制造工艺简单、稳定性好，重复性好、易于操作，具有很强的实用性。

技术领域

本发明属于PTFE拉伸管的加工制造技术领域，具体涉及一种多孔PTFE拉伸管及其制造工艺与应用。

背景技术

聚四氟乙烯，即PTFE，又称为“塑料王”，具有耐高温、耐腐蚀、不粘性、自润滑性、优良的介电性能、很低的摩擦系数等优良的综合性能，将其制成的中空纤维膜具有强疏水性、耐氧化性、耐酸碱性、耐温性、良好的生物相容性等优点，特别适用于膜蒸馏海水淡化、膜法海水提溴以及膜法气体处理、医疗用人工血管等各个方面，是生物、医药、环保、化工等领域比较理想的材料，随着环保形势的日益严峻，PTFE中空纤维膜也越来越多的得到了人们的青睐。

由于PTFE的熔融粘度比较高，导致无法采用常规的制膜工艺。目前，针对PTFE中空纤维膜的制备工艺研究，主要集中在两个方面：一是静电纺丝法，二是拉伸法。静电纺丝法是指先制备纺丝液，然后经过静电纺丝、烧结得到PTFE中空纤维膜的方法，该方法的主要不足是需要高温烧结去除纺丝载体以获得微孔结构，耗能、耗时，且膜孔隙率比较低；拉伸法是将PTFE的糊状挤出工艺与拉伸工艺相结合，通过控制拉伸倍率、拉伸温度等条件而获得相应孔结构的中空纤维膜，但采用该方法时，一般挤出管的外径比较小、壁厚比较大，这是因为采用外径大、壁厚小的挤出管拉伸时会出现挤出管变形和开裂的现象。由于PTFE中空纤维膜的优势比较明显，所以，近几年，国内外逐渐展开了PTFE中空纤维膜的拉伸微孔控制技术及拉伸设备的研究。

中国专利文献CN101797484A公开了一种聚四氟乙烯管式膜的制备方法，它是将聚四氟乙烯树脂经过单向或双向延伸成膜，在超临界温度下定型而成，定型温度为340-800℃，定型时间为0.01-80min，所制备的管式膜，为一种柔软而多孔的中空过滤管膜，其内径范围在0.5-80mm，壁厚0.15-1.5mm，膜平均孔径0.01-10mm，孔隙率50％～90％，但该专利中未对延伸工艺进行说明。

中国专利文献CN102961976A公开了一种聚四氟乙烯中空纤维多孔膜及其制备方法，制备步骤为：初生PTFE中空纤维制备、热处理、拉伸致孔和烧结定型，其中，热处理温度为200-380℃，热处理时间为0.5-180min，所制备的中空纤维膜的外径为0.6-5.0mm、壁厚为0.1-1.2mm、平均孔径为50-5000nm，孔隙率为50-90％，但该专利未提及PTFE结晶转化率对中空纤维多孔膜拉伸工序的影响，并且制备得到的中空纤维膜的外径比较小。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种多孔PTFE拉伸管及其制造工艺与应用，解决了外径大于5.0mm、壁厚为0.5～1.5mm的PTFE挤出管拉伸时在纵向牵引力和应力作用下容易变形和纵向开裂，最终导致无法拉伸或者拉伸不均匀的问题。

本发明的技术方案如下：

一种多孔PTFE拉伸管的制造工艺，包括步骤如下：

(1)将PTFE分散树脂经过混油、预成型、挤出、烘干后得到外径大于5.0mm的PTFE挤出管；

(2)将步骤(1)得到的PTFE挤出管进行热处理，热处理温度为320～340℃，热处理时间为0.5～20min；

(3)将步骤(2)热处理后的PTFE挤出管进行拉伸处理，拉伸温度为220～290℃，拉伸倍率为1.0～5.0倍；

(4)将拉伸后的PTFE挤出管在张力下热定型后即得多孔PTFE拉伸管。